CN110504509B - 用于调节蓄电池的温度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于调节电气驱动的机动车(2)的蓄电池(1)的温度的方法,其中,所述机动车(2)具有至少一个用于驱动所述机动车(2)的电气部件(3、4、5)、蓄电池(1)和至少一个用于调节所述电气部件(3、4、5)和所述蓄电池(1)的温度的冷却循环(6、7);其中,所述方法至少具有以下步骤:a)运行机动车(2)并且通过至少一个冷却循环(6、7)主动地调节电气部件(3、4、5)和蓄电池(1)的温度;b)停止机动车(2)的运行;c)通过使用电气部件(3、4、5)的余热以加热蓄电池通过至少一个冷却循环(6、7)继续主动地至少调节蓄电池(1)的温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于调节蓄电池(Stromspeicher)、尤其是在机动车中用于存储电能的蓄电池的温度的方法。所述机动车尤其具有用于驱动所述机动车的电机,其中,所述电机能够通过存储在蓄电池中的电能驱动。
背景技术
在低温中,对于蓄电池(也与使用的电池类型相关地)存在的问题是,为驱动机动车提供足够的功率和能量。该问题可以通过加热蓄电池解决。已知的是,例如使用电能(例如用于运行PTC元件;HV加热器等等)加热蓄电池。通过加热蓄电池能够提供相应地要求的电功率。
然而用于加热的电能消耗了设置用于驱动机动车的能量,因此恰恰在冷的环境条件下减少了可用的续驶里程。
例如由专利文献DE 10 2007 004 979 A1已知例如在冷启动时预热蓄电池。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,至少部分地解决与现有技术相关地引出的问题。尤其应当建议一种方法,通过所述方法实现蓄电池的高能效的温度调节。
用于解决所述技术问题的是一种用于调节电气地驱动的机动车的蓄电池的温度的方法。在权利要求书中单独地举出的特征能够以在技术上合理的方式相互结合并且能够通过说明书中阐述的事实和/或附图中的细节补充,其中说明了本发明的其它的变型实施方案。
建议一种用于调节电气地驱动的机动车的蓄电池的温度的方法。所述机动车具有至少一个用于驱动所述机动车的电气部件、蓄电池和至少一个用于调节所述电气部件和所述蓄电池的温度的冷却循环。所述方法至少具有以下步骤:
a)运行机动车并且通过至少一个冷却循环主动地调节电气部件和蓄电池的温度;
b)停止(Einstellen)机动车的运行;
c)通过使用电气部件的余热以加热蓄电池,通过至少一个冷却循环继续主动地至少调节蓄电池的温度。
在此建议,将至少一个电气部件(以及必要时机动车的其它部件)的在停止或者结束机动车的(行驶)运行之后仍存在的余热用于继续加热蓄电池。尤其应当将余热的尽可能大的份额传递至蓄电池,从而使所述蓄电池能够尽可能长时间地保持在尽可能高的温度(尽可能接近例如蓄电池的最大许用温度)。由此能够使用机动车的热能并且例如传递至蓄电池中。这样存储在蓄电池中的热量尤其可以再用于机动车的重新启动,其中,可以减少蓄电池对预热的需求。
至少一个电气部件例如包括功率电子器件、电机或者变流器、例如直流变流器。
机动车的运行尤其包括机动车的运动和/或电机的控制,其中,运行的停止包括(机动车和/或电机的)运动的终止。运行的停止尤其包括停放机动车和使用者离开机动车。
按照方法的步骤c)建议,尤其是紧接着步骤b)继续调节蓄电池的温度。在此尤其应当追求的目标是尽可能少地向周围环境放出热能并且相反地尽可能多地将热量传递至蓄电池。
也就是通过所述方法尤其不应当例如在冷启动之前实现预热,而是在停止机动车的运行之后实现蓄电池的再加热。
尤其至少在蓄电池的第一温度达到用于将电气部件的余热向蓄电池传递的冷却流体的极限温度时,结束步骤c)。
尤其在从冷却流体向蓄电池的热传递不能再进行或者不能再有效地进行时(例如在例如通过泵的运行用于热传递的电能高于仍能传递至蓄电池的热能时),结束步骤c)。
尤其通过至少一个第一冷却循环调节至少一个电气部件的温度并且通过第二冷却循环调节蓄电池的温度。至少在步骤c)中为了所使用的冷却流体将第一冷却循环和第二冷却循环在流体技术上连接。
第一冷却循环和第二冷却循环优选在步骤c)之前(即例如在步骤b期间)在流体技术上相互分离。
第一冷却循环可以具有用于输送冷却流体的第一泵并且第二冷却循环可以具有用于输送冷却流体的第二泵。在步骤c)中为了输送冷却流体运行两个泵。
至少在步骤c)中,至少一个至少暂时地在步骤b)期间用于冷却冷却流体的热交换器在其冷却功率方面至少被降低。
冷却流体优选至少在步骤c)中经由旁路从至少一个热交换器旁导引经过。
尤其至少在步骤c)中减少向冷却循环的周围环境排放热量。
尤其可以至少在步骤c)中加强至少一个冷却循环的至少局部的相对于周围环境的隔热。
例如可以通过关闭开口(冷却空气开口)实现隔热,否则余热通过所述开口从冷却循环或者从至少一个部件排放到周围环境中。例如尤其可以通过关闭百叶窗或者卷帘在热技术上将热交换器与周围环境隔绝。
此外建议一种机动车,所述机动车至少包括至少一个用于驱动所述机动车的电气部件、蓄电池、至少一个用于调节所述电气部件和所述蓄电池的温度的冷却循环和至少用于运行所述冷却循环的控制设备。所述控制设备设计和/或设置为适合用于执行所述方法。控制设备尤其能够执行所述方法。
机动车尤其具有用于调节电气部件的温度的第一冷却循环和用于调节蓄电池的温度的第二冷却循环。所述第一冷却循环和第二冷却循环能够为了所使用的冷却流体在流体技术上连接。
此外,也可以由计算机或者通过控制单元的处理器来执行所述方法。
依此也建议一种用于数据处理的系统,所述系统包括这样适配/配置的处理器,使得所述处理器执行所述方法或者所建议的方法的步骤的一部分。
可以设置能够由计算机读取的存储介质,所述存储介质包括以下指令,所述指令在通过计算机/处理器实施时使所述计算机/处理器执行所述方法或者所建议的方法的步骤的至少一部分。
方法的实施方案尤其能够转用在所述机动车、所述系统、所述存储介质或者所述由计算机执行的方法中并且反之亦然。
方法的实施方案尤其能够转用在所述机动车中并且反之亦然。
应当预见性地指出的是,在此使用的数词(“第一”、“第二”)主要(仅)用于区分多个相同类型的对象、尺寸或者过程,即尤其不强制地规定这些对象、尺寸或者过程相互之间的相关性和/或顺序。如果相关性和/或顺序是必要的,则这会在此详尽地明确给出或者技术人员在研究详细地描述的设计方案时能够显而易见地得出。
附图说明
以下根据附图详细阐述本发明以及技术环境。应当指出的是,本发明不局限于列举出的实施例。只要未明确地另行说明,则尤其也可行的是,提取出在附图中阐述的事实的部分方面并且与本说明书中的其它组成部分和认知相结合。尤其应当指出的是,附图和尤其是所示的尺寸比例只是示意性的。在附图中:
图1示出了具有处于第一状态中的冷却循环的机动车;并且
图2示出了处于第二状态中的根据图1的冷却循环。
具体实施方式
图1示出具有处于第一状态中的冷却循环6、7的机动车2。
机动车2具有多个用于驱动所述机动车2的电气部件3、4、5。第一电气部件3例如是功率电子器件,第二部件4例如是电机,第三电气部件5例如是(直流-直流)变流器。机动车还包括蓄电池1、用于调节电气部件3、4、5和蓄电池1的温度的第一冷却循环6和第二冷却循环7和用于运行冷却循环6、7的控制设备16。
第一冷却循环6设置用于调节电气部件3、4、5的温度,其中,第二冷却循环7设置用于调节蓄电池1的温度。第一冷却循环6和第二冷却循环7能够为了所使用的冷却流体10在流体技术上连接。第一冷却循环6具有第一泵11并且第二冷却循环7具有第二泵12。
在方法的步骤a)中进行机动车2的运行并且通过第一冷却循环6进行电气部件3、4、5的主动的温度调节以及通过第二冷却循环7进行蓄电池1的主动的温度调节(第一状态)。在步骤b)中停止机动车2的运行并且在步骤c)中通过使用电气部件3、4、5的用于加热蓄电池1的余热通过冷却循环6、7继续主动地调节蓄电池1的温度(第二状态)。
第一冷却循环6包括第一阀门18,通过所述阀门在机动车2的运行中以冷却流体10加载热交换器13,所述冷却流体10用于将热量从第一冷却循环6中排出。通过所述第一阀门能够经由旁路14绕过热交换器13。
第一冷却循环6与用于冷却流体10的平衡容器或者说补偿容器17在流体技术上连接。
此外设置有第二阀门19,通过所述第二阀门控制第一冷却循环6与第二冷却循环7在流体技术上的连接。冷却循环6、7在步骤a)中在流体技术上相互分离,其中,冷却循环6、7在步骤c)中在流体技术上相互连接。
第二冷却循环7包括第三阀门20,用于输入热量的加热元件21能够通过所述第三阀门接入第二冷却循环7中。第二冷却循环7还包括冷却装置22(冷却器,Chiller),第二冷却循环7的流体10能够通过所述冷却装置被冷却。
在冷却循环6、7的在此示出的第一状态中,所述冷却循环6、7未在流体技术上相互连接。通过第一冷却循环6冷却电气部件3、4、5或者调节电气部件3、4、5的温度,而通过第二冷却循环7调节蓄电池1的温度。
图2示出了处于第二状态中的按照图1的冷却循环6、7,在所述第二状态中,冷却循环6、7在流体技术上相互连接。参考对图1的说明。
通过冷却循环6、7在流体技术上的连接,能够在不将通过电气部件3、4、5产生的热量排放至周围环境15中的情况下继续使用所述热量。通过冷却循环6、7的连接,将冷却部件3、4、5的热量向蓄电池1传递。
冷却流体10在第二状态中按照步骤c)通过旁路14从热交换器13旁导引经过。由此能够降低冷却循环6、7向周围环境15的热量输出。
此外,在步骤c)中可以加强冷却循环6、7的至少部分相对于周围环境15的隔热。
例如可以通过关闭开口(冷却空气开口)实现隔热,否则余热通过所述开口从冷却循环6、7或者从电气部件3、4、5排放到周围环境15中。例如可以通过关闭百叶窗或者卷帘在热技术上将热交换器13与周围环境15隔绝。
通过所述方法应当追求的目标是,尽可能少地向周围环境15中放出热能并且相反地尽可能多地将热能传递至蓄电池1。因此通过所述方法不应当在例如冷启动之前实现预热,而是在停止机动车2的运行之后实现对蓄电池1的再加热。
在蓄电池1的第一温度8达到用于将电气部件3、4、5的余热向蓄电池1传递的冷却流体10的极限温度9时,可以结束步骤c)。相应地,在从冷却流体10向蓄电池1的热传递不能再进行或者不能再有效地进行时(例如在用于热传递的电能高于仍能传递至蓄电池1的热能时),可以结束步骤c)。
附图标记清单
1 蓄电池
2 机动车
3 第一部件
4 第二部件
5 第三部件
6 第一冷却循环
7 第二冷却循环
8 第一温度
9 极限温度
10 冷却流体
11 第一泵
12 第二泵
13 热交换器
14 旁路
15 周围环境
16 控制设备
17 平衡容器
18 第一阀门
19 第二阀门
20 第三阀门
21 加热元件
22 冷却装置。
Claims (9)
1.一种用于调节电气驱动的机动车(2)的蓄电池(1)的温度的方法,其中,所述机动车(2)具有至少一个用于驱动所述机动车(2)的电气部件(3、4、5)、蓄电池(1)和至少一个用于调节所述电气部件(3、4、5)和所述蓄电池(1)的温度的冷却循环(6、7);其中,所述方法至少具有以下步骤:
a) 运行机动车(2)并且通过至少一个冷却循环(6、7)主动地调节电气部件(3、4、5)和蓄电池(1)的温度;
b) 停止机动车(2)的运行;
c) 通过使用电气部件(3、4、5)的余热以加热蓄电池(1)通过至少一个冷却循环(6、7)继续主动地至少调节蓄电池(1)的温度,
其中,通过至少一个第一冷却循环(6)调节电气部件(3、4、5)的温度并且通过第二冷却循环(7)调节蓄电池(1)的温度;其中,所述第一冷却循环(6)和第二冷却循环(7)至少在步骤c)中为了所使用的冷却流体(10)在流体技术上连接。
2.按照权利要求1所述的方法,其中,至少在蓄电池(1)的第一温度(8)达到用于将电气部件(3、4、5)的余热向蓄电池(1)传递的冷却流体(10)的极限温度(9)时,结束步骤c)。
3.按照权利要求1所述的方法,其中,所述第一冷却循环(6)具有用于输送冷却流体(10)的第一泵(11)并且所述第二冷却循环(7)具有用于输送冷却流体(10)的第二泵(12);其中,在步骤c)中运行两个泵(11、12)用于输送冷却流体(10)。
4.按照前述权利要求之一所述的方法,其中,至少在步骤c)中,至少一个至少暂时地在步骤b)期间用于对冷却流体(10)进行冷却的热交换器(13)的冷却功率至少被降低。
5.按照权利要求3所述的方法,其中,冷却流体(10)至少在步骤c)中通过旁路(14)从至少一个热交换器(13)旁导引经过。
6.按照权利要求1至3之一所述的方法,其中,至少在步骤c)中减少向至少一个冷却循环(6、7)的周围环境(15)的热量排放。
7.按照权利要求6所述的方法,其中,至少在步骤c)中加强至少一个冷却循环(6、7)的至少局部的相对于周围环境(15)的隔热。
8.一种机动车(2),所述机动车至少具有至少一个用于驱动所述机动车(2)的电气部件(3、4、5)、蓄电池(1)、至少一个用于调节所述电气部件(3、4、5)和所述蓄电池(1)的温度的冷却循环(6、7)和至少用于运行所述至少一个冷却循环(6、7)的控制设备(16);其中,所述控制设备(16)设计为适合用于执行权利要求1至7之一所述的方法。
9.按照权利要求8所述的机动车(2),所述机动车至少具有用于调节至少一个电气部件(3、4、5)的温度的第一冷却循环(6)和用于调节蓄电池(1)的温度的第二冷却循环(7);其中,所述第一冷却循环(6)和第二冷却循环(7)能够为了所使用的冷却流体(10)在流体技术上连接。
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