DE102009028330A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Temperieren eines Fahrzeuginnenraumes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Temperieren eines Fahrzeuginnenraumes Download PDF

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Gisbert Krauter
Jochen Fassnacht
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Abstract

Verfahren zum Erwärmen eines Fahrzeuginnenraums (4) eines Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeug (2, 3) während eines Stillstandes des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges (2, 3), wobei der Fahrzeuginnenraum (4) mittels der Abwärme eines Ladegerätes (5) für wenigstens eine Batterie (6) und/oder der Abwärme der wenigstens einen Batterie (6) erwärmt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erwärmen eines Fahrzeuginnenraumes gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Erwärmungseinrichtung für einen Fahrzeuginnenraum gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 9.
  • Stand der Technik
  • In zunehmendem Maße werden von der Kraftfahrzeugindustrie Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge als Plug-In-Hybridfahrzeuge hergestellt. Elektrofahrzeuge werden ausschließlich mittels eines Elektromotors betrieben, der von einer Batterie mit elektrischer Energie versorgt wird. Bei Plug-In-Hybridfahrzeugen wird das Fahrzeug von einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor angetrieben. Dabei werden die Batterien des Plug-In-Hybridfahrzeuges bzw. Elektrofahrzeuges beim Stillstand von einem lokalen Stromnetz aufgeladen. Das Plug-In-Hybridfahrzeug und das Elektrofahrzeug verfügen dabei über ein Ladegerät. Am lokalen oder externen Stromnetz liegt beispielsweise eine Spannung von 220 V oder 230 V als Wechselspannung vor. Diese Wechselspannung muss dabei vom Ladegerät in eine Gleichspannung umgewandelt werden und ferner die Spannung auf das Spannungsniveau der Batterien, zum Beispiel 200 V bis 800 V, transformiert werden. Das Elektrofahrzeug und das Plug-In-Hybridfahrzeug wird hierzu mittels eines Stromkabels und einer Steckverbindung an das externes Stromnetz mit Wechselspannung angeschlossen. Beim Aufladen der Batterie des Elektrofahrzeuges oder des Plug-In-Hybridfahrzeuges gibt dabei das Ladegerät und/oder die Batterie Abwärme ab, die an die Umgebung des Fahrzeuges abzuführen ist. Die Abwärme des Ladegerätes liegt dabei im Bereich von mehreren 100 W bis über 1 kW.
  • Aus der DE 196 49 710 A1 ist eine Vorrichtung zur Fahrgastraumbeheizung bei einem Elektrofahrzeug bekannt. Mit einem Wärmeträgerkreislauf kann Abwärme mindestens eine Antriebskomponente, insbesondere eines Antriebsmotors und/oder einer Antriebssteuereinheit, aufgenommen und an den Fahrgastraum abgegeben werden. Die Antriebssteuereinheit wird dabei in Abhängigkeit von der benötigten Heizleistung in eine Betriebsweise versetzt, bei der die von der mindestens einen Antriebskomponente an den Wärmeträgerkreislauf als Verlustleistung abgegebene Abwärme erhöht wird.
  • Die DE 20 2004 013 691 U1 zeigt eine Anordnung zur Beheizung des Fahrzeuginnenraums mit mindestens einer ersten Heizzone mit einem ersten Heizelement zur Beheizung des Sitzes des Insassen, wobei mindestens eine zweite Heizzone mit mindestens einem weiteren Heizelement zur Beheizung des Türbereiches und/oder des Beinbereiches vorgesehen ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • Erfindungsgemäßes Verfahren zum Erwärmen eines Fahrzeuginnenraumes eines Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeugs während eines Stillstandes des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges, wobei der Fahrzeuginnenraum mittels der Abwärme eines Ladegerätes für wenigstens eine Batterie und/oder der Abwärme der wenigstens einen Batterie erwärmt wird.
  • Die Abwärme des Ladegerätes und/oder der wenigstens einen Batterie kann somit während des Stillstandes des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges zum Erwärmen des Fahrzeuginnenraums genutzt werden. Damit ist in vorteilhafter Weise keine zusätzliche Standheizung mit einem elektrischen Heizelement erforderlich. Darüber hinaus wird der Fahrzeuginnenraum bereits vor Fahrtantritt entsprechend erwärmt, sodass während der Fahrt oder zumindest während der Anfangsphase der Fahrt mit dem Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeug die elektrische Energie der wenigstens einen Batterie ausschließlich zum Antrieb, das heißt zur Traktion des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeugs, verwendet werden kann. Damit ist während der Fahrt mit dem Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeug bzw. während dem Beginn der Fahrt mit dem Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeug das Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes mittels elektrischer Energie aus der wenigstens einen Batterie nicht erforderlich, sodass dadurch die Reichweite des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeugs erhöht werden kann. Außerdem wird in vorteilhafter Weise dadurch elektrische Energie eingespart, weil die Abwärme des Ladegerätes und/oder der wenigstens einen Batterie nicht an die Umgebung abgegeben werden, sondern zum Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes genutzt werden kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird der Fahrzeuginnenraum während des Aufladens der wenigstens einen Batterie erwärmt. Die Abwärme des Ladegeräts und/oder der wenigstens einen Batterie wird somit nicht zwischengespeichert, sondern ohne zeitliche Verzögerung während des Aufladens der wenigstens einen Batterie mittels des Ladegeräts in den Fahrzeuginnenraum abgegeben.
  • In einer weiteren Variante wird der Fahrzeuginnenraum vor Fahrtantritt erwärmt.
  • In einer zusätzlichen Ausgestaltung wird die Abwärme in den Fahrzeuginnenraum mittels Wärmekonvektion und/oder Wärmeleitung und/oder Wärmestrahlung geleitet.
  • In einer ergänzenden Ausführungsform ist ein Fluidkreislauf mit dem Ladegerät und/oder der wenigstens einen Batterie thermisch gekoppelt. Mittels des Fluidkreislaufes kann die Wärme gut kontrolliert von dem Ladegerät und/oder der wenigstens einen Batterie an den Fahrzeuginnenraum abgegeben werden. Ferner ermöglicht ein Fluidkreislauf auch ein gesteuertes Abgeben der Abwärme des Ladegerätes und/oder der wenigstens einen Batterie an die Umgebung des Kraftfahrzeuges, sofern ein Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes nicht erwünscht ist, zum Beispiel wenn der Fahrzeuginnenraum bereits auf die erforderliche Soll-Temperatur erwärmt ist oder während des Sommers ein Erwärmen des Fahrzeuginnenraums aufgrund der ausreichend hohen Außentemperaturen in der Umgebung des Kraftfahrzeuges nicht erwünscht ist.
  • In einer weiteren Variante leitet der Fluidkreislauf die Abwärme in den Fahrzeuginnenraum mittels Wärmekonvention.
  • Zweckmäßig wird eine Ist-Temperatur des Fahrzeuginnenraumes erfasst, wird die Ist-Temperatur mit einer Soll-Temperatur des Fahrzeuginnenraumes verglichen und der Fahrzeuginnenraumes bei einer Abweichung der Ist-Temperatur von der Soll-Temperatur erwärmt wird. In vorteilhafter Weise wird damit der Fahrzeuginnenraum nicht unkontrolliert erwärmt, sondern der Fahrzeuginnenraum wird lediglich auf eine, vorzugsweise vom Benutzer vorgebbare Soll-Temperatur, erwärmt.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird für das Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes nicht benötigte Abwärme in die Umgebung des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges geleitet. Während des Aufladens der wenigstens einen Batterie mittels des Ladegerätes darf sich das Ladegerät und/oder die wenigstens eine Batterie nicht über eine bestimmte Temperatur hinaus erwärmen. Deshalb ist es erforderlich, die Abwärme, sofern diese nicht zum Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes benötigt wird, an die Umgebung des Kraftfahrzeuges abzugeben. Dies wird vorzugsweise mittels des Fluidkreislaufes kontrolliert durchgeführt, sodass eine ausreichende Kühlung des Ladegerätes und/oder der wenigstens einen Batterie während des Aufladens der wenigstens einen Batterie gewährleistet ist.
  • Erfindungsgemäße Erwärmungseinrichtung für einen Fahrzeuginnenraum eines Elektro- und/oder Plug-In-Hybridfahrzeuges, umfassend einen Fluidkreislauf, einen A-Wärmetauscher zur Übertragung von Wärme von dem Fluidkreislauf auf Luft in den Fahrzeuginnenraum, wenigstens eine Wärmequelle zur Erwärmung des Fluidkreislaufes, wobei der Fluidkreislauf mit einem Ladegerät und/oder wenigstens einer Batterie thermisch gekoppelt ist, so dass die wenigstens eine Wärmequelle das Ladegerät und/oder die wenigstens eine Batterie ist, um mittels der Abwärme des Ladegerätes und/oder der wenigstens einen Batterie den Fahrzeuginnenraum zu erwärmen.
  • Mittels des Fluidkreislaufs kann die Übertragung der Wärme von im Ladegerät und/oder der wenigstens einen Batterie kontrolliert und gesteuert auf den Fahrzeuginnenraum übertragen werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erwärmungseinrichtung einen B-Wärmetauscher zur Übertragung von Wärme von dem Fluidkreislauf auf Umgebungsluft des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges, um nicht zum Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes benötigte Abwärme in die Umgebungsluft des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges abzuleiten. Die Abwärme des Ladegerätes und/oder der wenigstens eine Batterie kann damit gut gesteuert und/oder geregelt werden. Die Abwärme kann somit sowohl mittels des A-Wärmetauschers an den Fahrzeuginnenraum und/oder mittels des B-Wärmetauscher an die Umgebungsluft des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges abgeleitet werden. Mittels einer Steuerungseinrichtung und entsprechender Temperatursensoren wird je nach Bedarf die Abwärme entweder an den Fahrzeuginnenraum und/oder an die Umgebungsluft abgegeben.
  • In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Erwärmungseinrichtung einen F-Temperatursensor zur Erfassung einer Ist-Temperatur des Fahrzeuginnenraumes und/oder eine Steuerungseinrichtung.
  • In einer zusätzlichen Variante umfasst die Erwärmungseinrichtung einen L-Temperatursensor zur Erfassung einer Ist-Temperatur des Ladegerätes und/oder einen B-Temperatursensor zur Erfassung einer Ist-Temperatur der wenigstens einen Batterie.
  • Mittels der von dem F-Temperatursensor, dem L-Temperatursensor und dem B-Temperatursensor erfassten Ist-Temperaturen und der Steuerungseinrichtung können die erfassten Ist-Temperaturen mit Soll-Temperaturen verglichen werden und dann das Ableiten der Abwärme an den Fahrzeuginnenraum und/oder die Umgebungsluft entsprechend gesteuert werden, sodass die entsprechenden Soll-Temperaturen erreicht werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform liegt eine Soll-Temperatur des Fahrzeuginnenraumes zwischen 15°C und 25°C.
  • In einer ergänzenden Ausgestaltung wird vom Benutzer des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges die Soll-Temperatur mittels einer Eingabeeinheit vorgegeben.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Batterie eine Lithiumionenbatterie und/oder dient die Batterie als Traktionsbatterie zum Antrieb des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges.
  • Insbesondere ist von der Erwärmungseinrichtung ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren ausführbar.
  • Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Erwärmungseinrichtung und/oder von dem Kraftfahrzeug ist ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren ausführbar.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
  • 1 einen schematisiertes Systembild einer Erwärmungseinrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 einen schematisiertes Systembild der Erwärmungseinrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel und
  • 3 eine Ansicht eines Elektro- und Plug-In-Hybridfahrzeuges.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In 1 ist ein stark schematisiertes Systembild einer Erwärmungseinrichtung 1 für ein Elektrofahrzeug 2 oder ein Plug-In-Hybridfahrzeug 3 dargestellt. Das Elektrofahrzeug 2 wird ausschließlich mittels elektrischer Energie aus einer Batterie 6 bzw. einer Traktionsbatterie 7 angetrieben. Die Batterie 6 ist dabei vorzugsweise als eine Lithiumionenbatterie 8 ausgebildet. Das Hybridfahrzeug als Plug-In-Hybridfahrzeug 3 wird sowohl von einem Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) als auch von einem Elektromotor (nicht dargestellt) mittels elektrischer Energie aus der Traktionsbatterie 7 fortbewegt. Die Traktionsbatterie 7 wird dabei während des Stillstandes des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges 2, 3 an einem externen Stromnetz 10, zum Beispiel mit einer Wechselspannung von 220 V oder 230 V, aufgeladen. Hierzu wird die Batterie 6 elektrisch mit einem Ladegerät 5 durch ein Stromkabel 21 und einer Steckverbindung 11 mit dem externen Stromnetz 10 verbunden. Das Ladegerät 5 wandelt dabei die Wechselspannung des externen Stromnetzes 10 in eine Gleichspannung um und transformiert ferner die Spannung des externen Stromnetzes 10 von zum Beispiel 220 V auf das erforderliche Spannungsniveau zum Laden der Batterie 6 mit Gleichspannung, zum Beispiel mit einer Spannung von 200 V bis 800 V.
  • Beim Aufladen der Batterie 6 mit dem Ladegerät 5 während des Stillstandes des Elektro- und Plug-In-Hybridfahrzeuges 2, 3 gibt das Ladegerät 5 Abwärme im Bereich von einigen 100 W bis über 1 kW ab. Ferner gibt auch die Batterie 6 beim Aufladen Abwärme ab. Um eine Erhitzung des Ladegerätes 5 und der Batterie 6 beim Aufladen der Batterie 6 zu vermeiden, wird mittels eines Fluidkreislaufes 13 das Ladegerät 5 und die Batterie 6 auf eine vorgegebene Soll-Temperatur gekühlt. Der Fluidkreislauf 13 wird dabei von Leitungen 23 gebildet, in denen sich eine Flüssigkeit als Kühlflüssigkeit befindet. Mittels eines nicht dargestellten Wärmetauschers an dem Lagegerät 5 und an der Batterie 6 kann die Abwärme des Ladegerätes 5 und/oder der Batterie 6 an die Kühlflüssigkeit des Fluidkreislaufes 13 abgegeben werden. Die Kühlflüssigkeit in dem Fluidkreislauf 13 wird dabei mittels einer nicht dargestellten Umwälzpumpe in einem Kreislauf umgewälzt. Zum Abgeben der von dem Fluidkreislauf 13 aufgenommen Abwärme des Ladegerätes 5 und/oder der Batterie 6, ist die Erwärmungseinrichtung 1 mit einem A-Wärmetauscher 14 versehen. Der A-Wärmetauscher 14 ist im Bereich eines Fahrzeuginnenraumes 4 des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges 2, 3 angeordnet. Der Fahrzeuginnenraum 4 ist in 1 als ein strichlierter Rechteckrahmen symbolisch dargestellt. Mittels eines Gebläses 16 kann Luft durch den A-Wärmetauscher 14 geleitet werden, so dass die Kühlflüssigkeit des Fluidkreislaufes 13 im A-Wärmetauscher 14 abgekühlt und die durch den A-Wärmetauscher 14 geleitete Luft erwärmt wird, d. h. der Fahrzeuginnenraum 4 erwärmt wird, weil die durch den A-Wärmetauscher 14 geleitete Luft in den Fahrzeuginnenraum 4 eingeleitet wird. Die Erwärmungseinrichtung 1 ist außerdem mit einem B-Wärmetauscher 15versehen. Der B-Wärmetauscher ist im Bereich einer Umgebung 24 des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges 2, 3 angeordnet. Die Umgebung 24 ist in 1 und 2 als strichlierter Rechteckrahmen dargestellt. Vorzugsweise befindet sich auch am B-Wärmetauscher 15 in analoger Weise zu dem A-Wärmetauscher 14 ein Gebläse 16 (nicht dargestellt). Mittels des B-Wärmetauschers 15 kann die Abwärme der Batterie 6 und des Ladegerätes 5 an die Umgebungsluft des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges 2, 3 abgegeben werden.
  • Ein F-Temperatursensor 18 erfasst die Temperatur in dem Fahrzeuginnenraum 4, ein L-Temperatursensor 19 erfasst die Temperatur des Ladegerätes 5 und ein B-Temperatursensor 20 erfasst die Temperatur der Batterie 6. Die Daten der Temperatursensoren 18, 19 und 20 werden an eine Steuerungseinrichtung 17 übermittelt. Von der Steuerungseinrichtung 17 wird die Temperatur des Fahrzeuginnenraumes 4, welche als Ist-Temperatur von dem F-Temperatursensor 18 gemessen wird, mit einer Soll-Temperatur verglichen. In analoger Weise wird die Ist-Temperatur des Ladegerätes 5 und der Batterie 6 mit einer Soll-Temperatur des Ladegerätes 5 und der Batterie 6 verglichen. Die Steuerungseinrichtung 17 kann Teil des Ladegerätes 5 oder einer nicht dargestellten Steuerung der Batterie 6 oder einer Klimaanlagensteuerung sein oder ein separates Steuerungsgerät sein.
  • Der Fluidkreislauf 13 ist ferner mit Ventilen 22 versehen. Mittels der Ventile 22 können Teile des Fluidkreislaufes 13 verschlossen werden, sodass die Abwärme des Ladegerätes 5 und/oder der Batterie 6 entweder ausschließlich an den Fahrzeuginnenraum 4, ausschließlich an die Umgebung 24 oder sowohl an den Fahrzeuginnenraum 4 als auch in die Umgebung 24 abgeleitet wird. Darüber hinaus kann zusätzlich gesteuert und/oder geregelt werden, ob die Abwärme nur des Ladegerätes 5, nur der Batterie 6 oder sowohl des Ladegerätes 5 als auch der Batterie 6 mittels des Fluidkreislaufes 13 abgeleitet wird. Die Steuerungseinrichtung 17 kann somit bei einer Abweichung einer Ist-Temperatur von eine Soll-Temperatur automatisch steuern und/oder regeln, wie die Abwärme des Ladegerätes 5 und der Batterie 6 zum Erreichen der erforderlichen Soll-Temperatur eingesetzt wird. Soll beispielsweise der Fahrzeuginnenraum 4 mit einer Ist-Temperatur von beispielsweise 10°C auf eine Soll-Temperatur von 21°C erwärmt werden, kann die gesamte Abwärme des Ladegerätes 5 und der Batterie 6 zum Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes 4 genutzt werden. Nach dem Erreichen der erforderlichen Soll-Temperatur des Fahrzeuginnenraumes 4 wird die gesamte Abwärme des Ladegerätes 5 und der Batterie 6 nicht mehr an den Fahrzeuginnenraum 4, sondern an die Umgebung 24 des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges 2, 3 abgegeben. Außerdem kann gesteuert oder geregelt werden, welche Wärmequelle 9, nämlich das Ladegerät 5 oder die Batterie 6, zum Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes 4 oder zur Abgabe der Abwärme an die Umgebung 24 verwendet wird. Beträgt die Ist-Temperatur der Batterie 6 beispielsweise 0°C und soll die Soll-Temperatur der Batterie 6 20°C beim Aufladen betragen, kann beispielsweise zum Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes 4 lediglich die Abwärme des Ladegerätes 5 genutzt werden, bis sich die Batterie 5 mittels der eigenen Abwärme auf die erforderliche Soll-Temperatur von 20°C erwärmt hat. Damit kann das Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes 4 sowie das Erreichen der Soll-Temperatur des Ladegerätes 5 und der Batterie 6 energieoptimiert gesteuert oder geregelt werden mittels der Steuerungseinrichtung 17. Eine optimale Ausnutzung der eingesetzten elektrischen Energie ist damit gewährleistet.
  • In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erwärmungseinrichtung 1 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 beschrieben. Der Fluidkreislauf 13 ist nur mit dem Ladegerät 5 und dem B-Wärmetauscher 15 thermisch gekoppelt. Der Fluidkreislauf 13 ist somit nicht mit dem A-Wärmetauscher 14 und der Batterie 6 thermisch gekoppelt. An dem Ladegerät 5 sind Lamellen 12 zum Ableiten der Wärme von dem Ladegerät 5 mittels Wärmeleitung und Wärmestrahlung in den Fahrzeuginnenraum 4 angeordnet. Das Ladegerät 5 ist somit im Bereich des Fahrzeuginnenraumes 4, der in analoger Weise zu 1 mit einem strichlierten Rechteckrahmen dargestellt ist, angeordnet. Die Abwärme des Ladegerätes 5 wird somit ohne den Fluidkreislauf 13 in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet. Hierzu ist das Ladegerät 5 beispielsweise unterhalb eines Fahrzeugsitzes oder im Bereich einer Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes angeordnet. Soll die Abwärme des Ladegerätes 5 ausschließlich an den Fahrzeuginnenraum mittels der Lamellen 12 abgegeben werden, wird der in 2 dargestellte Fluidkreislauf 13 nicht von der Umwälzpumpe umgewälzt und das Ventil 22 ist geschlossen. Nach dem Erreichen der erforderlichen Soll-Temperatur des Fahrzeuginnenraumes 4 aufgrund des Ableitens von Abwärme des Ladegerätes 5 in den Fahrzeuginnenraum 4, wird das Ventil 22 geöffnet und die nicht dargestellte Umwälzpumpe eingeschaltet. Dadurch wird die Abwärme des Ladegerätes 5 aufgrund der thermischen Kopplung des Fluidkreislaufes 13 mit dem Ladegerät 5 im Wesentlichen ausschließlich von dem Ladegerät 5 an die Umgebung 24 des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges 2, 3 abgegeben. Damit kann in ähnlicher Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel mittels der Abwärme des Ladegerätes 5 der Fahrzeuginnenraum 4 auf die erforderliche Soll-Temperatur erwärmt werden und nach dem Erreichen der erforderlichen Soll-Temperatur das Ladegerät 5 durch Abgabe der Abwärme an die Umgebung 24 gekühlt werden.
  • Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes 4 und der erfindungsgemäßen Erwärmungseinrichtung 1 wesentliche Vorteile verbunden. Während des Aufladens der Batterie 6 mittels des Ladegerätes 5 beim Stillstand des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges 2, 3 wird die Abwärme des Ladegerätes 5 und der Batterie 6 zum Vorwärmen des Fahrzeuginnenraumes 4 genutzt. Damit kann die beim Aufladen der Batterie 6 und beim Betrieb des Ladegerätes 5 vorhandene Abwärme genutzt werden, um den Fahrzeuginnenraum 4 auf die erforderliche Soll-Temperatur zu erwärmen. Während der Fahrt mit dem Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeug 2, 3 nach dem Abtrennen des Ladegerätes 5 von dem externen Stromnetz 10 bzw. während der Anfangsphase der Fahrt mit dem Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeug 2, 3 kann somit die elektrische Energie der Batterie 6 ausschließlich zur Traktion bzw. zum Antrieb des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges verwendet werden. Damit braucht, insbesondere im Winter bei niedrigen Außentemperaturen, nicht während der Beginn der Fahrt mit dem Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeug 2, 3 die elektrische Energie der Batterie 6 zum Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes 4 genutzt werden, sodass dadurch die Reichweite mit dem Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeug 2, 3 mittels elektrischer Energie aus der Batterie 6 erhöht wird. Ferner wird auch weniger Energie zum Betrieb des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges 2, 3 benötigt, weil die Abwärme aus dem Ladegerät 5 und der Batterie 6 sinnvoll zum Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes 4 vor Fahrtantritt genutzt werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19649710 A1 [0003]
    • - DE 202004013691 U1 [0004]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Erwärmen eines Fahrzeuginnenraum (4) eines Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeug (2, 3) während eines Stillstandes des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeuginnenraum (4) mittels der Abwärme eines Ladegerätes (5) für wenigstens eine Batterie (6) und/oder der Abwärme der wenigstens einen Batterie (6) erwärmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeuginnenraum (4) während des Aufladens der wenigstens einen Batterie (6) erwärmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeuginnenraum (4) vor Fahrtantritt erwärmt wird.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwärme in den Fahrzeuginnenraum (4) mittels Wärmekonvektion und/oder Wärmeleitung und/oder Wärmestrahlung geleitet wird.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluidkreislauf (13) mit dem Ladegerät (5) und/oder der wenigstens einen Batterie (6) thermisch gekoppelt ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkreislauf (13) die Abwärme in den Fahrzeuginnenraum (4) mittels Wärmekonvention leitet.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ist-Temperatur des Fahrzeuginnenraumes (4) erfasst wird, die Ist-Temperatur mit einer Soll-Temperatur des Fahrzeuginnenraumes (4) verglichen wird und der Fahrzeuginnenraumes (4) bei einer Abweichung der Ist-Temperatur von der Soll-Temperatur erwärmt wird.
  8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes (4) nicht benötigte Abwärme in die Umgebung (24) des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges geleitet wird.
  9. Erwärmungseinrichtung (1) für einen Fahrzeuginnenraum (4) eines Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges (2, 3), umfassend: – einen Fluidkreislauf (13), – einen A-Wärmetauscher (14) zur Übertragung von Wärme von dem Fluidkreislauf (13) auf Luft in den Fahrzeuginnenraum (4), – wenigstens eine Wärmequelle (9) zur Erwärmung des Fluidkreislaufes (13), dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkeislauf (13) mit einem Ladegerät (5) und/oder wenigstens einer Batterie (6) thermisch gekoppelt ist, so dass die wenigstens eine Wärmequelle (9) das Ladegerät (5) und/oder die wenigstens eine Batterie (6) ist, um mittels der Abwärme des Ladegerätes (5) und/oder der wenigstens einen Batterie (6) den Fahrzeuginnenraum (4) zu erwärmen.
  10. Erwärmungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtung (1) einen B-Wärmetauscher (15) zur Übertragung von Wärme von dem Fluidkreislauf (13) auf Umgebungsluft des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges (2, 3) umfasst, um nicht zum Erwärmen des Fahrzeuginnenraumes (4) benötigte Abwärme in die Umgebungsluft des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges (2, 3) abzuleiten.
  11. Erwärmungseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtung (1) einen F-Temperatursensor (18) zur Erfassung einer Ist-Temperatur des Fahrzeuginnenraumes (4) und/oder eine Steuerungseinrichtung (17) umfasst.
  12. Erwärmungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungseinrichtung (1) einen L-Temperatursensor (19) zur Erfassung einer Ist-Temperatur des Ladegerätes (5) und/oder einen B-Temperatursensor (20) zur Erfassung einer Ist-Temperatur der wenigstens einen Batterie (6) umfasst.
  13. Erwärmungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Soll-Temperatur des Fahrzeuginnenraumes (4) zwischen 15°C und 25°C liegt.
  14. Erwärmungseinrichtung nach Anspruch einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (6) eine Lithiumionenbatterie (8) ist und/oder die Batterie (6) als Traktionsbatterie (7) zum Antrieb des Elektro- oder Plug-In-Hybridfahrzeuges (2, 3) dient.
  15. Erwärmungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verfahren gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 8 ausführbar ist.
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