DE102012000614A1 - Thermal management device for rechargeable battery mounted in hybrid vehicle or electric vehicle, has temperature adjusting unit for adjusting interior temperature of vehicle, which is set in operative connection with the battery - Google Patents

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Holger Lochner
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Peter Ziegler
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Abstract

The thermal management device comprises a charging device (2) for charging the rechargeable battery (3) in the vehicle interior (6), which is set in operative connection with a temperature adjusting unit (5) used for adjusting the interior temperature of vehicle (1). The temperature adjusting unit is set in operative connection with the rechargeable battery. A control unit (7) controls the operation of temperature adjusting unit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Thermomanagement-Vorrichtung zur Temperatur-Regelung in einem eine aufladbare Batterie umfassenden Hybrid- oder Elektrofahrzeug, umfassend eine Ladevorrichtung zum Aufladen der aufladbaren Batterie, eine mit einem Fahrzeug-Innenraum in Wirkverbindung stehende Temperatur-Einstelleinrichtung zum Einstellen einer Fahrzeug-Innenraumtemperatur des Fahrzeug-Innenraums, und eine Steuerungseinheit zum Ansteuern der Temperatur-Einstelleinrichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug.The present invention relates to a thermal management device for temperature control in a hybrid or electric vehicle comprising a rechargeable battery, comprising a charging device for charging the rechargeable battery, a temperature adjusting device operatively connected to a vehicle interior for adjusting a vehicle interior temperature of the vehicle interior, and a control unit for driving the temperature adjusting device. The present invention also relates to a hybrid or electric vehicle.

Aus der JP 07-193901 A1 ist eine Thermomanagement-Vorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug bekannt. Der Benutzer des Fahrzeugs kann dabei für das elektrisch angetriebene Fahrzeug einen gewünschten Abfahrtszeitpunkt angeben, sowie eine den für gewünschten Abfahrtszeitpunkt gewünschte Fahrzeug-Innenraumtemperatur. Eine in dem Elektrofahrzeug vorhandene Steuerungseinheit berechnet die während eines Aufladevorgangs einer elektrischen Batterie des Elektrofahrzeugs an einer Ladestation zur Verfügung gestellte elektrische Energie und verteilt diese sowohl auf die aufzuladende Batterie und als auch auf eine zur Kühlung des Fahrzeug-Innenraums bereitgestellt Klimaanlage, und zwar derart, dass bis zum Abfahrtszeitpunkt sowohl die Batterie möglichst vollständig aufgeladen ist als auch die vom Nutzer gewünschte Fahrzeug-Innenraumtemperatur erreicht wird.From the JP 07-193901 A1 a thermal management device for an electrically powered vehicle is known. The user of the vehicle can indicate a desired departure time for the electrically driven vehicle, as well as a desired vehicle interior temperature for the desired departure time. A control unit provided in the electric vehicle calculates the electric power supplied to a charging station during charging of an electric battery of the electric vehicle, and distributes it to both the battery to be charged and the air conditioning system provided for cooling the vehicle interior, such as that until the departure time, both the battery is fully charged as possible as well as the vehicle interior temperature desired by the user is reached.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform einer Thermomanagement-Vorrichtung bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention to provide an improved embodiment of a thermal management device.

Oben genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Thermomanagement-Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.The above object is achieved by a thermal management device according to the independent claim 1. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims.

Durch die Bereitstellung einer Wirkverbindung zwischen der Temperatur-Einstelleinrichtung und der aufladbaren Batterie das Fahrzeugs ist es möglich, die Temperatur der Batterie und insbesondere durch einen Ladevorgang der Batterie verursachte Temperaturänderungen der Batterie bei der Ansteuerung der Temperatur-Einstelleinrichtung durch die Steuerungsvorrichtung zu berücksichtigen. Auf diese Weise kann ein Abkühlungs- oder Aufheizungsvorgang des Fahrzeug-Innenraums zum Einstellen einer vom Nutzer des Fahrzeugs gewünschten Innenraumtemperatur bis zu einem vom Benutzer vorgegebenen Zeitpunkt optimiert werden. Insbesondere kann auf diese Weise mit hoher Wahrscheinlichkeit sichergestellt werden, dass die gewünschte Fahrzeug-Innenraumtemperatur auch zu einem gewünschten (Abfahrts-)Zeitpunkt erreicht wird.By providing an operative connection between the temperature setting device and the rechargeable battery of the vehicle, it is possible to take into account the temperature of the battery and in particular temperature changes of the battery caused by a charging of the battery in the control of the temperature setting device by the control device. In this way, a cooling or heating process of the vehicle interior for adjusting an interior temperature desired by the user of the vehicle can be optimized up to a user-specified time. In particular, can be ensured in this way with high probability that the desired vehicle interior temperature is also achieved at a desired (departure) time.

Die Temperatur-Einstelleinrichtung kann einen Kühlmittel-Kreislauf mit einer Klimaanlage umfassen, mittels welchem sowohl der Fahrzeug-Innenraum als auch die Batterie durch ein geeignetes, von der Temperatur-Einstelleinrichtung bereitgestelltes Kältemittel gekühlt werden können. Entsprechend kann die Temperatur-Einstelleinrichtung auch ein Heizmittel, beispielsweise in Form eines integrierten Heizkreislaufes, umfassen. Insbesondere kann daran gedacht sein, dass die Abwärme der Batterie, beispielsweise während eines Ladevorgangs zum Aufladen der Batterie, dem Heizmittelkreislauf zugeführt wird und somit dem Fahrzeug-Innenraum zur Verfügung gestellt werden kann, wenn die Fahrzeug-Innenraumtemperatur erhöht werden soll.The temperature adjusting device may comprise a coolant circuit with an air conditioning system by means of which both the vehicle interior and the battery can be cooled by a suitable refrigerant provided by the temperature adjusting device. Accordingly, the temperature-adjusting device may also include a heating means, for example in the form of an integrated heating circuit. In particular, it may be thought that the waste heat of the battery, for example, during a charging process for charging the battery, the Heizmittelkreislauf is supplied and thus the vehicle interior can be made available when the vehicle interior temperature is to be increased.

Mittels der erfindungsgemäßen Thermomanagement-Vorrichtung ist es möglich, den Aufheiz- bzw. Abkühlungsvorgang in dem Fahrzeug-Innenraum auch hinsichtlich des dafür benötigten Energieverbrauches zu optimieren. Durch die Wirkverbindung von Temperatur-Einstelleinrichtung und aufladbaren Batterie ist es möglich, die von der Batterie erzeugte Abwärme zum Aufheizen des Fahrzeug-Innenraums nutzbar zu machen. Auf diese Weise wird vermieden, dass zum Aufheizen des FahrzeugInnenraums die begrenzte elektrische Energie der aufladbaren Batterie zum Betreiben eines separaten Heizmittels herangezogen werden muss, während die Abwärme der Batterie ungenutzt bleibt.By means of the thermal management device according to the invention, it is possible to optimize the heating or cooling process in the vehicle interior also in terms of the energy consumption required for it. By the operative connection of the temperature setting device and the rechargeable battery, it is possible to make use of the waste heat generated by the battery for heating the vehicle interior. In this way it is avoided that for heating the vehicle interior, the limited electrical energy of the rechargeable battery must be used to operate a separate heating means, while the waste heat of the battery remains unused.

Durch die beschriebenen Wirkverbindungen ist nicht nur eine Optimierung der Reichweite sondern auch des Ladewirkungsgrades (d. h. Optimierung der vom Netz bezogenen Energie für Vollladung, Komponentenkühlung und Innenraumklimatisierung) möglich.The described active compounds not only optimize the range but also the charging efficiency (ie optimization of the grid-related energy for full charge, component cooling and interior air conditioning).

Durch Einbindung reduzierter Temperaturmodelle (aktueller Temperaturgradient, Grenztemperaturen, Deratingbereiche) für Komponentenkühlung/-heizung ist ein vorzeitiges Abschalten (d. h. vor Beendigung des Betriebs der Wärmequelle, z. B. Ladegerät) des Kühlkreislaufs möglich ohne eine bauteilschädigende Temperaturschwellwertüberschreitung.By incorporating reduced temperature models (current temperature gradient, limit temperatures, derating ranges) for component cooling / heating, premature shutdown (i.e., before completion of operation of the heat source, eg, charger) of the refrigeration cycle is possible without a component damaging temperature threshold violation.

Mittels einer geeigneten Ansteuerung der Temperatur-Einstelleinrichtung durch die Steuerungseinheit ist es erfindungsgemäß zudem möglich, die sich während eines Aufladevorgangs erwärmende Batterie gegebenenfalls durch die Temperatur-Einstelleinrichtung zu kühlen, um ein unerwünschtes Überhitzen der Batterie zu vermeiden.By means of a suitable control of the temperature setting device by the control unit, it is also possible according to the invention, if necessary, to cool the battery which heats up during a charging process by means of the temperature setting device in order to avoid undesired overheating of the battery.

Da die mit einem Elektrofahrzeug zwischen zwei Ladevorgängen maximal zurücklegbare Strecke letztlich davon abhängt, welche Menge an elektrischer Energie mittels eines Ladevorgangs in der Batterie gespeichert werden kann, wirkt sich ein hinsichtlich des Energieverbrauchs optimierter Abkühlungs- bzw. Heizvorgang für den Fahrzeuginnenraum auch auf die Reichweite des Elektrofahrzeugs aus.Since the maximum distance that can be covered by an electric vehicle between two charging processes ultimately depends on the amount of electrical energy which can be stored in the battery by means of a charging process, a cooling-down optimized in terms of energy consumption has an effect. or heating process for the vehicle interior on the range of the electric vehicle.

Vorzugsweise steht die Temperatur-Einstelleinrichtung mit wenigstens einer Fahrzeug-Komponente des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs in Wirkverbindung. Als weitere Fahrzeug-Komponente kann insbesondere die Ladevorrichtung des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs in Betracht kommen. Auf diese Weise können die Temperaturen von weiteren Fahrzeug-Komponenten, die im praktischen Betrieb des Fahrzeugs erheblich voneinander abweichen können, beim Aufheiz- bzw. Abkühlvorgang des Fahrzeug-Innenraums mittels der Temperatur-Einstelleinrichtung berücksichtigt werden. Somit kann der Aufheiz- bzw. Abkühlvorgang weiter optimiert werden. Insbesondere kann auf diese Weise eine vom Nutzer des Fahrzeugs zu einem gewünschten Zeitpunkt gewünschte Fahrzeug-Innenraumtemperatur mit verbesserter Genauigkeit erreicht werden.The temperature setting device is preferably in operative connection with at least one vehicle component of the hybrid or electric vehicle. In particular, the charging device of the hybrid or electric vehicle may be considered as a further vehicle component. In this way, the temperatures of other vehicle components, which may differ significantly in practical operation of the vehicle, be taken into account in the heating or cooling process of the vehicle interior by means of the temperature-adjusting device. Thus, the heating or cooling process can be further optimized. In particular, in this way, a vehicle interior temperature desired by the user of the vehicle at a desired time can be achieved with improved accuracy.

Vorzugsweise wird die Temperatur-Einstelleinrichtung von der Steuerungseinheit derart angesteuert, dass die Fahrzeug-Innenraumtemperatur nach einem voreingestellten Regelungs-Zeitraum eine voreingestellte Soll-Fahrzeuginnenraum-Temperatur angenommen hat. Auf diese Weise wird die Fahrzeug-Innenraum-Temperatur auf ökonomische Art und Weise an die Wünsche eines Nutzers des Fahrzeugs angepasst werden.Preferably, the temperature setting device is controlled by the control unit in such a way that the vehicle interior temperature has assumed a pre-set desired vehicle interior temperature after a pre-set control period. In this way, the vehicle interior temperature will be economically adjusted to the wishes of a user of the vehicle.

Zur besonders genauen und gleichzeitig ökonomischen Einstellung der Fahrzeug-Innenraum-Temperatur wird die Temperatur-Einstelleinrichtung von der Steuerungseinheit unter Berücksichtigung einer Fahrzeugkomponenten-Temperatur der wenigstens einen Fahrzeug-Komponente angesteuert. Entsprechendes kann für die aufladbare Batterie gelten.For particularly accurate and at the same time economic adjustment of the vehicle interior temperature, the temperature adjusting device is controlled by the control unit, taking into account a vehicle component temperature of the at least one vehicle component. The same applies to the rechargeable battery.

Des Weiteren kann daran gedacht sein, dass die Temperatur-Einstelleinrichtung von der Steuerungseinheit derart angesteuert wird, dass die Komponententemperatur der wenigstens einen Fahrzeug-Komponente einen oberen Temperatur-Schwellwert nicht überschreitet oder/und einen unteren Temperatur-Schwellwert nicht unterschreitet. Damit kann verhindert werden, dass bei Über- bzw. Unterschreiten von kritischen Temperatur-Schwellwerten die wenigstens eine Fahrzeug-Komponente außerhalb eines zulässigen Temperatur-Intervalls betrieben wird und unter Umständen beschädigt wird. Entsprechendes kann für die aufladbare Batterie gelten.Furthermore, it can be thought that the temperature setting device is controlled by the control unit such that the component temperature of the at least one vehicle component does not exceed an upper temperature threshold value and / or does not fall below a lower temperature threshold value. This can prevent that when exceeding or falling below critical temperature thresholds, the at least one vehicle component is operated outside a permissible temperature interval and may be damaged. The same applies to the rechargeable battery.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug mit einer Thermomanagement-Vorrichtung mit einem oder mehreren der vorhergehenden Merkmale.The present invention also relates to a hybrid or electric vehicle having a thermal management device having one or more of the foregoing features.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Weitere wichtige Merkmale, Vorteile und Gesichtspunkte der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, aus den Zeichnungen und aus dem zugehörigen nachfolgenden Beschreibungsteil, in dem bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert werden.Other important features, advantages and aspects of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated subsequent description part, are explained in the preferred embodiments of the invention with reference to the drawings.

Es zeigen, jeweils schematisch:It show, each schematically:

1 eine grobschematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Thermomanagement-Vorrichtung 1 a rough schematic representation of a thermal management device according to the invention

2 ein mit der Thermomanagement-Vorrichtung in Zusammenhang stehendes Aufladungsprofil einer aufladbaren Batterie 2 a charge profile of a rechargeable battery associated with the thermal management device

3 den Temperaturverlauf einer Ladevorrichtung während des Aufladens eine aufladbaren Batterie 3 the temperature profile of a charging device during charging a rechargeable battery

In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Thermomanagement-Vorrichtung für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug (im Folgenden als Fahrzeug bezeichnet) schematisch dargestellt. Die Thermomanagement-Vorrichtung umfasst eine Ladevorrichtung 2, mittels derer eine Batterie 3 eines Fahrzeugs 1 aufgeladen werden kann. Dazu kann die Ladevorrichtung 2 an eine externe elektrische Energieversorgung 4 angeschlossen werden. Zum Aufladen der Batterie 3 steuert die Ladevorrichtung 2 die Übertragung von elektrischer Energie aus der externen Energieversorgung 4 an die aufladbare Batterie 3 des Fahrzeugs 1.In the 1 an embodiment of a thermal management device according to the invention for a hybrid or electric vehicle (hereinafter referred to as vehicle) is shown schematically. The thermal management device includes a charging device 2 , by means of which a battery 3 of a vehicle 1 can be charged. This can be done by the loading device 2 to an external electrical power supply 4 be connected. To charge the battery 3 controls the charger 2 the transmission of electrical energy from the external power supply 4 to the rechargeable battery 3 of the vehicle 1 ,

Die Thermomanagement-Vorrichtung umfasst des Weiteren eine Temperatur-Einstelleinrichtung 5, die mit einem Fahrzeug-Innenraum 6 des Fahrzeugs 1 in Wirkverbindung steht. Die Temperatur-Einstelleinrichtung 5 kann dabei einen Kühlmittelkreislauf mit einer Klimaanlage umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann die Temperatur-Einstelleinrichtung 5 auch ein Heizmittel, beispielsweise in Form eines integrierten Heizkreislaufes, umfassen.The thermal management device further comprises a temperature adjusting device 5 that with a vehicle interior 6 of the vehicle 1 is in active connection. The temperature adjusting device 5 can include a coolant circuit with an air conditioner. Additionally or alternatively, the temperature adjusting device 5 also a heating medium, for example in the form of an integrated heating circuit include.

Die in der 1 gezeigte pfeilartige Darstellung der Temperatur-Einstelleinrichtung 5 soll zum Ausdruck bringen, dass die Temperatur-Einstelleinrichtung 5 sowohl mit dem Fahrzeug-Innenraum 6 als auch mit der aufladbaren Batterie 3 in Wirkverbindung steht.The in the 1 shown arrow-like representation of the temperature-adjusting device 5 is meant to express that the temperature adjusting device 5 both with the vehicle interior 6 as well as with the rechargeable battery 3 is in active connection.

Die Temperatur-Einstelleinrichtung 5 kann auch derart ausgebildet sein, dass es zusätzlich mit der Ladevorrichtung 2 in Wirkverbindung steht, so dass auch die Ladevorrichtung 2 mittels der Temperatur-Einstelleinrichtung 5 beispielsweise gekühlt werden kann, wenn diese sich bei einem Aufladungsvorgang erwärmt. Auch kann die Ladevorrichtung 2, falls erforderlich, auf diese Weise erwärmt werden.The temperature adjusting device 5 may also be designed such that it additionally with the charging device 2 is in active connection, so that too the loader 2 by means of the temperature adjusting device 5 For example, it can be cooled when it heats up during a charging process. Also, the charging device can 2 if necessary, be heated in this way.

In weiterbildenden Varianten des Ausführungsbeispiels ist es denkbar, dass weitere Fahrzeug-Komponenten in Wirkverbindung mit der Temperatur-Einstelleinrichtung 5 stehen. Solche weiteren Fahrzeug-Komponenten sind in der 1 mit 8 bezeichnet und in gestrichelter Darstellung gezeigt, um zu zeigen, dass es sich bei der Wirkverbindung der Temperatur-Einstelleinrichtung 5 mit solchen weiteren Fahrzeug-Komponenten 8 um eine optionale Erweiterung der erfindungsgemäßen Thermomanagement-Vorrichtung handelt.In further variants of the exemplary embodiment, it is conceivable that further vehicle components are in operative connection with the temperature setting device 5 stand. Such other vehicle components are in the 1 With 8th designated and shown in dashed lines to show that it is in the operative connection of the temperature-adjusting 5 with such other vehicle components 8th is an optional extension of the thermal management device according to the invention.

Die erfindungsgemäße Thermomanagement-Vorrichtung ermöglicht es, mittels der Temperatur-Einstelleinrichtung 5 den Temperaturverlauf des Fahrzeug-Innenraums 6 unter Berücksichtigung oder Verwendung der Temperatur der aufladbaren Batterie 3 oder/und weiterer Fahrzeug-Komponenten 8 zu steuern. Die Ansteuerung der Temperatur-Einstelleinrichtung 5 erfolgt dabei mittels einer Steuerungseinheit 7.The thermal management device according to the invention makes it possible, by means of the temperature-adjusting device 5 the temperature profile of the vehicle interior 6 taking into account or using the temperature of the rechargeable battery 3 and / or other vehicle components 8th to control. The control of the temperature setting device 5 takes place by means of a control unit 7 ,

Durch eine geeignete Ansteuerung der Temperatur-Einstelleinrichtung 5 mittels der Steuerungseinheit 7 ist es zudem möglich, die sich während eines Aufladevorgangs gegebenenfalls erwärmende Batterie 3 durch die Temperatur-Einstelleinrichtung 5 zu kühlen, um ein unerwünschtes Überhitzen der Batterie 3 zu vermeiden.By a suitable control of the temperature setting device 5 by means of the control unit 7 it is also possible, if necessary during a charging battery heating 3 through the temperature adjusting device 5 to cool, to prevent unwanted overheating of the battery 3 to avoid.

Um ein effektives Temperaturmanagement für die erfindungsgemäßen Thermomanagement-Vorrichtung sicherzustellen, können der Fahrzeuginnenraum 6, die Batterie 3, die Ladevorrichtung 2 und alle weiteren mit der Temperatur-Einstelleinrichtung 5 in Wirkverbindung stehenden weiteren Fahrzeug-Komponenten 8 mit Temperatur-Sensoren versehen sein, die von der Steuerungseinheit 7 zur Bestimmung der aktuellen Temperatur der jeweiligen Komponente ausgelesen werden können.In order to ensure effective temperature management for the thermal management device according to the invention, the vehicle interior 6 , the battery 3 , the loader 2 and all others with the temperature setting device 5 operatively connected further vehicle components 8th be provided with temperature sensors by the control unit 7 can be read to determine the current temperature of the respective component.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Temperatur-Regelung durch die Thermomanagement-Vorrichtung ausgehend von einer von einem Fahrzeug-Nutzer vorgegebenen Soll-Fahrzeuginnenraumtemperatur erfolgen soll. Dabei kann der Fahrzeug-Nutzer vorgeben, zu welchem gewünschten Zeitpunkt die Soll-Fahrzeuginnenraumtemperatur in dem Fahrzeug-Innenraum 6 erreicht werden soll, beispielsweise wenn der Fahrzeug-Nutzer zu diesem gewünschten Zeitpunkt das Fahrzeug in Betrieb nehmen möchte.Furthermore, it can be provided that the temperature control by the thermal management device should be carried out starting from a predetermined vehicle interior temperature preset by a vehicle user. In this case, the vehicle user can specify at what desired time the desired vehicle interior temperature in the vehicle interior 6 is to be achieved, for example, if the vehicle user wants to take the vehicle at this desired time the vehicle.

Für eine besonders effektive Temperaturregelung kann die Steuerungseinheit 7 der Thermomanagement-Vorrichtung mit einem Datenspeicher 9 verbunden sein, in dem Datenspeicher 9 können Temperaturmodelle für verschiedene Fahrzeug-Komponenten 8, insbesondere für die Ladevorrichtung 2, oder/und die Batterie 3 in Form von Kennwerten, Kennlinien und/oder Kennfeldern gespeichert sein, so dass das Temperaturverhalten dieser Fahrzeug-Komponenten von der Steuerungseinheit 7 in einem prädiktiven Vorhersage-Verfahren abgeschätzt werden kann. Auf diese Weise kann das Temperatur-Management der erfindungsgemäßen Thermomanagement-Vorrichtung noch effizienter gestaltet werden.For a particularly effective temperature control, the control unit 7 the thermal management device with a data storage 9 be connected to the data store 9 can use temperature models for different vehicle components 8th especially for the loading device 2 , or / and the battery 3 be stored in the form of characteristic values, characteristics and / or maps, so that the temperature behavior of these vehicle components by the control unit 7 can be estimated in a predictive prediction method. In this way, the temperature management of the thermal management device according to the invention can be made even more efficient.

Des Weiteren kann daran gedacht sein, dass die Temperatur-Einstelleinrichtung 5 verschiedenartige Aktuatoren in Form von Ventilen, Pumpen, Lüftern, und Kühlern umfasst, welche mittels der Steuerungseinheit 7 angesteuert werden können.Furthermore, it may be thought that the temperature adjusting device 5 various actuators in the form of valves, pumps, fans, and coolers, which by means of the control unit 7 can be controlled.

Ferner können in einer Variante des Ausführungsbeispiels von der Steuerungseinheit 7 mittels eines sogenannten CAN-Bus (Controller Area Network) Daten mit anderen Steuergeräten des Fahrzeugs ausgetauscht werden.Furthermore, in a variant of the embodiment of the control unit 7 by means of a so-called CAN bus (Controller Area Network) data are exchanged with other control devices of the vehicle.

In einer Variante kann mittels der erfindungsgemäßen Thermomanagement-Vorrichtung insbesondere ein Aufladungsvorgang zum Aufladen der Batterie 3 durchgeführt werden. Dazu berechnet die Thermomanagement-Vorrichtung ein sogenanntes prädiktives Aufladungsprofil für die Ladevorrichtung 3. Ein solches Aufladungsprofil ist in der 2 exemplarisch gezeigt, mit 10 bezeichnet und soll im Folgenden näher erläutert werden. Das Aufladungsprofil 10 wird von der Thermomanagement-Vorrichtung unter Berücksichtigung von in dem Datenspeicher 9 abgelegten Temperaturmodellen der Fahrzeugkomponente 8, der Batterie 3 und der Ladevorrichtung 2 erzeugt. Das Aufladungsprofil zeigt die mittels der Ladevorrichtung 2 von dem externen elektrischen Energiespeicher 4 der aufladbaren Batterie 3 zugeführte elektrische Ladeleistung 11 als Funktion der Zeit. In dem Aufladungsprofil 10 sind auch Zeiträume dargestellt, in welchen keine Aufladung der Batterie 3 stattfindet, beispielsweise weil in diesen Zeiträumen die von der externen Energieversorgung 4 bereitgestellte elektrische Energie besonders teuer ist (vgl. Zeiträume 1 min bis 4 min und 25 min bis 28 min). Entsprechende Informationen können in dem Datenträger 9 gespeichert sein und von der Steuerungseinheit 7 verwendet werden. Ebenso kann die Stärke der Ladeleistung als Funktion der Zeit stark variieren, um sicherzustellen, dass die Ladevorrichtung 2 und/oder die Batterie 3 nicht über einen kritischen Temperatur-Wert hinaus erhitzt werden.In a variant, by means of the thermal management device according to the invention, in particular a charging process for charging the battery 3 be performed. For this purpose, the thermal management device calculates a so-called predictive charging profile for the charging device 3 , Such a charging profile is in the 2 shown by way of example with 10 and will be explained in more detail below. The charging profile 10 is from the thermal management device taking into account in the data memory 9 stored temperature models of the vehicle component 8th , the battery 3 and the charger 2 generated. The charging profile shows that by means of the charging device 2 from the external electrical energy storage 4 the rechargeable battery 3 supplied electric charging power 11 as a function of time. In the boot profile 10 are also shown periods in which no charging of the battery 3 takes place, for example, because in these periods of the external energy supply 4 provided electrical energy is particularly expensive (see periods 1 min to 4 min and 25 min to 28 min). Corresponding information may be in the disk 9 be stored and by the control unit 7 be used. Similarly, the strength of the charging power as a function of time can vary widely to ensure that the charging device 2 and / or the battery 3 not be heated above a critical temperature value.

In der 3 ist exemplarisch ein tatsächlicher Temperaturverlauf 12 der Ladevorrichtung 2 während eines Aufladevorgangs der aufladbaren Batterie 3 gezeigt, wobei die Temperatur der Ladevorrichtung 2 mittels der Thermomanagement-Vorrichtung basierend auf dem zuvor ermittelten prädiktiven Aufladungsprofil gesteuert wird. In the 3 is an example of an actual temperature profile 12 the loader 2 during a charging process of the rechargeable battery 3 shown, the temperature of the charging device 2 is controlled by the thermal management device based on the previously determined predictive charging profile.

In der 3 ist zudem eine mittels der Temperatur-Einstelleinrichtung 5 bewirkte Kühlleistung, welche der Ladevorrichtung 2 zugeführt wird, als Funktion der Zeit gezeigt und mit 13 bezeichnet. Wie aus der 3 ersichtlich, kann die der Ladevorrichtung 2 zuzuführende Kühlleistung zeitlich relativ stark variieren. Durch eine geeignete Zuführung einer Kühlleistung 13 gemäß dem von der Steuerungsvorrichtung 7 berechneten zeitabhängigen Aufladungsprofil wird sichergestellt, dass sich die Temperatur der Ladevorrichtung 2 rechtzeitig wieder verringert, bevor sie eine kritische Temperatur Tk erreichen würde, welche bei Überschreitung zu einer Beschädigung der Ladevorrichtung 2 führen würde.In the 3 is also a means of temperature adjustment 5 caused cooling performance of which the charging device 2 is shown as a function of time and with 13 designated. Like from the 3 can be seen, that of the charging device 2 To be supplied cooling capacity vary relatively high in time. By a suitable supply of cooling power 13 according to the control device 7 calculated time-dependent charging profile will ensure that the temperature of the charging device 2 Reduced in time before it reaches a critical temperature T k , which, if exceeded, damaging the charging device 2 would lead.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 07-193901 A1 [0002] JP 07-193901 A1 [0002]

Claims (6)

Thermomanagement-Vorrichtung zur Temperatur-Regelung in einem eine aufladbare Batterie (3) umfassenden Hybrid- oder Elektrofahrzeug, umfassend: – eine Ladevorrichtung (1) zum Aufladen der aufladbaren Batterie (3), – eine mit einem Fahrzeug-Innenraum (6) in Wirkverbindung stehende Temperatur-Einstelleinrichtung (5) zum Einstellen einer Fahrzeug-Innenraumtemperatur des Fahrzeug-Innenraums (6), – eine Steuerungseinheit (7) zum Ansteuern der Temperatur-Einstelleinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-Einstelleinrichtung (5) mit der aufladbaren Batterie (3) in Wirkverbindung steht.Thermal management device for temperature control in a rechargeable battery ( 3 ) hybrid or electric vehicle, comprising: - a charging device ( 1 ) for charging the rechargeable battery ( 3 ), - one with a vehicle interior ( 6 ) in operative connection temperature adjustment device ( 5 ) for adjusting a vehicle interior temperature of the vehicle interior ( 6 ), - a control unit ( 7 ) for driving the temperature adjusting device ( 5 ), characterized in that the temperature adjusting device ( 5 ) with the rechargeable battery ( 3 ) is in operative connection. Thermomanagement-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-Einstelleinrichtung (5) mit wenigstens einer Fahrzeug-Komponente (8) des Elektrofahrzeugs in Wirkverbindung steht.Thermal management device according to claim 1, characterized in that the temperature setting device ( 5 ) with at least one vehicle component ( 8th ) of the electric vehicle is in operative connection. Thermomanagement-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-Einstelleinrichtung (5) von der Steuerungseinheit (7) derart angesteuert wird, dass die Fahrzeug-Innenraumtemperatur nach einem voreingestellten Regelungs-Zeitraum eine voreingestellte Soll-Fahrzeuginnenraum-Temperatur angenommen hat.Thermal management device according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature adjusting device ( 5 ) from the control unit ( 7 ) is driven such that the vehicle interior temperature has assumed a preset target vehicle interior temperature after a preset control period. Thermomanagement-Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-Einstelleinrichtung (5) von der Steuerungseinheit (7) unter Berücksichtigung einer Fahrzeugkomponenten-Temperatur der wenigstens einen Fahrzeug-Komponente (8) angesteuert wird.Thermal management device according to claim 2 or 3, characterized in that the temperature setting device ( 5 ) from the control unit ( 7 ) taking into account a vehicle component temperature of the at least one vehicle component ( 8th ) is driven. Thermomanagement-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-Einstelleinrichtung (5) von der Steuerungseinheit (7) derart angesteuert wird, dass die Fahrzeugkomponenten-Temperatur der wenigstens einen Fahrzeug-Komponente (8) einen oberen Temperatur-Schwellwert nicht überschreitet oder/und einen unteren Temperatur-Schwellwert nicht unterschreitet.Thermal management device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the temperature-adjusting device ( 5 ) from the control unit ( 7 ) is controlled in such a way that the vehicle component temperature of the at least one vehicle component ( 8th ) does not exceed an upper temperature threshold or / and does not fall below a lower temperature threshold. Hybrid- oder Elektrofahrzeug, umfassend eine aufladbare Batterie und eine Thermomanagement-Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.A hybrid or electric vehicle comprising a rechargeable battery and a thermal management device according to any one of the preceding claims.
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DE102017212428A1 (en) * 2017-07-20 2019-01-24 Robert Bosch Gmbh loader

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JPH07193901A (en) 1993-12-28 1995-07-28 Nissan Motor Co Ltd Air-conditioner for electric vehicle

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