DE10014848A1 - Battery heater for motor vehicle has component whose main function is other than that of heating battery connected to battery in such manner that generated waste heat is fed to battery - Google Patents

Battery heater for motor vehicle has component whose main function is other than that of heating battery connected to battery in such manner that generated waste heat is fed to battery

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Abstract

The device has a component (12) that gives off heat in operation, and whose main function is other than that of heating the battery (16), connected to the battery in such a manner that the generated waste heat is fed to the battery. The component is mounted close to the battery, especially beneath it, and can be a controller for windscreen heating. Independent claims are also included for the following: a motor vehicle with as battery heater and a method of heating a battery in a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterieheizvorrichtung zur Beheizung einer Batterie in einem Kraftfahrzeug, sowie ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to a battery heating device for heating a battery in a motor vehicle, as well as a corresponding method.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 40 27 149 bekannt. Mit einer in diesem Dokument beschriebenen Batterieheizung ist es möglich, jede standortunabhängige Batterie, wie z. B. einen Kraftfahrzeug-Bleiakkumulator ohne fremde Stromquelle zu erwärmen und auf diese Weise den Wirkungsgrad der Batterie zu erhöhen. Eine solche Batterieheizung ist besonders bei niedrigen Außentemperaturen wie im Winter von besonderer Bedeutung. Beschrieben wird eine elektronische spannungs- und temperatur­ geregelte Batterieheizung, die direkt aus der zu heizenden Batterie mit 12 Volt gespeist wird und die erzeugte Wärmemenge über die Außenwand der Batterie in deren Innenraum leitet. Da die Batterieheizung auf diese Weise kaum Verlustwärme an die Umgebung abgibt, wird ein hoher Wirkungsgrad der Batterieheizung erreicht. Eine Schaltung der Batterieheizung ist so konstruiert, daß eine Innentemperatur der Batterie unter 0°C für lange Zeit verhindert wird und in den meisten Fällen eine Normalinnentemperatur der Batterie von ca. 18°C erreicht wird. Bei längerer Einschaltdauer der Batterieheizung und einem Absinken der Batteriespannung unter 11,5 Volt schaltet die Batterieheizung selbständig auf einen Resterhaltungsstrom von ca. 10 mA herunter, um die Belastung der Batterie zu minimieren. Steigt die Spannung der Batterie über 13,5 Volt an und liegt die Außentemperatur über 18°C, wird die Batterieheizung ebenfalls abgeschaltet, um eine Überhitzung der Batterie zu vermeiden. Such a device is known from DE 40 27 149. With an in Battery heating described in this document, it is possible to use any location-independent battery, such as B. a motor vehicle lead-acid battery without heating an external power source and in this way the To increase battery efficiency. Such a battery heater is especially with low outside temperatures like in winter Importance. An electronic voltage and temperature is described regulated battery heating that comes directly from the battery to be heated with 12 volts is fed and the amount of heat generated on the outer wall of the Battery leads in the interior. Because the battery heater this way hardly emits heat loss to the environment, becomes a high efficiency battery heater reached. A circuit of the battery heater is like this constructed an internal temperature of the battery below 0 ° C for a long time is prevented and in most cases a normal internal temperature of the Battery of approx. 18 ° C is reached. If the duty cycle is longer, the Battery heating and a drop in battery voltage below 11.5 volts switches the battery heater to a residual current of approx. 10 mA to minimize the load on the battery. The increases The battery voltage is above 13.5 volts and the outside temperature is above 18 ° C, the battery heater is also switched off to prevent overheating to avoid the battery.  

Nachteilig an der beschriebenen Batterieheizung ist jedoch, daß der Batterie extra zum Zwecke der eigenen Beheizung Energie entzogen werden muß und die Batterie dadurch zusätzlich belastet wird. Außerdem ist der Resterhal­ tungsstrom von 10 mA beispielsweise bei längeren Standphasen eines Kraftfahrzeugs nicht dafür ausreichend, daß die Temperatur der Batterie auch bei tiefen Außentemperaturen auf einem günstigen Wert gehalten wird, um den Batterieinnenwiderstand für die hohe Stromentnahme beim Starten des Motors klein zu halten.A disadvantage of the battery heater described, however, is that the battery energy has to be extracted especially for the purpose of own heating and the battery is additionally loaded. Also, the resterhal tion current of 10 mA, for example, in the case of longer standing phases Motor vehicle not sufficient for the temperature of the battery is kept at a favorable value at low outside temperatures in order to the battery internal resistance for the high current drain when starting the Keep motors small.

Aus der DE 41 42 628 ist eine Batterieheizvorrichtung bekannt, die auch dann einer Batterie günstige Starteigenschaften verleiht, wenn die Batterie ohne Aufladung relativ lange tiefen Außentemperaturen ausgesetzt war. Bei einer auf einen unteren Schwellenwert abgesunkenen Batteriespannung ist die Batterie noch ausreichend geladen, um für eine gewisse Zeit einen Heizstrom aufzubringen und danach den Strom für das Starten des Motors abzugeben. Die in der DE 41 42 628 beschriebene Batterieheizvorrichtung erkennt den Spannungszustand der Batterie und das beim Einschalten der Zündung bzw. eines starken Verbrauchers verursachte Absinken der dynamischen Spannung. Das Abschalten des Verbrauchers aktiviert über die Rückflanke der Spannungsänderung die Beheizung über einen definierten Zeitraum und ver­ setzt die Batterie wieder in den optimalen Betriebszustand. Bei einem anschließenden Startvorgang wird die Beheizung automatisch ausgeschaltet. Etwa 15 Minuten sind ausreichend, um auch bei Außentemperaturen von ca. minus 20°C die Batterie auf einen für das Starten günstigen Temperaturwert aufzuheizen.A battery heating device is known from DE 41 42 628, which also then gives a battery good starting properties if the battery is without Charge was exposed to relatively long low outside temperatures. At a the battery voltage has dropped to a lower threshold Battery still sufficiently charged to provide heating current for a certain period of time and then deliver the power to start the engine. The battery heating device described in DE 41 42 628 recognizes the Voltage status of the battery and this when the ignition is switched on or of a strong consumer caused the dynamic Tension. Switching off the consumer activates via the trailing edge of the Voltage change the heating over a defined period and ver puts the battery back into the optimal operating state. At a subsequent start-up, the heating is switched off automatically. About 15 minutes are sufficient to ensure that the outside temperature is approx. minus 20 ° C the battery to a temperature value that is favorable for starting to heat up.

Nachteilig auch an dieser Vorrichtung ist jedoch, daß der Batterie allein zum Zwecke der Batteriebeheizung Energie entzogen werden muß.However, a disadvantage of this device is that the battery alone for For battery heating purposes, energy must be extracted.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, die oder das eine energiesparendere Beheizung einer Batterie in einem Kraftfahrzeug, insbesondere bei tiefen Außentemperaturen, gewährleistet.Accordingly, it is an object of the invention, an apparatus and a method  to provide the type mentioned at the beginning, the one energy-saving heating of a battery in a motor vehicle, guaranteed especially at low outside temperatures.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Batterieheizvorrichtung zur Beheizung einer Batterie in einem Kraftfahrzeug gelöst, wobei ein in Betrieb Abwärme erzeugendes Element, dessen Hauptfunktion eine andere als die Beheizung der Batterie ist, derart mit der Batterie verbunden ist, daß die erzeugte Abwärme der Batterie zuführbar ist.This object is achieved by a battery heater Heating a battery in a motor vehicle solved, one in operation Waste heat generating element whose main function is different from that Heating the battery is connected to the battery such that the generated waste heat of the battery can be supplied.

Die Aufgabe wird auch erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Beheizung einer Batterie in einem Kraftfahrzeug gelöst, das die folgenden Schritte um­ faßt: (a) Inbetriebnahme eines Elementes, das in Betrieb Abwärme erzeugt und dessen Hauptfunktion eine andere als die Beheizung der Batterie ist, und (b) Beheizen der Batterie durch die erzeugte Abwärme.The object is also achieved according to the invention by a heating method a battery in a motor vehicle solved the following steps summarizes: (a) Commissioning of an element that generates waste heat in operation and whose main function is other than heating the battery, and (b) heating the battery by the waste heat generated.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es in einem Kraftfahrzeug zahlreiche Elemente gibt, die in Betrieb viel Abwärme erzeugen, die jedoch ungenutzt verloren geht. Die Abwärme eines solchen Elementes ist jedoch ausreichend, die aufladbare Batterie bei kalten Außentemperaturen so zu erwärmen, daß ein Batterieinnenwiderstand erreicht wird, der beispielsweise die hohe Stromentnahme beim Starten des Motors ermöglicht oder eine ausreichende Lade- und Entladefähigkeit der Batterie während der Fahrt gewährleistet. Die Batterieheizvorrichtung kann also in besonders vorteilhafter Weise ausschließlich durch die Abwärme eines anderen Elementes betrieben werden. Dies bedeutet eine außerordentliche Energieersparnis.The invention is based on the finding that it is in a motor vehicle there are numerous elements that generate a lot of waste heat in operation, but that is lost unused. However, the waste heat from such an element is sufficient to allow the rechargeable battery to cool in cold outside temperatures heat that a battery internal resistance is reached, for example the high current draw when starting the engine enables or a Sufficient charge and discharge capacity of the battery while driving guaranteed. The battery heating device can therefore be particularly advantageous Only operated by the waste heat of another element become. This means an extraordinary energy saving.

Eine erste vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß das in Betrieb Abwärme erzeugende Element in unmittelbarer Umgebung der Batterie, insbesondere unterhalb der Batterie angeordnet ist. Zu diesem Zweck wird eine Batteriekonsole beispielsweise mit zwei Leisten ausgebildet, die die Batterie an ihren Längsseiten tragen. Durch die auf diese Weise ermöglichte Zugänglichkeit eines großen Anteils des Batteriebodens kann das in Betrieb Abwärme erzeugende Element in unmittelbarer Umge­ bung unterhalb der Batterie angeordnet sein. Diese Weiterbildung erscheint besonders zweckmäßig, da die erzeugte Abwärme so direkt der Batterie zugeführt werden kann und der mögliche Verlust an Abwärme minimierbar ist.A first advantageous development of the device according to the invention provides before that in operation element generating waste heat in immediate Environment of the battery, in particular is arranged below the battery. For this purpose, a battery console with two bars, for example  trained who carry the battery on its long sides. By on this This enabled access to a large part of the battery base can the element generating waste heat in operation in the immediate reverse Exercise can be arranged below the battery. This further training appears Particularly useful because the waste heat generated is directly from the battery can be supplied and the possible loss of waste heat can be minimized.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß das Abwärme erzeugende Element in die Batteriekonsole implementiert ist.Another advantageous development of the device according to the invention provides that the waste heat generating element in the battery console is implemented.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Abwärme erzeugende Element ein Steuergerät für eine Fenster­ scheibenheizung in einem Kraftfahrzeug ist. Die Fensterscheibenheizung kann vorteilhafterweise eine Frontscheibenheizung oder eine Heckscheibenheizung sein. Die Fensterscheibenheizung wird in einem Kraftfahrzeug genau bei den Bedingungen in Betrieb genommen, bei denen es äußerst vorteilhaft ist, die Batterie zu erwärmen. Gerade bei niedrigen Außentemperaturen kann es zur Vereisung oder zum Beschlagen der Fensterscheiben kommen und gerade bei diesen Temperaturen ist eine Beheizung der Batterie erforderlich, um eine uneingeschränkte Lade- und Entladefähigkeit zu gewährleisten. Sinnvollerweise kann das Steuergerät für die Fensterscheibenheizung nach langen Standphasen eines Kraftfahrzeugs bei tiefen Außentemperaturen in Betrieb genommen werden, ohne vorher den Motor zu starten. Auf diese Weise wird einerseits die Fensterscheibe, insbesondere die Heckscheibe oder die Frontscheibe von möglichen Vereisungen und Beschlagungen befreit und andererseits wird durch die Abwärme des Steuergeräts eine Batterietem­ peratur erreicht, die die hohe Stromentnahme beim Starten des Motors gewährleistet. Je nachdem, ob sich die Batterie des Kraftfahrzeugs im Frontbereich oder im Heckbereich des Kraftfahrzeugs befindet, ist es vorteilhaft, das Steuergerät für die Frontscheibenheizung bzw. das Steuergerät für die Heckscheibenheizung für die Beheizung der Batterie zu verwenden.Another advantageous development of the invention provides that Waste heat generating element a control unit for a window is disk heating in a motor vehicle. The window pane heater can advantageously a windscreen heater or a rear window heater his. The window pane heater is used in a motor vehicle Conditions put into operation where it is extremely advantageous to Warm the battery. Especially at low outside temperatures it can lead to Icing or fogging of the window panes come straight at these temperatures, the battery must be heated in order to achieve a to ensure unrestricted loading and unloading capacity. The control unit for the window pane heating can be useful long standing phases of a motor vehicle at low outside temperatures Be started without first starting the engine. To this On the one hand, the window pane, in particular the rear window or the windscreen is cleared of possible icing and fogging and on the other hand, the waste heat from the control unit turns it into a battery reached the high current draw when starting the engine guaranteed. Depending on whether the battery of the motor vehicle in It is located in the front area or in the rear area of the motor vehicle advantageous, the control unit for the windscreen heater or the control unit  to use for the rear window heater for heating the battery.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Batterieheizvorrichtung mindestens ein Meßelement aufweist, wobei durch das mindestens eine Meßelement mindestens eine für die Batterieheizvorrichtung wesentliche Kenngröße ermittelbar ist, wobei die mindestens eine Kenngröße mindestens einem Steuerelement übermittelbar ist. Die mindestens eine Kenngröße kann die Außentemperatur und/oder die Batterietemperatur und/oder die Batteriespannung sein. Besonders diese Kenngrößen sind maßgeblich dafür, ob eine Beheizung der Batterie erforderlich ist.Another advantageous development of the invention provides that the Battery heater has at least one measuring element, whereby by the at least one measuring element at least one for the battery heating device essential parameter can be determined, the at least one parameter can be transmitted to at least one control element. The at least one The parameter can be the outside temperature and / or the battery temperature and / or the battery voltage. These parameters in particular are decisive for whether heating the battery is required.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Abwärme erzeugende Element durch ein Steuerelement derart steuerbar ist, daß das Abwärme erzeugende Element nur unter und/oder über mindestens einem Schwellenwert der mindestens einen Kenngröße in Betrieb nehmbar ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß die Batterie nur unter bestimmten Bedingungen erwärmt wird.Another advantageous development of the invention provides that Waste heat generating element can be controlled by a control element, that the waste heat generating element only below and / or above at least a threshold value of which at least one parameter can be put into operation. This ensures that the battery only under certain Conditions is warmed.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Batterieheizvorrichtung ein Isolierelement aufweist, das in eine Isolierelementgebrauchsstellung und in eine Isolierelementnichtge­ brauchsstellung überführbar ist und durch das die Batterie von dem Abwärme erzeugenden Element in der Isolierelementgebrauchsstellung wärmeisolierbar ist. Folglich muß nicht bei jeder Benutzung des Abwärme erzeugenden Elementes eine gleichzeitige Erwärmung der Batterie erfolgen.Another advantageous development of the invention provides that the Battery heater has an insulating element, which in a Insulating element use position and in a non-insulating element Usage position is transferable and through which the battery from the waste heat generating element in the insulating element use position heat insulated is. Consequently, the waste heat must not be generated every time Element a simultaneous heating of the battery.

Das Isolierelement kann derart durch ein Steuerelement steuerbar sein, daß unter und/oder über mindestens einem Schwellenwert der mindestens einen Kenngröße das Isolierelement in die Isolierelementgebrauchsstellung überführbar ist. Unter bestimmten Bedingungen kann also das Abwärme erzeugende Element von der Batterie isoliert werden, um beispielsweise eine Überhitzung der Batterie zu vermeiden.The insulating element can be controlled by a control element such that below and / or above at least one threshold of the at least one Parameter the insulating element in the insulating element use position is transferable. Under certain conditions, the waste heat can generating element are isolated from the battery, for example a  Avoid overheating the battery.

Die Batterieheizvorrichtung kann in vorteilhafter Weise ein Abführelement auf­ weisen, das in eine Abführelementgebrauchsstellung und in eine Abführele­ mentnichtgebrauchsstellung überführbar ist, wobei die Abwärme des in Betrieb Abwärme erzeugenden Elementes durch das Abführelement in der Abführelementgebrauchsstellung abführbar sein kann. Das Abführelement kann derart durch das Steuerelement steuerbar sein, daß unter und/oder über mindestens einem Schwellenwert der mindestens einen Kenngröße das Abführelement in die Abführelementgebrauchsstellung überführbar ist. Auch durch eine solche Anordnung kann vermieden werden, daß die Batterie durch die Abwärme des Abwärme erzeugenden Elementes überhitzt wird.The battery heating device can advantageously have a discharge element point that in a laxative use position and in a laxative ment non-use position is transferable, the waste heat of the in operation Waste heat generating element through the dissipation element in the Laxative use position can be removable. The laxative can be controlled by the control element in such a way that under and / or over at least one threshold of the at least one parameter Laxative element can be transferred into the laxative element use position. Also such an arrangement can avoid that the battery by the waste heat of the waste heat generating element is overheated.

Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden beschrieben. Eine erste Ausführungsform wird anhand einer Figur erläutert.Particularly advantageous embodiments of the invention are described below described. A first embodiment is explained with reference to a figure.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen schematisch dargestellten Ausschnitt der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterieheizvorrichtung. Fig. 1 shows a cross section through a schematically shown section of the first embodiment of the present invention Batterieheizvorrichtung.

In der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterieheiz­ vorrichtung 10 in einem Kraftfahrzeug ist ein Steuergerät 12 einer Frontscheibenheizung direkt in eine Batteriekonsole 14 implementiert. Das Steuergerät 12 ist an den von der Batterie 16 abgewandten Seiten 18 durch geeignete Materialien weitgehend wärmeisoliert, während es auf der der Batterie 16 zugewandten Seite 20 eine Aluminiumplatte 22 aufweist, durch die die durch das Steuergerät 12 erzeugte Abwärme gleichmäßig auf die Batterie 16 übertragen werden kann. Bei kalten Außentemperaturen kann ein Benutzer nun die Frontscheibenheizung über das Steuergerät 12 in Betrieb nehmen, entweder bevor oder nachdem er den Motor des Kraftfahrzeugs angelassen hat. Die Steuerung der Frontscheibenheizung wird mit ca. 1000 Watt betrieben, wobei etwa 20% als Abwärme freigesetzt werden. Diese Abwärme wird nun zur Beheizung der Batterie 16 genutzt. Wurde der Motor noch nicht angelassen, wird der Batterieinnenwiderstand durch die Erwärmung so ernied­ rigt, daß die hohe Stromentnahme beim Starten des Motors ermöglicht oder erleichtert wird. Wurde der Motor des Kraftfahrzeugs bereits angelassen, wird eine optimale Lade- und Entladefähigkeit der Batterie 16 hergestellt.In the first embodiment of the battery heating device 10 according to the invention in a motor vehicle, a control unit 12 of a windscreen heater is implemented directly in a battery console 14 . The control device 12 is largely thermally insulated on the sides 18 facing away from the battery 16 by suitable materials, while it has an aluminum plate 22 on the side 20 facing the battery 16 , through which the waste heat generated by the control device 12 is evenly transferred to the battery 16 can. In the case of cold outside temperatures, a user can now put the windscreen heater into operation via control unit 12 , either before or after starting the motor vehicle engine. The control of the windscreen heater is operated with approx. 1000 watts, whereby around 20% is released as waste heat. This waste heat is now used to heat the battery 16 . If the engine has not yet been started, the battery internal resistance is so low due to the heating that the high current drain when starting the engine is made possible or facilitated. If the motor of the motor vehicle has already been started, the battery 16 is optimally charged and discharged.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung weist ein Meßelement für die Messung der Batterietemperatur auf, wobei die jeweils gemessene Batterietemperatur einem Steuerelement übermittelt wird. Das Steuergerät einer Frontscheibenheizung wird durch das Steuerelement so gesteuert, daß es nur unterhalb einer bestimmter Schwellentemperatur in Betrieb nehmbar ist. Diese Schwellentemperatur kann zwischen 0°C und 18°C liegen. Dadurch wird vermieden, daß ein Benutzer das Steuergerät der Frontscheibenheizung unbeabsichtigt einschaltet und so eventuell eine Überhitzung der Batterie ver­ ursacht.Another embodiment of the invention has a measuring element for the Measurement of the battery temperature, the respectively measured Battery temperature is transmitted to a control element. The control unit a windshield heater is controlled by the control element so that it can only be operated below a certain threshold temperature is. This threshold temperature can be between 0 ° C and 18 ° C. Thereby it is avoided that a user controls the windscreen heater switches on unintentionally and thus may overheat the battery causes.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterie­ heizvorrichtung kann die Abwärme, die durch das Steuergerät erzeugt wurde, abgeführt werden, ohne die Batterie zu erwärmen. Beispielsweise kann die Abwärme durch ein Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit in einen Bereich des Kraftfahrzeugs mit niedrigerer Temperatur überführt werden. Alternativ kann auch ein Isolierelement zwischen die Batterie und das Steuergerät eingebracht werden. Diese Abschirmung oder Abführung wird von drei Steuerelementen gesteuert, die mit Meßelementen für die Messung der Außentemperatur, der Batterietemperatur und der Batteriespannung gekoppelt sind. Nur wenn die Batterietemperatur oberhalb von 18°C, die Außentemperatur oberhalb von 18°C und/oder die Batteriespannung unterhalb von 11,5 Volt oder oberhalb von 13,5 Volt ist, wird die Abwärme der Batterie nicht zugeführt. Die genannten Schwellenwerte können bei einer Voreinstellung, die beispielsweise durch den Kraftfahrzeughersteller erfolgt, beliebig gewählt werden. In a further embodiment of the battery according to the invention heater can use the waste heat generated by the control unit be dissipated without heating the battery. For example, the Waste heat through a material with high thermal conductivity in an area of Motor vehicle with a lower temperature are transferred. Alternatively, you can also introduced an insulating element between the battery and the control unit become. This shielding or dissipation is controlled by three controls controlled with measuring elements for measuring the outside temperature, the Battery temperature and the battery voltage are coupled. Only if that Battery temperature above 18 ° C, the outside temperature above 18 ° C and / or the battery voltage below 11.5 volts or above of 13.5 volts, the waste heat is not supplied to the battery. The With a default setting, the threshold values mentioned can be, for example done by the motor vehicle manufacturer, can be chosen arbitrarily.  

Die einzelnen Merkmale der Ausführungsformen sind beliebig kombinierbar.The individual features of the embodiments can be combined as desired.

Claims (14)

1. Batterieheizvorrichtung zur Beheizung einer Batterie (16) in einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Betrieb Abwärme erzeugendes Element (12), dessen Hauptfunktion eine andere als die Beheizung der Batterie (16) ist, derart mit der Batterie (16) verbunden ist, daß die erzeugte Abwärme der Batterie (16) zuführbar ist.1. Battery heating device for heating a battery ( 16 ) in a motor vehicle, characterized in that an element ( 12 ) generating waste heat in operation, the main function of which is a different one than the heating of the battery ( 16 ), is connected to the battery ( 16 ) in this way is that the waste heat generated can be fed to the battery ( 16 ). 2. Batterieheizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in Betrieb Abwärme erzeugende Element (12) in unmittelbarer Umgebung der Batterie (16), insbesondere unterhalb der Batterie (16) angeordnet ist.2. Battery heating device according to claim 1, characterized in that the element ( 12 ) generating waste heat in operation is arranged in the immediate vicinity of the battery ( 16 ), in particular below the battery ( 16 ). 3. Batterieheizvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwärme erzeugende Element (12) in eine Batteriekonsole (14) implementiert ist.3. Battery heater according to claim 2, characterized in that the waste heat generating element ( 12 ) is implemented in a battery console ( 14 ). 4. Batterieheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwärme erzeugende Element (12) ein Steuergerät für eine Fensterscheibenheizung in dem Kraftfahrzeug ist.4. Battery heater according to one of the preceding claims, characterized in that the waste heat generating element ( 12 ) is a control device for a window pane heater in the motor vehicle. 5. Batterieheizvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fensterscheibenheizung eine Frontscheibenheizung oder eine Heckscheibenheizung ist. 5. Battery heater according to claim 4, characterized in that the window pane heater is a windscreen heater or a Rear window heater is.   6. Batterieheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterieheizvorrichtung mindestens ein Meßelement aufweist, wobei durch das mindestens eine Meßelement mindestens eine für die Batterieheizvorrichtung wesentliche Kenngröße ermittelbar ist, wobei die mindestens eine Kenngröße mindestens einem Steuerelement übermittelbar ist.6. Battery heater according to one of the preceding claims, characterized, that the battery heating device has at least one measuring element, whereby at least one for the at least one measuring element Battery heater essential parameter can be determined, wherein the at least one parameter of at least one control element is communicable. 7. Batterieheizvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Kenngröße die Außentemperatur und/oder die Batterietemperatur und/oder die Batteriespannung ist.7. Battery heater according to claim 6, characterized in that the at least one parameter is the outside temperature and / or the Battery temperature and / or the battery voltage is. 8. Batterieheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7 ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwärme erzeugende Element durch das Steuerelement derart steuerbar ist, daß das Abwärme erzeugende Element nur unter und/oder über mindestens einem Schwellenwert der mindestens einen Kenngröße in Betrieb nehmbar ist.8. Battery heater according to one of claims 6 or 7, characterized, that the waste heat generating element by the control is so controllable that the waste heat generating element only under and / or above at least one threshold of the at least one Characteristic is operational. 9. Batterieheizvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterieheizvorrichtung ein Isolierelement aufweist, das in eine Isolierelementgebrauchsstellung und in eine Isolierelementnicht­ gebrauchsstellung überführbar ist und durch das die Batterie von dem Abwärme erzeugenden Element in der Isolierelementgebrauchsstellung wärmeisolierbar ist.9. Battery heater according to one of claims 6 or 7, characterized, that the battery heater has an insulating element which in a Insulation element use position and not in an insulation element Use position is transferable and through which the battery of the Waste heat generating element in the insulating element use position is heat insulated. 10. Batterieheizvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Isolierelement derart durch das Steuerelement steuerbar ist,
daß unter und/oder über mindestens einem Schwellenwert der mindestens einen Kenngröße das Isolierelement in die Isolierelementgebrauchsstellung überführbar ist.
10. Battery heater according to claim 9, characterized in
that the insulating element is controllable by the control element,
that the insulating element can be transferred to the insulating element use position below and / or above at least one threshold value of the at least one parameter.
11. Batterieheizvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterieheizvorrichtung ein Abführelement aufweist, das in eine Abführelementgebrauchsstellung und in eine Abführ­ elementnichtgebrauchsstellung überführbar ist, wobei die Abwärme des in Betrieb Abwärme erzeugenden Elementes durch das Abführelement in der Abführelementgebrauchsstellung abführbar ist.11. Battery heater according to claim 6 or 7, characterized, that the battery heater has a discharge element which in a laxative use position and in a laxative element is not usable position, the waste heat of in operation waste heat generating element through the dissipation element is removable in the laxative use position. 12. Batterieheizvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abführelement derart durch das Steuerelement steuerbar ist,
daß unter und/oder über mindestens einem Schwellenwert der mindestens einen Kenngröße das Abführelement in die Abführelementgebrauchsstellung überführbar ist.
12. Battery heater according to claim 11, characterized in
that the laxative element can be controlled by the control element,
that the laxative element can be transferred to the laxative element use position below and / or above at least one threshold value of the at least one parameter.
13. Kraftfahrzeug mit einer Batterieheizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.13. Motor vehicle with a battery heater according to one of the previous claims. 14. Verfahren zur Beheizung einer Batterie (16) in einem Kraftfahrzeug, folgende Schritte umfassend:
  • a) Inbetriebnahme eines Elementes (12), das in Betrieb Abwärme erzeugt und dessen Hauptfunktion eine andere als die Beheizung der Batterie (16) ist, und
  • b) Beheizen der Batterie (16) durch die erzeugte Abwärme.
14. A method for heating a battery ( 16 ) in a motor vehicle, comprising the following steps:
  • a) commissioning of an element ( 12 ) which generates waste heat during operation and whose main function is other than heating the battery ( 16 ), and
  • b) heating the battery ( 16 ) by the waste heat generated.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007021841A1 (en) 2007-05-07 2008-11-13 Iq Power Licensing Ag Liquid electrolyte battery e.g. lead acid battery, for use in e.g. passenger car, has flat convection acceleration device comprising raised edge and arranged between base of housing and lower edge of electrodes
DE10319350B4 (en) * 2003-04-29 2008-12-04 Akkumulatorenfabrik Moll Gmbh & Co. Kg Battery box module for a vehicle, in particular a motor vehicle
DE102008010808A1 (en) * 2008-02-23 2009-08-27 Daimler Ag Battery with a arranged in a battery housing heat conducting plate for temperature control of the battery and method for producing a Baterie
DE102008010837A1 (en) * 2008-02-23 2009-08-27 Daimler Ag Battery with a arranged in a battery housing heat conducting plate for tempering the battery
WO2009118000A2 (en) * 2008-03-26 2009-10-01 Iq Power Licensing Ag Liquid electrolyte battery comprising a temperature-controlling device
DE102008015622A1 (en) 2008-03-26 2009-10-15 Iq Power Licensing Ag Liquid electrolyte battery with tempering device and temperature compensation
WO2013041159A1 (en) 2011-09-23 2013-03-28 Audi Ag Lithium-ion battery

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006021583B3 (en) * 2006-05-09 2007-11-22 Iq Power Licensing Ag Liquid electrolyte battery with dynamic mixing and overheating protection
DE202006020197U1 (en) 2006-05-09 2007-12-06 Iq Power Licensing Ag Liquid electrolyte battery with thermal mixing and overheating protection

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2440369A (en) * 1944-07-29 1948-04-27 Texas Co Automotive battery heating system
DE4027149A1 (en) * 1990-08-28 1991-03-28 Juergen Behnisch Regulate battery heating - by self-produced heat input through power transistor maintains constant battery temp.
DE4142628C1 (en) * 1991-12-21 1993-05-06 Dieter Braun
DE19751987A1 (en) * 1997-11-24 1999-05-27 Varta Batterie Equalizing the state of charge of an accumulator battery
DE19806135A1 (en) * 1998-02-14 1999-08-19 Bosch Gmbh Robert Method for determining the temperature of a vehicle battery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2440369A (en) * 1944-07-29 1948-04-27 Texas Co Automotive battery heating system
DE4027149A1 (en) * 1990-08-28 1991-03-28 Juergen Behnisch Regulate battery heating - by self-produced heat input through power transistor maintains constant battery temp.
DE4142628C1 (en) * 1991-12-21 1993-05-06 Dieter Braun
DE19751987A1 (en) * 1997-11-24 1999-05-27 Varta Batterie Equalizing the state of charge of an accumulator battery
DE19806135A1 (en) * 1998-02-14 1999-08-19 Bosch Gmbh Robert Method for determining the temperature of a vehicle battery

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10319350B4 (en) * 2003-04-29 2008-12-04 Akkumulatorenfabrik Moll Gmbh & Co. Kg Battery box module for a vehicle, in particular a motor vehicle
DE102007021841A1 (en) 2007-05-07 2008-11-13 Iq Power Licensing Ag Liquid electrolyte battery e.g. lead acid battery, for use in e.g. passenger car, has flat convection acceleration device comprising raised edge and arranged between base of housing and lower edge of electrodes
DE102008010808A1 (en) * 2008-02-23 2009-08-27 Daimler Ag Battery with a arranged in a battery housing heat conducting plate for temperature control of the battery and method for producing a Baterie
DE102008010837A1 (en) * 2008-02-23 2009-08-27 Daimler Ag Battery with a arranged in a battery housing heat conducting plate for tempering the battery
WO2009118000A2 (en) * 2008-03-26 2009-10-01 Iq Power Licensing Ag Liquid electrolyte battery comprising a temperature-controlling device
DE102008015622A1 (en) 2008-03-26 2009-10-15 Iq Power Licensing Ag Liquid electrolyte battery with tempering device and temperature compensation
DE102008015621A1 (en) 2008-03-26 2009-10-15 Iq Power Licensing Ag Liquid electrolyte battery with tempering device
WO2009118000A3 (en) * 2008-03-26 2009-11-19 Iq Power Licensing Ag Liquid electrolyte battery comprising a temperature-controlling device
DE102008064649A1 (en) 2008-03-26 2010-02-18 Iq Power Licensing Ag Temperature control device for a liquid electrolyte battery
DE102008015622B4 (en) * 2008-03-26 2010-03-25 Iq Power Licensing Ag Liquid electrolyte battery with tempering device and temperature compensation
WO2013041159A1 (en) 2011-09-23 2013-03-28 Audi Ag Lithium-ion battery
DE102011114304A1 (en) 2011-09-23 2013-03-28 Audi Ag Lithium Ion Battery

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