CN117715789A - 用于在电气化的机动车中的高压电池的保护设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在电气化的机动车中的高压电池的保护设备，所述保护设备具有用于通过外部的能量网对高压电池充电的充电连接并且包括电子的控制单元，所述电子的控制单元构造为使得在机动车停放的情况下在通过车辆外部的能量网充电时所述电子的控制单元监视和调节高压电池的荷电状态。在此，所述控制单元与用于定位机动车的车辆内部的功能模块连接并且无线地与车辆的使用者的移动终端连接，其中，所述终端具有用于定位使用者的功能模块，并且所述控制单元设置为用于接收移动终端的数据，当使用者与机动车的间距大于预定的极值时，所述数据至少描述所述间距。

Description

用于在电气化的机动车中的高压电池的保护设备
技术领域
本发明从以下认识出发，在较长时间存在高的荷电状态的情况下电动车辆的电池强烈老化。概念用于在驱动电气化的机动车(例如混合动力车辆或纯电动车辆)的电能源“电池”这里也被简略地用于高压存储器或牵引蓄电池。
背景技术
在电动车辆中大多数使用锂离子电池，所述锂离子电池经历物理上决定的老化。在按日历的老化和周期性老化之间进行区分。其中，储存荷电状态越高并且高压存储器的温度越高，则按日历的老化越强。
通常，只要插上充电线缆并且车辆使用者将100％的荷电状态设置为充电目标，高压存储器就尽可能充满。所述充满按照现有技术通常在没有智能预测车辆的要期待的重新运转的情况下进行，除非手动的输入装置能通过使用者实现对具体的重新运转时间的编程。如果电动车辆在较长时间上保持插入并且不运动，则电池不必要地强烈老化，特别是例如在离开数周(休假、出差等)的情况下。
原则上已知的是，电池在荷电状态为最高约80％的情况下明显较少地老化。用于与此相关地减少损耗的可能的方法例如由DE 10 2019119 761A1已知。由此已知的方法将其焦点集中于多个荷电状态极值。
发明内容
本发明的任务在于，按照简单且可靠的方式进一步降低电池的老化，以便出于提高的耐久性和降低的成本的原因避免提早的电池更换。
所述任务通过权利要求1的特征解决。本发明的其他有利的实施方案是从属权利要求的技术方案。
本发明涉及一种用于在电气化的机动车中的高压电池的保护设备，所述保护设备包括用于通过车辆外部的能量网对高压电池充电的充电连接并且包括电子的控制单元，所述电子的控制单元这样构造，使得在机动车停放的情况下在通过车辆外部的能量网充电时所述电子的控制单元监视和调节高压电池的荷电状态。在此，所述控制单元与用于定位机动车的车辆内部的功能模块连接并且无线地与车辆的使用者的移动终端连接，其中，所述终端具有用于定位使用者的功能模块，并且所述控制单元设置为用于接收移动终端的数据，当使用者与机动车的间距大于预定的极值时，所述数据至少描述所述间距。
在车辆有多个使用者的情况下，“使用者”优选也定义为主使用者。
按照本发明建议，将不同的判据读入到电子的控制单元(例如作为“柔性隐形技术(Shy-Tech)”功能)中，以便能够保证对使用——特别是下一次运转的智能预测。在预测出较长的停车时间(例如长于2天)的情况下，高压存储器的荷电状态减小到预定的极值。所述预测按照本发明通过确定车辆使用者与车辆的间距来实施。
优选地，所述电池荷电状态的极值为80％。如果超过该极值，则锂离子电池的老化随着荷电状态上升而指数级提高。原则上为决定用于降低到预定的极值建议以下判据：
-电池荷电状态大于极值(例如80％)。
-车辆静止长于预定的持续时间(例如2天)。
-插入充电线缆或者电池与电网连接。
-使用者与车辆的间距大于所定义的间距阈值(例如500km)。所述间距通过由使用者携带的移动终端(例如智能手机)利用相应编程的功能模块(例如利用“APP”)、亦即不仅带有车辆的定位而且带有使用者的定位的应用来确定。
-补充地在日程包括间隔开相应大的间距的位置说明的情况下可以进行与使用者的日历条目相比较。
基于这些判据可以得出，使用者自己在不久的将来不使车辆运动。因此，短期内不需要高的电气里程或不需要电池的高的荷电状态。
同样地可以规定如下识别，即其他人(“副使用者”、例如家庭成员)也将不使用车辆。例如可以定义一个主使用者和多个副使用者，其中，仅主使用者可以授予对于使荷电状态下降的批准。副使用者优选仅被告知荷电状态的下降，例如同样通过移动终端的应用或通过在车辆中的信息显示器来告知。备选地或附加地，可以为副使用者提供次功能，利用所述次功能又能停用荷电状态的原本由主使用者批准的下降。所述次功能例如同样可以通过移动终端的应用或通过在车辆中的人机接口(HMI)实现。
如果存在所提及的判据，则优选建议至少两个用于手动的预设的场景，以便将高压存储器的储存荷电状态减小到预定的极值：
1.预设1：当使用者与车辆的间距超过预定的极值时或者当所述间距至少已在预定的持续时间上超过了预定的极值时，则借助于移动终端每次都请求对于将荷电状态下降到预定的极值的使用者批准。车辆使用者或者车辆所有者接着可以按照需要自己决定：其是否赞同储存荷电状态的下降。
2.预设2：当所述间距超过预定的极值时或者当所述间距至少已在预定的持续时间上超过预定的极值时，通过相应的由车辆的使用者或所有者选择的其他预设而备选地可以每次在没有进一步请求批准的情况下实施荷电状态的自动下降。
在本发明的一种优选的实施方案中，将从高压存储器取出的能量用于冷却高压存储器。这可以在多个冷却循环中在数天上分散地发生。此外，这可以根据环境温度与天气预报相接合地进行。因此，在炎热的夏日，高压存储器温度也保持较低，以便达到对高压存储器的寿命的附加的正面的效果。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例。图中：
图1示出按照本发明的第一用户场景，以及
图2示出按照本发明的第二用户场景。
具体实施方式
按照图1和2两者，示出一种用于在电气化的机动车F中的高压电池的保护设备，所述保护设备包括用于通过车辆外部的能量网对高压电池充电的充电连接并且包括电子的控制单元SE，所述电子的控制单元这样构造，使得在机动车F停放的情况下在通过车辆外部的能量网充电时所述电子的控制单元监视和调节高压电池的荷电状态SOC。
在两种场景下，所述控制单元SE与用于定位机动车F的车辆内部的功能模块连接并且无线地与车辆的使用者的移动终端E连接，其中，所述终端E具有用于定位使用者的功能模块，并且所述控制单元SE设置为用于接收移动终端E的数据。当使用者与机动车F的间距d大于预定的极值(例如500km)时，所述数据至少描述所述间距。
按照根据图1的实施例，电子的控制单元SE此外设置为用于向移动终端E发送对使用者的问题(例如“高压电池的SOC为了保护降低到80％？”或者“离开大于2日？”)并且接收使用者对所述问题的回答(例如是/否)，其中，所述问题涉及机动车F的预期的不运转的持续时间和/或使用者对于将荷电状态SOC降低到所定义的保护阈值(例如80％)的同意。对于间距d的预定的极值优选设计为这样大，使得由此可以推断出较长的远途旅行。
按照图1，电子的控制单元SE此外设置为，用于在能手动选择的第一预设V1中，仅当使用者的同意(“是”)因此在移动终端E中确认过时，才进行将荷电状态SOC降低到所定义的保护阈值(80％)。
按照根据图2的实施例，电子的控制单元SE设置为用于，在能手动选择的第二预设V2中，当使用者的间距超过预定的极值(500km)时，在没有进一步请求同意的情况下自动地进行荷电状态SOC降低到所定义的保护阈值(80％)。为此，移动终端E的功能模块KE将相应的指令发送到在机动车F中的控制单元SE上，所述控制单元设置为用于自动地实施所述用于降低荷电状态SOC的指令。
在本发明的一种进一步扩展方案中，所述电子的控制单元SE也设置为用于，在能手动选择的预设中，当使用者或终端E的间距d超过预定的第一极值时或者当使用者或终端E的间距d在所定义的持续时间上超过预定的第二极值时，在没有进一步请求同意的情况下自动地进行将荷电状态SOC降低到所定义的保护阈值(80％)，其中，第一极值大于第二极值。
控制单元SE的按照本发明的“设置”优选通过相应编程的功能模块以计算机程序产品(软件模块)的形式实现。

Claims (8)

1.用于在电气化的机动车(F)中的高压电池的保护设备，所述保护设备包括用于通过车辆外部的能量网对高压电池充电的充电连接并且包括电子的控制单元(SE)，所述电子的控制单元构造为使得在机动车(F)停放的情况下在通过车辆外部的能量网充电时所述电子的控制单元监视和调节高压电池的荷电状态(SOC)，其中，所述控制单元(SE)与用于定位机动车(F)的车辆内部的功能模块连接并且无线地与车辆的使用者的移动终端(E)连接，其中，所述终端(E)具有用于定位使用者的功能模块，并且所述控制单元(SE)设置为用于接收移动终端(E)的数据，当使用者与机动车(F)的间距(d)大于预定的极值时，所述数据至少描述所述间距。
2.按照权利要求1所述的保护设备，其特征在于，所述电子的控制单元(SE)设置为用于向移动终端(E)发送对使用者的问题并且接收使用者对所述问题的回答，其中，所述问题涉及机动车(F)的预期的不运转的持续时间和/或涉及使用者对于将荷电状态(SOC)降低到所定义的保护阈值的同意。
3.按照上述权利要求之一所述的保护设备，其特征在于，所述电子的控制单元(SE)设置为用于：在能手动选择的第一预设(V1)中，仅当在移动终端(E)中确认了使用者对此的同意(j)时，才将荷电状态(SOC)降低到所定义的保护阈值(80％)。
4.按照上述权利要求之一所述的保护设备，其特征在于，所述电子的控制单元(SE)设置为用于：在能手动选择的第二预设(V2)中，当使用者的间距(d)超过预定的极值时，在没有进一步请求同意的情况下自动地进行将荷电状态(SOC)降低到所定义的保护阈值。
5.按照上述权利要求之一所述的保护设备，其特征在于，所述电子的控制单元(SE)设置为用于：在能手动选择的预设中，当使用者的间距(d)超过预定的第一极值时或者当使用者的间距(d)超过用于所定义的持续时间的预定的第二极值时，其中，所述第一极值大于所述第二极值，在没有进一步请求同意的情况下自动地进行将荷电状态(SOC)降低到所定义的保护阈值。
6.按照上述权利要求之一所述的保护设备，其特征在于，在电子的控制单元(SE)中能定义主使用者和至少一个副使用者，其中，荷电状态的下降仅能通过主使用者激活，并且副使用者仅能被告知荷电状态的下降。
7.按照上述权利要求之一所述的保护设备，其特征在于，在电子的控制单元(SE)中能定义主使用者和至少一个副使用者，其中，所述荷电状态的下降仅能通过主使用者激活，并且所述控制单元(SE)具有次功能，通过所述次功能又能够由副使用者停用荷电状态的通过主使用者激活的下降。
8.计算机程序产品，所述计算机程序产品用于按照上述权利要求之一所述的保护设备的控制单元(SE)和/或移动终端(E)。
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