DE102009014300A1 - Verfahren und Regelvorrichtung zur Regelung einer Temperatur einer Energiespeichereinheit - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren (900) zur Regelung einer Temperatur einer Energiespeichereinheit (110), wobei die Energiespeichereinheit (110) in thermischem Kontakt mit mindestens einer von einem Kühl- und/oder Kältemittel (140) durchströmten Kühleinheit (130) steht. Das Verfahren (900) umfasst einen Schritt des Ermittelns (910) einer Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen einer Temperatur (T) an einer Primärmessstelle der Energiespeichereinheit (110) und einer Temperatur (T) an einer Sekundärmessstelle der Energiespeichereinheit (110) oder Kühleinheit (130). Weiterhin umfasst das Verfahren (900) einen Schritt des Auswählens (920) einer Stellgröße unter Verwendung der ermittelten Temperaturdifferenz (ΔT) und einer vorgegebenen Kennlinie (210-230; 310-330; 410-430; 510, 520; 610; 710), wobei die vordefinierte Kennlinie (210-230; 310-330; 410-430; 510, 520; 610; 710) einen Zusammenhang zwischen einer Stellgröße und einer Temperaturdifferenz (ΔT) oder einer davon abhängigen Größe repräsentiert. Schließlich weist das Verfahren (900) einen Schritt des Ansteuerns (930) eines Stellgliedes mithilfe einer Reglereinheit (150) unter Verwendung der ausgewählten Stellgröße auf, um eine Durchströmung der Kühleinheit (130) mit dem Kühl- und/oder Kältemittel (140) zu regeln, um dadurch die Regelung der Temperatur der Energiespeichereinheit (110) zu bewirken.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Regelvorrichtung zur Regelung einer Temperatur einer Energiespeichereinheit.
  • Moderne Hochleistungsbatterien, die aus einer Anzahl einzelner Zellen aufgebaut sind, z. B. Akkumulatoren oder Sekundärbatterien, werden beispielsweise verstärkt in Elektro- oder Hybridfahrzeugen eingesetzt. Dabei ist dafür Sorge zu tragen, dass sich die Temperatur der Batterie während des Betriebs in einem gewissen Intervall befindet, um die Effizienz, Funktionstüchtigkeit und Sicherheit der Einrichtung sicherzustellen. Hier gilt es, verschiedene Problemstellungen zu bewältigen.
  • Einerseits sinkt der Wirkungsgrad der Batteriezellen bzw. der Energiespeichereinheit bei Unterschreitung einer geeigneten Betriebstemperatur sehr stark und die Zellen produzieren eine hohe Verlustleistung. Andererseits laufen oberhalb eines geeigneten Betriebsbereichs Prozesse innerhalb der Zellen ab, die zu irreversiblen Schädigungen führen. Ferner dürfen zur Vermeidung einer ungleichmäßigen und damit einhergehenden verstärkten Alterung einzelner Batte riezellen die Temperaturunterschiede innerhalb der Einzelzellen und in dem gesamten Batteriestapel bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten.
  • Zur Batteriekühlung wird vorzugsweise ein Kühlmedium durch Kühlkanäle geführt, die in thermischem Kontakt mit der Batterie stehen. Als Kühlmedium kann hierzu z. B. Kältemittel, das vorzugsweise aus der Klimaanlage entnommen wird, oder auch ein Kühlmittel verwendet werden. Da sich die Belastung der Batteriezelle und damit die Verlustwärme während des Betriebs stark ändern kann, ist die Kühlvorrichtung mit einer geeigneten Regelung zu versehen.
  • Die Druckschrift DE 103 46 706 B4 offenbart ein Verfahren zur Regelung einer Batterie, wobei der Schwerpunkt auf der Berechnung der Maximaltemperatur innerhalb der Batteriezelle liegt. Anhand der Messung mindestens einer Größe, aus der die Verlustleistung der Batterie bestimmt wird, wird die Temperaturverteilung im Inneren der Batteriezelle berechnet und eine Vorhersage über die zeitliche Entwicklung der Temperatur getroffen. Die Regelung der Kühlung erfolgt nach der erlaubten Maximaltemperatur.
  • Die DE 3401 100 A1 beschreibt die Steuerung der Temperatur innerhalb einer Metallhalogen-Batterie. In dieser Druckschrift wird die Batterietemperatur während des Ladevorgangs auf die jeweils optimale Hydrat-Bildungstemperatur gesteuert. Dies geschieht durch Messung einer Temperatur außerhalb der Batteriezelle, mit deren Hilfe auf die Temperatur im Zellinnern geschlossen wird.
  • Die Druckschrift DE 102 02 807 A1 beschreibt ein System zur Temperierung von Hochleistungs-Sekundärbatterien. Die Regelung erfolgt hier durch Messung der Temperatur innerhalb des Batteriegehäuses.
  • Die Offenbarung der DE 91 05 260 U1 beschreibt einen temperierbaren Batteriesatz für den Antrieb eines Fahrzeugs. Die Regelung der Temperatur erfolgt durch Messung der Temperatur des Temperiermediums am Austritt der Batterie und entsprechende Anpassung des Pumpsystems.
  • Die Druckschrift DE 10 2006 005 176 A1 beschreibt einen Kühlkreislauf und ein Verfahren zur Kühlung eines Brennstoffzellenstapels. Die Regelung der Temperatur des Brennstoffzellenstapels erfolgt durch Messung der Ein- und Austrittstemperatur des Kühlmittels und durch Anpassung der Kühlmittelmenge bzw. -temperatur.
  • Alle bekannten Temperiereinrichtungen für Batterien regeln die Temperatur nach der gemessenen oder berechneten Zelltemperatur. Eine lebensdaueroptimierte Kühlung erfolgt dabei nicht.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Regelung einer Temperatur einer Energiespeichereinheit sowie eine Regelvorrichtung zur Ausführung eines solchen Verfahrens zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Regelvorrichtung gemäß Anspruch 14 sowie ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 15 gelöst. Günstige Ausgestaltungen der Erfindung werden durch die Unteransprüche definiert.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Regelung einer Temperatur einer Energiespeichereinheit, wobei die Energiespeichereinheit in thermischem Kontakt mit einer von einem Kühl- und/oder Kältemittel durchströmten Kühleinheit steht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • – Ermitteln einer Temperaturdifferenz zwischen einer Temperatur an einer Primärmessstelle der Energiespeichereinheit und einer Temperatur an einer Sekundärmessstelle der Energiespeichereinheit;
    • – Auswählen einer Stellgröße unter Verwendung der ermittelten Temperaturdifferenz und einer vorgegebenen Kennlinie, wobei die vordefinierte Kennlinie einen Zusammenhang zwischen einer Stellgröße und einer Temperaturdifferenz oder einer davon abhängigen Größe repräsentiert; und
    • – Ansteuern eines Stellglieds mithilfe einer Reglereinheit unter Verwendung der ausgewählten Stellgröße, um eine Durchströmung der Kühleinheit mit dem Kühl- und/oder Kältemittel zu regeln, um dadurch die Regelung der Temperatur der Energiespeichereinheit zu bewirken.
  • Ferner schafft die vorliegende Erfindung eine Regelvorrichtung, die zur Durchführung und/oder Ansteuerung der Schritte des oben genannten Verfahrens ausgebildet ist.
  • Zusätzlich schafft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung und/oder Ansteuerung der Schritte des oben genannten Verfahrens, wenn das Computerprogramm auf einem Steuergerät oder einer Datenverarbeitungsanlage ausgeführt wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sowohl die Lebensdauer als auch der Wirkungsgrad einer Energiespeichereinheit beträchtlich erhöht werden kann, wenn eine Regelung der Temperierung einer Energiespeichereinheit unter gezielter Ausnutzung der Wärmekapazität der Batterie erfolgt. Durch die Verwendung von mindestens zwei Temperaturmessstellen werden bei der Regelung sowohl die Maximaltemperatur als auch die in den Batteriezellen auftretenden Temperaturgradienten über eine von den Einsatzbedingungen und Batterieparametern abhängige Kennlinie berücksichtigt. Auch kann eine von mehreren Kennlinien aus einem Kennfeld ausgewählt werden, wobei die unterschiedlichen Kennlinien unterschiedliche Einsatzbedingungen und Batterieparameter abbilden können. Diese Kennlinie oder dieses Kennfeld kann zur Ansteuerung eines Schalt- oder Regelventils bzw. eines Kompressors oder einer Pumpe als Reglereinheit dienen, welche die Durchströmung der Kühlkanäle einer Kühleinheit regulieren. Hierdurch wird erreicht, dass Grenzwerte der Bat terietemperaturen eingehalten werden und gleichzeitig eine Minimierung der Temperaturdifferenzen innerhalb der Batteriezellen erzielt werden kann.
  • Da die Alterung bzw. Schädigung der Zellen durch große Temperaturgradienten innerhalb der Zelle größer sein kann, als bei einer moderaten Temperaturerhöhung, ist mit dieser Regelstrategie eine Maximierung der Batterielebensdauer zu erreichen. Außerdem führen die Lastspitzen der Batterieabwärme nicht zu Lastspitzen in der abgeführten Wärme, so dass auch das Kühlsystem bzw. der Kältekreislauf und evtl. weitere daran angeschlossene Komponenten entlastet werden. Die vorgestellte Regelstrategie zur Kühlung von Hochleistungsbatterien führt daher zu einer Erhöhung der Batterielebensdauer im Vergleich zu bisher bekannten Lösungen.
  • Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit einer kontrollierten Anhebung der Batterietemperatur bei höherer Belastung, was zu einem Absinken der Verlustleistung und damit zu einem höheren Wirkungsgrad der Batterie führt. Die Regelung ist außerdem auf einfache Weise z. B. im Batteriemanagementsystem zu realisieren und benötigt nur zwei Temperaturmessstellen. Eine größere Rechenleistung, wie sie z. B. bei im Stand der Technik vorgeschlagenen Regelungen erforderlich ist, wird nicht benötigt. Die folgenden Abschnitte beschreiben konkrete Ausführungsformen und weitere Aspekte dieser Regelstrategie.
  • Vorteilhafterweise kann im Schritt des Auswählens die Stellgröße in Abhängigkeit von der Temperatur an der Primärmessstelle ausgewählt werden. Die Primärmessstelle gibt im Allgemeinen Auskunft über die momentane Maximaltemperatur der Energiespeichereinheit und ist insofern relevant, als dass eine Überschreitung einer oberen Grenztemperatur zu einer Schädigung der Energiespeichereinheit führen würde. Eine Kenntnis der Maximaltemperatur der Energiespeicherzelle bietet den Vorteil, dass genau erkannt werden kann, wann eine Kühlung der Energiespeichereinheit auf volle Leistung geschaltet werden sollte, um eine Schädigung der Energiespeichereinheit zu verhindern oder im gegenteiligen Fall ganz ausgeschaltet werden sollte, damit der Wirkungsgrad der Energiespeichereinheit nicht zu stark absinkt.
  • In einer günstigen Ausführungsform der Erfindung kann im Schritt des Auswählens ein Tastverhältnis eines pulsweitenmodulierten Signals als Stellgröße ausgewählt werden, wobei im Schritt des Ansteuerns die Reglereinheit mit dem pulsweitenmodulierten Signal als Stellgröße angesteuert werden kann. Dies bietet den Vorteil einer genau an den Kühlungsbedarf angepassten Ansteuerung der Reglereinheit, da diese über das pulsweitenmodulierte Signal stufenlos einstellbar ist. Dabei kann trotzdem ein einfacher Schalter verwendet werden, der die Kühleinheit entweder ein- oder ausschaltet und keine Zwischenstufen ermöglichen braucht.
  • In einer weiteren günstigen Ausführungsform der Erfindung kann im Schritt des Auswählens das Tastverhältnis als Stellgröße innerhalb eines Temperaturintervalls unter Verwendung der Kennlinie ausgewählt werden, wobei im Schritt des Auswählens ferner ein Tastverhältnis von null ausgewählt werden kann, wenn die Temperatur der Primärmessstelle niedriger ist, als eine untere Grenztemperatur des Temperaturintervalls und wobei im Schritt des Auswählens ein Tastverhältnis von eins ausgewählt werden kann, wenn die Temperatur der Primärmessstelle größer ist, als eine obere Grenztemperatur des Temperaturintervalls. Hierdurch ist die Möglichkeit einer sehr schnellen Reaktionsfähigkeit des Systems zur Temperierung der Energiespeichereinheit in kritischen Situationen gegeben, da ohne Rechen- oder Vergleichsaufwand die Kühleinheit entweder auf 0% Leistung geschaltet werden kann, um ein zu starkes Absinken des Wirkungsgrades zu vermeiden, oder auf 100% Leistung geschaltet werden kann, um eine Schädigung der Energiespeichereinheit zu verhindern.
  • Vorteilhalfterweise kann im Schritt des Auswählens ein Tastverhältnis ausgewählt werden, das umso größer ist, je höher die Temperatur der Primärmessstelle innerhalb des Temperaturintervalls ist. Dadurch wird gewährleistet, dass die zulässige Maximaltemperatur der Energiespeichereinheit, bei der noch keine irreversible Schädigung derselben eintritt, nicht erreicht wird.
  • In einer weiteren günstigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Schritt des Auswählens derart ausgestaltet sein, dass innerhalb des Temperaturintervalls vorbestimmte Tastverhältnisse im Bereich eines maximalen und eines minimalen Tastverhältnisses nicht auswählbar sind. Es erfolgt also von dem maximalen Tastverhältnis aus ein Sprung auf das Tastverhältnis von 1 und von einem minimalen Tastverhältnis aus ein Sprung auf das Tastverhältnis von 0. Mit Hilfe dieser Sprünge können sehr schnelle Schaltfolgen von Öffnen und Schließen der Reglereinheit vermieden werden und damit eine Lebensdauer derselben verlängert werden.
  • Gemäß einer weiteren günstigen Ausführungsform der Erfindung können im Schritt des Auswählens bei steigender oder fallender Temperatur der Primärmessstelle vorbestimmte Tastverhältnisse übersprungen werden, oder es kann ein Tastverhältnis ausgewählt werden, das ein maximales Tastverhältnis nicht übersteigt. Vorteilhafterweise kann so durch Zulassen einer höheren Gesamttemperatur der Energiespeichereinheit eine Wärmekapazität derselben ausgenutzt und eine Entwicklung zu großer Temperaturdifferenzen in der Energiespeichereinheit verhindert werden.
  • In einer günstigen Ausführungsform der Erfindung kann im Schritt des Auswählens unter Verwendung der ermittelten Temperaturdifferenz eine Kennlinie aus einem Feld von vordefinierten Kennlinien ausgewählt werden, wobei die Auswahl der Stellgröße unter Verwendung der ausgewählten Kennlinie erfolgt. Da die Auswahl der Kennlinie über eine Vergleichsoperation zwischen der ermittelten Temperaturdifferenz und einer Auswahl an vordefinierten Kennlinien erfolgt, kann der erforderliche Rechenaufwand reduziert werden und auf kostenintensive Recheneinheiten verzichtet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann im Schritt des Auswählens für eine kleine Temperaturdifferenz eine Kennlinie aus dem Feld von vordefinierten Kennlinien ausgewählt werden, die bei einer vorgegebenen Temperatur der Primärmessstelle eine große Stellgröße bewirkt, und es kann im Schritt des Auswählens für eine große Temperaturdifferenz eine Kennlinie aus dem Feld von vordefinierten Kennlinien ausgewählt werden, die bei der vorgegebenen Temperatur der Primärmessstelle eine kleine Stellgröße bewirkt. Bei kleinen Temperaturdifferenzen kann durch die Auswahl einer geeigneten Kennlinie aus dem Feld von vordefinierten Kennlinien die Batterietemperatur innerhalb der Batteriezellen durch Kühlung am unteren Rand des erlaubten Temperaturfensters gehalten werden. Vorteilhafterweise kann dadurch die Alterung der Batteriezellen bzw. der Energiespeichereinheit, welche mit steigender Batterietemperatur beschleunigt wird, gering gehalten werden. Steigt die Temperaturdifferenz innerhalb der Batteriezellen aufgrund einer größeren Belastung und der damit zunächst größeren Wärmeabfuhr an, so kann eine Kennlinie aus dem Feld von vordefinierten Kennlinien ausgewählt werden, die eine Regelung bewirkt, durch die eine höhere Batterietemperatur innerhalb des erlaubten Temperaturfensters zugelassen wird. Die im normalen Betrieb auftretenden Lastspitzen können somit durch die Wärmekapazität der Batterie bzw. eine gleichmäßige Temperaturerhöhung aufgefangen werden und führen zu keiner oder nur zu einer geringen Erhöhung der Temperaturdifferenz innerhalb der Batteriezellen. Von Vorteil ist hier auch die bei höherer Temperatur deutlich reduzierte Wärmeentwicklung der Batteriezellen, welche ebenfalls zur Reduzierung der Temperaturgradienten innerhalb der Zellen beitragen kann.
  • In einer weiteren günstigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann im Schritt des Auswählens eine Periodendauer eines pulsweitenmodulierten Signals als Stellgröße ausgewählt werden, wobei im Schritt des Ansteuerns das Stellglied mit dem pulsweitenmodulierten Signal als Stellgröße angesteuert werden kann. Dabei kann die Periodendauer als alleinige Stellgröße oder aber in Verbindung mit dem Tastverhältnis des pulsweitenmodulierten Signals als Stellgröße eingesetzt werden.
  • Vorteilhafterweise kann im Schritt des Auswählens die Periodendauer als Stellgröße in Abhängigkeit von der zeitlichen Veränderung der Temperaturdifferenz ausgewählt werden, wobei die Periodendauer derart ausgewählt werden kann, dass eine Vergrößerung der zeitlichen Veränderung eine Reduzierung der Periodendauer bewirkt und eine Verringerung der zeitlichen Veränderung eine Erhöhung der Periodendauer bewirkt. Eine solche Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass durch die Anpassung der Periodendauer auch eine schnelle Reaktionsfähigkeit auf eine Temperaturänderung möglich wird. Ändert sich beispielsweise die Temperaturdifferenz schnell, sollte die Periodendauer klein sein, damit eine schnelle Reaktion auf die erhöhte Temperaturdifferenz sichergestellt ist. Ändert sich dagegen die Temperaturdifferenz nur langsam, kann auch eine größere Periodendauer gewählt werden, da die Wärmeentstehung bzw. -abfuhr über einen längeren Betrachtungszeitraum gut kalkulierbar ist.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dadurch realisiert werden, dass im Schritt des Auswählens vor einer Bestimmung der zeitlichen Veränderung der Temperaturdifferenz eine Tiefpassfilterung der Temperaturdifferenz erfolgt. Eine solche Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass kurzfristige Schwankungen der Temperaturdifferenz nicht zu einem schnellen Regelverhalten der Kühleinheit führen, so dass die Regelung der Kühleinheit insgesamt stabil bleibt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann im Schritt des Auswählens als Stellgröße eine Einschalttemperatur in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz bestimmt werden, wobei im Schritt des Ansteuerns das Stellglied derart angesteuert wird, dass eine Durchströmung der Kühleinheit mit Kühl- und/oder Kältemittel bewirkt wird, wenn die Temperatur der Primärmess stelle über der Einschalttemperatur liegt, oder es kann im Schritt des Auswählens als Stellgröße eine Abschalttemperatur in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz bestimmt werden, wobei im Schritt des Ansteuerns das Stellglied derart angesteuert wird, dass eine Durchströmung der Kühleinheit verhindert wird, wenn die Temperatur der Primärmessstelle niedriger als die Abschalttemperatur ist. Der Vorteil einer solchen erweiterten 2-Punkt-Regelung liegt in einer einfachen und wenig störanfälligen Implementierung.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm eines Systems zur Regelung einer Temperatur einer Energiespeichereinheit unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Darstellung eines in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Feldes von Kennlinien;
  • 3 eine Darstellung eines in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Feldes von Kennlinien;
  • 4 eine Darstellung eines in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Feldes von Kennlinien;
  • 5 eine Darstellung eines in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Feldes von Kennlinien;
  • 6 eine Darstellung einer in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Kennlinie;
  • 7 eine Darstellung einer in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Kennlinie;
  • 8 ein weiteres Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Systems zur Regelung einer Temperatur einer Energiespeichereinheit unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und
  • 9 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung als Verfahren.
  • Gleiche oder ähnliche Elemente können in den nachfolgenden Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen versehen sein, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Die nachfolgend eventuell angegebenen Maße und Abmessungen dienen lediglich der Veranschaulichung der Erfindung und sind nicht als Einschränkung der Erfindung auf diese Maße und Dimensionen zu verstehen. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können.
  • Insbesondere sollte für die Batteriekühlung bzw. die Kühlung der Energiespeichereinheit ein thermischer Kontakt zwischen den Batteriezellen und mindestens einer Kühlmedium-führenden Kühleinheit vorgesehen sein.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in einem System 100 zur Regelung einer Temperatur einer Energiespeichereinheit bzw. Batteriezelle 110, die an einer Primärmessstelle eine z. B. maximale Zelltemperatur TBatt,max aufweist und an einer Sekundärmessstelle bzw. einer Anbindungsstelle eine Referenztemperatur Tref aufweist, wobei die Batteriezelle 110 über eine thermische Zellanbindung 120 mit einer Kühleinheit 130 gekoppelt ist. Ein Kühlmedium 140 tritt in die Kühleinheit 130 ein und aus derselben wieder aus. Die Werte Tmax und Tref werden einer Reglereinheit 150 zugeführt und dort beispielsweise einer Differenzberechnung unterzogen. Ein Ergebnis dieser Differenzberechnung kann anschließend zur Ansteuerung eines Stellglieds (z. B. eines Ventils) 160 zur Regelung einer Durchströmung der Kühleinheit 130 mit dem Kühlmedium-Massenstrom 140 verwendet werden, wobei das Stellglied 160 als ein Taktventil ausgeführt sein kann.
  • Wahlweise können zusätzlich weitere Drosselstellen und/oder Ventile und/oder Verteilungsstellen zur Aufteilung der Strömung zwischen dem Taktventil und den Kühlmedium-führenden Fluten der Kühleinheit 130 vorgesehen werden.
  • Die Funktion des Taktventils 160 kann über ein pulsweitenmoduliertes Signal gesteuert werden. Als Stellgröße dient hierbei sowohl eine Periodendauer als auch ein Tastverhältnis des pulsweitenmodulierten Signals. Das Tastverhältnis gibt dabei den Anteil einer Periode an, bei dem das Taktventil geöffnet ist. Bei einem Tastverhältnis von 0 ist somit das Taktventil dauerhaft geschlossen, während es bei einem Wert von 1 dauerhaft geöffnet ist.
  • Als Regelgrößen werden vorzugsweise die maximale Zelltemperatur im Zellstapel bzw. im Inneren der Energiespeichereinheit, TBatt,max, sowie die Temperatur an der Anbindungsstelle dieser Zelle, Tref, herangezogen. Die Differenz von TBatt,max und Tref wird im Folgenden als Temperaturspreizung bzw. Temperaturdifferenz ΔT bezeichnet und ist in erster Näherung proportional zum Temperaturgradienten innerhalb der Batteriezelle. Solange die Temperatur TBatt,max unterhalb einer unteren Grenztemperatur T1 liegt, wird das Tastverhältnis zu 0 gesetzt und es strömt kein Kühlmedium durch die Kühleinheit 130. Sofern die Temperatur TBatt,max größer als eine obere Grenztemperatur T2 ist, wird das Tastverhältnis zu 1 gesetzt, um eine möglichst schnelle Abkühlung der Batterie zu gewährleisten.
  • Für das Temperaturintervall T1 < TBatt,max < T2 ist ein Kennfeld für das Tastverhältnis hinterlegt, welches zu einer Minimierung der Temperaturspreizung bzw. Temperaturdifferenz ΔT innerhalb einer Zelle führt. Dieses Kennfeld ist beispielsweise vom Einsatzbereich (Hybrid-Pkw, Elektrofahrzeug, Off-Highway-Anwendung) und dem Aufbau der Batterie sowie vom Batterietyp abhängig. Einflussgrößen sind u. a. die Zellgeometrie, die Wärmeleitung innerhalb der Zellen und zwischen den Zellen, die Ausgestaltung der Zellanbindung, die Temperatur des Kühlmediums sowie die zulässige Temperaturspreizung in den Zellen und dem gesamten Batteriestapel.
  • Eine Darstellung eines in einem Ausführungsbeispiel verwendeten Feldes von Kennlinien in einem Koordinatensystem 200 ist in 2 gezeigt.
  • In dem Koordinatensystem 200 ist auf der Abszisse eine Temperatur an einer Primärmessstelle der Energiespeichereinheit TBatt,max aufgetragen, wobei T1 die untere Grenztemperatur von TBatt,max bezeichnet und T2 die obere Grenztemperatur von TBatt,max bezeichnet. Auf der Ordinate ist ein Tastverhältnis TV des pulsweitenmodulierten Signals aufgetragen, über das das Taktventil geöffnet und/oder geschlossen wird, wobei das Taktventil beim Wert 0 über die gesamte Periode des Signals hinweg geschlossen ist und das Taktventil bei einem Wert von 1 während der gesamten Periode geöffnet ist. Ein Kennfeld setzt sich aus einer Schar von Kennlinien 210, 220, 230 zusammen, die beispielsweise einen gemeinsamen Schnittpunkt bei TBatt,max = T1 und einem Tastverhältnis TV von 0 aufweisen. Die erste Kennlinie 210 bezeichnet hierbei eine Kennlinie für eine kleine Temperaturdifferenz ΔT = klein, die zweite Kennlinie 220 bezeichnet eine Kennlinie für eine mittlere Temperaturdifferenz ΔT = mittel und die dritte Kennlinie 230 bezeichnet eine Kennlinie für eine große Temperaturdifferenz ΔT = groß. Das Kennfeld kann auch mehr oder weniger Kennlinien als in 2 dargestellt aufweisen.
  • Charakteristisch ist eine anwachsende Geradensteigung der Kennlinien 210, 220, 230 bei fallender Temperaturspreizung ΔT. Das Kennfeld ist so gestaltet, dass bei einer mittleren Belastung der Batterie und einer Temperaturspreizung ΔT = mittel der Wärmestrom abgeführt wird, welcher als Verlustwärme in der Batterie entsteht. Bei steigender Belastung erhöht sich die Batterietemperatur TBatt,max, was zu einem Anstieg des Tastverhältnisses TV führen würde. Da jedoch gleichzeitig auch die Temperaturspreizung ΔT ansteigt, wird im Kennfeld auf die Kurve 230 mit kleinerer Steigung übergegangen und das Tastverhältnis TV steigt nicht oder nur noch geringfügig an. Schließlich führt dies dazu, dass die Zelltemperatur TBatt,max steigt, die Temperaturspreizung ΔT jedoch nur geringfügig anwächst. Sobald der Belastungszyklus der Batterie wieder zu einer kleineren Verlustleistung führt, reduziert sich automatisch die Temperaturspreizung ΔT und im Kennfeld wird auf die Kurve 220 mit größerer Steigung übergegangen. Das Tastverhältnis TV erhöht sich dadurch und die Batterie kühlt wieder auf die normale Betriebstemperatur bei mittlerer Belastung ab. Bei einer Überschreitung der Maximaltemperatur TBatt,max > T2 wird das Tastverhältnis TV auf 1 gesetzt, um möglichst schnell die obere Grenztemperatur T2 wieder zu unterschreiten. Sobald diese unterschritten ist, wird wiederum das Kennfeld zur Regelung herangezogen. Bei einer Unterschreitung der Maximaltemperatur TBatt,max < T1 wird das Tastverhältnis TV auf 0 gesetzt, damit der Wirkungsgrad der Energiespeichereinheit nicht zu stark absinkt.
  • In einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Kennfeld gemäß 3 ausgestaltet, was eine Modifikation des in 2 dargestellten Kennfeldes darstellt. 3 zeigt ein zu dem in 2 gezeigten analoges Koordinatensystem 300, bei dem wiederum an der Abszisse die Werte für die Temperatur TBatt,max auf der Primärmessstelle der Energiespeichereinheit aufgetragen sind und auf der Ordinate die Werte des Tastverhältnisses TV des pulsweitenmodulierten Signals zwischen 0 und 1 aufgetragen sind. Wiederum ist ein Kennfeld aus einer Schar von Kennlinien 310, 320, 330 zusammengesetzt, wobei das Kennfeld auch hier mehr oder weniger Kennlinien als in 3 darges tellt aufweisen kann. Die erste Kennlinie 310 repräsentiert eine kleine Temperaturdifferenz ΔT = klein, die zweite Kennlinie 320 eine mittlere Temperaturdifferenz ΔT = mittel und die dritte Kennlinie 330 eine Temperaturdifferenz ΔT = groß. Im Gegensatz zu der Darstellung in 2 tritt aber ein gemeinsamer Schnittpunkt der Kennlinien 310, 320, 330 für die Temperatur T1 bei einem minimalen Tastverhältnis TV auf. Gleichermaßen erfolgt bei der Annäherung des Tastverhältnisses TV an die ständige Öffnung ein Sprung auf den Wert 1. Diese Sprünge vermeiden sehr schnelle Schaltfolgen von Öffnen und Schließen des Taktventils und können damit dessen Lebensdauer erhöhen.
  • 4 zeigt eine weitere Variante der Temperaturregelung ebenfalls unter Verwendung eines Feldes von Kennlinien. Abgebildet ist ein Koordinatensystem 400, das zu den Koordinatensystemen aus 2 und 3 analog aufgebaut ist. Wieder ist auf der Abszisse die Maximaltemperatur TBatt,max an der Primärmessstelle der Energiespeichereinheit und auf der Ordinate das Tastverhältnis TV des Taktventils aufgetragen. Auch hier umfasst das Koordinatensystem ein Kennfeld von Kennlinien 410, 420, 430, wobei auch mehr oder weniger als die gezeigten Kennlinien 410, 420, 430 zur Anwendung kommen können. Die erste Kennlinie 410 repräsentiert hier wieder eine kleine Temperaturdifferenz ΔT = klein, die zweite Kennlinie 420 eine mittlere Temperaturdifferenz ΔT = mittel und die dritte Kennlinie 430 eine große Temperaturdifferenz ΔT = groß. Das Kennfeld ist wie in 3 dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Schnittpunkt der Kennlinien 410, 420, 430 für eine untere Grenztemperatur T1 der Primärmessstelle auf ein minimales Tastverhältnis TV gesetzt ist. Das anhand der Darstellung in 4 erläuterte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ansatzes unterscheidet sich von dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel insofern, dass bei Erreichen eines festgesetzten Tastverhältnisses TV bei TBatt,max < T2 dieses Tastverhältnis bis zur oberen Grenztemperatur T2 beibehalten wird. Dies dient zur Vermeidung von zu großen Temperaturspreizungen ΔT in den Zellen. Für Extremfälle, wie eine sehr heiße Batterie beim Start oder eine sehr hohe Beanspruchung der Batterie (z. B. bei einer Schnellladung), steht aber eine größere Kühlleistung durch ein vollständiges und länger andauerndes Öffnen des Ventils zur Verfügung.
  • Die in den Ausführungsvarianten gemäß 2 bis 4 dargestellten linearen Kennlinien können zudem durch beliebig geformte Kurven oder mathematische Funktionen ersetzt werden. 5 zeigt ein Koordinatensystem 500, das analog zu den Koordinatensystemen aus 2 bis 4 aufgebaut ist. In 5 ist jedoch ein beispielhafter Verlauf von zwei Kennlinien 510 und 520 eingetragen, wobei eine erste Kennlinie 510 eine kleine Temperaturdifferenz ΔT repräsentiert und eine zweite Kennlinie 520 eine große Temperaturdifferenz ΔT repräsentiert. Es können aber auch mehr oder weniger Kennlinien verwendet werden als in 5 dargestellt ist. Außerdem sind Kennfelder denkbar, bei denen die Kennlinien keinen gemeinsamen Schnittpunkt aufweisen, was jedoch in den beigefügten Figuren nicht dargestellt ist.
  • Als weitere Stellgröße kann zusätzlich eine Periodendauer τ des pulsweitenmodulierten Signals herangezogen werden. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel dieses Ansatzes ist in 6 gezeigt. In einem Koordinatensystem 600 ist auf der Abszisse eine zeitliche Veränderung der Temperaturspreizung |∂ΔT/∂t| aufgetragen. Auf der Ordinate ist die Periodendauer τ des pulsweitenmodulierten Signals aufgetragen, wobei die Periodendauer τ gemäß dem im 6 gezeigten Ausführungsbeispiel in Abhängigkeit von einer Kennlinie 610 zwischen einem minimalen Wert τmin und einem maximalen Wert τmax einstellbar ist. Die minimale und maximale Periodendauer τmin bzw. τmax sind beispielsweise batteriespezifisch festzulegen. Die Periodendauer τ sollte einerseits nicht zu gering gewählt werden, um sehr häufige Schaltvorgänge des Taktventils 160 zu vermeiden, die zu einer starken Reduzierung der Ventillebensdauer führen können. Andererseits kann bei zu großen Periodendauern τ keine effektive Regelung gewährleistet werden. Als Regelparameter für die Periodendauer τ kann eine zeitliche Veränderung der Temperaturspreizung |∂ΔT/∂t| herangezogen werden. Bei einer betraglich sehr großen zeitlichen Veränderung der Tempera turspreizung (|∂ΔT/∂t| groß), ist die Periodendauer zu reduzieren. Hingegen ist bei einer sehr geringen zeitlichen Veränderung (|∂ΔT/∂t| klein) die Periodendauer zu vergrößern. Dies drückt sich somit durch eine fallende Steigung der Kennlinie 610 aus. Zur Berechnung der zeitlichen Änderung der Temperaturspreizung ΔT kann vorausgehend eine Tiefpassfilterung der Temperaturspreizung ΔT durchgeführt werden.
  • Eine zur Regelung über ein pulsweitenmoduliertes Taktventil alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ansatzes betrifft eine erweiterte 2-Punkt-Regelung über ein schaltbares Ventil, wie sie in 7 gezeigt ist. In 7 ist eine Darstellung einer Kennlinie in einem Koordinatensystem 700 gezeigt, wobei in diesem Koordinatensystem auf der Abszisse eine Temperaturdifferenz ΔT aufgetragen ist. Auf der Ordinate ist eine Einschalttemperatur Tan aufgetragen, bei der eine Öffnung des Taktventils 160 angesteuert wird. Zwei auf der Ordinate liegende Temperaturwerte T1 und T2 bilden die Grenzwerte für ein zulässiges bzw. gewünschtes Temperaturfenster T1...T2, das durch zwei parallel zur Abszisse verlaufende gestrichelte Linien 701 und 702 verdeutlicht ist. Die Position einer weiteren parallel zur Abszisse verlaufenden gestrichelten Linie 703 ist durch einen Temperaturwert T1 + ΔT2P bestimmt, wobei sich die Linie 703 innerhalb des Temperaturfensters T1...T2 befindet. Eine Kennlinie 710 verläuft dabei in dem Temperaturfenster T1...T2 vorzugsweise zwischen den Linien 703 und 701.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Ventil 160 geöffnet, sobald die Batterietemperatur TBatt,max einen kritischen Wert Tan überschreitet und geschlossen, sobald sie einen kritischen Wert Taus = Tan – ΔT2P unterschreitet. Die beiden Werte Tan und Taus sollten innerhalb des Temperaturfensters T1...T2 gehalten werden. Um ein ähnliches Regelungsverhalten wie bei der oben beschriebenen Pulsweitenmodulation zu erhalten, wird Tan über die Kennlinie 710 wiederum in Abhängigkeit von der Temperaturspreizung ΔT festgelegt. Dabei verhält sich Tan umgekehrt wie das Tastverhältnis TV und steigt bei größerer Temperatursprei zung ΔT an, um die Batterietemperatur entsprechend vorübergehend anzuheben. Eine zusätzliche Berücksichtigung der zeitlichen Veränderung von ΔT kann außerdem über eine Anpassung der Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Ausschalttemperatur Tan und ΔT2P geschehen.
  • Alternativ zu dem der Kühleinheit vorgeschalteten Takt- oder Schaltventil 160 kann für Kältemittel ein der Kühleinheit nachgeschaltetes Saugdruckventil verwendet werden. 8 zeigt ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Systems zur Regelung einer Temperatur einer Energiespeichereinheit unter Verwendung eines derartigen Saugdruckventils. Die in 8 dargestellten Elemente eines Systems 800 und deren Beziehungen untereinander sind analog zu den in 1 gezeigten Elementen zu verstehen, mit dem Unterschied, dass ein Ventil 860 als ein Saugdruckventil ausgeführt und der Kühleinheit 130 nachgeschaltet ist. Analog zur Regelung über das Tastverhältnis TV beim Taktventil wird bei der Saugdruckregelung die Ventilstellung zwischen geschlossen (0) und vollständig geöffnet (1) geregelt. Durch die Veränderung des Saugdrucks wird der Verdampfungsdruck respektive die Verdampfungstemperatur geregelt, so dass Einfluss auf die abzuführende Wärme genommen wird.
  • Die Einstellung des Kühlmittelmassenstroms kann alternativ auch über eine regelbare Pumpe geschehen. Bei Einsatz eines Kältekreislaufs mit Kältemittel ist die Anpassung des Saugdrucks ebenfalls über einen regelbaren Kompressor denkbar. Analog zur Regelung über das Tastverhältnis beim Taktventil wird die Pumpen- oder Kompressorfördermenge zwischen Null (0) und der maximalen Fördermenge (1) geregelt. Vorzugsweise geschieht dies über die Anpassung der Drehzahl zwischen Null (0) und Maximaldrehzahl (1). Dieses alternative Ausführungsbeispiel für eine Regelung einer Temperatur einer Energiespeichereinheit ist in den Figuren nicht gezeigt.
  • Für die Berechnung der Temperaturspreizung ΔT können auch andere charakteristische Temperaturen anstelle der maximalen Zelltemperatur Tmax und der Plattentemperatur Tref als Referenztemperaturen herangezogen werden. Auch ist denkbar, Messstellen an mehreren Batteriezellen innerhalb des Zellstapels anzubringen, um dann die Zelle mit der höchsten Temperatur Tmax bzw. der größten Temperaturspreizung ΔT für die Regelung heranzuziehen.
  • Insgesamt wird mit Hilfe der gezeigten Ausführungsbeispiele eine dynamische Anpassung der Zelltemperatur an die in den Zellen auftretenden Temperaturdifferenzen bzw. eine gezielte Ausnutzung der Wärmekapazität der Batteriezellen erzielt.
  • Die 9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Verfahren 900 zur Regelung einer Temperatur einer Energiespeichereinheit, wobei die Energiespeichereinheit in thermischem Kontakt mit einer von einem Kühl- und/oder Kältemittel durchflossenen Kühleinheit steht. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Ermittelns (910) einer Temperaturdifferenz zwischen einer Temperatur an einer Primärmessstelle der Energiespeichereinheit und einer Temperatur an einer Sekundärmessstelle der Energiespeichereinheit oder der Kühleinheit. Weiterhin umfasst das Verfahren (900) einen Schritt des Auswählens (920) einer Stellgröße unter Verwendung der ermittelten Temperaturdifferenz und einer vorgegebenen, wobei die vordefinierte Kennlinie einen Zusammenhang zwischen einer Stellgröße und einer Temperaturdifferenz oder einer davon abhängigen Größe repräsentiert. Schließlich weist das Verfahren (900) einen Schritt des Ansteuerns (930) eines Stellglieds durch eine Reglereinheit unter Verwendung der ausgewählten Stellgröße auf, um eine Durchströmung der Kühleinheit mit dem Kühl- und/oder Kältemittel zu regeln, um dadurch die Regelung der Temperatur der Energiespeichereinheit zu bewirken.
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Claims (15)

  1. Verfahren (900) zur Regelung einer Temperatur einer Energiespeichereinheit (110), wobei die Energiespeichereinheit (110) in thermischem Kontakt mit mindestens einer von einem Kühl- und/oder Kältemittel (140) durchströmten Kühleinheit (130) steht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Ermitteln (910) einer Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen einer Temperatur (TBatt,max) an einer Primärmessstelle der Energiespeichereinheit (110) und einer Temperatur (Tref) an einer Sekundärmessstelle der Energiespeichereinheit (110) oder der Kühleinheit (130); und – Auswählen (920) einer Stellgröße unter Verwendung der ermittelten Temperaturdifferenz (ΔT) und einer vorgegebenen Kennlinie oder mathematischen Funktion, (210–230; 310–330; 410–430; 510, 520; 610; 710), wobei die vordefinierte Kennlinie (210–230; 310–330; 410–430; 510, 520; 610; 710) einen Zusammenhang zwischen einer Stellgröße und einer Temperaturdifferenz (ΔT) oder einer davon abhängigen Größe repräsentiert; – Ansteuern (930) eines Stellglieds (160; 860) mithilfe einer Reglereinheit (150) unter Verwendung der ausgewählten Stellgröße, um eine Durchströmung der Kühleinheit (130) mit dem Kühl- und/oder Kältemittel (140) zu regeln, um dadurch die Regelung der Temperatur der Energiespeichereinheit (110) zu bewirken.
  2. Verfahren (900) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Auswählens (920) die Stellgröße ferner in Abhängigkeit von der Temperatur (TBatt,max) an der Primärmessstelle ausgewählt wird.
  3. Verfahren (900) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Auswählens (920) ein Tastverhältnis (TV) eines pulsweitenmodulierten Signals in der Reglereinheit (150) als Stellgröße ausgewählt wird und wobei im Schritt des Ansteuerns (930) das Stellglied (160; 860) mit dem pulsweitenmodulierten Signal als Stellgröße angesteuert wird.
  4. Verfahren (900) gemäß Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Auswählens (920) das Tastverhältnis (TV) als Stellgröße innerhalb eines Temperaturintervalls (T1, ..., T2) unter Verwendung der Kennlinie (210–230; 310–330; 410–430; 510, 520; 610; 710) ausgewählt wird, wobei im Schritt des Auswählens (920) ferner ein Tastverhältnis (TV) von null ausgewählt wird, wenn die Temperatur (TBatt,max) der Primärmessstelle niedriger ist, als eine untere Grenztemperatur (T1) des Temperaturintervalls und wobei im Schritt des Auswählens (920) ein Tastverhältnis (TV) von eins ausgewählt wird, wenn die Temperatur (TBatt,max) der Primärmessstelle größer ist, als eine obere Grenztemperatur (T2) des Temperaturintervalls.
  5. Verfahren (900) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Auswählens (920) ein Tastverhältnis (TV) ausgewählt wird, das umso größer ist, je höher die Temperatur (TBatt,max) der Primärmessstelle innerhalb des Temperaturintervalls ist.
  6. Verfahren (900) gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Auswählens (920) derart ausgestaltet ist, dass innerhalb des Temperaturintervalls vorbestimmte Tastverhältnisse (TV) im Be reich eines maximalen (1) und eines minimalen (0) Tastverhältnisses (TV) nicht auswählbar sind.
  7. Verfahren (900) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Auswählens (920) bei steigender oder fallender Temperatur (TBatt,max) der Primärmessstelle vorbestimmte Tastverhältnisse (TV) übersprungen werden oder ein Tastverhältnis (TV) ausgewählt wird, das ein maximales (1) Tastverhältnis (TV) nicht übersteigt.
  8. Verfahren (900) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Auswählens (920) unter Verwendung der ermittelten Temperaturdifferenz (ΔT) eine Kennlinie (210–230; 310–330; 410–430; 510, 520; 610; 710) aus einem Feld von vordefinierten Kennlinien (210–230; 310–330; 410–430; 510, 520; 610; 710) ausgewählt wird, wobei die Auswahl der Stellgröße unter Verwendung der ausgewählten Kennlinie (210–230; 310–330; 410–430; 510, 520; 610; 710) erfolgt.
  9. Verfahren (900) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Auswählens (920) für eine kleine Temperaturdifferenz (ΔT) eine Kennlinie (210–230; 310–330; 410–430; 510, 520; 610; 710) aus dem Feld von vordefinierten Kennlinien (210–230; 310–330; 410–430; 510, 520; 610; 710) ausgewählt wird, die bei einer vorgegebenen Temperatur (TBatt,max) der Primärmessstelle eine große Stellgröße bewirkt, und wobei im Schritt des Auswählens (920) für eine große Temperaturdifferenz (ΔT) eine Kennlinie (210–230; 310–330; 410–430; 510, 520; 610; 710) aus dem Feld von vordefinierten Kennlinien (210–230; 310–330; 410–430; 510, 520; 610; 710) ausgewählt wird, die bei der vorgegebenen Temperatur (TBatt,max) der Primärmessstelle eine kleine Stellgröße bewirkt.
  10. Verfahren (900) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Auswählens (920) eine Perioden dauer (τ) eines pulsweitenmodulierten Signals als Stellgröße ausgewählt wird und wobei im Schritt des Ansteuerns (930) das Stellglied (160; 860) mit dem pulsweitenmodulierten Signal als Stellgröße angesteuert wird.
  11. Verfahren (900) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Auswählens (920) die Periodendauer (τ) als Stellgröße in Abhängigkeit von der zeitlichen Veränderung der Temperaturdifferenz (AT) ausgewählt wird, wobei die Periodendauer (τ) derart ausgewählt wird, dass eine betragsmäßige Vergrößerung der zeitlichen Veränderung eine Reduzierung der Periodendauer (τ) bewirkt und eine betragsmäßige Verringerung der zeitlichen Veränderung eine Erhöhung der Periodendauer (τ) bewirkt.
  12. Verfahren (900) gemäß Anspruch 10 oder 11, bei dem im Schritt des Auswählens (920) vor einer Bestimmung der zeitlichen Veränderung der Temperaturdifferenz (|δΔT/δt|) eine Tiefpassfilterung der Temperaturdifferenz (AT) erfolgt.
  13. Verfahren (900) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Auswählens (920) als Stellgröße eine Einschalttemperatur (Tan) in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz (ΔT) bestimmt wird, wobei im Schritt des Ansteuerns (930) die Reglereinheit (150) eine Durchströmung der Kühleinheit (130) mit Kühl- und/oder Kältemittel (140) bewirkt, wenn die Temperatur (TBatt,max) der Primärmessstelle über der Einschalttemperatur (Tan) liegt und/oder wobei im Schritt des Auswählens (920) als Stellgröße eine Abschalttemperatur (Taus) in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz (ΔT) bestimmt wird, wobei im Schritt des Ansteuerns (930) das Stellglied (160) derart angesteuert wird, dass eine Durchströmung der Kühleinheit (130) mit Kühl- und/oder Kältemittel verhindert wird, wenn die Temperatur (TBatt,max) der Primärmessstelle niedriger als die Abschalttemperatur (Taus) ist.
  14. Regelvorrichtung (150), die zur Durchführung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens (900) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist.
  15. Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens (900) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wenn das Computerprogramm auf einem Steuergerät (150) oder einer Datenverarbeitungsanlage ausgeführt wird.
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