DE102013211162A1 - Device and method for battery management - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Batteriemanagement in Elektro- oder Hybridfahrzeugen (10). Diese umfassen mindestens eine Batterie (12), eine Messeinrichtung (14) zur periodischen Durchführung von Temperaturmessungen der mindestens einen Batterie (12) und eine Berechnungseinheit (18). In dieser wird ein zu erwartender Temperaturverlauf (20) der mindestens einen Batterie (12) aus Batterieparametern prädiziert. In einer Vergleichseinheit (22) wird der prädizierte Temperaturverlauf (20) mit einem üblicherweise auftretenden Temperaturverlauf (24) der mindestens einen Batterie (12) oder einen Soll-Temperaturverlauf (26) der mindestens einen Batterie (12) verglichen. Anhand einer festgestellten Temperaturabweichung (28) wird in einer Umwandlungseinheit (30) eine Kostenfunktion (32) generiert. Eine Kosteninformation und eine Temperaturinformation werden über ein Endgerät (34) an einen Benutzer (36) übermittelt.The invention relates to a device and a method for battery management in electric or hybrid vehicles (10). These include at least one battery (12), a measuring device (14) for periodically performing temperature measurements of the at least one battery (12) and a calculation unit (18). In this an expected temperature profile (20) of the at least one battery (12) of battery parameters is predicted. In a comparison unit (22), the predicted temperature profile (20) is compared with a usually occurring temperature profile (24) of the at least one battery (12) or a desired temperature profile (26) of the at least one battery (12). Based on a detected temperature deviation (28), a cost function (32) is generated in a conversion unit (30). Cost information and temperature information are transmitted via a terminal (34) to a user (36).

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Description

Stand der TechnikState of the art

DE 10 2008 019 881 A1 bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Energieverwaltung. Eine Vorrichtung zur Energieverwaltung umfasst eine Energiemanagementeinheit, die ihrerseits eine Berechnungseinheit enthält. Diese berechnet die Anzahl der zulässigen Parktage eines Fahrzeugs abhängig von einer Information über den Batteriezustand und einer Information über den Strom, den das Fahrzeug verbraucht, während es parkt. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung zur Energieverwaltung eine Bestimmungseinheit, die eine Antwort bezüglich der Anzahl der Parktage eines Benutzers als Rückmeldung auf eine Anfrage hinsichtlich der Anzahl zulässiger Parktage erzeugt. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung zur Energieverwaltung eine Steuereinheit. Diese bewirkt, dass eine Meldeeinheit dem Benutzer die Anzahl der zulässigen Parktage meldet, die die Berechnungseinheit berechnet hat. Die Steuereinheit verhindert einen Motorstillstand, bis die Batterie durch einen Ladevorgang einen erforderlichen Ladezustand erreicht hat, wenn eine Festlegungseinheit feststellt, dass die Batterie abhängig von der Anzahl der zulässigen Parktage und der Anzahl der Parktage, die die Bestimmungseinheit bestimmt hat, geladen werden muss. DE 10 2008 019 881 A1 refers to an apparatus and method for power management. A device for power management comprises an energy management unit, which in turn contains a calculation unit. This calculates the number of allowed parking days of a vehicle depending on information about the battery condition and information about the power consumed by the vehicle while it is parked. Furthermore, the power management apparatus includes a determining unit that generates a response regarding the number of parking days of a user in response to a request for the number of allowable parking days. Furthermore, the device for power management comprises a control unit. This causes a reporting unit to notify the user of the number of allowed parking days that the calculation unit has calculated. The control unit prevents a motor stall until the battery has reached a required state of charge by a charging operation when a setting unit determines that the battery needs to be charged depending on the number of parking days allowed and the number of parking days determined by the determining unit.

Heutzutage hat ein Nutzer eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs keine Möglichkeit, eine Batterie seines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, insbesondere eine Traktionsbatterie, gegenüber sehr hohen im Sommer und sehr niedrigen im Winter auftretenden Temperaturen zu schonen, da er keine Information über die Temperatur der Traktionsbatterie hat, solange der Nutzer nicht im Elektro- oder Hybridfahrzeug sitzt.Nowadays, a user of an electric or hybrid vehicle has no way of conserving a battery of his electric or hybrid vehicle, especially a traction battery, from very high summer and very low winter temperatures because he has no information about the temperature of the traction battery. as long as the user is not sitting in the electric or hybrid vehicle.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Erfindungsgemäß werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Batteriemanagement vorgeschlagen, insbesondere für Elektro- oder Hybridfahrzeuge mit mindestens einer Batterie, insbesondere einer Traktionsbatterie, mit einer Messeinrichtung zur periodischen Durchführung von Temperaturmessungen der mindestens einen Batterie oder Batteriezelle und einer Berechnungseinheit, in der ein zu erwartender Temperaturverlauf der mindestens einen Batterie aus Batterieparametern prädiziert wird. Des Weiteren erfolgt in einer Vergleichseinheit ein Vergleich des prädizierten Temperaturverlaufes mit einem üblicherweise während der Benutzung des Fahrzeugs auftretenden Temperaturverlauf der Batterie, insbesondere einer Traktionsbatterie, oder eines Soll-Temperaturverlaufes. Eine aus dem Vergleich ermittelte Temperaturabweichung wird in einer Umwandlungseinheit in eine Kostenfunktion umgewandelt zur Erzeugung einer Kosteninformation und/oder einer Temperaturinformation, die schließlich über ein Endgerät an einen Benutzer übermittelt wird.According to the invention, a device and a method for battery management are proposed, in particular for electric or hybrid vehicles with at least one battery, in particular a traction battery, with a measuring device for periodically performing temperature measurements of the at least one battery or battery cell and a calculation unit in which an expected temperature profile the at least one battery of battery parameters is predicted. Furthermore, in a comparison unit, a comparison of the predicted temperature profile with a temperature profile of the battery, in particular a traction battery, or a desired temperature profile, which usually occurs during use of the vehicle, takes place. A temperature deviation determined from the comparison is converted in a conversion unit into a cost function for generating a cost information and / or a temperature information, which is finally transmitted via a terminal to a user.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung zum Batteriemanagement ist die Berechnungseinheit geeignet, aus Batterieparametern, wie beispielsweise der Wärmeleitung von innen nach außen der mindestens einen Batterie, bezogen auf die mindestens eine Batterie, und/oder einer Innentemperatur der mindestens einen Batterie, den Temperaturverlauf innerhalb der mindestens einen Batterie, insbesondere der mindestens einen Traktionsbatterie, zu prädizieren.In an advantageous embodiment variant of the inventively proposed device for battery management, the calculation unit is suitable from battery parameters, such as the heat conduction from the inside to the outside of the at least one battery, based on the at least one battery, and / or an internal temperature of the at least one battery, the temperature profile within the at least one battery, in particular the at least one traction battery, to predict.

Des Weiteren umfasst das Elektro- oder Hybridfahrzeug mindestens eine Sendeeinheit, ferner kann das Elektro- oder Hybridfahrzeug mindestens einen GPS-Sender umfassen.Furthermore, the electric or hybrid vehicle comprises at least one transmission unit, furthermore, the electric or hybrid vehicle may comprise at least one GPS transmitter.

Erfindungsgemäß wird des Weiteren ein Verfahren zum Batteriemanagement mindestens einer Batterie, insbesondere mindestens einer Traktionsbatterie, eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges vorgeschlagen, mit einer Messeinrichtung zur periodischen Durchführung von Temperaturmessungen an der mindestens einen Batterie, mit einer Berechnungseinheit, wobei nachfolgenden Verfahrensschritte durchlaufen werden: Zunächst erfolgt eine periodische Temperaturmessung in oder an der mindestens einen Batterie durch die Messeinrichtung. Es wird ein Temperaturverlauf der mindestens einen Batterie anhand von Batterieparametern prädiziert. Aus dem Vergleich des ermittelten prädizierten Temperaturverlaufes der mindestens einen Batterie, insbesondere einer Traktionsbatterie mit einem üblichen Verlauf der Temperatur der mindestens einen Batterie, insbesondere der mindestens einen Traktionsbatterie, oder einem Solltemperaturverlauf, erfolgt die Ermittlung einer Temperaturabweichung. Aus dieser wiederum wird eine Kostenfunktion erzeugt sowie eine Kosteninformation abgeleitet. Diese Kosteninformation kann ebenso wie eine gleichermaßen vorliegende Temperaturinformation über ein Endgerät an einen Benutzer übermittelt werden. Die Kostenfunktion c = f (Zeit, Batterietemperatur, erwartete Parkzeit, Batteriezellentyp, Batteriezellenalterungsfaktor, Batteriealter) spiegelt batteriespezifische Parameter wider. Je nach dem Faktor Zeit wird sich die Batterie am Abend, beispielsweise bei Sonnenuntergang von alleine wieder abkühlen. Die Batterietemperatur, kombiniert mit einem Faktor „Zellalterungsfaktor“ berücksichtigt eine beschleunigte Alterung und bildet dadurch einen Wertverlust ab. Der Faktor „erwartete Parkzeit“, der über den Terminkalender, der in einem Mobiltelefon, beispielsweise einem Smartphone hinterlegt sein kann, zur Verfügung steht, wird für die Hochrechnung des sich über die Parkzeit einstellenden Wertverlustes benutzt. Der Faktor „Batteriealter“ berücksichtigt die Tatsache, ob es sich bei der Batterie um eine neue oder um eine schon ältere Batterie handelt, so dass sich eine andere Abschreibung ergibt, die ebenfalls Einfluss auf den Wertverlust, der mittels der Kostenfunktion näherungsweise angegeben werden kann, hat. According to the invention, a method for battery management of at least one battery, in particular at least one traction battery, of an electric or hybrid vehicle is proposed, with a measuring device for the periodic performance of temperature measurements on the at least one battery, with a calculation unit, wherein the following process steps are performed: First of all a periodic temperature measurement in or on the at least one battery by the measuring device. A temperature profile of the at least one battery is predicted on the basis of battery parameters. From the comparison of the determined predicted temperature profile of the at least one battery, in particular a traction battery with a conventional curve of the temperature of the at least one battery, in particular the at least one traction battery, or a desired temperature profile, the determination of a temperature deviation takes place. From this in turn, a cost function is generated and a cost information derived. This cost information as well as equally present temperature information can be transmitted via a terminal to a user. The cost function c = f (time, battery temperature, expected parking time, battery cell type, battery cell aging factor, battery age) reflects battery-specific parameters. Depending on the time factor, the battery will cool down in the evening, for example at sunset. The battery temperature, combined with a factor of "cell aging factor" takes into account accelerated aging and thereby depreciates. The factor "expected parking time", which is available via the diary, which can be stored in a mobile telephone, for example a smartphone, is used for extrapolating the loss of value occurring over the parking time. The factor "battery age" takes into account the fact whether it is in the Battery is a new or an older battery, so that there is a different depreciation, which also has influence on the loss of value, which can be approximately indicated by the cost function, has.

Die Prädiktion des Temperaturverlaufes der mindestens einen Batterie, insbesondere der mindestens einen Traktionsbatterie, kann durch Extrapolation oder auf Basis einer Modellierung basierend auf Wärmeleitkoeffizienten durchgeführt werden. Alternativ kann auch das Steuergerät häufiger aktiviert werden und dadurch die Prädiktion durch real gemessene Temperaturmesswerte, ohne die Wärmeleitkoeffizienten zu benutzen, durchführen.The prediction of the temperature profile of the at least one battery, in particular of the at least one traction battery, can be carried out by extrapolation or based on modeling based on coefficients of thermal conduction. Alternatively, the controller may also be activated more frequently, thereby performing the prediction by real measured temperature readings without using the heat conduction coefficients.

In Reaktion auf die übermittelte Kosteninformation und/oder die übermittelte Temperaturinformation kann das Fahrzeug durch den Benutzer umgeparkt werden; alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass der Benutzer die Genehmigung erteilt, dass das Elektro- oder Hybridfahrzeug autonom umparkt.In response to the communicated cost information and / or the transmitted temperature information, the vehicle may be reposted by the user; Alternatively, there is also the possibility that the user gives permission that the electric or hybrid vehicle parked autonomously.

Schließlich kann in Reaktion auf das Ergebnis der Kosten- bzw. der Temperaturinformation ein Kühlsystem des Elektro- oder Hybridfahrzeuges aktiviert werden, so dass die Batterie, insbesondere die mindestens eine Traktionsbatterie des Elektro- oder Hybridfahrzeuges, aktiv gesenkt wird.Finally, in response to the result of the cost or temperature information, a cooling system of the electric or hybrid vehicle can be activated so that the battery, in particular the at least one traction battery of the electric or hybrid vehicle, is actively lowered.

Dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren folgend, kann nach einem autonom erfolgten Umparkvorgang der nunmehrige, d. h. der neue, Standort des Elektro- oder Hybridfahrzeuges dem Benutzer über das Endgerät zurückgemeldet werden.Following the method proposed according to the invention, after an autonomously carried out re-parking operation, the current, d. H. the new location of the electric or hybrid vehicle is reported back to the user via the terminal.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung lassen sich erhöhte Kosten für den Benutzer eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges vermeiden, die sich daraus ergeben, dass sein Elektro- oder Hybridfahrzeug möglicherweise tagelang ungeschützt in der prallen Sonne steht. Aufgrund der hohen auf die Traktionsbatterie einwirkenden Außentemperaturen erfolgt eine erhöhte Alterung derselben, aus der sich wiederum höhere Kosten für den Nutzer eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges ergeben können, was die Akzeptanz der Elektromobilität negativ beeinflussen könnte. In besonders eleganter und bequemer Weise kann beispielsweise eine Kosteninformation und/oder eine Temperaturinformation über ein Endgerät wie beispielsweise ein Mobiltelefon oder ein Smartphone an den Nutzer des Elektro- oder Hybridfahrzeuges übermittelt werden. Dazu ist dessen unmittelbare Anwesenheit dem Elektro- oder Hybridfahrzeug nicht erforderlich, da die Information über die Batterietemperatur auf das Endgerät des Nutzers übertragen wird.The inventively proposed solution can avoid increased costs for the user of an electric or hybrid vehicle, which result from the fact that his electric or hybrid vehicle may be unprotected for days in the blazing sun. Due to the high temperature acting on the traction battery outside temperatures increased aging thereof, which in turn may result in higher costs for the user of an electric or hybrid vehicle, which could adversely affect the acceptance of electric mobility. In a particularly elegant and convenient manner, for example, cost information and / or temperature information about a terminal such as a mobile phone or a smartphone can be transmitted to the user of the electric or hybrid vehicle. For this purpose, the immediate presence of the electric or hybrid vehicle is not required because the information on the battery temperature is transmitted to the terminal of the user.

In Reaktion auf die Kosten- bzw. die Temperaturinformation, kann der Nutzer nunmehr entscheiden, ob er das Elektro- oder Hybridfahrzeug selbst umparkt oder ob er die Genehmigung zu einem autonom durch das Elektro- oder Hybridfahrzeug durchzuführenden Umparkvorgang erteilt; alternativ kann häufig ein Kühlsystem aktiviert werden. Dazu ist ein Umparken erforderlich. Über die Kostenfunktion c kann dem Nutzer ein Vorschlag unterbreitet werden, gemäß dem er zwischen der Aktivierung der Kühlfunktion oder dem Umparken wählen kann. Dieser Vorschlag wird bevorzugt auf das mobile Endgerät des Nutzers übermittelt. Ein Nutzer, der den Schwerpunkt auf Komfort legt, wird das Umparken selten bis nie vornehmen, sondern bevorzugt die Kühlfunktion aktivieren. Die Umparkfunktion ist beispielsweise dann aktivierbar, wenn das Elektro- oder Hybridfahrzeug mit einer GPS-Sendeeinheit versehen ist. Ist das Elektro- oder Hybridfahrzeug erfolgreich autonom umgeparkt, so kann der nunmehrige neue Standort des Elektro- oder Hybridfahrzeuges über die Sendeeinheit des Elektro- oder Hybridfahrzeuges an das Endgerät des Nutzers übertragen werden, so dass das umgeparkte Elektro- oder Hybridfahrzeug nach einem durch dieses autonom vorgenommenen Umparkvorgang leicht auffindbar ist.In response to the cost or temperature information, the user can now decide whether to park the electric or hybrid vehicle himself or whether to grant the permit for a parking operation to be performed autonomously by the electric or hybrid vehicle; Alternatively, a cooling system can often be activated. This requires a change of parking. Via the cost function c, a proposal can be made to the user according to which he can choose between the activation of the cooling function or the re-parking. This proposal is preferably transmitted to the mobile terminal of the user. A user who focuses on comfort will seldom or never make the re-park, but preferably activate the cooling function. The re-parking function can be activated, for example, if the electric or hybrid vehicle is provided with a GPS transmission unit. If the electric or hybrid vehicle is successfully parked autonomously, the now-new location of the electric or hybrid vehicle can be transmitted via the transmitting unit of the electric or hybrid vehicle to the terminal of the user, so that the parked electric or hybrid vehicle autonomous by this made Umparkvorgang is easy to find.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.With reference to the drawings, the invention will be described in more detail below.

Es zeigt:It shows:

1 Ein Elektro- oder Hybridfahrzeug mit mindestens einer Traktionsbatterie und 1 An electric or hybrid vehicle with at least one traction battery and

2 eine Vorrichtung zum Batteriemanagement in Elektro- oder Hybridfahrzeugen. 2 a device for battery management in electric or hybrid vehicles.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Der Darstellung gemäß 1 ist ein Elektro- oder Hybridfahrzeug 10 zu entnehmen. Dieses umfasst mindestens eine Batterie 12, insbesondere eine Traktionsbatterie. Diese kann aus mehreren Batteriepacks bzw. Batteriemodulen zusammengeschaltet sein, wobei die einzelnen Batteriepacks oder Batteriemodule ihrerseits eine Anzahl elektrisch miteinander verschalteter Batteriezellen umfassen. Batterieparameter der mindestens einen Batterie 12 sind beispielsweise durch deren Temperatur oder deren Innenwiderstand gegeben. Über die mindestens eine Batterie 12, die insbesondere als Traktionsbatterie des Elektro- oder Hybridfahrzeuges 10 ausgeführt ist, wird ein Elektroantrieb 44 mit Strom versorgt.The representation according to 1 is an electric or hybrid vehicle 10 refer to. This includes at least one battery 12 , in particular a traction battery. This can be interconnected from a plurality of battery packs or battery modules, wherein the individual battery packs or battery modules in turn comprise a number of electrically interconnected battery cells. Battery parameters of the at least one battery 12 are given for example by their temperature or their internal resistance. About the at least one battery 12 , in particular as a traction battery of the electric or hybrid vehicle 10 is executed, is an electric drive 44 powered.

Darüber hinaus umfasst das in 1 schematisch wiedergegebene Elektro- oder Hybridfahrzeug 10 eine Sendeeinheit 38, deren Funktion nachstehend noch beschrieben wird.In addition, this includes in 1 schematically reproduced electric or hybrid vehicle 10 a transmitting unit 38 whose function will be described below.

Der Darstellung gemäß 2 ist in schematischer Weise eine Vorrichtung zum Batteriemanagement mindestens einer Batterie, insbesondere einer Traktionsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges 10 zu entnehmen.The representation according to 2 is a schematic device for battery management of at least one battery, in particular a traction battery of an electric or hybrid vehicle 10 refer to.

In 2 ist eine Batterie, insbesondere eine Traktionsbatterie mit Bezugszeichen eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges 10 nur schematisch dargestellt und mit Bezugszeichen 12 identifiziert. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung zum Batteriemanagement umfasst eine Messeinrichtung 14. Über mindestens einen mit der Messeinrichtung 14 verbundenen Temperaturfühler 16 wird die Temperatur im Inneren oder an der mindestens einen Batterie 12 periodisch gemessen und liegt daher in der Messeinrichtung 14 als Eingangswert des mindestens einen Temperaturfühlers 16 vor. Darüber hinaus ist eine Berechnungseinheit 18 vorgesehen, in der ein zu erwartender Temperaturverlauf 20 der mindestens einen Batterie 12 aus Batterieparametern prädiziert wird. Im vorstehenden Zusammenhang sind zu den Batterieparametern beispielsweise eine Batterieinnentemperatur, ein Isolationswiderstand und dergleichen zu zählen. In einem Speicherteil 46 ist beispielsweise ein üblicher Temperaturverlauf 24 hinterlegt, der sich bei einer üblichen, alltäglichen Nutzung des Elektro- oder Hybridfahrzeuges 10 ergibt. Darüber hinaus kann im Speicherteil 46 ein Soll-Temperaturverlauf 26 gespeichert sein, der einen maximal zulässigen Temperaturverlauf der mindestens einen Batterie 12 des Elektro- oder Hybridfahrzeuges 10 darstellt. Von den genannten Temperaturverläufen, d. h. dem üblichen Temperaturverlauf 24 bzw. dem Soll-Temperaturverlauf 26, können im Speicherteil 46 auch mehrere Varianten vorliegen, die beispielsweise unter Berücksichtigung der jeweils herrschenden Außentemperaturen, denen das Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgesetzt ist, berechnet werden können.In 2 is a battery, in particular a traction battery with reference number of an electric or hybrid vehicle 10 only shown schematically and with reference numerals 12 identified. The inventively proposed device for battery management comprises a measuring device 14 , At least one with the measuring device 14 connected temperature sensor 16 the temperature inside or on the at least one battery 12 measured periodically and is therefore in the measuring device 14 as input value of the at least one temperature sensor 16 in front. In addition, a calculation unit 18 provided in the expected temperature profile 20 the at least one battery 12 is predicted from battery parameters. In the above connection, the battery parameters include, for example, a battery internal temperature, an insulation resistance, and the like. In a storage part 46 is for example a usual temperature profile 24 deposited in a conventional, everyday use of the electric or hybrid vehicle 10 results. In addition, in the memory part 46 a desired temperature profile 26 be stored, the maximum permissible temperature profile of the at least one battery 12 of the electric or hybrid vehicle 10 represents. From the mentioned temperature curves, ie the usual temperature profile 24 or the desired temperature profile 26 , can in the storage part 46 There are also several variants that can be calculated, for example, taking into account the respective prevailing outside temperatures to which the electric or hybrid vehicle is exposed.

In der Vergleichseinheit 22 werden unter Zugrundelegung des üblichen Temperaturverlaufes 24 oder des Soll-Temperaturverlaufes 26 der mindestens einen Batterie 12, deren Werte mit den Temperaturwerten des in der Berechnungseinheit 18 zuvor ermittelten prädizierten Temperaturverlaufes 20 verglichen. Resultat ist eine Temperaturabweichung 28. Aus dieser Temperaturabweichung 28, die in der Vergleichseinheit 22 ermittelt wird, wird in einer Umwandlungseinheit 30 eine Kostenfunktion 32 generiert. Die Kostenfunktion 32 gibt beispielsweise Auskunft darüber, mit welchen Kosten der Nutzer des Elektro- oder Hybridfahrzeuges 10 zu rechnen hat, wenn er das Elektro- oder Hybridfahrzeug 10 für eine weitere Zeitspanne der hohen Sonneneinstrahlung einerseits oder zu tiefen Temperaturen andererseits aussetzt. Die genannten Temperaturextreme wirken sich negativ auf die Lebensdauer und das Betriebsverhalten der mindestens einen Batterie 12, insbesondere der mindestens einen Traktionsbatterie 12, eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges 10 aus, insbesondere altern die Batteriezellen in Batterien 12 schneller, die großen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind.In the comparison unit 22 are based on the usual temperature profile 24 or the desired temperature profile 26 the at least one battery 12 whose values correspond to the temperature values of the in the calculation unit 18 previously determined predicted temperature profile 20 compared. Result is a temperature deviation 28 , From this temperature deviation 28 that in the comparison unit 22 is determined in a conversion unit 30 a cost function 32 generated. The cost function 32 For example, gives information about the costs of the user of the electric or hybrid vehicle 10 has to reckon when he has the electric or hybrid vehicle 10 for a further period of high sun exposure on the one hand or at low temperatures on the other. The temperature extremes mentioned have a negative effect on the life and the performance of at least one battery 12 , in particular the at least one traction battery 12 , an electric or hybrid vehicle 10 in particular, the battery cells age in batteries 12 faster, which are exposed to large temperature fluctuations.

Dem Nutzer 36 des Elektro- oder Hybridfahrzeuges kann eine aus der Kostenfunktion 32 generierte Kosteninformation einerseits übermittelt werden, was über eine Sendeeinheit 38 des Elektro- oder Hybridfahrzeuges 10 erfolgt. Des Weiteren kann dem Benutzer 36 bzw. einem Endgerät 34, was der Benutzer 36 handhabt, eine Temperaturinformation übermittelt werden. Sowohl die Kosteninformation als auch die Temperaturinformation können dem Benutzer 36 auf dem Endgerät 34 in einer entsprechenden Anzeigeeinheit 42 angezeigt werden.The user 36 of the electric or hybrid vehicle can be one of the cost function 32 generated cost information are transmitted on the one hand, which via a transmitting unit 38 of the electric or hybrid vehicle 10 he follows. Furthermore, the user can 36 or a terminal 34 what the user 36 handles, a temperature information is transmitted. Both the cost information and the temperature information may be given to the user 36 on the terminal 34 in a corresponding display unit 42 are displayed.

Es bestehen nunmehr nach Kenntnis der Kosteninformation bzw. der Temperaturinformation für den Benutzer 36 mehrere Optionen, auf die über die Anzeigeeinheit 42 des Endgerätes 34 übermittelte Information zu reagieren:There are now to the knowledge of cost information or temperature information for the user 36 several options, via the display unit 42 of the terminal 34 to convey submitted information:

Es besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass der Benutzer 36 von sich aus das Elektro- oder Hybridfahrzeug 10 umparkt. Dies bedeutet, dass der Benutzer 36 das Elektro- oder Hybridfahrzeug 10 aus der prallen Sonne wegbewegt und in eine Garage oder einen schattigeren Ort umparkt. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, in Reaktion auf die mitgeteilte Kosten- und/oder Temperaturinformation, im Elektro- oder Hybridfahrzeug 10 ein Kühlsystem zu aktivieren, so dass die mindestens eine Batterie 12, insbesondere die mindestens eine Traktionsbatterie 12, gekühlt wird. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass der Nutzer 36 die Genehmigung erteilt, dass das Elektro- oder Hybridfahrzeug 10, vorausgesetzt dieses ist mit einem GPS-Sender 48 ausgestattet, autonom umparkt. Nach einem autonom erfolgenden Umparken des Elektro- oder Hybridfahrzeuges 10 erfolgt über die Sendeeinheit 38 eine Übermittlung des nunmehr neuen Standortes des Elektro- oder Hybridfahrzeuges 10 an das Endgerät 34 und des Nutzers 36.For example, there is a possibility that the user 36 by itself the electric or hybrid vehicle 10 umparkt. This means that the user 36 the electric or hybrid vehicle 10 moved away from the blazing sun and parked in a garage or a shadier place. Furthermore, it is possible, in response to the communicated cost and / or temperature information, in the electric or hybrid vehicle 10 to activate a cooling system so that the at least one battery 12 , in particular the at least one traction battery 12 , is cooled. Furthermore, there is a possibility that the user 36 granted the permission that the electric or hybrid vehicle 10 , provided this is with a GPS transmitter 48 equipped, autonomously parked. After an autonomous re-parking of the electric or hybrid vehicle 10 takes place via the transmitting unit 38 a transmission of the now new location of the electric or hybrid vehicle 10 to the terminal 34 and the user 36 ,

Dies ist insofern sinnvoll, als nach Abschluss eines autonom erfolgenden Umparkvorganges des Elektro- oder Hybridfahrzeuges 10 der Nutzer 36 keine Information über den neuen Standort des Elektro- oder Hybridfahrzeugs 10 hat.This makes sense insofar as after completion of an autonomous re-parking process of the electric or hybrid vehicle 10 the user 36 No information about the new location of the electric or hybrid vehicle 10 Has.

Im umgekehrten Falle, d. h. bei niedrigen Außentemperaturen, besteht ebenfalls die Möglichkeit, dass der Nutzer von sich aus das Elektro- oder Hybridfahrzeug 10 umparkt. Anstelle eines Kühlsystems wird bei niedrigen Außentemperaturen, denen das Elektro- oder Hybridfahrzeug 10 ausgesetzt sein kann, ein Heizsystem ferngesteuert über das Endgerät 34 aktiviert, so dass die im Elektro- oder Hybridfahrzeug 10 aufgenommene mindestens eine Batterie 12, insbesondere mindestens eine Traktionsbatterie 12, durch eine Heizung auf ein höheres Temperaturniveau temperiert werden kann. Schließlich kann auch in diesem Falle ein autonomes Umparken des Elektro- oder Hybridfahrzeuges 10 durch dieses selbst erfolgen, nur in diesem Falle an einen wärmeren Ort, beispielsweise eine Tiefgarage oder in eine geschützte Parkposition.In the reverse case, ie at low outdoor temperatures, there is also the possibility that the user of his own the electric or hybrid vehicle 10 umparkt. Instead of a cooling system is at low outside temperatures, which the electric or hybrid vehicle 10 exposed can be a heating system remotely via the terminal 34 activated, so that in the electric or hybrid vehicle 10 taken at least one battery 12 , in particular at least one traction battery 12 , can be tempered by a heater to a higher temperature level. Finally, in this case, an autonomous re-parking of the electric or hybrid vehicle 10 be done by yourself, only in this case to a warmer place, such as an underground car park or in a protected parking position.

Über das mobile Endgerät, beispielsweise in Gestalt eines Smartphones, kann nicht nur eine Anzeige der über die Kostenfunktion 32 ermittelten Kosten vorgenommen werden, sondern über das mobile Endgerät kann eine Eingabe bzw. ein Befehl des Nutzers an das Elektro- oder Hybridfahrzeug übermittelt werden. Demzufolge verläuft die Kommunikation über das mobile Endgerät 34 bidirektional. Erscheinen die über die Kostenfunktion 32 an den Nutzer übermittelten Kosten diesem zu hoch, kann dieser über das mobile Endgerät 34 in Gestalt eines Smartphones beispielsweise über eine App dem Fahrzeug einen Umpark- oder Kühlbefehl erteilen, d.h. die Kühlfunktion aktivieren. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, das Elektro- bzw. Hybridfahrzeug aufgrund einer vom Nutzer einmalig vorgegebenen Kostenschwelle auch selbsttätig zum Umparken zu veranlassen oder die Kühlung zu aktivieren und dann eine Mitteilung als Nachricht an den Nutzer zu versenden. Aus rechtlichen Gründen kann der Befehl des Motorstartes durch den Nutzer eine verlässlichere Alternative darstellen.About the mobile device, for example in the form of a smartphone, not only an indication of the cost function 32 determined costs are made, but via the mobile terminal, an input or an instruction of the user to the electric or hybrid vehicle can be transmitted. Consequently, the communication is via the mobile terminal 34 bidirectional. Appear the over the cost function 32 To the user transmitted costs this too high, this can over the mobile terminal 34 in the form of a smartphone, for example, give the vehicle a Umpark- or cooling command via an app, ie activate the cooling function. Alternatively, it is possible to cause the electric or hybrid vehicle due to a cost threshold uniquely determined by the user to re-park or activate the cooling and then send a message as a message to the user. For legal reasons, the engine start command can be a more reliable alternative for the user.

Eine weitere Alternative kann beispielsweise durch Herbeiführung eines optimierten Ladezustandes (SOC = State Of Charge) während des Parkbetriebs darstellen. Um die Kosten zu senken, kann die Batterie 12, insbesondere die mindestens eine Tranktionsbatterie 12 entladen werden, um bei einem niedrigeren Ladezustand weniger stark zu halten. Kurz bevor der Nutzer zum Elektro- oder Hybridfahrzeug 10 zurückkehrt, kann dann über eine Ladesäule die mindestens eine Batterie 12, insbesondere die mindestens eine Traktionsbatterie 12 wieder gezielt für den Fahrbetrieb aufgeladen werden.A further alternative may be, for example, by bringing about an optimized state of charge (SOC) during parking operation. To lower costs, the battery can 12 , in particular the at least one Tranktionsbatterie 12 be discharged in order to keep less at a lower state of charge. Just before the user to electric or hybrid vehicle 10 returns, can then have a charging station, the at least one battery 12 , in particular the at least one traction battery 12 be recharged specifically for driving.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (10)

Vorrichtung zum Batteriemanagement in Elektro- oder Hybridfahrzeugen (10) mit mindestens einer Batterie (12), mit einer Messeinrichtung (14) zur periodischen Durchführung von Temperaturmessungen an oder in der mindestens einen Batterie (12) und einer Berechnungseinheit (18), in der ein zu erwartender Temperaturverlauf (20) der mindestens einen Batterie (12) aus Batterieparametern prädiziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Vergleichseinheit (22) der prädizierte Temperaturverlauf (20) mit einem üblicherweise bei der Benutzung auftretenden Temperaturverlauf (24) oder einem Soll-Temperaturverlauf (26) verglichen wird, wobei die Vergleichseinheit (22) geeignet ist, eine Temperaturabweichung (28) festzustellen, ferner mit einer Umwandlungseinheit (30), die aus der ermittelten Temperaturabweichung (28) eine Kostenfunktion (32) mit einer Kosteninformation und/oder einer Temperaturinformation generiert, die eine Sendeeinheit (28) an ein Endgerät (34) eines Nutzers (36) übermittelt.Device for battery management in electric or hybrid vehicles ( 10 ) with at least one battery ( 12 ), with a measuring device ( 14 ) for periodically performing temperature measurements on or in the at least one battery ( 12 ) and a calculation unit ( 18 ), in which an expected temperature profile ( 20 ) of the at least one battery ( 12 ) is predicted from battery parameters, characterized in that in a comparison unit ( 22 ) the predicted temperature profile ( 20 ) with a temperature profile usually occurring during use ( 24 ) or a desired temperature profile ( 26 ), the comparison unit ( 22 ) is suitable, a temperature deviation ( 28 ), and a conversion unit ( 30 ) derived from the determined temperature deviation ( 28 ) a cost function ( 32 ) is generated with a cost information and / or a temperature information that a transmission unit ( 28 ) to a terminal ( 34 ) of a user ( 36 ) transmitted. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinheit (18) geeignet ist, aus Batterieparametern, wie Wärmeleitung von innen nach außen, bezogen auf die mindestens eine Batterie (12) und/oder einer Innentemperatur der mindestens einen Batterie (12), den Temperaturverlauf (20) der mindestens einen Batterie (12) zu prädizieren.Device according to claim 1, characterized in that the calculation unit ( 18 ) from battery parameters, such as heat conduction from the inside to the outside, based on the at least one battery ( 12 ) and / or an internal temperature of the at least one battery ( 12 ), the temperature profile ( 20 ) of the at least one battery ( 12 ) to predict. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektro- oder Hybridfahrzeug (10) mindestens eine Sendeeinheit (38) umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electric or hybrid vehicle ( 10 ) at least one transmitting unit ( 38 ). Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektro- oder Hybridfahrzeug (10) mindestens einen GPS-Sender (48) umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electric or hybrid vehicle ( 10 ) at least one GPS transmitter ( 48 ). Verfahren zum Batteriemanagement mindestens einer Batterie (12), insbesondere mindestens einer Traktionsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges (10), mit einer Messeinrichtung (14) zur periodischen Durchführung von Temperaturmessungen an der mindestens einen Batterie (12), einer Berechnungseinheit (18) mit nachfolgenden Verfahrensschritten: a) einer periodisch erfolgenden Temperaturmessung an oder in der mindestens einen Batterie (12) durch die Messeinrichtung (14), b) der Prädiktion eines Temperaturverlaufes (20) der mindestens einen Batterie (12) anhand von Batterieparametern, c) den Vergleich des gemäß Verfahrens b) ermittelten prädizierten Temperaturverlaufs (20) mit einem üblichen Temperaturverlauf (24) oder einem Soll-Temperaturverlauf (26) der mindestens einen Batterie (12), d) der Ermittlung einer Temperaturabweichung (28) aus einem Vergleich der Temperaturverläufe (20, 24, 26) gemäß Verfahrensschritt c), e) der Ermittlung einer Kostenfunktion (32) und einer Kosteninformation aus der Temperaturabweichung (28) und f) der Übermittlung der Kosteninformation und/oder einer Temperaturinformation an ein Endgerät (34) eines Benutzers (36).Method for battery management of at least one battery ( 12 ), in particular at least one traction battery of an electric or hybrid vehicle ( 10 ), with a measuring device ( 14 ) for periodically performing temperature measurements on the at least one battery ( 12 ), a calculation unit ( 18 ) with the following method steps: a) a periodic temperature measurement on or in the at least one battery ( 12 ) by the measuring device ( 14 ), b) the prediction of a temperature profile ( 20 ) of the at least one battery ( 12 ) on the basis of battery parameters, c) the comparison of the predicted temperature profile determined according to method b) ( 20 ) with a usual temperature profile ( 24 ) or a desired temperature profile ( 26 ) of the at least one battery ( 12 ), d) the determination of a temperature deviation ( 28 ) from a comparison of the temperature profiles ( 20 . 24 . 26 ) according to method step c), e) the determination of a cost function ( 32 ) and a cost information from the temperature deviation ( 28 ) and f) the transmission of the cost information and / or temperature information to a terminal ( 34 ) of a user ( 36 ). Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt b) die Prädiktion des Temperaturverlaufes (20) durch Extrapolation oder auf einer Modellierung basierend auf Wärmeleitkoeffizienten oder in Abhängigkeit vom Ladezustand (SOC) durchgeführt wird.A method according to claim 5, characterized in that according to method step b) the prediction of the temperature profile ( 20 ) is carried out by extrapolation or on a model based on coefficients of thermal conductivity or as a function of the state of charge (SOC). Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Reaktion auf die Kosteninformation und/oder die Temperaturinformation gemäß Verfahrensschritt f) das Fahrzeug (10) durch den Benutzer (36) umgeparkt wird.A method according to claim 5, characterized in that in response to the cost information and / or the temperature information according to method step f) the vehicle ( 10 ) by the user ( 36 ) is parked. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Benutzer (36) die Genehmigung erteilt, dass das Elektro- oder Hybridfahrzeug (10) autonom umparkt.Method according to claim 5, characterized in that the user ( 36 ) that the electric or hybrid vehicle ( 10 ) parked autonomously. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Reaktion auf Verfahrensschritt f) ein Kühlsystem des Elektro- oder Hybridfahrzeugs (10) aktiviert wird.A method according to claim 5, characterized in that in response to step f) a cooling system of the electric or hybrid vehicle ( 10 ) is activated. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Benutzer (36) über den neuen Standort des Elektro- oder Hybridfahrzeugs (10) informiert wird.Method according to claim 5, characterized in that the user ( 36 ) on the new location of the electric or hybrid vehicle ( 10 ) is informed.
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