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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten einer eine Mehrzahl von Lithium-Ionen-Batteriezellen umfassenden Batterie eines Kraftfahrzeugs für einen Transport. Hierbei wird ein vorbestimmter Ladezustand der Batterie eingestellt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie.
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Gemäß dem aktuell gültigen Gefahrgutrecht gibt es Beschränkungen für den Transport von Lithium-Ionen-Batterien, insbesondere für den Lufttransport. Je nachdem, ob die Batterie in ein Fahrzeug eingebaut oder aus dem Fahrzeug ausgebaut ist, sind gewisse Anforderungen zu erfüllen, damit die Batterie transportiert werden darf. Beispielsweise ist vorgesehen, dass Lithium-Ionen-Batterien nach einem von den Vereinten Nationen festgelegten Prüfprogramm getestet werden. Insbesondere betreffen die Anforderungen für den Lufttransport von Lithium-Ionen-Batterien, also von Batterien mit einer Mehrzahl von Lithium-Ionen-Batteriezellen, den zulässigen maximalen Ladezustand der Batterie während des Lufttransports.
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Um ein Kraftfahrzeug mit einer Lithium-Ionen-Batterie für den Lufttransport vorzubereiten, sind daher derzeit einige Tätigkeiten notwendig. Um einen vorbestimmten Ladezustand für den Transport der Batterie gezielt zu erreichen, besteht etwa die Möglichkeit, die Batterie zunächst aus dem Kraftfahrzeug auszubauen. Dann wird die Batterie in einen Prüfstand eingebracht und dort gezielt so weit entladen, dass der für den Transport festgelegte Grenzwert des Ladezustands nicht überschritten wird. Anschließend wird die Batterie dann wieder in das Kraftfahrzeug eingebaut.
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Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Batterie auf dem Zielladezustand verbleibt, jedoch nicht an das Bordnetz oder Energienetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen wird. Dies hat zur Konsequenz, dass das Kraftfahrzeug nicht fahrbereit ist. Selbst wenn das Kraftfahrzeug als Hybridfahrzeug ausgebildet ist, so wird bei diesem üblicherweise die Lithium-Ionen-Batterie zum Starten eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs verwendet. Auch ein solches Hybridfahrzeug ist also dann nicht fahrbereit, wenn die Batterie nicht an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen wird.
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Alternativ kann daher die Lithium-Ionen-Batterie an das Energienetz oder Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen werden. Anschließend kann das Kraftfahrzeug betrieben werden, um vom Prüfstand zu einem Ort zu gelangen, an welchem der Lufttransport der Batterie stattfinden soll. Im normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs wird jedoch üblicherweise dafür gesorgt, dass die Lithium-Ionen-Batterie einen gewissen Mindestladezustand erreicht. Dieser Mindestladezustand ist üblicherweise höher als der Ladezustand, bei welchem ein Lufttransport der Batterie zulässig wäre. Entsprechend kann durch diese alternative Vorgehensweise nicht sichergestellt werden, dass die Batterie tatsächlich den Zielladezustand aufweist, wenn das Kraftfahrzeug den Ort erreicht, an welchem der Versand der Batterie per Luftfracht erfolgen soll.
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Im ersten Fall, bei welchem die Lithium-Ionen-Batterie nicht an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen wird, kann das Kraftfahrzeug mittels eines Transportfahrzeugs (etwa mittels eines Lastkraftwagens) zu dem Ort transportiert werden, von welchem aus die Batterie versendet werden soll. Dies ist jedoch mit einem erheblichen Aufwand verbunden.
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Des Weiteren erfordert auch das Ausbauen der Lithium-Ionen-Batterie aus dem Kraftfahrzeug, das Einbringen der Batterie in den Prüfstand und das anschließende Einbauen der Batterie in das Kraftfahrzeug einen hohen Aufwand im Hinblick auf die Vorbereitung und die notwendige Infrastruktur. Beispielsweise muss bei einer Batterie, welche ein Gewicht von mehreren hundert Kilogramm aufweist, eine entsprechende Hubvorrichtung sowie ein Transportwagen bereitgestellt sein. Bisherige Verfahren zum Vorbereiten einer Lithium-Ionen-Batterie eines Kraftfahrzeugs für den Transport sind daher nicht zielführend.
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In der
DE 10 2012 222 516 A1 wird vorgeschlagen, eine Lithium-Ionen-Batterie etwa für eine Lagerung oder einen Transport gezielt zu entladen, indem ein Entlademedium verwendet wird, welches nicht-ionische elektrische Leiter umfasst, die in einem nicht-ionischen wässrigen Medium verteilt sind.
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Das Entlademedium wird mit Anschlüssen der Batterie in Kontakt gebracht. Der Kontakt wird über eine Zeitspanne hinweg aufrechterhalten, die ausreicht, um die Batterie zu entladen. Das Entlademedium wird in einem Behälter bereitgestellt, welcher die Batterie und das Entlademedium aufnehmen kann. Dieses Verfahren wird in der
DE 10 2012 222 516 A1 als Alternative zum Entladen unter Verwendung einer elektrischen Schaltung oder einer Lastbank vorgeschlagen.
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Auch das in der
DE 10 2012 222 516 A1 beschriebene Verfahren ist sehr aufwendig, da das Entlademedium bereitgestellt und die Batterie mit dem Entlademedium in Kontakt gebracht werden muss.
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Die
DE 10 2015 106 950 A1 beschreibt das Entladen einer Hochspannungsbatterie vor dem Transportieren oder Lagern mittels einer Widerstandsdekade. Hierbei kann menügesteuert ein gewünschter Entladezustand der Batterie eingegeben werden. Dann wird die Batterie an die Widerstandsdekade angeschlossen.
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Auch dies ist mit einem unerwünschten Aufwand verbunden, da die Widerstandsdekade bereitgestellt, eingestellt und an die Batterie angeschlossen werden muss.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein besonders einfaches Verfahren der eingangs genannten Art und ein zur Durchführung des Verfahrens ausgebildetes Kraftfahrzeug zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Vorbereiten einer eine Mehrzahl von Lithium-Ionen-Batteriezellen umfassenden Batterie eines Kraftfahrzeugs für einen Transport. Hierbei wird ein vorbestimmter Ladezustand der Batterie eingestellt. Speziell wird ein für einen Lufttransport der Batterie zulässiger Ladezustand eingestellt. Hierfür wird mittels einer Steuerungseinrichtung des Kraftfahrzeugs ein Betriebsmodus der Batterie aktiviert, in welchem die in das Kraftfahrzeug eingebaute Batterie elektrische Energie an wenigstens eine Energiesenke des Kraftfahrzeugs abgibt, mit welcher die Batterie elektrisch verbunden ist. Die Batterie verbleibt also in das Kraftfahrzeug eingebaut und entsprechend in ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs eingebunden. Über das Bordnetz ist die Lithium-Ionen-Batterie mit der wenigstens einen Energiesenke des Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden. Dadurch, dass die Batterie im Kraftfahrzeug verbleibt, entfällt der Aufwand für das Ausbauen der Batterie aus dem Kraftfahrzeug, um diese auf den zulässigen Ladezustand zu bringen.
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Des Weiteren brauchen keine externen Vorrichtungen an die Batterie angeschlossen zu werden. Vielmehr werden ohnehin vorhandene Vorrichtungen des Kraftfahrzeugs als Energiesenken genutzt, in welche die aus der Lithium-Ionen-Batterie entnommene elektrische Energie eingebracht wird. Das Entladen der Lithium-Ionen-Batterie, also das Einstellen des für den Lufttransport zulässigen Ladezustands gestaltet sich so besonders einfach. Es kann nämlich die Batterie transportsicher gemacht werden, indem mittels der Steuerungseinrichtung der Betriebsmodus der Batterie aktiviert wird, in welchem die Batterie elektrische Energie an die wenigstens eine Energiesenke des Kraftfahrzeugs abgibt.
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Die elektrische Energie der Batterie kann in wenigstens eine weitere Batterie des Kraftfahrzeugs eingebracht werden. Eine solche Vorgehensweise ist insofern vorteilhaft, als dann die elektrische Energie für eine anderweitige Nutzung weiterhin zur Verfügung steht. Dies macht das Verfahren besonders energieeffizient.
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Beispielsweise kann durch das Einbringen der elektrischen Energie in die wenigstens eine weitere Batterie ein Ladezustand einer 12-V-Batterie eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs erhöht werden. Es kann die Lithium-Ionen-Batterie nämlich als in einem zweiten Bordnetz angeordnete Batterie eines Hybridfahrzeugs ausgebildet sein, also beispielsweise als 48-V-Batterie. Dann kann mittels eines geeigneten Spannungswandlers, etwa mittels eines DC/DC-Wandlers, die Lithium-Ionen-Batterie gezielt entladen und hierbei die elektrische Energie in die 12-V-Batterie eingebracht werden. Dies ist insbesondere deswegen besonders einfach, da die hierfür erforderliche elektrische Infrastruktur in dem als Hybridfahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeug dann bereits vorhanden ist.
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Zusätzlich oder alternativ kann durch das Einbringen der elektrischen Energie in die wenigstens eine weitere Batterie ein Ladezustand einer Hochvoltbatterie des Kraftfahrzeugs erhöht werden. Unter einer Hochvoltbatterie ist vorliegend eine Batterie zu verstehen, deren Nennspannung mehr als 60 V beträgt. Eine derartige Hochvoltbatterie kann insbesondere als Traktionsbatterie in dem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen, also als Batterie, welche elektrische Energie zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellt. Hierbei kann mittels einer entsprechenden Leitungselektronik die von der Lithium-Ionen-Batterie abgegebene elektrische Energie in die Hochvoltbatterie eingebracht werden, um die Hochvoltbatterie zu laden. Auch hierbei ist vorteilhaft, dass die von der Lithium-Ionen-Batterie abgegebene elektrische Energie anschließend für anderweitige Zwecke zur Verfügung steht und dass die zum Entladen der Lithium-Ionen-Batterie erforderliche elektrische Infrastruktur dann in dem, insbesondere als Hybridfahrzeug oder als Elektrofahrzeug ausgebildeten, Kraftfahrzeug bereits vorhanden ist.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass mit der elektrischen Energie der Batterie wenigstens ein Verbraucher des Kraftfahrzeugs betrieben wird, welcher in einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Entsprechend fungiert dann der wenigstens eine Verbraucher als Energiesenke. Dies ist insofern vorteilhaft, als derartige Verbraucher üblicherweise vergleichsweise zahlreich in dem Kraftfahrzeug vorhanden sind und somit als Energiesenken genutzt werden können. Insbesondere können übliche, in das 12-V-Bordnetz eingebundene Verbraucher des Kraftfahrzeugs als Energiesenken genutzt werden.
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Insbesondere kann als der wenigstens eine Verbraucher ein elektrisches Heizelement und/oder ein Kompressor einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs betrieben werden. Mittels derartiger Verbraucher lässt sich der Ladezustand der Lithium-Ionen-Batterie besonders rasch auf den zulässigen Ladezustand verringern. Als elektrisches Heizelement für die Beheizung eines Fahrgastraums des Kraftfahrzeugs kann insbesondere ein PTC-Widerstand (PTC = Positive Temperature Coefficient) oder Kaltleiter genutzt werden.
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Wenn es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Hybridfahrzeug oder um ein Elektrofahrzeug mit einer Hochvoltbatterie handelt, ist vorzugsweise das elektrische Heizelement beziehungsweise der Kompressor der Klimaanlage in dem Hochvolt-Bordnetz angeordnet. Dann bietet es sich an, derartige Hochvolt-Verbraucher zum Entladen der Lithium-Ionen-Batterie zu nutzen.
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Zusätzlich oder alternativ kann als der wenigstens eine Verbraucher ein zum Fortbewegen des Kraftfahrzeugs und/oder zum Unterstützen des Fortbewegens des Kraftfahrzeugs ausgebildeter elektrischer Antriebsmotor betrieben werden. Es kann also insbesondere durch ein geführtes Fahrprogramm des Kraftfahrzeugs das Entladen der Lithium-Ionen-Batterie, also das Einstellen des für den Lufttransport zulässigen Ladezustand erreicht werden. Auch dies ist einer besonders effizienten Nutzung der von der Lithium-Ionen-Batterie abgegebenen elektrischen Energie zuträglich.
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Bevorzugt wird der Betriebsmodus aktiviert, indem der Steuerungseinrichtung ein Steuerbefehl übermittelt wird. Dies kann durch Betätigen eines Schalters oder durch Vornehmen einer Eingabe auf einer fahrzeuginternen und/oder einer fahrzeugexternen Bedienvorrichtung erfolgen. Eine solche Bedienvorrichtung kann hierfür auch lediglich zeitweise mit der Steuerungseinrichtung gekoppelt werden, etwa wenn in einer Werkstatt oder dergleichen der Betriebsmodus aktiviert werden soll. Dies macht das Einstellen des zulässigen Ladezustands der Batterie besonders einfach.
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Des Weiteren ist hierbei vorteilhaft, dass üblicherweise in einer Steuerungseinrichtung wie etwa einem zentralen Steuergerät des Kraftfahrzeugs bereits unterschiedliche Betriebsmodi aktiviert werden können. So kann etwa während der Produktion des mit der Lithium-Ionen-Batterie ausgestatteten Kraftfahrzeugs ein Produktionsmodus (P-Mode) aktiviert werden. In diesem Produktionsmodus verhindert die Steuerungseinrichtung, dass mit dem Kraftfahrzeug elektrisch gefahren werden kann. Beispielsweise kann im Produktionsmodus nach einem Motorstart das 48-V-Bordnetz deaktiviert werden, so dass alle Teilnehmer im 48-V-Bordnetz keine Freigabe erhalten. Dies gilt dann auch für elektrische Antriebsmotoren, welche im 48-V-Bordnetz angeordnet sind und dem Fortbewegen des Kraftfahrzeugs dienen. Auf diese Weise kann in der Produktion des Kraftfahrzeugs eine Gefährdung durch das Kraftfahrzeug verhindert werden, da das besonders geräuscharme elektrische Fahren des Kraftfahrzeugs unterbunden ist.
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Des Weiteren kann mittels der Steuerungseinrichtung ein Transportmodus (T-Mode) aktiviert werden. In diesem Betriebsmodus wird dafür gesorgt, dass sämtliche im Kraftfahrzeug angeordneten Batterien auf einen maximalen Ladezustand gebracht werden. Dies dient dazu, dass bei einem anschließenden Transport des Kraftfahrzeug, bei welchem das Kraftfahrzeuge nicht fährt, sondern transportiert wird, die Batterie nicht unerwünscht weit gehend entladen wird. Ein derartiger Transport kann beispielsweise bei der Überführung zu oder von einem Händler, zu oder von einem Hafen, nach Übersee oder dergleichen erfolgen. Da hier besonders lange Transportzeiten auftreten können, ist es vorteilhaft, die Batterie des Kraftfahrzeugs besonders weitgehend zu laden und hierfür den Transportmodus zu aktivieren.
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Als zusätzlicher Betriebsmodus, bei welchem die Batterie für den Lufttransport vorbereitet wird, also auf den für den Lufttransport zulässigen Ladezustand gebracht wird, kann somit ein sogenannter Flugmodus (F-Mode) durch das Übermitteln des Steuerbefehls aktiviert werden. Ist dieser Betriebsmodus aktiviert, so wird durch eine entsprechende Betriebsstrategieumschaltung die Lithium-Ionen-Batterie entladen und hierbei auf den für den Lufttransport zulässigen Ladezustand gebracht.
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Bevorzugt wird als für den Lufttransport der Batterie zulässiger Ladezustand ein Ladezustand von nicht mehr als 30 % eines maximalen (Nenn-)Ladezustands der Lithium-Ionen-Batterie eingestellt. So kann sichergestellt werden, dass die Batterie für den Lufttransport geeignet ist, also gefahrlos transportiert werden kann.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Betriebsmodus aktiviert wird, während das Kraftfahrzeug zu einem Ort transportiert wird, an welchem die Batterie für den Lufttransport aus dem Kraftfahrzeug ausgebaut wird. Der Betriebsmodus kann auch aktiviert sein, während das Kraftfahrzeug zu dem Ort fährt, also von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs zu dem Ort gefahren wird. Zusätzlich oder Alternativ kann der Betriebsmodus aktiviert werden, wenn das Kraftfahrzeug an dem Ort eingetroffen ist, an welchem die Batterie zum Zwecke des Lufttransports aus dem Kraftfahrzeug ausgebaut wird. In beiden Fällen kann einfach sichergestellt werden, dass vor dem Ausbauen der Batterie aus dem Kraftfahrzeug die Batterie den für den Lufttransport zulässigen Ladezustand aufweist. Wird der Betriebsmodus aktiviert, während das Kraftfahrzeug zu dem Ort transportiert wird oder fährt, so kann unmittelbar nach dem Eintreffen des Kraftfahrzeugs an dem Ort die Batterie ausgebaut werden. Dies macht die Vorbereitung für den Lufttransport besonders effizient.
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Wird hingegen die Batterie erst an dem Ort des Luftversands auf den zulässigen Ladenzustand gebracht, so bestehen während der Fahrt des Kraftfahrzeugs zu dem Ort keinerlei Einschränkungen hinsichtlich des elektrischen Fahrkomforts des Kraftfahrzeugs. Dies macht das Verfahren besonders komfortabel.
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Vorzugsweise wird nach dem Einstellen des für den Lufttransport der Batterie zulässigen Ladezustands die Batterie aus dem Kraftfahrzeug ausgebaut und in ein Luftfahrzeug eingeladen. Die Lithium-Ionen-Batterie kann dann nämlich gefahrlos gehandhabt beziehungsweise transportiert werden, da sie den für den Lufttransport zulässigen Ladezustand aufweist.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst eine Batterie, welche eine Mehrzahl von Lithium-Ionen-Batteriezellen aufweist. Das Kraftfahrzeug umfasst eine Steuerungseinrichtung, welche dem Aktivieren wenigstens eines Betriebsmodus der Batterie dient. Die Steuerungseinrichtung ist dazu ausgebildet, einen für einen Lufttransport der Batterie zulässigen Ladezustand der Batterie einzustellen, indem mittels der Steuerungseinrichtung des Kraftfahrzeugs ein Betriebsmodus aktiviert wird. In dem Betriebsmodus gibt die in das Kraftfahrzeug eingebaute Batterie elektrische Energie an wenigstens eine Energiesenke des Kraftfahrzeugs ab, mit welcher die Batterie elektrisch verbunden ist.
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Insbesondere weist die Steuerungseinrichtung eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung einen Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
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Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und umgekehrt.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 stark schematisiert ein Kraftfahrzeug mit einer Lithium-Ionen-Batterie, welche zur Sicherstellung eines zulässigen Ladezustand für einen Lufttransport entladen werden kann, indem mittels einer Steuerungseinrichtung des Kraftfahrzeugs ein bestimmter Betriebsmodus aktiviert wird; und
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2 schematisch den Transport des Kraftfahrzeugs zu einem Ort, an welchem die Lithium-Ionen-Batterie ausgebaut und als Luftfracht versendet wird.
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In 1 ist stark schematisiert ein Kraftfahrzeug 10 gezeigt. Das Kraftfahrzeug 10 kann als Hybridfahrzeug oder als batterieelektrisches Fahrzeug beziehungsweise Elektrofahrzeug ausgebildet sein. Wenn das Kraftfahrzeug 10 als Hybridfahrzeug ausgebildet ist, so weist es zusätzlich zu wenigstens einem elektrischen Antriebsmotor 32 einen (nicht gezeigten) Verbrennungsmotor zum Fortbewegen des Kraftfahrzeugs 10 auf. Das Kraftfahrzeug 10 weist eine Batterie 12 auf, welche eine Mehrzahl von einzelnen Batteriezellen 14 enthält. Die Batteriezellen 14 sind als Lithium-Ionen-Batteriezellen ausgebildet. Entsprechend handelt es sich bei der Batterie 12 um eine Lithium-Ionen-Batterie. Für eine derartige Batterie 12 gelten gemäß dem Gefahrgutrecht Beschränkungen hinsichtlich eines Lufttransports. So darf die Batterie 12 im ausgebauten Zustand nur dann mittels eines Luftfahrzeugs oder Flugzeugs transportiert werden, wenn die Batterie 12 einen Ladezustand von maximal 30 % des maximalen Ladezustands der Batterie 12 aufweist.
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Vorliegend wird auf besonders einfache Art und Weise dafür gesorgt, dass die Batterie 12 auf diesen für den Lufttransport zulässigen Ladezustand gebracht wird. Hierfür weist das Kraftfahrzeug 10 eine Steuerungseinrichtung etwa in Form eines zentralen Steuergeräts 16 auf. Mittels des Steuergeräts 16 kann ein Betriebsmodus eingestellt werden, welcher beispielsweise als Flugmodus (F-Mode) bezeichnet werden kann. In diesem Betriebsmodus verbleibt die Batterie 12 in das Kraftfahrzeug 10 eingebaut. Dementsprechend ist die Batterie 12 in ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10 eingebunden. In dem Bordnetz befindet sich eine Mehrzahl von Energiesenken. Das Aktivieren des Betriebsmodus für den Flugtransport, also des Flugmodus bewirkt, dass die in das Kraftfahrzeug 10 eingebaute Batterie 12 elektrische Energie an wenigstens eine solche Energiesenke des Kraftfahrzeugs 10 abgibt, mit welcher die Batterie 12 elektrisch verbunden ist.
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Beispielsweise kann es sich bei der Batterie 12 um eine 48-V-Batterie handeln. Bei aktiviertem Flugmodus kann die Batterie 12 beispielsweise den Ladezustand einer 12-V-Batterie 18 des Kraftfahrzeugs 10 erhöhen. Entsprechend weist das Kraftfahrzeug 10 dann einen Spannungswandler, etwa einen DC/DC-Wandler 20 auf. Die überschüssige Energie der Batterie 12 kann dann nach Wandlung mittels des DC/DC-Wandlers 20 in die 12-V-Batterie 18 geladen werden. Zusätzlich oder alternativ können weitere Energiesenken, etwa in Form von im 12-V-Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10 angeordneten Verbrauchern genutzt werden, um die Batterie 12 auf den gewünschten Ladenzustand zu bringen.
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Des Weiteren kann bei aktiviertem Flugmodus elektrische Energie aus der Batterie 12 in eine Hochvoltbatterie 22 des Kraftfahrzeugs 10 eingebracht werden, wenn das Kraftfahrzeug 10 eine solche Hochvoltbatterie 22 aufweist. Die Hochvoltbatterie 22 kann beispielsweise als Traktionsbatterie zum Einsatz kommen, welche elektrische Energie für den wenigstens einen elektrischen Antriebsmotor 32 zum Fortbewegen des Kraftfahrzeugs 10 zur Verfügung stellt. Hierfür kann die Hochvoltbatterie 22, welche eine Nennspannung von mehr als 60 V hat, eine Nennspannung von bis zu mehreren 100 V bereitstellen. Mittels einer entsprechenden Leistungselektronik 24 kann in einem solchen Fall die elektrische Energie, welche die Batterie 12 abgeben soll, um den für den Lufttransport zulässigen Ladezustand zu erreichen, zum Laden der Hochvoltbatterie 22 genutzt werden.
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Wenn es sich bei dem Kraftfahrzeug 10 um ein Hochvolt-Fahrzeug handelt, also um ein die Hochvoltbatterie 22 aufweisendes Kraftfahrzeug, so sind in diesem üblicherweise auch Verbraucher verbaut, welche in einem Hochvolt-Bordnetz 26 angeordnet sind. Beispielsweise kann ein elektrisches Heizelement 28, insbesondere ein Hochvolt-PTC-Widerstand, mit elektrischer Energie aus der Batterie 12 beaufschlagt werden, um die Batterie 12 auf den für den Lufttransport zulässigen Ladezustand zu bringen.
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Zusätzlich oder alternativ kann ein Kompressor 30 einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs 10 als Hochvolt-Kompressor ausgebildet sein, also in dem Hochvolt-Bordnetz 26 angeordnet sein. Auch durch Betreiben des Kompressors 30 kann der Ladezustand der Batterie 12 systematisch und kontrolliert auf einen Wert unterhalb des zulässigen Grenzwerts abgesenkt werden. In analoger Weise können das elektrische Heizelement 28 beziehungsweise der Kompressor 30 als in dem 12-V-Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10 angeordnete Verbraucher oder als in dem 48-V-Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10 angeordnete Verbraucher als Energiesenken genutzt werden.
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Es kann auch in Varianten des Kraftfahrzeugs 10 die Batterie 12 als Hochvoltbatterie mit einer Vielzahl der Batteriezellen 14 in Form der Lithium-Ionen-Batteriezellen ausgebildet sein. Auch in diesem Fall kann beispielsweise das Hochvolt-Heizelement 28 beziehungsweise der Hochvolt-Kompressor 30 als Energiesenke genutzt werden, um die Batterie 12 auf den gewünschten Ladezustand für den Flugtransport zu bringen.
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Als Energiesenke kann des Weiteren der elektrische Antriebsmotor 32 des Kraftfahrzeugs 10 zum Einsatz kommen, welcher in vorliegend nicht näher dargestellter oder erläuterter Art und Weise Räder 34 des Kraftfahrzeugs 10 antreibt. Es kann also mittels des Steuergeräts 16 im beispielsweise als Flugmodus (F-Mode) bezeichneten Betriebsmodus das Kraftfahrzeug 10 ein geführtes Fahrprogramm durchführen, welches zum definierten Entladen der Batterie 12 auf einen Ladezustand von insbesondere weniger als 30 % führt.
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Das Steuergerät 16 weist etwa in einem Datenspeicher eine Software beziehungsweise einen Programmcode auf, welcher dem zentralen Energiemanagement des Kraftfahrzeugs 10 dient. Als ein Baustein kann hierbei der Betriebsmodus in Form des Flugmodus (F-Mode) vorgesehen sein, in welchem die Batterie 12 definiert entladen wird, um die Batterie 12 für den Flugtransport vorzubereiten. Ein Vorteil dieser Vorgehensweise beim Entladen der Batterie 12, bei welcher die Batterie 12 in das Kraftfahrzeug 10 eingebaut verbleibt, soll mit Bezug auf 2 verdeutlicht werden.
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Das Kraftfahrzeug 10 kann beispielsweise von einem Nutzer des Kraftfahrzeugs 10 zu einem Händler 36 gebracht werden, weil die Batterie 12 überprüft werden soll. Der Händler 36 kann feststellen, dass die Batterie 12 defekt ist und gegen eine neue Batterie 12 ausgetauscht werden muss. Die defekte Batterie 12 soll per Luftfracht zum Hersteller gesendet werden. Der Händler 36 verfügt jedoch über keine Einrichtung zum Ausbauen der Batterie 12 aus dem Kraftfahrzeug 10 und zum gezielten Einstellen eines für den Lufttransport der Batterie 12 zulässigen Ladezustands der Batterie 12.
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Dementsprechend war es bislang erforderlich, dass der Händler 36 das Kraftfahrzeug 10 zu einer Werkstatt oder dergleichen bringt, welche über einen Prüfstand 38 verfügt. In der Werkstatt wurde dann die Batterie 12 aus dem Kraftfahrzeug 10 ausgebaut und in den Prüfstand 38 eingebracht. In dem Prüfstand 38 wurde die Batterie 12 dann gezielt auf den festgelegten Grenzwert entladen. Anschließend wurde die Batterie 12 wieder in das Kraftfahrzeug 10 eingebaut.
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Wird dann die Batterie 12 jedoch an das Energienetz beziehungsweise Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10 angeschlossen, so wird die Batterie 12 während einer Fahrt 40 von dem Prüfstand 38 zu einem Ort 42 weiter aufgeladen. Die Fahrt 40 zu dem Ort 42 ist in 2 durch einen Pfeil veranschaulicht. An dem Ort 42 soll der Versand der Batterie 12 als Luftfracht stattfinden.
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Im normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 10 ist jedoch vorgesehen, dass der Ladezustand der Batterie 12 nicht unter einen Wert von beispielsweise 40 % bis 80 % des maximalen Nenn-Ladezustands fällt. Hierfür sorgt das Steuergerät 16. Daher führt die Fahrt 40 mit dem Kraftfahrzeug 10 von dem Prüfstand 38 zu dem Ort 42 üblicherweise dazu, dass beim Erreichen des Orts 42 nicht sichergestellt ist, dass die Batterie 12 tatsächlich den zulässigen Ladezustand von maximal 30 % des maximalen Nenn-Ladezustands aufweist. Wenn die Batterie 12 also in das Kraftfahrzeug 10 eingebaut und an das Bordnetz angeschlossen ist, kann die Batterie 12 im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs 10 nicht definiert entladen, also nicht definiert auf den für den Lufttransport maximal zulässigen Ladenzustand von 30 % gebracht werden.
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Alternativ kann daher in der den Prüfstand 38 aufweisenden Werkstatt die Batterie 12 zwar in das Kraftfahrzeug 10 eingebaut, jedoch nicht an das Energienetz beziehungsweise Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10 angeschlossen werden. Dann ist das Kraftfahrzeug 10 jedoch nicht fahrbereit. Dies gilt sowohl, wenn das Kraftfahrzeug 10 als Elektrofahrzeug ausgebildet ist, als auch dann, wenn das Kraftfahrzeug 10 als Hybridfahrzeug ausgebildet ist. Bei dem Hybridfahrzeug erfolgt nämlich üblicherweise das Starten des Verbrennungsmotors mittels der Batterie 12. Um dennoch die Fahrt 40 von dem Prüfstand 38 zu dem Ort 42 durchzuführen, kann das Kraftfahrzeug 10 mittels eines Lastkraftwagens zu dem Ort 42 gebracht werden, an welchem der Versand, also das Einladen der Batterie 12 in ein Luftfahrzeug stattfinden soll.
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Vorliegend kann jedoch während einer Fahrt 44 von dem Händler 36 zu dem Ort 42 mittels des Steuergeräts 16 der Betriebsmodus (F-Mode) aktiviert werden, in welchem die Batterie 12 elektrische Energie an die Energiesenken des Kraftfahrzeugs 10 abgibt.
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Alternativ kann nach dem Erreichen des Orts 42, also an dem Ort 42 selber, mittels des Steuergeräts 16 der Flugmodus des Kraftfahrzeugs 10 aktiviert werden. So ist sichergestellt, dass anschließend die Batterie 12 aus dem Kraftfahrzeug 10 ausgebaut und mit dem definierten, zulässigen Ladezustand in das Luftfahrzeug eingeladen werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012222516 A1 [0008, 0009, 0010]
- DE 102015106950 A1 [0011]
