KR20160100953A - 에너지 저장 장치의 모니터링 장치 및 모니터링 방법, 그리고 상기 모니터링 장치를 포함한 에너지 저장 장치 - Google Patents

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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 복수의 배터리 그룹(2001~200k, 30011~300kl, 400111~400klm)으로 배치되는 복수의 배터리 셀(5001111~500klmn)과, 온도 제어 매체의 복수의 부분 유동을 이용하여 배터리 셀들(5001111~500klmn)을 온도 제어하기 위한 온도 제어 장치를 포함하는 에너지 저장 장치(20; 30)의 모니터링 장치(710, 720, 730, 740)로서, 상기 부분 유동의 각각은 배터리 그룹들(2001~200k, 30011l~300kl, 400111~400klm) 중 하나의 배터리 그룹에 할당되는, 모니터링 장치(710, 720, 730, 740)에 관한 것이다. 상기 모니터링 장치는, 센서 유닛들(720)의 각각이 배터리 셀들((5001111~500klmn) 중 하나의 배터리 셀의 온도 측정값을 검출할 수 있는 방식으로 배치되는 조건으로 배터리 셀들(5001111~500klmn)의 온도 측정값들을 검출하기 위한 복수의 센서 유닛(720)과, 결정된 온도 평균값들의 각각이 배터리 그룹들(2001~200k, 30011~300kl, 400111~400klm) 중 하나의 배터리 그룹에 할당되는 방식으로 결정되는 조건으로 검출된 온도 측정값들로부터 복수의 온도 평균값을 결정하기 위한 유닛(710, 740)과, 복수의 결정된 온도 평균값을 평가하고, 결정된 온도 평균값들 중 하나의 온도 평균값이 온도 임계값을 초과한다면 할당된 배터리 그룹(2001~200k, 30011~300kl, 400111~400klm)에 할당된 부분 유동이 결함을 갖는 것으로 결정하기 위한 유닛(740)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 배터리 시스템, 운송수단, 방법, 컴퓨터 프로그램, 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.

Description

에너지 저장 장치의 모니터링 장치 및 모니터링 방법, 그리고 상기 모니터링 장치를 포함한 에너지 저장 장치{DEVICE AND METHOD FOR MONITORING AN ENERGY STORE AND ENERGY STORE HAVING THE DEVICE}
본 발명은 에너지 저장 장치의 모니터링 장치 및 모니터링 방법, 그리고 상기 모니터링 장치를 포함하는 배터리 시스템 및 에너지 저장 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 상기 에너지 저장 장치를 포함하는 운송수단, 특히 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차와 같은 자동차에도 관한 것이다.
향후, 산업 또는 건축 설비에서의 고정식 적용 분야, 예컨대 풍력 발전 설비에서뿐만 아니라, 이동식 적용분야, 예컨대 전기 자동차(EV, electric vehicles) 또는 하이브리드 자동차(HEV, hybrid electric vehicles)에서도 재충전 가능한 에너지 저장 장치로서 예컨대 리튬이온 축전지 또는 니켈 금속 하이브리드 축전지를 포함하는 새로운 배터리 시스템은 점점 더 사용될 것으로 보인다.
배터리 시스템은 사용 가능한 에너지 함량, 충전/방전 효율, 신뢰성, 수명 및 빈번한 부분 방전에 의한 바람직하지 않은 용량 손실과 관련힌 매우 높은 요구 조건을 충족해야 한다.
배터리 시스템 또는 에너지 저장 장치는 복수의 배터리 셀을 포함한다. 배터리 셀들은 셀 내부 저항 및 일어나는 전기 화학 과정으로 인해 충전 및 방전 동안 가열된다. 배터리 셀들은, 전압을 높이기 위해 직렬로 연결될 수 있고, 및/또는 최대 전류를 높이기 위해 병렬로 연결될 수 있다. 배터리 셀들은 통합되어 배터리 유닛들 또는 배터리 모듈들을 형성할 수 있다. 배터리 모듈은 배터리 셀들을 지지하며 기계적 하중을 흡수함으로써, 배터리 셀들을 손상으로부터 보호한다. 또한, 배터리 모듈은 배터리 셀들의 기계적 고정을 실현할 수 있으면서 전기 절연을 제공할 수 있다. 또한, 배터리 모듈은 배터리 셀들의 온도 제어를 위해서도 사용될 수 있다.
도 1에는, 예컨대 고정식 적용 분야를 위해 사용될 수 있는 종래 기술에 따르는 에너지 저장 장치(10)의 개략도가 도시되어 있다. 에너지 저장 장치 또는 배터리 시스템(10)은 복수의 배터리 셀(5001111 내지 500klmn)을 포함한다. 복수의 배터리 셀(5001111 내지 500klmn)은 복수의 배터리 모듈(400111 내지 400klm)로 조직되며, 그럼으로써 각각의 배터리 모듈은 n개의 배터리 셀을 포함하게 된다. 복수의 배터리 모듈(400111 내지 400klm)은 복수의 배터리 뱅크(30011 내지 300kl)로 조직되며, 그럼으로써 각각의 배터리 뱅크는 m개의 배터리 모듈을 포함하게 된다. 복수의 배터리 뱅크(30011 내지 300kl)는 복수의 부분 배터리(2001 내지 200k)로 조직되며, 그럼으로써 각각의 부분 배터리는 l개의 배터리 뱅크를 포함하게 된다. 복수의 부분 배터리(2001 내지 200k)는 배터리(100)로서 조직되며, 그럼으로써 배터리는 k개의 부분 배터리를 포함하게 된다. 배터리(100)는 부분 배터리들(2001 내지 200k)을 연결하기 위한 라인들(1101, 1102)을 포함하며, 그럼으로써 단자들(1201, 1202)에서 전기 에너지가 이용될 수 있다.
배터리 셀들의 작동을 위해 허용되는 온도 범위는 전형적으로 0℃ 내지 +40℃, 바람직하게는 +25℃ 내지 +35℃이다. 작동 온도의 하부 범위역에서, 배터리 셀들의 성능은 현저히 감소할 수 있다. 약 0℃ 미만의 온도에서, 배터리 셀들의 내부 저항은 급상승하며, 배터리 셀들의 성능 및 효율은 온도의 강하에 따라 연속적으로 감소한다. 이 경우, 배터리 셀들의 비가역적 손상도 발생할 수 있다. 작동 온도가 초과된다고 하더라도, 배터리 셀들의 성능은 현저히 감소할 수 있다. 약 40℃를 초과하는 온도에서, 배터리 셀들의 수명은 줄어든다. 이 경우에도 배터리 셀들의 비가역적 손상이 발생할 수 있다. 또한, 배터리 셀 내에서 및/또는 배터리 모듈 또는 배터리의 내부에서 배터리 셀들의 작동을 위해 허용되는 온도 차이(온도 기울기)는 5켈빈 내지 10켈빈이다. 온도 차이가 더 큰 경우, 배터리 셀의 상이한 영역들 또는 배터리 모듈 또는 배터리의 상이한 배터리 셀들이 상이한 부하를 받거나, 또는 심지어 (부분적으로) 과부하되고, 및/또는 손상될 수 있다. 또한, 온도 차이 및/또는 온도 변화로 인해 배터리 내에 응축수가 형성될 위험이 있다. 손상은 배터리 셀들의 노후화 촉진 또는 사람 및 환경에 위험한 배터리 셀들의 열 폭주(Thermal Runaway)를 야기할 수 있다.
운송수단의 구동을 위해, 트랙션 배터리로서, 예컨대 약 100개의 배터리 셀이 직렬 또는 병렬로 연결되어 있는 배터리 시스템이 사용될 수 있다. 그에 따라, 고전압 배터리 시스템의 경우 총 전압은 예컨대 450V 또는 600V일 수 있다.
운송수단의 하이브리드 구동 트레인 내에서는 Li 이온 고출력 배터리 셀들이 매우 높은 동적 거동으로 작동된다. 예컨대 제동 시 제동 에너지의 회복(recuperation) 또는 가속 시 부스트 지원에 의해 발생하는 단시간의 피크 부하 동안, 배터리 셀들은 매우 짧은 시간 내에 높은 전력을 소비하거나(충전 시), 또는 방출해야 한다(방전 시). 배터리 셀들의 내부 저항으로 인해, 상기 짧은 피크 부하는 배터리 셀들을 상당히 가열시킨다. 충전 또는 방전 동안 배터리 셀들의 효율은 매우 높다(약 95%). 그러나 이 경우 발생하는 폐열은 무시할 수 없다. 트랙션 전력이 예컨대 60KW일 경우, 5%의 손실은 3KW의 손실 전력을 발생시킨다. 또한, 예컨대 여름철의 달에, 또는 상대적으로 더 더운 지역에서, 40℃ 이상일 수 있는 외부 온도는 허용 온도 범위를 벗어날 수 있으며, 그럼으로써 배터리 셀들은 냉각이 없으면 예컨대 10년의 수명을 달성할 수 없게 된다.
그러므로 배터리 모듈 또는 배터리 시스템의 안전성, 기능 및 수명을 보장하기 위해, 사전 설정된 온도 범위에서 배터리 셀들을 작동시킬 필요가 있다. 한편으로, 앞에서 기재한 것처럼, 배터리 셀들의 작동 동안 임계의 최대 온도를 초과하여 배터리 셀들을 가열하는 것을 방지하기 위해, 방출되어야만 하는 열이 발생한다. 다른 한편으로, 저온의 온도에서 배터리 셀들을 최소 온도로 가열해야 할 수도 있다. 사전 설정된 온도 범위의 유지를 위해, 배터리 모듈 또는 배터리 시스템은 온도 제어된다. 다시 말하면 필요에 따라 냉각되거나 가열된다.
이를 위해, 배터리 모듈 또는 배터리 시스템은 온도 제어 매체 회로 내에 온도 제어 매체, 예컨대 냉각제로서 유체, 예컨대 알코올 예컨대 프로판-1,2,3-트리올(글리세롤, 글리세린), 오일 또는 물, 예컨대 염수와 같은 액체, 또는 액체 혼합물을 포함할 수 있다.
예컨대 배터리 셀들의 냉각은 배터리 셀들이 장착되어 있는 냉각판들에 의해 달성될 수 있다. 냉각판들 내에서, 냉각수와 같은 냉각제(공기-열 냉각기) 또는 열에 의해 증발되는 냉각제(증발기)가 배터리 셀들의 열을 흡수하여 냉각기를 통해 주변 또는 공조 시스템(Airconditioning, AC)으로 방출한다. 냉각 시스템은 냉각판들 또는 증발기 및 냉각기와 더불어 또한 냉각판들, 증발기 및/또는 냉각기를 연결하기 위한, 예컨대 플라스틱 또는 알루미늄과 같은 금속 소재의 호스들 및/또는 튜브들도 포함한다. 또한, 냉각 시스템은, 온도 제어 매체 유동의 차단 및/또는 조절을 위한 유닛, 예컨대 차단 코크, 차단 플랩 또는 차단 슬라이드와 같은 차단 유닛, 또는 수동 작동형 밸브, 전기 모터 작동형 밸브 또는 전자기식 밸브와 같은 밸브도 포함할 수 있다. 또한, 냉각 시스템은, 온도 제어 매체 유동을 중단시키는 막힘과 같은 냉각 시스템의 결함 및/또는 고장, 차단 유닛 또는 조절 유닛의 결함 또는 고장, 또는 누출의 검출을 위한 유량 센서, 예컨대 타원형 기어 유량계, (롤링) 피스톤 유량계, 임펠러 유량계, 자기 유도형 유량 센서, 유도형 유량 센서, 초음파 유량 센서 또는 코리올리 질량 유량 센서를 포함할 수 있다.
EP 1 309 029 A2는, 직렬로, 병렬로 또는 직렬연결 및 병렬연결의 조합을 통해 서로 연결되어 있는 복수의 배터리 팩 블록으로 구성되는 배터리 팩 시스템 내에서 냉각 제어 및 비정상 상태 검출을 위한 방법 및 장치를 개시하고 있으며, 배터리 팩 블록들 각각은 복수의 셀을 직렬로 연결하는 것을 통해 형성되고, 각각의 배터리 팩 블록은 해당 배터리 팩 블록 내로 공기 흐름을 공급하기 위한 하나의 냉각 유닛을 포함하며, 상기 배터리 팩 블록과 다른 배터리 팩 블록 간 충전 상태 차이가 임계값을 초과한다면 배터리 팩 블록의 냉각 모드가 변경된다.
그에 따라, 배터리 시스템들의 고장 안전성, 신뢰성 및 가용성을 높이고 배터리 시스템들의 비용을 절감하기 위해, 온도 제어 시스템의 모니터링을 개선해야 할 필요가 있다.
본 발명의 과제는, 배터리 시스템의 고장 안전성, 신뢰성 및 가용성을 높이고 배터리 시스템의 비용을 절감하기 위해 온도 제어 시스템의 모니터링을 개선하는 것이다.
상기 과제는 독립 청구항들에 따른 모니터링 장치, 모니터링 방법, 에너지 저장 장치, 운송 수단, 컴퓨터 프로그램, 및 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 해결된다.
독립 청구항들의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 장치들 및 방법들은, 온도 제어 매체 유동이 모니터링되고, 막힘과 같은 냉각 시스템의 고장 또는 결함, 부품 결함 또는 누출이 검출되어 시그널링될 수 있다는 장점을 갖는다. 그 결과, 에너지 저장 장치들 또는 배터리 시스템들의 고장 안전성, 신뢰성 및 가용성이 개선될 수 있다. 또한, 유량 센서들이 생략될 수 있다. 그 결과, 배터리 시스템의 구성은 간소화되며, 배터리 시스템의 컴포넌트들의 개수는 감소될 수 있다. 그에 따라, 고장 안전성은 더 증가될 수 있다. 또한, 비용, 예컨대 제조 비용, 수리 비용 또는 유지관리 비용은 낮아지고 자원은 보호될 수 있다.
바람직하게는, 온도 임계값이 사전 결정된 최대 온도 값에 상응할 수 있다. 그 결과, 에너지 저장 장치의 최대 허용 작동 온도가 유지될 수 있다. 그에 따라, 배터리 셀들의 안전성 및 기대 수명은 증가될 수 있다.
바람직하게는, 온도 임계값이 다수의 온도 평균값들 중 하나의 온도 평균값에 의해 결정되거나 또는 함께 결정될 수 있다. 그 결과, 에너지 저장 장치의 배터리 셀들은, 그 사용 기간 및 그 실제 부하의 고려하에, 서로 비교될 수 있다. 또한, 사전 결정된 비교값들의 공급 및 저장이 생략될 수 있다.
바람직하게는, 결정하기 위한 유닛은 분산 전처리 유닛으로서 형성될 수 있다. 그 결과, 값들의 전송 및 중앙 처리 유닛의 부하는 감소될 수 있다. 또한, 연결 라인들의 개수도 감소될 수 있다.
바람직하게는, 결정하기 위한 유닛 및/또는 평가 및 결정하기 위한 유닛은 중앙 처리 유닛으로 형성될 수 있다. 그 결과, 모니터링 장치의 복잡성은 감소될 수 있다. 또한, 모니터링 장치의 융통성 및 보수성(maintainability)은 높아질 수 있다.
바람직하게는, 배터리 그룹들이 부분 배터리들, 배터리 뱅크들 또는 배터리 모듈들로서 형성될 수 있다. 그 결과, 모니터링 장치는 에너지 저장 장치의 구성에 매칭될 수 있다.
본 발명은, 전술한 장치를 포함하는 배터리 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은, 앞에서 기재되고 운송수단과 연결된 장치, 또는 앞에서 기재되고 운송수단과 연결된 배터리 시스템을 포함하는 운송수단, 특히 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같은 자동차, 또는 전기 오토바이(전기 바이크, E-바이크), 전기 자전거(페달 일렉트릭 사이클, Pedelec), 전기 보트와 같은 선박 또는 잠수함, 항공기 또는 우주선을 제공한다.
바람직하게는, 온도 임계값이 사전 결정된 최대 온도 값에 상응할 수 있다. 그 결과, 에너지 저장 장치의 최대 허용 작동 온도가 유지될 수 있다. 그에 따라, 배터리 셀들의 안전성 및 기대 수명은 증가될 수 있다.
바람직하게는, 온도 임계값이 다수의 온도 평균값 중 하나의 온도 평균값에 의해 결정되거나 또는 함께 결정될 수 있다. 그 결과, 에너지 저장 장치의 배터리 셀들은, 그 사용 기간 및 그 실제 부하의 고려하에, 서로 비교될 수 있다. 또한, 사전 결정된 비교값들의 공급 및 저장은 생략될 수 있다.
바람직하게는, 결정하기 위한 유닛은 분산 전처리 유닛으로서 형성될 수 있다. 그 결과, 값들의 전송 및 중앙 처리 유닛의 부하는 감소될 수 있다. 또한, 연결 라인들의 개수도 감소될 수 있다.
바람직하게는, 결정하기 위한 유닛 및/또는 평가 및 결정하기 위한 유닛이 중앙 처리 유닛으로 형성될 수 있다. 그 결과, 모니터링 장치의 복잡성은 감소될 수 있다. 또한, 모니터링 장치의 융통성 및 보수성은 높아질 수 있다.
바람직하게는, 배터리 그룹들은 부분 배터리들, 배터리 뱅크들 또는 배터리 모듈들로서 형성될 수 있다. 그 결과, 모니터링 장치는 에너지 저장 장치의 구성에 매칭될 수 있다.
또한, 본 발명은, 데이터 저장 매체에, 또는 컴퓨터의 메모리 내에 저장되어 있으면서, 컴퓨터에서 명령들이 실행되면 앞에서 기재한 방법들 중 어느 하나의 방법을 실시하도록 정해진, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램도 제공한다.
또한, 본 발명은 앞에서 기재한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.
본 발명의 범위에서, 방법 단계들은 반드시 설명된 순서로 실시되지 않아도 된다. 한 추가 실시형태에서, 방법 단계들은 서로 뒤섞일 수도 있다(인터리빙).
또한, 기재한 방법의 한 개별 섹션들이 판매 가능한 개별 단위들로서 형성될 수 있고 상기 방법의 나머지 섹션들은 또 다른 판매 가능한 단위들로서 형성될 수 있다. 그에 따라, 본 발명에 따른 방법은 분배형 시스템으로서 상이한 컴퓨터 기반 엔티티들, 예컨대 클라이언트-서버 엔티티들에서 실행될 수 있다. 따라서, 예컨대 하나의 모듈은 상이한 서브 모듈들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 도면에 도시되어 있고 하기에서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 종래 기술에 따르는 에너지 저장 장치(10)를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시형태에 따르는 에너지 저장 장치(20)를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따르는 에너지 저장 장치(30)를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태들에 따라서 부분 고장 동안 예시적인, 시간에 따른 온도 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시형태들에 따라서 전체 고장 동안 예시적인, 시간에 따른 온도 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 2에는, 본 발명의 한 실시형태에 따르는 에너지 저장 장치(20)가 개략도로 도시되어 있다.
에너지 저장 장치 또는 배터리 시스템(20)은 복수의 배터리 셀(5001111 내지 500klmn)을 포함한다. 각각의 배터리 셀은 예컨대 4.5V의 전압 및 60~75Ah의 용량을 가질 수 있다. 복수의 배터리 셀(5001111 내지 500klmn)은 복수의 배터리 모듈(400111 내지 400klm)로 조직되며, 그럼으로써 각각의 배터리 모듈은 n개의 배터리 셀을 포함하게 된다. 각각의 배터리 모듈은 예컨대 직렬로 연결된 n = 11개 내지 13개의 배터리 셀을 포함할 수 있으며, 그에 따라 50 - 60V의 전압 및 60 - 75Ah의 용량을 가질 수 있다. 복수의 배터리 모듈(400111 내지 400klm)은 복수의 배터리 뱅크(30011 내지 300kl)로 조직되며, 그럼으로써 각각의 배터리 뱅크는 m개의 배터리 모듈을 포함하게 된다. 각각의 배터리 뱅크는 예컨대 직렬로 연결된 m = 13개 내지 20개의 배터리 모듈을 포함할 수 있으며, 그에 따라 640 - 1170V의 전압 및 60 - 75Ah의 용량을 가질 수 있다. 복수의 배터리 뱅크(30011 내지 300kl)는 복수의 부분 배터리(2001 내지 200k)로 조직되며, 그럼으로써 각각의 부분 배터리는 l개의 배터리 뱅크를 포함하게 된다. 각각의 부분 배터리는 예컨대 병렬로 연결된 l = 80개의 배터리 뱅크를 포함할 수 있으며, 그에 따라 640 - 1170V의 전압 및 4800 - 6000Ah의 용량을 가질 수 있다. 복수의 부분 배터리(2001 내지 200k)는 배터리(100)로서 조직되며, 그럼으로써 배터리는 k개의 부분 배터리를 포함하게 된다. 배터리(100)는 예컨대 병렬로 연결된 k = 2개 내지 4개의 부분 배터리를 포함할 수 있으며, 그에 따라 640 - 1170V의 전압 및 9600 - 24000Ah의 용량을 가질 수 있고 총 22800 - 374400개의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 배터리(100)는 부분 배터리들(2001 내지 200k)을 연결하기 위한 라인들(1101, 1102)을 포함하며, 그럼으로써 단자들(1201, 1202)에서 전기 에너지가 이용될 수 있게 된다.
배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)은 각기둥형, 예컨대 직육면체형일 수 있으며, 셀 하우징과, 예컨대 알루미늄 또는 구리로 이루어진 각각 2개의 전기 셀 단자를 구비한 셀 커버를 각각 포함할 수 있다. 전기 연결을 위해, 전기 셀 단자들은 예컨대 각각 나사 구멍을 포함할 수 있다. 배터리 모듈들(400111 내지 400klm)에 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)의 전기 연결을 위해, 예컨대 알루미늄 또는 구리로 이루어진 연결편들, 예컨대 셀 커넥터들이 사용될 수 있으며, 이런 연결편들은 각각의 요구에 따라서 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)의 셀 단자들을 서로 전기 연결한다. 배터리 모듈(400111 내지 400klm)의 제조를 위해, 연결편들은 예컨대 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)의 공간 정렬에 따라서, 예컨대 레이저에 의해 셀 단자들에 용접될 수 있다.
배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)은, 재충전될 수 없는 일차 셀들 또는 일차 요소들로서, 또는 재충전될 수 있는 이차 셀들로서 형성될 수 있다. 이차 셀들은 예컨대 리튬이온 축전지(리튬 축전지, 리튬이온 축전지, Li 이온 축전지, Li 이온 이차 배터리) 또는 리튬-폴리머 축전지(LiPoly 축전지, LiPo 축전지)로서 형성될 수 있다. 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)은 전극 코일(Jelly Roll, JR, Swiss Roll)을 구비하여, 예컨대 전극 코일(JR-Li 이온 축전지)을 구비한 리튬이온 축전지로서 형성될 수 있다. 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)은 파우치 셀(Pouch Cell)로서 형성될 수 있다. 이 경우, 전해질의 수용 및 보존을 위해 사용되는 파우치는 하나, 2개, 3개 또는 그 이상의 전극 코일을 포함할 수 있다. 또한, 보호 외함(protective envelop)은 전극 코일(들) 및/또는 파우치(들)를 에워쌀 수 있다. 보호 외함은 저항성(내충격성, 방탄, 탄도, 대탄도) 재료, 예컨대 탄도 폴리아미드 직물(탄도 나일론 직물, 탄도 나일론)과 같은 탄도 직물을 포함할 수 있다. 그에 따라, 전극 코일은 예컨대 사고 시 및/또는 이웃한 배터리 셀들에 상당한 힘을 가할 수 있는 전극 코일의 열 폭주 시, 외부의 손상으로부터 보호될 수 있다.
또한, 에너지 저장 장치(20)는, 온도 제어 매체, 예컨대 알코올, 예컨대 프로판-1,2,3-트리올(글리세롤, 글리세린), 오일, 또는 물, 예컨대 염수와 같은 액체, 또는 액체 혼합물을 이용하여 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)의 온도 제어, 다시 말하면 냉각 또는 가열을 위한 온도 제어 장치도 포함한다. 예컨대 냉각을 위해, 냉각수와 같은 냉각제(공기-열 냉각기), 또는 열에 의해 증발되는 냉각제(증발기)는 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)의 열을 흡수할 수 있고, 그 열을 냉각기 또는 열 교환기(800)를 통해 주변 또는 공조 시스템(Airconditioning, AC)으로 방출할 수 있다. 온도 제어 장치는 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)과 온도 제어 장치를 통해 흐르는 온도 제어 매체 간의 열 교환을 위한 열 교환기를 포함한다. 열 교환기는 예컨대 냉각판들로서 형성될 수 있다. 예컨대 각각의 배터리 모듈(400111 내지 400klm)은 하나의 냉각판 또는 복수의 냉각판을 포함할 수 있다. 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)은 냉각판들 상에 장착될 수 있다.
또한, 온도 제어 장치는, 이 온도 제어 장치의 컴포넌트들을 연결하기 위한 공급 라인들(150, 1501 ~ 150k, 15011 ~ 150kl) 및 배출 라인들(170, 1701 ~ 170k)과 같은 연결 유닛들도 포함한다. 연결 유닛들은 호스들 및/또는 튜브들로서 형성될 수 있으며 예컨대 플라스틱, 또는 알루미늄, 철 또는 강재와 같은 금속을 포함할 수 있다. 예컨대 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)의 방향으로 온도 제어 매체의 공급은, 도 2에 예시로서 도시된 것처럼, 주 공급 라인(150), 이 주 공급 라인(150)에서 분기되는 부분 배터리 공급 라인들(1501 ~ 150k), 그리고 부분 배터리 공급 라인들(1501 ~ 150k)에서 각각 분기되는 배터리 뱅크 공급 라인들(15011 ~ 150kl)을 통해 수행될 수 있다. 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)과의 열 교환 후에, 온도 제어 매체의 배출은, 도 2에 예시로 도시된 것처럼, 주 배출 라인(170) 내로 통해 있는 부분 배터리 배출 라인들(1701 ~ 170k) 내로 각각 통해 있는 배터리 뱅크 배출 라인들(17011 ~ 170kl)을 통해 수행될 수 있다.
또한, 온도 제어 장치는, 온도 제어 매체 유동의 차단 및/또는 조절을 위한 작동 유닛들을 포함할 수 있다. 작동 유닛들은 예컨대 차단 코크, 차단 플랩 또는 차단 슬라이드와 같은 차단 유닛들, 또는 수동 작동형 밸브, 전기 모터 작동형 밸브 또는 전자기식 밸브와 같은 밸브들로서 형성될 수 있다. 예컨대 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)의 방향으로 온도 제어 매체의 공급은, 도 2에 예시로 도시된 것처럼, 배터리 뱅크 공급 라인들(15011 ~ 150kl) 내에 각각 배치되어 있는 배터리 뱅크 공급 밸브들(16011 ~ 160kl)에 의해 개별적으로 조절될 수 있다. 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)과의 열 교환 후에, 온도 제어 매체의 배출은, 도 2에 예시로 도시된 것처럼, 배터리 뱅크 배출 라인들(17011 ~ 170kl) 내에 각각 배치되어 있는 배터리 뱅크 배출 밸브들(18011 ~ 180kl)에 의해 개별적으로 조절될 수 있다. 유동의 조절 및/또는 차단을 위해, 공급 밸브들(16011 ~ 160kl) 및 각각 대응하는 배출 밸브들(18011 ~ 180kl)은 한 쌍씩 제어될 수 있다.
온도 제어 장치는, 주 공급 라인(150) 및 주 배출 라인(170)과 연결되어 있는 열 교환기(800)를 포함할 수 있으며, 그럼으로써 온도 제어 장치는 (폐쇄된) 온도 제어 매체 회로를 포함하게 된다. 또한, 온도 제어 장치는, 주 공급 라인(150) 또는 주 배출 라인(170)과 연결되어 있는 펌프와 같은 이송 유닛(900)을 포함할 수 있으며, 그럼으로써 온도 제어 매체 유동은 증폭되고, 및/또는 조절될 수 있다.
또한, 에너지 저장 장치(20)는 이 에너지 저장 장치(20) 및 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)의 모니터링을 위한 모니터링 장치를 포함한다. 모니터링 장치는, 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)의 온도 측정값들의 검출을 위한 복수의 센서 유닛(720)과, 검출된 온도 측정값들의 처리를 위한 처리 유닛(740)을 포함한다. 처리 유닛(740)은, 검출된 온도 측정값들을 전송하거나 수신하기 위한 인터페이스(746)와, 수신된 온도 측정값들 및 저장된 온도 측정값들을 처리하는 명령 또는 지령을 저장하기 위한 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 메모리(744)와, 저장된 명령을 이용하여 저장된 온도 측정값들을 처리하기 위한 마이크로프로세서 또는 마이크로 컨트롤러와 같은 프로세서를 포함한다. 센서 유닛들(720)은, 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)의 온도를 검출할 수 있는 방식으로 배치되어, 라인들(730)을 통해 직접 또는 간접적으로 인터페이스(760)와 연결된다. 바람직하게 각각의 배터리 셀(5001111 내지 500klmn)에는 하나의 센서 유닛(720)이 할당되며, 그럼으로써 각각의 배터리 셀(5001111 내지 500klmn)의 온도가 검출될 수 있게 된다.
또한, 모니터링 장치는, 검출된 온도 측정값들의 전처리를 위한 복수의 전처리 유닛(710)을 포함할 수 있고, 각각의 전처리 유닛(710)에는 복수의 센서 유닛(720) 중 다수 개가 할당된다. 전처리 유닛들(710)은, 도 3에 예시로 도시된 것처럼, 각각 하나의 배터리 뱅크(30011 ~ 300kl)에 할당될 수 있다. 대안으로서, 전처리 유닛들(710)은 각각 하나의 배터리 모듈(400111 ~ 400klm) 또는 하나의 부분 배터리(2001 ~ 200k)에 할당될 수 있다. 그러나 바람직하게 전처리 유닛들(710)은 구조에 따라서 공급 라인들(150, 1501 ~ 150k, 15011 ~ 150kl) 및/또는 배출 라인들(170, 1701 ~ 170k)에 할당되며, 그럼으로써 다수의 센서 유닛(720)에 할당된 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)은 온도 제어 매체의 (부분) 유동에 의해 온도 제어되게 된다. 전처리 유닛들(710)은, 처리 유닛(740)과 유사하게, 다수의 할당된 센서 유닛(720)에 의해 검출된 온도 측정값들을 처리할 수 있으며, 그럼으로써 모든 검출된 온도 측정값의 전처리가 병행될 수 있고, 그리고/또는 온도 측정값들의 전송은 간소화될 수 있다. 예컨대 평균값 계산은 이미 각각의 전처리 유닛들(710) 내에서 수행될 수 있다. 그에 따라, 모니터링 방법은 처리 유닛(740) 및 복수의 전처리 유닛(710)에 걸쳐 분포되어 실시될 수 있다.
에너지 저장 장치(20), 특히 이 에너지 저장 장치의 온도 및 그에 따른 온도 제어 장치 역시 모니터링하기 위한 모니터링 방법은 우선 검출된 온도 측정값들로서 센서 유닛들(720)을 이용하여 각각의 배터리 셀(5001111 내지 500klmn)의 온도를 검출하는 단계와, 경우에 따라 이 검출 단계를 반복하는 단계를 포함한다. 또한, 모니터링 방법은, 검출된 온도 측정값들에서 온도 측정값들을 선택하는 단계도 포함할 수 있다. 또한, 모니터링 방법은, 선택된 온도 측정값들에서 각각 온도 평균값들을 결정(평균값 계산)하는 단계도 포함할 수 있으며, 선택된 온도 측정값들은, 부분 배터리(2001 ~ 200k), 배터리 뱅크(30011 ~ 300kl) 또는 배터리 모듈(400111 ~ 400klm)과 같은 배터리 셀들(5001111 내지 500klmn)의 그룹(배터리 그룹)에 각각 할당될 수 있으며, 그럼으로써 각각의 부분 배터리(2001 ~ 200k)를 위한 온도 평균값(부분 배터리 평균값 온도), 각각의 배터리 뱅크(30011 ~ 300kl)를 위한 온도 평균값(배터리 뱅크 평균값 온도) 및/또는 각각의 배터리 모듈(400111 ~ 400klm)을 위한 온도 평균값(배터리 모듈 평균값 온도)이 결정될 수 있게 된다. 또한, 모니터링 방법은, 선택된 온도 측정값들에서 각각 온도 최댓값들을 결정하는 단계도 포함할 수 있으며, 선택된 온도 측정값들은 부분 배터리(2001 ~ 200k), 배터리 뱅크(30011 ~ 300kl) 또는 배터리 모듈(400111 ~ 400klm)에 각각 할당될 수 있으며, 그럼으로써 각각의 부분 배터리(2001 ~ 200k)를 위한 온도 최댓값(부분 배터리 최대 온도), 각각의 배터리 뱅크(30011 ~ 300kl)를 위한 온도 최댓값(배터리 뱅크 최대 온도) 및/또는 각각의 배터리 모듈(400111 ~ 400klm)을 위한 온도 최댓값(배터리 모듈 최대 온도)이 결정될 수 있게 된다. 모니터링 방법은 선택된 온도 측정값들에서 각각 온도 최솟값들을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 선택된 온도 측정값들에서 온도 평균값의 결정, 온도 최댓값들의 결정 및/또는 온도 최솟값들의 결정은 바람직하게는 각각 전처리 유닛들(710)에 의해 수행된다.
또한, 모니터링 방법은, 결정된 온도 평균값들, 다시 말하면 부분 배터리 평균값 온도들, 배터리 뱅크 평균값 온도들 또는 모듈 평균값 온도들에서 온도 평균값을 결정(평균값 계산)하는 단계도 포함할 수 있다. 또한, 모니터링 방법은 결정된 온도 평균값들에서 최대 온도 평균값을 결정하는 단계도 포함할 수 있으며, 그럼으로써 최대 부분 배터리 평균값 온도("최고온" 부분 배터리), 최대 배터리 뱅크 평균값 온도("최고온" 배터리 뱅크) 또는 최대 배터리 모듈 평균값 온도("최고온" 배터리 모듈)가 결정될 수 있게 된다. 또한, 모니터링 방법은 결정된 온도 평균값들에서 최소 온도 평균값을 결정하는 단계도 포함할 수 있으며, 그럼으로써 최소 부분 배터리 평균값 온도("최저온" 부분 배터리), 최소 배터리 뱅크 평균값 온도("최저온" 배터리 뱅크) 또는 최소 배터리 모듈 평균값 온도("최저온" 배터리 모듈)가 결정될 수 있게 된다. 결정된 온도 평균값들에서 온도 평균값, 최대 온도 평균값 및/또는 최소 온도 평균값의 결정은 바람직하게는 처리 유닛(740)에 의해 수행된다.
또한, 모니터링 방법은 결정된 온도 평균값들을 서로 또는 뒤섞어 비교하는 단계도 포함할 수 있다. 이 경우, 이처럼 결정된 온도 평균값들을 비교하는 단계는, 결정된 온도 평균값(결정된 온도 평균값들)과 결정된 온도 평균값들을 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 결정된 온도 평균값들을 서로 비교하는 단계에서 결정된 온도 평균값들 중 하나의 온도 평균값의 유의적인 차이가 발생한다면, 모니터링 방법은, 특히 에너지 저장 장치(20)의 충전 또는 방전이 전기 사양의 범위에서 수행된다면, 상이한 결정된 온도 평균값에 대응하는 위치에서의 온도 제어 장치의 결함을 검출할 수 있다.
또한, 모니터링 방법은, 에너지 저장 장치(20)의 임계의 작동 온도에 상응하는 사전 결정된 온도 값(Tk)과, 결정된 온도 평균값들, 결정된 온도 평균값 및/또는 최대 온도 평균값을 비교하는 단계와, 온도 제어 장치의 최대 작동을 위한 명령을 출력하는 단계도 포함할 수 있다. 비교 단계와, 최대 작동을 위한 명령의 출력 단계는 바람직하게는 처리 유닛(740)에 의해 수행된다.
또한, 모니터링 방법은, 에너지 저장 장치(20)의 최대 허용 작동 온도에 상응하는 사전 결정된 최대 온도 값(Tmax)과, 결정된 온도 평균값들, 결정된 온도 평균값 및/도는 최대 온도 평균값을 비교하는 단계와, 에너지 저장 장치(20)를 차단하기 위한 명령을 출력하는 단계도 포함할 수 있다. 사전 결정된 최대 온도 값(Tmax)과 결정된 온도 평균값들 또는 결정된 온도 평균값의 비교 단계에서, 사전 결정된 최대 온도 값(Tmax)의 초과가 발생한다면, 모니터링 방법은, 특히 에너지 저장 장치(20)의 충전 또는 방전이 전기 사양의 범위에서 수행된다면, 예컨대 공급 라인들(150, 1501 ~ 150k, 15011 ~ 150kl) 및 주 배출 라인(170, 1701 ~ 170k, 17011 ~ 170kl)을 따라서 온도 제어 장치의 결함을 검출할 수 있다. 예컨대 배터리 뱅크(30012)의 결정된 배터리 뱅크 평균값 온도의 초과는 배터리 뱅크 공급 라인(15012) 또는 배터리 뱅크 배출 라인(17012)의 막힘, 또는 폐쇄된 위치에서 공급 밸브(16012) 또는 배출 밸브(18012)의 고장을 식별하거나 검출하고 시그널링할 수 있다. 그에 상응하게, 부분 배터리(200k)의 결정된 부분 배터리 평균값 온도의 초과는 부분 배터리 공급 라인(150k) 또는 부분 배터리 배출 라인(170k)의 막힘을 식별하거나 검출하고 시그널링 할 수 있다. 또한, 복수의 결정된 온도 평균값, 예컨대 배터리 뱅크들(30012 ~ 3001l)의 결정된 배터리 뱅크 평균값 온도들이 함께 초과하는 것은 부분 배터리 공급 라인(1501)의 막힘을 식별하고 검출할 수 있으며, 배터리 뱅크 공급라인들(15011 및 15012) 사이의 부품으로 제한할 수 있는데, 그 이유는 배터리 뱅크(30011)의 결정된 배터리 뱅크 평균값 온도의 비초과는 자유로운 부분 배터리 배출 라인(1701)을 시그널링하기 때문이다. 비교 단계와, 차단하기 위한 명령의 출력 단계는 바람직하게는 처리 유닛(740)에 의해 수행된다.
도 3에는, 본 발명의 다른 실시형태에 따르는 에너지 저장 장치(30)의 개략도가 도시되어 있다.
도 3에 도시된 에너지 저장 장치(30)는 실질적으로 도 2와 관련하여 기재한 에너지 저장 장치(20)에 상응한다. 배터리 셀들(5001111 ~ 500klmn)의 방향으로 온도 제어 매체의 공급은, 도 3에 예시로 도시된 것처럼, 부분 배터리 공급 라인들(1501 ~ 150k) 내에 배치되어 있는 부분 배터리 공급 밸브들(1601 ~ 160k)에 의해 조절될 수 있다. 배터리 셀들(5001111 ~ 500klmn)의 열 교환 후에, 온도 제어 매체의 배출은, 도 3에 예시로 도시된 것처럼, 부분 배터리 배출 라인들(1701 ~ 170k) 내에 배치되어 있는 부분 배터리 배출 밸브들(1801 ~ 180k)에 의해 조절될 수 있다.
도 4에는, 본 발명의 실시형태들에 따르는 부분 고장 동안 예시적인, 시간에 따른 온도 곡선이 도시되어 있다.
수평 시간 축(t)을 따라서 시점들(t40 내지 t42)이 표시되어 있다. 수직 온도 축(T)을 따라서는, 허용 온도 범위가, 온도 제어 장치의 최대 작동을 스위치 온하기 위한 사전 결정된 최소 온도(Tmin), 예컨대 +25℃와, 사전 결정된 최대 온도(Tmax), 예컨대 +40℃와, 임계 온도(Tk), 예컨대 +35℃로 표시되어 있다. 시간 곡선에는, 도 2에 도시된 에너지 저장 장치(20)의 배터리 뱅크들(30011 ~ 300kl)의 결정된 배터리 뱅크 평균값 온도들(T300(12), T300( xy ))과, 이로부터 결정된 온도 평균값(Tmittel)이 예시로 표시되어 있다.
시점(t40)에, 온도 제어 장치 내에서는, 배터리 뱅크(30012)와 관련한 결함, 예컨대 배터리 뱅크 공급 라인(15012) 또는 배터리 뱅크 배출 라인(17012)의 막힘 또는 폐쇄된 위치에서 공급 밸브(16012) 또는 배출 밸브(18012)의 고장이 발생한다. 냉각부의 부분 고장에 의해, 배터리 뱅크(30012)의 결정된 배터리 뱅크 평균값 온도(T300(12))와 그 결과 그에 비례하여 결정된 온도 평균값(Tmittel)이 상승한다.
시점(t41)에서는, 배터리 뱅크(30012)의 결정된 배터리 뱅크 평균값 온도(T300(12))가 임계 온도(Tk)에 도달하고 모니터링 장치는 온도 제어 장치의 최대 작동을 야기한다. 배터리 뱅크(30012)의 결정된 배터리 뱅크 평균값 온도(T300(12)) 및 결정된 온도 평균값(Tmittel)은 더 상승한다.
시점(t42)에서는, 배터리 뱅크(30012)의 결정된 배터리 뱅크 평균값 온도(T300(12))가 최대 온도(Tmax)에 도달하고 모니터링 장치는 에너지 저장 장치(20)의 스위치 오프를 야기한다. 그에 선행하여, 또는 그 대안으로서, 모니터링 장치는 해당 배터리 뱅크(30012)를 스위치 오프할 수 있다.
도 5에는, 본 발명의 실시형태들에 따르는 완전 고장 동안 예시적인, 시간에 따른 온도 곡선이 도시되어 있다.
수평 시간 축(t)을 따라서 시점들(t50 내지 t52)이 표시되어 있다. 수직 온도 축(T)을 따라서는, 이미 도 4와 관련하여 기재한 것처럼, 허용 온도 범위가, 사전 결정된 최소 온도(Tmin)와, 사전 결정된 최대 온도(Tmax)와, 임계 온도(Tk)로 표시되어 있다. 시간 곡선에는, 도 2에 도시된 에너지 저장 장치(20)의 배터리 뱅크들(30011 ~ 300kl)의 결정된 배터리 뱅크 평균값 온도들(T300( xy ))과, 이로부터 결정된 온도 평균값(Tmittel)이 예시로 표시되어 있다.
시점(t50)에, 온도 제어 장치 내에서는, 예컨대 배터리 뱅크 공급 라인(150) 또는 배터리 뱅크 배출 라인(170)의 막힘 또는 펌프(900)의 고장이 발생한다. 냉각부의 완전 고장에 의해, 배터리 뱅크들(30012 ~ 300kl)의 결정된 배터리 뱅크 평균값 온도들(T300( xy ))과 그 결과 결정된 온도 평균값(Tmittel)이 상승한다.
시점(t51)에서, 배터리 뱅크들(30012 ~ 300kl)의 결정된 배터리 뱅크 평균값 온도들(T300(xy)) 또는 결정된 온도 평균값(Tmittel)이 임계 온도(Tk)에 도달하고 모니터링 장치는 온도 제어 장치의 최대 작동을 야기한다. 배터리 뱅크들(30012 ~ 300kl)의 결정된 배터리 뱅크 평균값 온도들(T300( xy )) 및 결정된 온도 평균값(Tmittel)은 더 상승한다.
시점(t52)에서는, 배터리 뱅크들(30012 ~ 300kl)의 결정된 배터리 뱅크 평균값 온도들(T300(xy)) 또는 결정된 온도 평균값(Tmittel)이 최대 온도(Tmax)에 도달하고 모니터링 장치는 에너지 저장 장치(20)의 스위치 오프를 야기한다.
에너지 저장 장치(20; 30), 예컨대 도 2 및 도 3에 도시된 밸브들의 특징들은 서로 조합될 수 있다.
20: 에너지 저장 장치 또는 배터리 시스템
30: 에너지 저장 장치
100: 배터리
150, 1501 ~ 150k, 15011 ~ 150kl: 공급 라인
16011 ~ 160kl: 배터리 뱅크 공급 밸브
170, 1701 ~ 170k, 17011 ~ 170kl: 배출 라인
18011 ~ 180kl: 배터리 뱅크 배출 밸브
2001 ~ 200k: 부분 배터리
30011 ~ 300kl: 배터리 뱅크
400111 ~ 400klm: 배터리 모듈
5001111 ~ 500klmn: 배터리 셀
710: 전처리 유닛
720: 센서 유닛
730: 라인
740: 처리 유닛
746: 인터페이스
744: 메모리
760: 인터페이스
800: 열 교환기
900: 이송 유닛

Claims (12)

  1. 복수의 배터리 그룹(2001~200k, 30011~300kl, 400111~400klm)으로 배치되어 있는 복수의 배터리 셀(5001111~500klmn)과, 온도 제어 매체의 다수의 부분 유동을 이용하여 배터리 셀들(5001111~500klmn)을 온도 제어하기 위한 온도 제어 장치를 포함하는 에너지 저장 장치(20; 30)의 모니터링 장치(710, 720, 730, 740)로서, 상기 부분 유동들의 각각은 상기 배터리 그룹들(2001~200k, 30011~300kl, 400111~400klm) 중 하나의 배터리 그룹에 할당되는, 모니터링 장치에 있어서,
    - 센서 유닛들(720)의 각각이 상기 배터리 셀들((5001111~500klmn) 중 하나의 배터리 셀의 온도 측정값을 검출할 수 있는 방식으로 배치되는 조건으로 상기 배터리 셀들(5001111~500klmn)의 온도 측정값들을 검출하기 위한 복수의 센서 유닛(720);
    - 결정된 온도 평균값들의 각각이 상기 배터리 그룹들(2001~200k, 30011~300kl, 400111~400klm) 중 하나의 배터리 그룹에 할당되는 방식으로 결정되는 조건으로 검출된 온도 측정값들로부터 복수의 온도 평균값을 결정하기 위한 유닛(710, 740); 및
    - 복수의 결정된 온도 평균값을 평가하고, 상기 결정된 온도 평균값들 중 하나의 결정된 온도 평균값이 온도 임계값을 초과한다면 할당된 배터리 그룹(2001~200k, 30011~300kl, 400111~400klm)에 할당된 부분 유동이 결함을 갖는 것으로 결정하기 위한 유닛(740);을
    포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치의 모니터링 장치(710, 720, 730, 740).
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 온도 임계값은 사전 결정된 최대 온도 값에 상응하거나; 또는
    - 상기 온도 임계값은 상기 복수의 온도 평균값 중 하나의 온도 평균값에 의해 결정되거나, 또는 함께 결정되는,
    에너지 저장 장치의 모니터링 장치(710, 720, 730, 740).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 결정하기 위한 유닛(710, 740)은 분산 전처리 유닛(710)으로서 형성되거나;
    - 상기 결정하기 위한 유닛(710, 740)은 중앙 처리 유닛(740)으로서 형성되거나; 또는
    - 상기 평가하고 결정하기 위한 유닛(740)은 중앙 처리 유닛(740)으로서 형성되는,
    에너지 저장 장치의 모니터링 장치(710, 720, 730, 740).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 배터리 그룹들(2001~200k, 30011~300kl, 400111~400klm)은 부분 배터리들(2001~200k), 배터리 뱅크들(30011~300kl) 또는 배터리 모듈들(400111~400klm)로서 형성되는,
    에너지 저장 장치의 모니터링 장치(710, 720, 730, 740).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따르는 장치(710, 720, 730, 740)를 포함하는 에너지 저장 장치(20; 30).
  6. - 운송수단과 연결되는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따르는 장치(710, 720, 730, 740), 또는
    - 운송수단과 연결되는 제 5 항에 따르는 배터리 시스템을 포함하는
    운송수단, 자동차, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차.
  7. 복수의 배터리 그룹(2001~200k, 30011~300kl, 400111~400klm)으로 배치되는 복수의 배터리 셀(5001111~500klmn)과, 온도 제어 매체의 복수의 부분 유동을 이용하여 상기 배터리 셀들(5001111~500klmn)을 온도 제어하기 위한 온도 제어 장치를 포함하는 에너지 저장 장치(20; 30)의 모니터링 방법으로서, 상기 부분 유동들의 각각은 상기 배터리 그룹들(2001~200k, 30011~300kl, 400111~400klm) 중 하나의 배터리 그룹에 할당되는, 모니터링 방법에 있어서,
    - 센서 유닛들(720)의 각각이 상기 배터리 셀들(5001111~500klmn) 중 하나의 배터리 셀의 온도 측정값을 검출할 수 있는 방식으로 배치되는 조건으로 복수의 센서 유닛(720)을 이용하여 상기 배터리 셀들(5001111~500klmn)의 온도 측정값들을 검출하는 단계;
    - 결정된 온도 평균값들의 각각이 상기 배터리 그룹들(2001~200k, 30011~300kl, 400111~400klm) 중 하나의 배터리 그룹에 할당되는 방식으로 결정되는 조건으로 제 1 유닛(710, 740)을 이용하여 검출된 온도 평균값들로부터 복수의 온도 평균값을 결정하는 단계; 및
    - 상기 복수의 결정된 온도 평균값을 평가하고, 상기 결정된 온도 평균값들 중 하나의 온도 평균값이 온도 임계값을 초과한다면, 제 2 유닛(740)을 이용하여 할당된 배터리 그룹(2001~200k, 30011~300kl, 400111~400klm)에 할당된 부분 유동이 결함을 갖는 것으로 결정하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치의 모니터링 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    - 상기 온도 임계값은 사전 결정된 최대 온도 값에 상응하거나; 또는
    - 상기 온도 임계값은 상기 복수의 온도 평균값 중 하나의 온도 평균값에 의해 결정되거나, 또는 함께 결정되는,
    에너지 저장 장치의 모니터링 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    - 상기 결정하기 위한 유닛(710, 740)은 분산 전처리 유닛(710)으로서 형성되거나;
    - 상기 결정하기 위한 유닛(710, 740)은 중앙 처리 유닛(740)으로서 형성되거나; 또는
    - 상기 평가하고 결정하기 위한 유닛(740)은 중앙 처리 유닛(740)으로서 형성되는,
    에너지 저장 장치의 모니터링 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 배터리 그룹들(2001~200k, 30011~300kl, 400111~400klm)은 부분 배터리들(2001~200k), 배터리 뱅크들(30011~300kl) 또는 배터리 모듈들(400111~400klm)로서 형성되는,
    에너지 저장 장치의 모니터링 방법.
  11. 데이터 저장 매체에 또는 컴퓨터(710, 740)의 메모리(744) 내에 저장되어 있으면서, 상기 컴퓨터(710, 740)에서 명령들이 실행되면 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따르는 방법을 실시하도록 정해진, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
  12. 제 11 항에 따르는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
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