DE102004023502A1 - Energy storage method for hybrid motor vehicle lowering voltage level of the energy storage if allowable temperature to be expected with voltage level is exceeded - Google Patents

Energy storage method for hybrid motor vehicle lowering voltage level of the energy storage if allowable temperature to be expected with voltage level is exceeded Download PDF

Info

Publication number
DE102004023502A1
DE102004023502A1 DE102004023502A DE102004023502A DE102004023502A1 DE 102004023502 A1 DE102004023502 A1 DE 102004023502A1 DE 102004023502 A DE102004023502 A DE 102004023502A DE 102004023502 A DE102004023502 A DE 102004023502A DE 102004023502 A1 DE102004023502 A1 DE 102004023502A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
energy storage
voltage level
energy
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102004023502A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102004023502B4 (en
Inventor
Matthias Holz
Michael Dr.-Ing. Zillmer
Ekkehard Dr.-Ing. Pott
David Prochazka
Manfred Malik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Skoda Auto AS
Volkswagen AG
Vitesco Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Skoda Auto AS
Volkswagen AG
Continental ISAD Electronic Systems GmbH and Co OHG
ISAD Electronic Systems GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Skoda Auto AS, Volkswagen AG, Continental ISAD Electronic Systems GmbH and Co OHG, ISAD Electronic Systems GmbH and Co KG filed Critical Skoda Auto AS
Priority to DE102004023502.3A priority Critical patent/DE102004023502B4/en
Publication of DE102004023502A1 publication Critical patent/DE102004023502A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102004023502B4 publication Critical patent/DE102004023502B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/04Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H02J7/007194Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24Energy storage means
    • B60W2510/242Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244Charge state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24Energy storage means
    • B60W2510/242Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/246Temperature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

The method involves determining, With the motor vehicle being turned off, the voltage of the capacitor (4) and temperature level of the capacitor . From the temperature level a temperature gradient of the capacitor is measured. The voltage level of the energy storage is lowered, if the allowable temperature to be expected with the given voltage level is exceeded and/or a maximum permissible temperature is reached and/or a temperature delta is exceeded.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Energiespeichers in einem Kraftfahrzeug.The The invention relates to a method and an apparatus for operating an energy store in a motor vehicle.

In Kraftfahrzeugen werden elektrische Energiespeicher in Form von Batterien oder Kondensatoren eingesetzt, deren maximal zulässige Spannung von der Temperatur abhängig ist. Insbesondere Elektrolyt- oder Doppelschicht-Kondensatoren reagieren äußerst empfindlich auf zu hohe Spannungslagen bei einer gegebenen Temperatur, so dass deren Lebensdauer reduziert wird bzw. es zur Zerstörung des Bauelementes kommen kann. Daher ist deren Temperatur während des Betriebes zu überwachen und die Temperatur durch Maßnahmen wie Lüfter etc. zu begrenzen.In Motor vehicles become electrical energy stores in the form of batteries or capacitors whose maximum allowable voltage depends on the temperature dependent is. In particular, electrolyte or double-layer capacitors are extremely sensitive too high voltage levels at a given temperature, so that whose life is reduced or it destroys the Component can come. Therefore, their temperature during the To monitor operations and the temperature by action like fans etc. limit.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Kondensatoren ist beispielsweise der Einsatz in Hybrid-Fahrzeugen. Ein möglicher Aufbau eines Hybrid- Fahrzeuges umfasst beispielsweise eine Brennkraftmaschine, eine Elektro-Maschine, einen Kondensator und eine Batterie, die über einen Schalter und/oder DC/DC-Wandler parallel geschaltet sind. Über einen weiteren DC/DC-Wandler ist dann der Kondensator mit dem eigentlichen Bordnetz des Kraftfahrzeuges verbunden. Dabei kann der Kondensator auf höhere Spannungen ausgelegt sein als die parallelschaltbare Batterie. Hierbei sei angemerkt, dass dieser konkrete Aufbau gegebenenfalls selbst neu und erfinderisch ist.One the preferred field of application of the capacitors is, for example the use in hybrid vehicles. A possible construction of a hybrid vehicle includes, for example, an internal combustion engine, an electric machine, a capacitor and a battery via a switch and / or DC / DC converters are connected in parallel. About another DC / DC converter is then the capacitor with the actual electrical system of the motor vehicle connected. In this case, the capacitor can be designed for higher voltages as the parallel switchable battery. It should be noted that if necessary, this concrete structure is itself new and inventive is.

Die Aufladung der Energiespeicher kann entweder durch generatorischen Betrieb der Elektro-Maschine oder, besonders effizient, durch Rekuperation erreicht werden. Ohne aktive Begrenzung der Ladespannung (bei gegebener Ladeleistung) im generatorischen Betrieb wird insbesondere bei einer Parallelschaltung von schnellem Kondensator und langsamer Batterie die Ladeschlussspannung der Batterie aufgrund des gegenüber dem Kondensator höheren Innenwiderstandes relativ schnell überschritten und beide Energiespeicher müssen, um eine Überspannung an der Batterie zu vermeiden, elektrisch voneinander getrennt werden. Die zusätzlich erzeugte Energie wird dann im Kondensator aufgenommen, welcher weiter in seinem Spannungsniveau ansteigt.The Charging the energy storage can either by regenerative Operation of the electric machine or, particularly efficiently, can be achieved by recuperation. Without active limitation of the charging voltage (for a given charging power) in generator operation, in particular in a parallel circuit of fast capacitor and slower battery the charge end voltage the battery due to the opposite the capacitor higher internal resistance exceeded relatively quickly and both energy stores need, about an overvoltage to avoid the battery, are electrically separated from each other. The additional generated energy is then absorbed in the capacitor, which continues rises in its tension level.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Energiespeichers in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels dessen eine hohe Energieeinspeicherung erfolgen kann, ohne den Energiespeicher in kritischen Betriebszuständen zu betreiben.Of the Invention is the technical problem underlying a method and a device for operating an energy store in a motor vehicle to create, by means of which a high energy storage done can, without the energy storage in critical operating conditions too operate.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution the technical problem arises from the objects with the features of the claims 1 and 6. Further advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims.

Hierzu wird bei abgestelltem Kraftfahrzeug die Spannung des Energiespeichers und mindestens ein Temperaturwert des Energiespeichers erfasst oder ermittelt, wobei aus dem mindestens einen Temperaturwert ein Temperaturverlauf des Energiespeichers abgeschätzt wird und das Spannungsniveau des Energiespeichers abgesenkt wird, falls ein Überschreiten der zulässigen Temperatur bei dem gegebenen Spannungsniveau zu erwarten ist und/oder eine maximal zulässige Temperatur erreicht und/oder ein frei applizierbares Temperaturdelta überschritten wird. Hierdurch kann während des Betriebs die volle Speicherfähigkeit ausgenutzt werden, wohingegen durch die gegebenenfalls vorzunehmende Spannungsreduzierung bei abgestelltem Fahrzeug ein kritischer Arbeitsbereich vermieden wird. Dabei wird unter abgestelltem Fahrzeug verstanden, dass sowohl Brennkraftmaschine als auch Elektro-Maschine ausgeschaltet sind. Dem liegen folgende Erwägungen zugrunde.For this when the motor vehicle is turned off, the voltage of the energy store and at least one temperature value of the energy storage is detected or determined, wherein from the at least one temperature value, a temperature profile estimated the energy storage and the voltage level of the energy store is lowered, if exceeded the permissible Temperature at the given voltage level is to be expected and / or a maximum permissible Temperature reached and / or a freely applicable temperature delta is exceeded. This can be during of the operation the full storage capacity be exploited, whereas, if necessary, by Voltage reduction when the vehicle is parked a critical work area is avoided. It is understood that the vehicle is parked, that both internal combustion engine and electric machine are turned off. The lie based on the following considerations.

Es muss in Abhängigkeit der jeweiligen Energiespeichertemperatur ein Kompromiss bezüglich Lebensdauer und einspeicherbarer Energie gefunden werden. Insbesondere bei einem Einbau des Energiespeichers im Motorraum bzw. in Bereichen mit erhöhten Temperaturen im Fahrzeug ist zu berücksichtigen, dass sich nach dem Abstellen des Fahrzeuges die Umgebungstemperatur aufgrund der fehlenden Fahrtwindkühlung sehr stark in Richtung höheres Temperaturniveau entwickeln kann.It must be in dependence the respective energy storage temperature a compromise in terms of life and storable energy can be found. Especially with a Installation of the energy storage in the engine compartment or in areas with elevated temperatures in the vehicle must be taken into account that after the parking of the vehicle, the ambient temperature due to the lack of air cooling very strong in the direction higher Temperature level can develop.

Hierbei muss das maximale zulässige Spannungsniveau im Kondensatorspeicher, je nach Auslegung, um ein entsprechendes Spannungsdelta unterhalb der maximal zulässigen Spannung für die im Betrieb auftretende Temperatur des Energiespeichers liegen. Wird die Spannung nicht reduziert, so kann dies zu einer Reduktion der Lebensdauer bzw. zur Zerstörung des Energiespeichers führen. Die maximal einspeicherbare Energie wird hierdurch jedoch deutlich reduziert.in this connection must be the maximum allowed Voltage level in the capacitor storage, depending on the design, to a corresponding voltage delta below the maximum permissible voltage for the occur during operation temperature of the energy storage. Becomes the tension is not reduced, this can lead to a reduction of the Lifespan or destruction lead the energy storage. However, the maximum storable energy is thereby clear reduced.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, bei einer Kombination eines Energiespeichers (insbesondere eines Speicherkondensators) mit einer Verbrennungskraftmaschine in Abhängigkeit der aktuellen Energiespeichertemperatur bzw. einer rechnerisch ermittelten Temperatur den Energieinhalt bei abgestelltem Fahrzeug bzw. in der Nachheizphase entsprechend zu reduzieren. Hierbei kann während des Betriebes des Fahrzeuges der Energiespeicher bis zu seiner maximalen Speicherfähigkeit ausgenutzt werden. Wird das Fahrzeug anschließend abgestellt, so wird zunächst in einer frei applizierbaren Zeit im Steuergerät sowohl die aktuelle Spannung als auch der Temperaturanstieg im Energiespeicher ausgewertet und, bei Überschreiten eines entsprechenden Temperaturgradienten bzw. absoluten Temperaturwertes bzw. Spannungswertes, der Energieinhalt des Speicherkondensators durch das Steuergerät reduziert. Ergänzend sei angemerkt, dass die Temperaturüberwachung selbstverständlich auch während des Fahrbetriebes zusätzlich erfolgen kann.According to the invention, it is therefore proposed, in a combination of an energy store (in particular a storage capacitor) with an internal combustion engine as a function of the current energy storage temperature or a calculated temperature to reduce the energy content when the vehicle is parked or in the reheating phase accordingly. This can be utilized up to its maximum storage capacity during operation of the vehicle, the energy storage. If the vehicle is subsequently switched off, the current span is first of all in a freely applicable time in the control unit tion as well as the temperature rise in the energy storage evaluated and, when a corresponding temperature gradient or absolute temperature value or voltage value, the energy content of the storage capacitor is reduced by the control unit. In addition, it should be noted that the temperature monitoring can of course also be done while driving.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird nach dem Abstellen des Kraftfahrzeuges zeit- und/oder ereignisgesteuert die Temperatur und Spannungslage abgefragt, falls ein Überschreiten der zulässigen Temperatur bei dem gegebenen Spannungsniveau zu erwarten ist. Für eine Zeitsteuerung kann beispielsweise ein Zeitraster vorgesehen sein, wobei sich für die Ereignissteuerung eine Temperaturmessung anbietet. Hierdurch lassen sich auch passive Temperaturanstiege im System ohne direkten Betrieb durch einen Verbrauchsmotor bzw. Elektro-Maschine berücksichtigen, beispielsweise durch erhöhte Sonneneinstrahlung.In a further preferred embodiment is time and / or event-controlled after parking the motor vehicle the temperature and voltage situation queried, if exceeding the permissible Temperature at the given voltage level is expected. For a time control For example, a time grid may be provided, with the event control offers a temperature measurement. This can also be passive Temperature increases in the system without direct operation by a consumption engine or electrical machine, for example, by increased Sunlight.

Zum Abbau des Spannungsniveaus gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten. Dies kann entweder durch eine verlängerte Nachlaufzeit des Steuergerätes und somit durch die eigene Bordnetzversorgung des Steuergerätes erfolgen oder, falls diese Maßnahme zur Reduktion nicht ausreicht, durch einen entsprechenden Energiefluss in einen weiteren Energiespeicher, vorzugsweise eine Batterie.To the There are basically two options for reducing the voltage level. This can be achieved either by an extended overrun time of the control unit and thus done by the own electrical system supply of the control unit or, if this measure is not sufficient for the reduction, by a corresponding energy flow in a further energy storage, preferably a battery.

Da das Spannungsniveau eines Speicherkondensators im Allgemeinen oberhalb dessen einer Batterie liegt, kann der entsprechende Energiefluss auch durch einen DC/DC-Wandler zwischen Speicherkondensator und Batterie erreicht werden. Hierbei wird die Batterie bei optimaler Ladespannung aus dem Speicherkondensator geladen, bis der Ladezustand im Speicherkondensator unterhalb der für die aktuelle Temperatur zulässigen Spannung gesunken ist. Für den Fall einer im Fahrzeugbetrieb vollständig geladenen Batterie lässt sich optional eine erhöhte Ladespannung der Batterie vorgeben, um auch in diesem Fall die notwendige Energie aus dem Speicherkondensator abzuführen. Dieses Vorgehen ist besonders vorteilhaft, da die Energie nicht durch den Bedarf des Steuergerätes verbraucht wird, sondern energetisch sinnvoller in die Batterie gespeichert wird und somit für den nächsten Fahrzeugbetrieb wieder zur Verfügung steht. Weiterhin ist hierdurch eine deutlich schnellere Reduktion des Ladezustandes möglich, da der Bordnetzbedarf des Steuergerätes gegenüber der Leistungsaufnahme einer Batterie eher zu vernachlässigen ist.There the voltage level of a storage capacitor generally above which is a battery, the corresponding energy flow can also through a DC / DC converter between storage capacitor and battery be achieved. Here, the battery is at optimal charging voltage charged from the storage capacitor until the state of charge in the storage capacitor below the for the current temperature permissible Tension has dropped. For the case of a fully charged in vehicle operation battery can be optionally an increased charging voltage give the battery, in this case, the necessary energy remove from the storage capacitor. This procedure is special advantageous because the energy is not consumed by the needs of the controller is stored, but energetically more meaningful in the battery becomes and thus for the next Vehicle operation available again stands. Furthermore, this is a much faster reduction the state of charge possible, because the vehicle electrical system requirements of the control unit compared to the power consumption of a Battery rather neglect is.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Energiespeicher als Kondensator, vorzugsweise als Doppelschicht-Kondensator, ausgebildet.In a further preferred embodiment is the energy store as a capacitor, preferably as a double-layer capacitor, educated.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, dass insbesondere in der Abstellphase bzw. Nachheizphase des Fahrzeuges der Ladezustand im Energiespeicher in Abhängigkeit der aktuellen Temperatur nicht oberhalb der maximal zulässigen Spannung liegt. Hierdurch kann im konventionellen Fahrzeugbetrieb der Energiespeicher in seinem maximalen Speichervermögen ausgenutzt werden. Im Falle einer Temperaturüberschreitung wird die Energie entweder durch den eigenen Bedarf des Steuergerätes verbraucht oder energetisch vorteilhafter in einen weiteren Energiespeicher, vorzugsweise eine Batterie, geladen und steht so für einen nachfolgenden Fahrzyklus wieder zur Verfügung.By the inventive method is achieved that, especially in the parking phase or Nachheizphase of the vehicle, the state of charge in the energy storage in dependence the current temperature not above the maximum allowable voltage lies. As a result, in conventional vehicle operation of the energy storage in its maximum storage capacity be exploited. In case of a temperature overrun, the energy either consumed by the own needs of the control unit or energetically more advantageous in a further energy storage, preferably a Battery, charged and stands for a subsequent driving cycle again available.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines elektrischen Energiesystems in einem Hybrid-Kraftfahrzeug.The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment explained in more detail. The single figure shows a schematic block diagram of an electrical Energy system in a hybrid motor vehicle.

Das elektrische Energiesystem 1 umfasst eine Brennkraftmaschine 2, eine Elektro-Maschine 3, einen Kondensator 4 und eine erste Batterie 5. Zwischen dem Kondensator 4 und der Batterie 5 sind ein Schalter 6 und ein DC/DC-Wandler 7 geschaltet. Des Weiteren ist zwischen der Elektro-Maschine 3 und dem Kondensator 4 ein weiterer DC/DC-Wandler 8 angeordnet, der mit dem eigentlichen Bordnetz verbunden ist. Das Bordnetz umfasst elektrische Verbraucher 9, optional eine zweite Batterie 10 und ein Steuergerät 11, das Signale von einem Temperatursensor 12 erhält.The electrical energy system 1 includes an internal combustion engine 2 , an electric machine 3 , a capacitor 4 and a first battery 5 , Between the capacitor 4 and the battery 5 are a switch 6 and a DC / DC converter 7 connected. Furthermore, between the electric machine 3 and the capacitor 4 another DC / DC converter 8th arranged, which is connected to the actual electrical system. The electrical system includes electrical consumers 9 , optionally a second battery 10 and a controller 11 receiving signals from a temperature sensor 12 receives.

Die Brennkraftmaschine ist beispielsweise als direkteinspritzender, magerlauffähiger Ottomotor ausgebildet und mit der Elektro-Maschine 3 fest oder über eine lösbare Kupplung verbunden. Die Elektro-Maschine 3 ist beispielsweise als Kurbelwellen-Startergenerator ausgebildet und kann sowohl motorisch als auch generatorisch betrieben werden. Motorisch kann die Elektro-Maschine 3 die Brennkraftmaschine 2 starten als auch motorisch unterstützen (Boost-Betrieb). Generatorisch kann die Elektro-Maschine 3 durch die Brennkraftmaschine 2 oder durch Rekuperation durch ein nicht dargestelltes Getriebe angetrieben werden. Die Nennspannung des Kondensators 4, der vorzugsweise als Doppelschicht-Kondensator ausgebildet ist, liegt typischerweise oberhalb der Nennspannung der Batterie 5. Die Nennspannung der zweiten Batterie 10 entspricht typischerweise der konventionellen Bordnetzspannung von beispielsweise 12 V. Über den Schalter 6 können der Kondensator 4 und die Batterie 5 direkt miteinander verbunden werden, solange die Spannung am Kondensator 4 unterhalb der Ladeschlussspannung der Batterie 5 liegt. Bei Kondensatorspannungen oberhalb der Ladeschlussspannung wird der Schalter 6 geöffnet, wobei über den DC/DC-Wandler 7 noch ein Ladefluss vom Kondensator zur Batterie 5 möglich ist.The internal combustion engine is designed, for example, as a direct-injection, lean-running gasoline engine and with the electric machine 3 fixed or connected via a releasable coupling. The electric machine 3 is designed for example as a crankshaft starter generator and can be operated both motor and generator. Motorically, the electric machine 3 the internal combustion engine 2 start as well as motor assist (boost operation). Generatorically, the electric machine 3 by the internal combustion engine 2 or be driven by recuperation by a not shown gear. The rated voltage of the capacitor 4 , which is preferably designed as a double-layer capacitor, is typically above the rated voltage of the battery 5 , The rated voltage of the second battery 10 typically corresponds to the conventional vehicle electrical system voltage of, for example 12 V. About the switch 6 can the capacitor 4 and the battery 5 be connected directly to each other as long as the voltage on the capacitor 4 below the charging voltage of the battery 5 lies. For capacitor voltages above the end-of-charge voltage becomes the switch 6 open, passing through the DC / DC converter 7 another charge flow from the condenser to the battery 5 is possible.

Wird nun das Kraftfahrzeug abgestellt, kann es trotz nachlaufendem Gebläse dazu kommen, dass die Temperatur am Kondensator 4 steigt, insbesondere wenn dieser in der Nähe der Brennkraftmaschine 2 und/oder der Elektro-Maschine 3 angeordnet ist. Hierzu erfasst nun in der Abstellphase der Temperatursensor 12 die Temperatur des Kondensators 4 und überträgt diese an das Steuergerät 11. Alternativ zum zusätzlichen Temperatursensor 12 am Kondensator 4 kann die Bestimmung der Energiespeichertemperatur aus bereits bekannten Sensorgrößen wie beispielsweise Umgebungstemperatur, Motortemperatur, Auswertung des letzten Farbprofils vor Motorstopp (z. B. Autobahnfahrt) mittels eines Rechenmodells ermittelt werden. Des Weiteren wird durch ein nicht dargestelltes Voltmeter die Spannung am Kondensator 4 gemessen und ebenfalls an das Steuergerät 11 übertragen. Anhand von empirischen Daten, Rechenmodellen und/oder Gradientenbildungen extrapoliert das Steuergerät 11 den Temperaturanstieg des Kondensators 4. Stellt dabei das Steuergerät 11 fest, dass die zu erwartende Temperatur für die ermittelte Spannung zu hoch ist, wird die Spannung aktiv reduziert. Hierzu steuert das Steuergerät 11 den DC/DC-Wandler 7 und/oder 9 an, dass jeweils ein spannungsabbauender Energiefluss zur Batterie 5 und/oder Batterie 10 stattfindet.Now, if the motor vehicle is turned off, it may happen despite the trailing fan that the temperature at the condenser 4 increases, especially if this near the engine 2 and / or the electric machine 3 is arranged. For this purpose, the temperature sensor now detects during the shutdown phase 12 the temperature of the condenser 4 and transmits them to the control unit 11 , Alternative to the additional temperature sensor 12 on the capacitor 4 the determination of the energy storage temperature can be determined from already known sensor variables such as ambient temperature, engine temperature, evaluation of the last color profile before engine stop (eg highway driving) by means of a computer model. Furthermore, by a not shown voltmeter, the voltage across the capacitor 4 measured and also to the control unit 11 transfer. The control unit extrapolates on the basis of empirical data, calculation models and / or gradient formations 11 the temperature rise of the capacitor 4 , Represents the controller 11 determines that the expected temperature for the detected voltage is too high, the voltage is actively reduced. The control unit controls this 11 the DC / DC converter 7 and or 9 on, that in each case a voltage-reducing energy flow to the battery 5 and / or battery 10 takes place.

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines Energiespeichers in einem Kraftfahrzeug mittels mindestens einer Einrichtung zur Ermittlung oder Erfassung der Temperatur des Energiespeichers, wobei die zulässige Spannung des Energiespeichers von der Temperatur abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei abgestelltem Kraftfahrzeug die Spannung des Energiespeichers und mindestens ein Temperaturwert des Energiespeichers ermittelt oder erfasst wird, wobei aus dem mindestens einen Temperaturwert ein Temperaturverlauf des Energiespeichers abgeschätzt wird, wobei das Spannungsniveau des Energiespeichers abgesenkt wird, falls ein Überschreiten der zulässigen Temperatur bei dem gegebenen Spannungsniveau zu erwarten ist und/oder eine maximal zulässige Temperatur erreicht und/oder ein frei applizierbares Temperaturdelta überschritten wird.Method for operating an energy storage device in a motor vehicle by means of at least one device for determining or detecting the temperature of the energy storage device, wherein the permissible voltage of the energy storage device depends on the temperature, characterized in that when the motor vehicle is switched off, the voltage of the energy storage device and at least one temperature value of the energy storage device is determined or detected, wherein from the at least one temperature value, a temperature profile of the energy storage is estimated, the voltage level of the energy storage is lowered, if exceeding the allowable temperature at the given voltage level is expected and / or reaches a maximum allowable temperature and / or a freely applicable temperature delta is exceeded. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperaturgradient ermittelt wird, wobei aus der Größe des Gradienten die maximale Temperatur nach dem Abstellen ermittelt wird.A method according to claim 1, characterized in that a Temperature gradient is determined, taking from the size of the gradient the maximum temperature is determined after switching off. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zeit- und/oder ereignisgesteuert im abgestellten Zustand die Temperatur- und Spannungslage des Energiespeichers ermittelt oder erfasst wird, wobei die Spannungslage abgesenkt wird, falls ein Überschreiten der zulässigen Temperatur bei dem gegebenen Spannungsniveau zu erwarten ist und/oder eine maximal zulässige Temperatur erreicht und/oder ein frei applizierbares Temperaturdelta überschritten wird.Method according to one of claims 1 or 2, characterized that time and / or Event-controlled in the parked state, the temperature and voltage situation the energy storage is detected or detected, the voltage level is lowered if exceeding the permissible temperature is to be expected at the given voltage level and / or a maximum permissible temperature reached and / or exceeded a freely applicable temperature delta becomes. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des Spannungsniveaus durch eine elektrische Versorgung von Ruhestromverbrauchern und/oder durch einen Energiefluss in einen weiteren Energiespeicher erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the reduction of the voltage level by an electrical supply of closed circuit consumers and / or by an energy flow in another energy storage takes place. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher als Kondensator (4) ausgebildet ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the energy store as a capacitor ( 4 ) is trained. Vorrichtung zum Betreiben eines Energiespeichers in einem Kraftfahrzeug, umfassend mindestens eine Einrichtung zur Erfassung oder Ermittlung der Temperatur des Energiespeichers, wobei die zulässige Spannung des Energiespeichers von der Temperatur abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei abgestelltem Kraftfahrzeug die Spannung des Energiespeichers und mindestens ein Temperaturwert des Energiespeichers erfassbar oder ermittelbar ist, wobei aus dem mindestens einen Temperaturwert ein Temperaturverlauf des Energiespeichers abschätzbar ist, wobei das Spannungsniveau des Energiespeichers absenkbar ist, falls ein Überschreiten der zulässigen Temperatur bei dem gegebenen Spannungsniveau zu erwarten ist und/oder eine maximal zulässige Temperatur erreicht und/oder ein frei applizierbares Temperaturdelta überschritten wird.Device for operating an energy store in a motor vehicle, comprising at least one device for detecting or determining the Temperature of the energy store, with the allowable voltage of the energy store depending on the temperature is, characterized in that when the motor vehicle the voltage of the energy store and at least one temperature value the energy storage can be detected or determined, wherein from the at least one temperature value, a temperature profile of the energy store can be estimated, wherein the voltage level of the energy storage is lowered, if a crossing the permissible Temperature at the given voltage level is expected and / or a maximum allowable Temperature reached and / or exceeded a freely applicable temperature delta becomes. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperaturgradient ermittelbar ist, wobei aus der Größe des Gradienten die maximale Temperatur nach dem Abstellen ermittelbar ist.Apparatus according to claim 6, characterized in that a Temperature gradient can be determined, taking the size of the gradient the maximum temperature after shutdown can be determined. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuergerät nach dem Abstellen zeit- und/oder ereignisgesteuert aufweckbar ist und die Temperatur- und Spannungslage des Energiespeichers erfassbar oder ermittelbar ist, wobei die Spannungslage abgesenkt wird, falls ein Überschreiten der zulässigen Temperatur bei dem gegebenen Spannungsniveau zu erwarten ist und/oder eine maximal zulässige Temperatur erreicht und/oder ein frei applizierbares Temperaturdelta überschritten wird.Device according to claim 6 or 7, characterized that a control unit can be woken up after switching off time- and / or event-controlled and the temperature and Voltage of the energy storage can be detected or determined, wherein the voltage level is lowered, if exceeded the permissible Temperature at the given voltage level is to be expected and / or a maximum permissible Temperature reached and / or a freely applicable temperature delta is exceeded. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des Spannungsniveaus durch eine elektrische Versorgung von Ruhestromverbrauchern und/oder durch einen Energiefluss in einen weiteren Energiespeicher erfolgt.Device according to one of claims 6 to 8, characterized that the degradation of the voltage level by an electrical supply from closed circuit consumers and / or through an energy flow into one further energy storage takes place. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher als Kondensator (4) ausgebildet ist.Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the energy store as a capacitor ( 4 ) is trained.
DE102004023502.3A 2004-05-10 2004-05-10 Method and device for operating an energy store in a motor vehicle Expired - Fee Related DE102004023502B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004023502.3A DE102004023502B4 (en) 2004-05-10 2004-05-10 Method and device for operating an energy store in a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004023502.3A DE102004023502B4 (en) 2004-05-10 2004-05-10 Method and device for operating an energy store in a motor vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004023502A1 true DE102004023502A1 (en) 2005-12-08
DE102004023502B4 DE102004023502B4 (en) 2016-10-13

Family

ID=35335955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004023502.3A Expired - Fee Related DE102004023502B4 (en) 2004-05-10 2004-05-10 Method and device for operating an energy store in a motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004023502B4 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008019766A2 (en) * 2006-08-17 2008-02-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for extending the useful life of a rechargeable energy store
FR2910387A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Hybrid motor vehicle controlling method, involves coupling electrical machine to secondary electrical energy storage device by coupling unit during changing of gear ratio, where secondary device is formed of super-capacitors
EP2112739A1 (en) 2008-04-23 2009-10-28 Peugeot Citroën Automobiles S.A. Method for limiting the internal heating of an ultracapacitor.
EP3006292A4 (en) * 2013-05-29 2016-05-18 Nissan Motor Control device for plug-in hybrid vehicle

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29723175U1 (en) * 1997-03-06 1998-04-23 Isad Electronic Sys Gmbh & Co Starter systems for an internal combustion engine
DE19824448A1 (en) * 1998-05-30 1999-12-09 Eberspaecher J Gmbh & Co Discharge protection for electric batteries, especially in cars

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008019766A2 (en) * 2006-08-17 2008-02-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for extending the useful life of a rechargeable energy store
WO2008019766A3 (en) * 2006-08-17 2008-05-29 Bayerische Motoren Werke Ag Method for extending the useful life of a rechargeable energy store
US8802252B2 (en) 2006-08-17 2014-08-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for extending the useful life of a chargeable energy storage unit
FR2910387A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Hybrid motor vehicle controlling method, involves coupling electrical machine to secondary electrical energy storage device by coupling unit during changing of gear ratio, where secondary device is formed of super-capacitors
WO2008081126A2 (en) * 2006-12-20 2008-07-10 Peugeot Citroën Automobiles SA Method and device for piloting a hybrid vehicle
WO2008081126A3 (en) * 2006-12-20 2008-11-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Method and device for piloting a hybrid vehicle
EP2112739A1 (en) 2008-04-23 2009-10-28 Peugeot Citroën Automobiles S.A. Method for limiting the internal heating of an ultracapacitor.
EP3006292A4 (en) * 2013-05-29 2016-05-18 Nissan Motor Control device for plug-in hybrid vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004023502B4 (en) 2016-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1676738B1 (en) Method and apparatus for control of hybrid energy storage in a hybrid vehicle
DE102006001201B4 (en) Method for controlling a battery charging operation
DE112012003427T5 (en) Vehicle drive device
DE102014221547A1 (en) Method for monitoring the state of charge of a battery
DE102013014151A1 (en) A power source apparatus for a vehicle, control method therefor and computer program product
EP2507103B1 (en) Method and device for controlling hybrid functions in a motor vehicle
WO2009043804A1 (en) Hybrid drive with potential for emergency starting and external starting
DE102012000847A1 (en) Operation of an electrical energy storage device for a vehicle
EP3720733B1 (en) Method for controlling an electrical system of an electrically drivable motor vehicle having a plurality of batteries, and electrical system of an electrically drivable motor vehicle
DE102011012316A1 (en) Method and device for charging a low-voltage battery in an electric drive system
WO2013083345A1 (en) Vehicle
DE102007020935A1 (en) Method for drive control of hybrid vehicles comprises a device having combustion engine, electro machine,electrical energy source which is loaded via generated power from electro machine which is driven by combustion machine
DE102008060954B4 (en) Method for regulating or controlling the state of charge of an electrical energy store of a hybrid vehicle
DE102004023502B4 (en) Method and device for operating an energy store in a motor vehicle
DE19903082C2 (en) Battery system and method for operating a battery system
DE102014221549B4 (en) Method for monitoring the state of charge of a battery
DE102016006526A1 (en) Electrical system for an electrically driven motor vehicle
DE102016001123A1 (en) A method of charging a battery of a motor vehicle by means of a motor vehicle side solar device and motor vehicle
WO2015028282A2 (en) Energy management control device and method for determining a characteristic variable of an electrochemical energy storage means
EP1958836B1 (en) Parallel hybrid drive train in a motor vehicle and method for controlling a parallel hybrid drive train
DE102007025694A1 (en) Electrical on-board electrical system for motor vehicle, has electrical machine, accumulator, generator and electrical consumer load, where electrical machine and condenser comprises part of electrical system
DE102004023505B4 (en) Method for energy management in an electrical system of a hybrid vehicle and an electrical system
DE102019213778A1 (en) Method for operating a battery-powered vehicle
DE102018218485A1 (en) Method for operating a battery system and electric vehicle
WO2005112223A2 (en) Method and device for charging an energy accumulator

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: VOLKSWAGEN AG, 38440 WOLFSBURG, DE

Owner name: TEMIC AUTOMOTIVE ELECTRIC MOTORS GMBH, 10553 BERLI

Owner name: SKODA AUTO A.S., MLADA BOLESLAV, CZ

8105 Search report available
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VOLKSWAGEN AG, DE

Free format text: FORMER OWNERS: VOLKSWAGEN AG, 38440 WOLFSBURG, DE; SKODA AUTO A.S., MLADA BOLESLAV, CZ; TEMIC AUTOMOTIVE ELECTRIC MOTORS GMBH, 10553 BERLIN, DE

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNERS: VOLKSWAGEN AG, 38440 WOLFSBURG, DE; SKODA AUTO A.S., MLADA BOLESLAV, CZ; TEMIC AUTOMOTIVE ELECTRIC MOTORS GMBH, 10553 BERLIN, DE

Owner name: SKODA AUTO A.S., CZ

Free format text: FORMER OWNERS: VOLKSWAGEN AG, 38440 WOLFSBURG, DE; SKODA AUTO A.S., MLADA BOLESLAV, CZ; TEMIC AUTOMOTIVE ELECTRIC MOTORS GMBH, 10553 BERLIN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee