DE102018122678A1 - Charger for a vehicle - Google Patents

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Abstract

Eine Ladevorrichtung (30) zum Laden eines Energiespeichers (50), insbesondere für ein Fahrzeug (20), hat eine Steuervorrichtung (32) und eine Heizvorrichtung (54), welche Steuervorrichtung (32) eine Empfangseinheit (35) und einen Temperaturregler (34) hat, welche Empfangseinheit (35) dazu ausgebildet ist, einen die Temperatur am Energiespeicher (50) charakterisierenden Temperaturwert (T) und einen den Ladezustand des Energiespeichers (50) charakterisierenden Ladezustandswert (SOC) zu empfangen, welche Steuervorrichtung (32) dazu ausgebildet ist, bei einem Ladevorgang den Temperatur-Sollwert (T_S) als Funktion des Ladezustandswerts (SOC) zu ermitteln, und welcher Temperaturregler (34) dazu ausgebildet ist, über die Heizvorrichtung (54) den Temperaturwert (T) auf den Temperatur-Sollwert (T_S) zu regeln.A charging device (30) for charging an energy store (50), in particular for a vehicle (20), has a control device (32) and a heating device (54), which control device (32) has a receiving unit (35) and a temperature controller (34) which control unit (35) is designed to receive a temperature value (T) characterizing the temperature at the energy store (50) and a state of charge value (SOC) characterizing the state of charge of the energy store (50), which control device (32) is designed to during a charging process to determine the temperature setpoint (T_S) as a function of the state of charge value (SOC), and which temperature controller (34) is designed to use the heating device (54) to bring the temperature value (T) to the temperature setpoint (T_S) regulate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung für ein Fahrzeug.The invention relates to a charging device for a vehicle.

Die JP 2010 259308 A zeigt einen Ladevorgang, bei dem die Ladesteuerung eine Ladung mit einer maximalen Lademenge durchführt, wobei elektrische Ladeenergie zu Hilfsgeräten wie einer Klimaanlage oder einem Wärmespeicher zugeführt wird.The JP 2010 259308 A shows a charging process in which the charging control carries out a charge with a maximum charge amount, wherein electrical charging energy is supplied to auxiliary devices such as an air conditioning system or a heat store.

Die CN 107 317 067 A zeigt eine Wärmesteuervorrichtung für eine Batterie, bei der dann, wenn die Batterietemperatur unter einem vorgegebenen Grenzwert liegt, eine Erhöhung der Batterietemperatur stattfindet, indem die Batterie abwechselnd aufgeladen und entladen wird.The CN 107 317 067 A shows a thermal control device for a battery, in which, when the battery temperature is below a predetermined limit value, an increase in the battery temperature takes place by the battery being charged and discharged alternately.

Die US 2010 085019 A zeigt ein Batterietemperatursteuersystem, welches einen maximalen Ladestrom und einen maximalen Entladestrom in Abhängigkeit vom Strom, von der Spannung und von der Temperatur einer Hochvoltbatterie bestimmt und anschließend eine Begrenzung des Ladestroms auf den maximalen Ladestrom und eine Begrenzung des Entladestroms auf den maximalen Entladestrom durchführt.The US 2010 085019 A shows a battery temperature control system that determines a maximum charge current and a maximum discharge current as a function of the current, the voltage and the temperature of a high-voltage battery and then carries out a limitation of the charge current to the maximum charge current and a limitation of the discharge current to the maximum discharge current.

Die WO 2017/099649 A1 zeigt ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einer Hybridbatterie und einer Zubehörbatterie. Wenn in einem ersten Zustand die Ladezeitdauer nicht festgelegt ist, wird ein maximaler Ladestrom der Zubehörbatterie zugeführt, wenn deren Ladezustand unter einem Grenzwert ist, um den Anlasser bedienen zu können. Falls der Ladezustand dagegen über dem Grenzwert liegt, wird der Hybridbatterie ein maximaler Ladestrom zugeführt. Falls dagegen in einem zweiten Zustand die Ladezeitdauer festgelegt ist, wird der Ladezustand der Hybridbatterie und der Zubehörbatterie bestimmt, und die Ladung erfolgt wenn möglich mit einem nicht maximalen Ladestrom derart, dass am Ende der Ladezeitdauer die Batterien voll sind. The WO 2017/099649 A1 shows a hybrid vehicle with an internal combustion engine, a hybrid battery and an accessory battery. If the charging time is not fixed in a first state, a maximum charging current is supplied to the accessory battery if its state of charge is below a limit value in order to be able to operate the starter. In contrast, if the state of charge is above the limit value, the hybrid battery is supplied with a maximum charging current. On the other hand, if the charging time is set in a second state, the state of charge of the hybrid battery and the accessory battery is determined, and if possible, the charging takes place with a non-maximum charging current such that the batteries are full at the end of the charging time.

Die GB 254280 B zeigt ein Batteriemanagementsystem mit einer Steuerung und einem Temperatursensor, welcher die Temperatur der Batterie bestimmt. Die Steuerung steuert den Ladestrom in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur, und die Zellen werden balanciert, wenn der Ladestrom eine vorgegebene Obergrenze überschreitet.The GB 254280 B shows a battery management system with a controller and a temperature sensor which determines the temperature of the battery. The controller controls the charging current depending on the temperature determined, and the cells are balanced if the charging current exceeds a predetermined upper limit.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Ladevorrichtung bereit zu stellen.It is therefore an object of the invention to provide a new loading device.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1.The object is achieved by the subject matter of claim 1.

Eine Ladevorrichtung zum Laden eines Energiespeichers hat eine Steuervorrichtung und eine Heizvorrichtung, welche Steuervorrichtung eine Empfangseinheit und einen Temperaturregler aufweist, welche Empfangseinheit dazu ausgebildet ist, einen die Temperatur am Energiespeicher charakterisierenden Temperaturwert und einen den Ladezustand des Energiespeichers charakterisierenden Ladezustandswert zu empfangen, welche Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, bei einem Ladevorgang den Temperatur-Sollwert als Funktion des Ladezustandswerts zu ermitteln, und welcher Temperaturregler dazu ausgebildet ist, über die Heizvorrichtung den Temperaturwert auf den Temperatur-Sollwert zu regeln.
Durch eine solche Ladevorrichtung kann der Gesamtwirkungsgrad des Ladevorgangs des Fahrzeugs erhöht werden und bei Betrachtung des gesamten Ladevorgangs Energie gespart werden.
A charging device for charging an energy store has a control device and a heating device, the control device has a receiving unit and a temperature controller, the receiving unit is designed to receive a temperature value characterizing the temperature at the energy store and a charge state value characterizing the state of charge of the energy store, which control device is designed to do so is to determine the temperature setpoint as a function of the state of charge value during a charging process, and which temperature controller is designed to regulate the temperature value to the temperature setpoint via the heating device.
With such a charging device, the overall efficiency of the charging process of the vehicle can be increased and energy can be saved when considering the entire charging process.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, beim Ladevorgang fortdauernd in vorgegebenen zeitlichen Abständen den Temperatur-Sollwert als Funktion des Ladezustandswerts zu ermitteln. Die Anpassung des Temperatur-Sollwerts erfolgt somit auch während des Ladevorgangs.According to a preferred embodiment, the control device is designed to continuously determine the temperature setpoint as a function of the state of charge value during the charging process at predetermined time intervals. The temperature setpoint is therefore also adjusted during the charging process.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, bei einer vorgegebenen Temperatur des Energiespeichers den Temperatur-Sollwert erst dann zu erhöhen, wenn der Ladezustandswert einen vorgegebenen Wert erreicht hat. Die Ladung erfolgt somit so lange ohne Aktivierung der Heizvorrichtung, bis bei der vorgegebenen Temperatur der Ladezustandswert den vorgegebenen Wert erreicht hat.According to a preferred embodiment, the control device is designed to increase the temperature setpoint at a predetermined temperature of the energy store only when the state of charge value has reached a predetermined value. Charging takes place without activating the heating device until the charge state value has reached the specified value at the specified temperature.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, bei einem Ladevorgang den Temperatur-Sollwert als Funktion des Ladezustandswerts derart zu ermitteln, dass der Temperatur-Sollwert im Bereich des Ladezustands zwischen 0 % und 100 % nicht konstant ist. Dies ermöglicht eine Anpassung des Temperatur-Sollwerts an die bei den gegebenen Parametern tatsächlich erforderliche Temperatur.According to a preferred embodiment, the control device is designed to determine the temperature setpoint as a function of the state of charge value during a charging process such that the temperature setpoint is not constant in the range of the state of charge between 0% and 100%. This enables the temperature setpoint to be adapted to the temperature actually required for the given parameters.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, bei einem Ladevorgang den Temperatur-Sollwert als Funktion des Ladezustandswerts derart zu ermitteln, dass für den Bereich des Ladezustands zwischen 0 % und 100 % mindestens drei unterschiedliche Temperatur-Sollwerte auftreten, bevorzugt mindestens sechs unterschiedliche Temperatur-Sollwerte. Diese Anzahl führt zu einer genauen Abbildung der erforderlichen Temperatur.According to a preferred embodiment, the control device is designed to determine the temperature setpoint as a function of the state of charge value during a charging process such that at least three different temperature setpoints, preferably at least six different temperatures, occur for the range of the state of charge between 0% and 100% Setpoints. This number leads to an exact mapping of the required temperature.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, die dem Temperatur-Sollwert entsprechende Temperatur bei steigendem Ladezustand zumindest bereichsweise zu erhöhen. Die Erhöhung ermöglicht ein effektives Laden auch bei steigendem Ladezustand.According to a preferred embodiment, the control device is designed to maintain the temperature corresponding to the temperature setpoint increasing the state of charge at least in some areas. The increase enables effective charging even when the charge level increases.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, bei einem Ladevorgang erst dann die Heizvorrichtung zum Heizen zu aktivieren, wenn das erste Mal die dem Temperaturwert entsprechende Temperatur geringer ist als die dem Temperatur-Sollwert entsprechende Temperatur. Durch diese Maßnahme wird vermieden, dass die Heizvorrichtung vorzeitig aktiviert wird.According to a preferred embodiment, the control device is designed to only activate the heating device for heating during a charging process when the temperature corresponding to the temperature value is lower than the temperature corresponding to the temperature setpoint value for the first time. This measure prevents the heating device from being activated prematurely.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, bei einem Ladevorgang den Temperatur-Sollwert als Funktion des Ladezustandswerts derart zu ermitteln, dass bei der dem Temperatur-Sollwert entsprechenden Temperatur des Energiespeichers und dem dem Ladezustandswert entsprechenden Ladezustand des Energiespeichers ein Ladevorgang möglich ist, dass aber zumindest teilweise bei der dem Temperatur-Sollwert entsprechenden Temperatur kein Ladezustand von 100 % erreichbar ist. Hierdurch wird eine übermäßige Temperaturerhöhung zu einem frühen Zeitpunkt vermieden.According to a preferred embodiment, the control device is designed to determine the temperature setpoint as a function of the state of charge value during a charging process such that a charging process is possible at the temperature of the energy store corresponding to the temperature setpoint and the state of charge of the energy store corresponding to the state of charge value but at least partially at the temperature corresponding to the temperature setpoint, a state of charge of 100% cannot be achieved. This prevents excessive temperature increases at an early stage.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, bei einem Ladevorgang den Temperatur-Sollwert als Funktion des Ladezustandswerts derart zu ermitteln, dass bei der dem Temperatur-Sollwert entsprechenden Temperatur des Energiespeichers und dem dem Ladezustandswert entsprechenden Ladezustand des Energiespeichers eine maximale Erhöhung des Ladezustands des Energiespeichers möglich ist, die unter 40 % des maximalen Ladezustands liegt. Wenn also der Ladezustand beispielsweise 30 % beträgt, muss der Temperatur-Sollwert spätestens bei 69 % erhöht werden, um mit dem Ladevorgang fortfahren zu können. Eine solche Erhöhung kann naturgemäß bereits früher erforderlich sein.According to a preferred embodiment, the control device is designed to determine the temperature setpoint as a function of the state of charge value during a charging process in such a way that a maximum increase in the state of charge of the energy store at the temperature of the energy store corresponding to the temperature setpoint and the state of charge corresponding to the state of charge Energy storage is possible, which is below 40% of the maximum charge. If, for example, the state of charge is 30%, the temperature setpoint must be increased to 69% at the latest in order to be able to continue with the charging process. Such an increase may naturally be necessary earlier.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Steuervorrichtung mindestens zwei Funktionen zur Ermittlung des Temperatur-Sollwerts als Funktion des Ladezustandswerts auf, und die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, eine Auswahl einer der mindestens zwei Funktionen für den Ladevorgang zu ermöglichen. Durch diese Maßnahme kann der Ladevorgang beeinflusst werden. Wenn eine Schnellladung erwünscht ist und große Ladeleistungen möglich sind, kann eine erste Kurve ausgewählt werden, die einen schlechteren Wirkungsgrad hat. Bei einer normalen Ladung kann dagegen eine zweite Kurve ausgewählt werden. Es sind naturgemäß weitere Kurven bzw. Profile möglich.According to a preferred embodiment, the control device has at least two functions for determining the desired temperature value as a function of the charge state value, and the control device is designed to enable selection of one of the at least two functions for the charging process. The charging process can be influenced by this measure. If rapid charging is desired and high charging capacities are possible, a first curve can be selected that has a poorer efficiency. With a normal charge, however, a second curve can be selected. Naturally, further curves or profiles are possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Heizvorrichtung eine elektrische Widerstandsheizung oder eine Wärmepumpe auf. Eine Widerstandsheizung ermöglicht die Wärmeerzeugung mit dem Strom des Ladepunkts 10. Es ist auch möglich, den Energiespeicher 50 durch einen Lade-/Entladezyklus zu erwärmen.According to a preferred embodiment, the heating device has an electrical resistance heater or a heat pump. Resistance heating enables the generation of heat with the current of the charging point 10th . It is also possible to store energy 50 to be heated by a charge / discharge cycle.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:

  • 1 in schematischer Darstellung einen Ladepunkt und ein am Ladepunkt angeschlossenes Fahrzeug,
  • 2 ein Diagramm mit einem Ladestrom,
  • 3 eine Tabelle mit schematischer Angabe des maximalen Ladestroms bei einem Energiespeicher entsprechend 2 in Abhängigkeit von der aktuellen Temperatur T (in °C) und dem Ladezustand SOC (in %) des Energiespeichers,
  • 4 zwei Kurven für die Ermittlung eines Temperatur-Sollwerts in Abhängigkeit vom Ladezustand, und
  • 5 ein Flussdiagramm mit einem Temperaturregler bzw. mit einer Temperatursteuerung.
Further details and advantageous developments of the invention result from the exemplary embodiments described below and illustrated in the drawings, which are in no way to be understood as a restriction of the invention, and from the subclaims. It shows:
  • 1 a schematic representation of a charging point and a vehicle connected to the charging point,
  • 2nd a diagram with a charging current,
  • 3rd a table with a schematic specification of the maximum charging current in an energy storage device accordingly 2nd depending on the current temperature T (in ° C) and the state of charge SOC (in%) of the energy storage,
  • 4th two curves for determining a temperature setpoint depending on the state of charge, and
  • 5 a flowchart with a temperature controller or with a temperature control.

1 zeigt in schematischer Darstellung einen Ladepunkt 10 und ein an dem Ladepunkt 10 angeschlossenes Fahrzeug 20. Der Ladepunkt 10 hat eine Ladepunktsteuerung LP_CTRL 12, welcher über eine Leitung 14 elektrische Energie zuführbar ist, und welche über eine Leitung 16 elektrische Energie an das Fahrzeug 20 liefern kann. Über die Leitungen 14 bzw. 16 kann jeweils ein Gleichstrom und/oder ein Wechselstrom übertragen werden. Der Begriff Leitung umfasst in Abhängigkeit vom Anwendungsfall einen oder mehrere Leiter, beispielsweise Drähte, Litzen oder Schienen. 1 shows a charging point in a schematic representation 10th and one at the charging point 10th connected vehicle 20th . The charging point 10th has a charging point control LP_CTRL 12th which over a line 14 electrical energy can be supplied, and which via a line 16 electrical energy to the vehicle 20th can deliver. Over the lines 14 respectively. 16 a direct current and / or an alternating current can be transmitted in each case. Depending on the application, the term line includes one or more conductors, for example wires, strands or rails.

Das Fahrzeug 20 hat eine Ladevorrichtung 30, welche eine Steuervorrichtung „CTRL32 aufweist. Die Steuervorrichtung 32 ist dazu ausgebildet, die Höhe des Ladestroms oder die Höhe der Ladeleistung des Energiespeichers zu beeinflussen. Hierzu weist die Steuervorrichtung 32 bevorzugt eine Ladestromsteuerung, einen Ladestromregler, eine Ladeleistungssteuerung oder einen Ladeleistungsregler auf, welche beispielhaft einzeln oder zusammen mit 33 gekennzeichnet sind.The vehicle 20th has a loading device 30th which a control device " CTRL " 32 having. The control device 32 is designed to influence the level of the charging current or the level of the charging power of the energy store. For this purpose, the control device 32 preferably a charging current controller, a charging current controller, a charging power controller or a charging power controller, which, for example, individually or together with 33 Marked are.

Die Steuervorrichtung 32 ist über eine Leitung 51 mit einem Energiespeicher „BAT50 verbunden und über eine Leitung 53 mit weiteren Verbrauchern „EQUIP“ 52. Der Energiespeicher 50 ist über eine Leitung 56 mit einer Empfangseinheit 35 der Steuervorrichtung 32 verbunden, und über die Leitung 56 können Daten, wie bspw. ein Temperaturwert T für die Temperatur des Energiespeichers 50 oder ein Ladezustandswert SOC (State Of Charge) des Energiespeichers übertragen werden.The control device 32 is over a line 51 with an energy storage " BAT " 50 connected and via a line 53 with other consumers "EQUIP" 52 . The energy storage 50 is over a line 56 with a receiving unit 35 the control device 32 connected, and over the line 56 can store data such as a temperature value T for the Energy storage temperature 50 or a state of charge value SOC (State Of Charge) of the energy storage device.

Eine Verbindung zwischen zwei Einheiten kann auch aus einer drahtlosen Verbindung bestehen, und es kann eine räumliche Trennung vorgesehen sein, beispielsweise zwischen einem Sensor, einer Auswertevorrichtung für das Sensorsignal und der Steuervorrichtung 32.A connection between two units can also consist of a wireless connection, and spatial separation can be provided, for example between a sensor, an evaluation device for the sensor signal and the control device 32 .

Die Steuervorrichtung 32 ist über eine Leitung 55 mit einer Heizvorrichtung „HEAT“ 54 verbunden, und über die Heizvorrichtung 54 kann dem Energiespeicher 50 Wärme zugeführt werden. Die Heizvorrichtung 54 kann beispielsweise eine elektrische Widerstandsheizung sein, oder es kann ein Aufheizen durch einen Lade-/Entladezyklus des Energiespeichers 50 erfolgen. Bei Hybridfahrzeugen, die auch einen Verbrennungsmotor aufweisen, kann zum Heizen auch die Wärme des Verbrennungsmotors verwendet werden.The control device 32 is over a line 55 with a heating device "HEAT" 54 connected, and via the heater 54 can the energy storage 50 Heat can be supplied. The heater 54 can be, for example, an electrical resistance heater, or it can be heated by a charge / discharge cycle of the energy store 50 respectively. In hybrid vehicles that also have an internal combustion engine, the heat of the internal combustion engine can also be used for heating.

Der Energiespeicher 50 ist bevorzugt eine Lithium-Ionen Akkumulator oder ein Nickel-Zink-Akkumulator.The energy storage 50 is preferably a lithium-ion battery or a nickel-zinc battery.

2 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm, in dem der maximale Ladestrom in A über die Zeit in Sekunden aufgetragen ist. Gezeigt ist ein Ladebetrieb, bei dem kontinuierlich mit einem maximal zulässigen Ladestrom 43 geladen wird. Der Mittelwert 44 des Ladestroms 43 stimmt somit mit dem Ladestrom 43 überein. Der maximale Ladestrom beträgt beispielhaft 10 A, und dieser Wert tritt beispielsweise bei einem getesteten Energiespeicher 50 bei einem Ladezustand von 50 % und einer Temperatur von -10 °C auf. 2nd shows a schematic representation of a diagram in which the maximum charging current in A is plotted over time in seconds. Shown is a charging operation in which continuously with a maximum permissible charging current 43 is loaded. The mean 44 of the charging current 43 agrees with the charging current 43 match. The maximum charging current is 10 A, for example, and this value occurs, for example, in a tested energy store 50 at a charge level of 50% and a temperature of -10 ° C.

Die Ladeenergie, die bei diesem Ladebetrieb in einem Zeitintervall von 36 s und bei einer Gleichspannung von 400 V übertragen werden kann, ergibt sich gemäß der Formel E 12 = I L U L Δ t = 10 A 400V 36s = 144.000 Ws = 40 Wh

Figure DE102018122678A1_0001
mit der Ladestromstärke IL in Ampere (A) der Ladespannung UL in Volt (V) und der Ladezeit Δt in Sekunden (s). Der griechische Buchstabe Delta (Δ) vor der Ladezeit Δt zeigt, dass es sich bei der Ladezeit um eine Zeitdauer handelt.The charging energy, which can be transmitted in this charging mode in a time interval of 36 s and at a DC voltage of 400 V, is calculated according to the formula E 12th = I. L U L Δ t = 10th A 400V 36s = 144,000 Ws = 40 Wh
Figure DE102018122678A1_0001
with the charging current I L in amperes (A), the charging voltage U L in volts (V) and the charging time Δt in seconds (s). The Greek letter Delta (Δ) before the loading time Δt shows that the loading time is a time period.

3 zeigt eine Tabelle, in der vereinfacht angegeben ist, welcher maximale Ladestrom IL_max(T, SOC) in Abhängigkeit von der aktuellen Temperatur („Temp.“) des Energiespeichers 50 und in Abhängigkeit vom Ladezustand („SOC“) des Energiespeichers 50 möglich ist. 3rd shows a table in which it is stated in a simplified manner which maximum charging current I L_max ( T , SOC ) depending on the current temperature ("Temp.") of the energy storage 50 and depending on the state of charge (" SOC “) Of the energy storage 50 is possible.

Die eingezeichneten Zustände S0 bis S5 kennzeichnen Zustände, bei denen der maximal zulässige Ladestrom IL_max innerhalb der folgenden Bereiche liegt:

  • S0: 0-3 A
  • S1: 4-10 A
  • S2: 11-50 A
  • S3: 51-100 A
  • S4: 101-200 A
  • S5: 201 A und mehr.
The states shown S0 to S5 indicate states in which the maximum permissible charging current I L_max is within the following ranges:
  • S0: 0-3 A
  • S1: 4-10 A
  • S2: 11-50 A
  • S3: 51-100 A
  • S4: 101-200 A.
  • S5: 201 A and more.

Alternativ können die Zustände S0 bis S5 auch für die elektrische Leistung definiert werden. Dies ist insbesondere bei einer Ladeleistungssteuerung oder Ladeleistungsregelung vorteilhaft.Alternatively, the states S0 to S5 can also be defined for electrical power. This is particularly advantageous in the case of charge power control or charge power control.

Der Energiespeicher 50 kann mit niedrigeren Ladeströmen als dem maximalen Ladestrom geladen werden, wenn beispielsweise viel Zeit zum Laden vorhanden ist. Im kontinuierlichen Ladebetrieb kann jedoch ein den maximal zulässigen Ladestrom IL_max übersteigender Ladestrom zu einer Zerstörung oder zu einem gefährlichen Zustand des Energiespeichers 50 führen.The energy storage 50 can be charged with charging currents lower than the maximum charging current if, for example, there is a lot of time for charging. In continuous charging operation, however, a charging current that exceeds the maximum permissible charging current I L_max can lead to destruction or to a dangerous state of the energy store 50 to lead.

Qualitativ ist zu erkennen, dass der maximale Ladestrom mit zunehmender Temperatur des Energiespeichers 50 ansteigt. Bei einer Temperatur von 50 °C kann der Energiespeicher 50 mit hohen bis mittleren Strömen geladen werden, bis er voll ist. Bei einer niedrigen Temperatur von -30 °C kann bei einem Ladezustand von 0 % bis 20 % ein Ladebetrieb mit niedrigem Ladestrom erfolgen, ab einem Ladezustand von 35 % ist kaum noch ein Ladevorgang möglich.It can be seen qualitatively that the maximum charging current increases with increasing temperature of the energy store 50 increases. At a temperature of 50 ° C, the energy storage 50 be charged with high to medium currents until it is full. At a low temperature of -30 ° C, with a charge level of 0% to 20%, charging can take place with a low charging current; from a charge level of 35%, a charging process is hardly possible.

Bei sehr niedrigen maximalen Ladeströmen kommt ein weiteres Problem hinzu. Die Leistungselektronik von Ladevorrichtungen benötigt häufig einen Mindestladestrom IL_min, um einen stabilen Ladevorgang zu ermöglichen. So kann es bspw. bei Resonanz-Wandlern bei sehr niedrigen Ladeströmen dazu kommen, dass diese nicht mehr stabil arbeiten. Mit vergleichsweise hohem Aufwand kann die Leistungselektronik dazu ausgebildet werden, auch bei niedrigen Ladeströmen zu funktionieren. Dies ist jedoch mit hohen Kosten und größerem Gewicht verbunden. Mathematisch ausgedrückt kann man sagen, dass ein Ladevorgang nur möglich ist, wenn Folgendes gilt: I L _ min < = I L _ max ( T ,  SOC )

Figure DE102018122678A1_0002
At very low maximum charging currents there is another problem. The power electronics of charging devices often require a minimum charging current I L_min in order to enable a stable charging process. For example, resonance converters with very low charging currents may no longer work stably. With comparatively great effort, the power electronics can be designed to function even with low charging currents. However, this is associated with high costs and greater weight. Expressed mathematically, it can be said that a charging process is only possible if the following applies: I. L _ min < = I. L _ Max ( T , SOC )
Figure DE102018122678A1_0002

Um auch bei niedrigen Temperaturen laden zu können, kann der Energiespeicher 50 aufgeheizt werden, wobei dies zu zusätzlichem Energieverlust durch Umwandlung der elektrischen Energie in Wärme führt. Hierdurch erhöht sich zudem die Ladezeit, und der Gesamtladewirkungsgrad verschlechtert sich.The energy storage can be used to charge even at low temperatures 50 be heated, this leading to additional energy loss by converting electrical energy into heat. This also increases the charging time and the overall charging efficiency deteriorates.

Eingezeichnet ist eine Kurve 70 welche beispielhaft einen geeigneten Temperatur-Sollwert in Abhängigkeit vom Ladezustand definiert. Es ist zu sehen, dass beispielsweise bei einem Ladezustand von 50 % ein Temperatur-Sollwert von -10 °C geeignet ist (Bereich S1), um den Energiespeicher 50 weiter aufzuladen, ein Temperatur-Sollwert von -25 °C dagegen nicht (Bereich S0).A curve is drawn 70 which, for example, defines a suitable temperature setpoint depending on the state of charge. It can be seen that a temperature setpoint of -10 ° C (range S1 ) to the energy storage 50 continue charging, however, a temperature setpoint of -25 ° C is not (range S0 ).

Der Temperatur-Sollwert T_S ist im Bereich des Ladezustands zwischen 0 % und 100 % nicht konstant, sondern er verläuft entlang der Grenze, an der der maximale Ladestrom auf der linken Seite groß genug ist und auf der rechten Seite klein oder zu klein ist.The temperature setpoint T_S is not constant in the state of charge between 0% and 100%, but runs along the limit at which the maximum charging current on the left side is large enough and on the right side is small or too small.

Die Steuervorrichtung 32 ist bevorzugt dazu ausgebildet, bei einem Ladevorgang den Temperatur-Sollwert T_S als Funktion des Ladezustandswerts SOC derart zu ermitteln, dass bei der dem Temperatur-Sollwert T_S entsprechenden Temperatur des Energiespeichers 50 und dem dem Ladezustandswert SOC entsprechenden Ladezustand des Energiespeichers 50 ein Ladevorgang möglich ist, dass aber zumindest teilweise bei der dem Temperatur-Sollwert T_S entsprechenden Temperatur kein Ladezustand von 100 % erreichbar ist. So ist beispielsweise bei einem Ladezustand von 50 % ein Temperatur-Sollwert T_S von -10 °C vorgegeben, bei dieser Temperatur ist aber keine Ladung auf 100 % möglich. Bei einem Ladezustand von 98 % muss der Temperatur-Sollwert dagegen in einem Bereich sein, bei dem auch ein höherer Ladezustand erzielbar ist.The control device 32 is preferably designed for the temperature setpoint during a charging process T_S as a function of the state of charge value SOC to be determined in such a way that at the temperature setpoint T_S corresponding temperature of the energy storage 50 and the state of charge value SOC corresponding state of charge of the energy store 50 a charging process is possible, but at least in part at the temperature setpoint T_S the corresponding temperature, a state of charge of 100% cannot be reached. For example, with a state of charge of 50%, there is a temperature setpoint T_S of -10 ° C, but at this temperature charging to 100% is not possible. With a state of charge of 98%, however, the temperature setpoint must be in a range in which a higher state of charge can also be achieved.

Die Steuervorrichtung 32 ist bevorzugt dazu ausgebildet, bei einem Ladevorgang den Temperatur-Sollwert T_S als Funktion des Ladezustandswerts SOC derart zu ermitteln, dass bei der dem Temperatur-Sollwert T_S entsprechenden Temperatur des Energiespeichers 50 und dem dem Ladezustandswert SOC entsprechenden Ladezustand des Energiespeichers 50 eine maximale Erhöhung des Ladezustands des Energiespeichers möglich ist, die unter 40 % des maximalen Ladezustands liegt. Durch diese Definition wird die Feinheit der Vorgabe bzw. der Funktion definiert. Wenn beispielsweise bei einem Ladezustand von 50 % ein Temperatur-Sollwert von -10 °C vorgegeben ist, ist dieser Temperatur-Sollwert bei einem Ladezustand von 50 % + 40 % = 90 % nicht mehr ausreichend, sondern dort muss eine Temperatur von mindestens 10 °C herrschen.The control device 32 is preferably designed for the temperature setpoint during a charging process T_S as a function of the state of charge value SOC to be determined in such a way that at the temperature setpoint T_S corresponding temperature of the energy storage 50 and the state of charge value SOC corresponding state of charge of the energy store 50 a maximum increase in the state of charge of the energy store is possible, which is below 40% of the maximum state of charge. This definition defines the delicacy of the specification or the function. For example, if a temperature setpoint of -10 ° C is specified for a state of charge of 50%, this temperature setpoint is no longer sufficient with a state of charge of 50% + 40% = 90%, but a temperature of at least 10 ° must be there C rule.

Der durch die Steuervorrichtung 32 vorgegebene Verlauf der Temperatur bzw. des Temperatur-Sollwerts T_S ist durch Pfeile 72 angedeutet. Wenn beispielsweise bei einer Temperatur von -30 °C und einem Ladezustand von 20 % begonnen wird, wird der Temperatur-Sollwert T_S bei einem Ladezustand von 35 % auf -25 °C erhöht. Bei einem Ladezustand von 50 % wird der Temperatur-Sollwert T_S auf -10 °C erhöht. In entsprechender Weise wird der Temperatur-Sollwert T_S entlang der Kurve 70 erhöht, bis der Ladevorgang beendet wird, beispielsweise nach der Vollladung oder nach einem Ladeabbruch.The one by the control device 32 predetermined course of the temperature or the temperature setpoint T_S is by arrows 72 indicated. For example, if you start at a temperature of -30 ° C and a charge level of 20%, the temperature setpoint will T_S at a charge level of 35% increased to -25 ° C. At a charge level of 50%, the temperature setpoint T_S increased to -10 ° C. The temperature setpoint is set accordingly T_S along the curve 70 increased until the charging process is terminated, for example after full charging or after charging has been terminated.

Ein weiterer Pfeil 74 ist dargestellt, bei dem ein Ladevorgang bei einem Ladezustand von 4 % und einer Temperatur von ca. -12 °C beginnt. Da bei diesen Bedingungen ein Laden möglich ist, ohne die Heizvorrichtung 54 zu aktivieren, erfolgt ein Ladevorgang ohne Heizung, bis ein Ladezustand von ca. 50 % erreicht ist. Erst dann wird der Temperaturwert T kleiner als der Temperatur-Sollwert T_S, und die Heizvorrichtung 54 wird aktiviert.Another arrow 74 is shown in which a charging process begins at a charge level of 4% and a temperature of approx. -12 ° C. Because charging is possible in these conditions without the heater 54 To activate, a charging process takes place without heating until a charge level of approx. 50% is reached. Only then will the temperature value T less than the temperature setpoint T_S , and the heater 54 is activated.

Es hat sich in Versuchen als vorteilhaft erwiesen, den Energiespeicher 50 nicht sofort auf eine Temperatur von beispielsweise 50 °C zu erwärmen. Einerseits wäre zwar bei dieser Temperatur ein vollständiges Aufladen des Energiespeichers auf 100 % möglich. Andererseits hat diese Strategie Nachteile:

  • - Die höhere Temperatur führt zu höheren Wärmeverlusten und damit einem geringeren Wirkungsgrad.
  • - Die elektrische Energie des Ladepunkts 10 wird für die Erwärmung des Energiespeichers 50 genutzt und steht nicht für den Ladevorgang zur Verfügung. Dies verlängert den Ladevorgang.
  • - Wenn der Ladevorgang vorzeitig abgebrochen wird, ist die große Temperaturerhöhung unnötig, da für einen Ladevorgang bei einem niedrigeren Ladezustand eine niedrigere Temperatur ausreichend ist.
In experiments, it has proven to be advantageous to store energy 50 not immediately to a temperature of 50 ° C, for example. On the one hand, a complete charging of the energy store to 100% would be possible at this temperature. On the other hand, this strategy has disadvantages:
  • - The higher temperature leads to higher heat losses and thus lower efficiency.
  • - The electrical energy of the charging point 10th is used for heating the energy storage 50 used and is not available for the charging process. This extends the loading process.
  • - If the charging process is interrupted prematurely, the large temperature increase is unnecessary, since a lower temperature is sufficient for a charging process with a lower state of charge.

4 zeigt ein Diagramm mit einer Kurve 70 und einer Kurve 71. Die Kurve 70 und die Kurve 71 geben jeweils als Funktion eine Zuordnung des Temperatur-Sollwerts T_S zum Ladezustand SOC. Die Kurve 70 entspricht der Kurve 70 von 3, und sie ermöglicht ein energiesparendes Aufladen des Energiespeichers 50. Die Kurve 71 zeigt eine alternative Zuordnung zwischen dem Temperatur-Sollwert T_S und dem Ladezustand SOC. Bei der Kurve 71 ist der Temperatur-Sollwert T_S höher als bei der Kurve 70, und hierdurch sind höhere Ladeströme möglich. Dies ist bspw. dann interessant, wenn der Ladepunkt 10 eine hohe Ladeleistung ermöglicht, oder wenn in kurzer Zeit eine möglichst große Aufladung des Energiespeichers 50 erfolgen soll. Wenn dagegen eine Aufladung mit hohem Wirkungsgrad erfolgen soll, ist die Kurve 70 vorzuziehen. 4th shows a diagram with a curve 70 and a curve 71 . The curve 70 and the curve 71 give an assignment of the temperature setpoint as a function T_S to the state of charge SOC . The curve 70 corresponds to the curve 70 of 3rd , and it enables energy-saving charging of the energy store 50 . The curve 71 shows an alternative assignment between the temperature setpoint T_S and the state of charge SOC . At the curve 71 is the temperature setpoint T_S higher than the curve 70 , and this makes higher charging currents possible. This is interesting, for example, when the charging point 10th a high charging capacity enables, or if possible, the largest possible charging of the energy store in a short time 50 should be done. If, on the other hand, charging with high efficiency is to take place, the curve is 70 preferable.

Bevorzugt hat die Steuervorrichtung 32 die Möglichkeit, mindestens zwei Kurven 70, 71 bzw. mindestens zwei Funktionen vorzusehen und dem Ladevorgang eine der Kurven 70, 71 bzw. Funktionen zu Grunde zu legen.The control device preferably 32 the possibility of at least two curves 70 , 71 respectively. provide at least two functions and the loading process one of the curves 70 , 71 or based on functions.

Die Kurven 70, 71 haben jeweils sechs unterschiedliche Temperaturwerte bzw. fünf Stufen. Es können auch weniger unterschiedliche Temperaturwerte wie drei unterschiedliche Temperaturwerte gewählt werden, oder aber beispielsweise 20 unterschiedliche Temperaturwerte. Es ist zudem möglich, die Funktion als mathematische, zu berechnende Funktion vorzugeben, in der auch zusätzliche Parameter wie die Maximalleistung des Ladepunkts oder die veranschlagte Ladedauer eingehen können.The curves 70 , 71 each have six different temperature values or five levels. Less different temperature values such as three different temperature values can also be selected, or for example 20th different temperature values. It is also possible to specify the function as a mathematical function to be calculated, which can also include additional parameters such as the maximum power of the charging point or the estimated charging time.

Die Steuervorrichtung 32 ist wie dargestellt bevorzugt dazu ausgebildet, die dem Temperatur-Sollwert T_S entsprechende Temperatur bei steigendem Ladezustand zumindest bereichsweise zu erhöhen. Dies ist vorteilhaft, da bei einem höheren Ladezustand eine höhere Temperatur erforderlich ist, um einen gleich bleibenden Ladestrom zu erzielen.The control device 32 is, as shown, preferably designed to match the temperature setpoint T_S to increase the corresponding temperature at least in regions as the state of charge rises. This is advantageous since a higher temperature requires a higher temperature in order to achieve a constant charging current.

5 zeigt in einem Flussdiagramm den grundsätzlichen Ablauf der Temperaturregelung. 5 shows the flow of temperature control in a flowchart.

Die Routine beginnt im Schritt S101, und es erfolgt ein Sprung zum Schritt S103, in dem der Wert SOC für den aktuellen Ladezustand des Energiespeichers 50 ermittelt wird. Anschließend wird im Schritt S105 der Temperatur-Sollwert T_S als Funktion des Ladezustandswerts SOC ermittelt. Im Schritt S107 wird der Temperaturwert T für die aktuelle Temperatur des Energiespeichers 50 ermittelt. Im Schritt S109 wird die Regeldifferenz (Regelabweichung) RGL_DIFF als Differenz des Temperaturwerts T und des Temperatur-Sollwerts T_S ermittelt. Im Schritt S111 wird aus der Regeldifferenz RGL_DIFF mit Hilfe einer Funktion g ein Ausgabewert OUT ermittelt, und der Ausgabewert OUT wird im Schritt S113 ausgegeben. Anschließend erfolgt ein Sprung zurück zum Schritt S103. Der Temperatur-Sollwert (T_S) wird somit fortdauernd in vorgegebenen zeitlichen Abständen als Funktion des Ladezustandswerts (SOC) ermittelt. Hierbei kann vor dem Sprung nach S103 eine vorgegebene Zeitdauer gewartet werden, oder die Routine kann per Timer-Interrupt aufgerufen werden, oder die Routine kann immer dann aufgerufen werden, wenn keine Routine mit höherer Priorität vorliegt.The routine begins in step S101 , and there is a jump to the step S103 in which the value SOC for the current state of charge of the energy storage 50 is determined. Then in step S105 the temperature setpoint T_S as a function of the state of charge value SOC determined. In step S107 becomes the temperature value T for the current temperature of the energy storage 50 determined. In step S109 the control difference (control deviation) RGL_DIFF is the difference of the temperature value T and the temperature setpoint T_S determined. In step S111 an output value OUT is determined from the control difference RGL_DIFF with the aid of a function g, and the output value OUT is in step S113 spent. Then jump back to the step S103 . The temperature setpoint ( T_S ) is thus continuously at predetermined time intervals as a function of the state of charge value ( SOC ) determined. This can be done before the jump S103 a predetermined period of time can be waited for, or the routine can be called using a timer interrupt, or the routine can be called whenever there is no routine with a higher priority.

Die Ermittlung des Ausgabewerts OUT im Schritt S111 kann bspw. einen Proportionalanteil, einen Integralanteil und einen Differenzialanteil enthalten, oder aber beispielsweise nur einen Proportionalanteil. Zudem kann eine Hysterese vorgesehen werden, bei der die Heizvorrichtung 54 erst dann eingeschaltet wird, wenn die Temperatur um einen vorgegebenen Mindestbetrag unter den Temperatur-Sollwert T_S gefallen ist. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen werden, dass die Heizvorrichtung 54 nach einer Aktivierung erst dann wieder abgeschaltet wird, wenn die Temperatur T um einen vorgegebenen Wert höher ist als der Temperatur-Sollwert T_S.The determination of the output value OUT in step S111 can contain, for example, a proportional component, an integral component and a differential component, or, for example, only a proportional component. In addition, a hysteresis can be provided in which the heating device 54 is only switched on when the temperature is below the temperature setpoint by a predetermined minimum amount T_S fell. Additionally or alternatively, it can be provided that the heating device 54 after activation it is only switched off when the temperature T is a predetermined value higher than the temperature setpoint T_S .

Die Steuervorrichtung 32 ist bevorzugt dazu ausgebildet, bei einer vorgegebenen Temperatur T des Energiespeichers 50 den Temperatur-Sollwert T_S erst dann zu erhöhen, wenn der Ladezustandswert SOC einen vorgegebenen Wert erreicht hat. Wenn also beispielsweise der Energiespeicher 50 eine Temperatur von 10 °C hat, findet bei einem Energiespeicher entsprechend 3 der Ladevorgang von 0 % bis knapp unter 95 % ohne Aktivierung der Heizvorrichtung 54 statt, und erst bei einem Ladezustand von ca. 95 % wird die Heizvorrichtung 54 aktiviert.The control device 32 is preferably designed at a predetermined temperature T of the energy store 50 the temperature setpoint T_S only increase when the state of charge value SOC has reached a predetermined value. So if, for example, the energy storage 50 has a temperature of 10 ° C, takes place accordingly with an energy store 3rd the charging process from 0% to just under 95% without activation of the heating device 54 instead, and only when the charge level is approximately 95% is the heating device 54 activated.

Wenn eine Aktivierung der Heizvorrichtung 54 erforderlich ist, kann auch ein kontinuierliches Heizen erfolgen, indem der Strom für die Heizvorrichtung entsprechend erhöht oder erniedrigt wird.When the heater is activated 54 If necessary, continuous heating can also take place by increasing or decreasing the current for the heating device accordingly.

Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich.Naturally, various modifications and modifications are possible within the scope of the present invention.

Beim vorliegenden Regler wird der zu regelnde Temperaturwert nur über die Heizvorrichtung beeinflusst. Bei Vorhandensein einer Kühlvorrichtung kann diese auch verwendet werden. Allerdings ist eine höhere Temperatur innerhalb eines vorgegebenen Rahmens grundsätzlich positiv. Die Zuschaltung einer Kühlvorrichtung ist daher weniger für den Temperaturregler relevant, sondern als Temperaturbegrenzung bei sehr hohen Temperaturen.In the present controller, the temperature value to be controlled is only influenced via the heating device. If a cooling device is present, it can also be used. However, a higher temperature is generally positive within a given range. The connection of a cooling device is therefore less relevant for the temperature controller, but as a temperature limitation at very high temperatures.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • JP 2010259308 A [0002]JP 2010259308 A [0002]
  • CN 107317067 A [0003]CN 107317067 A [0003]
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  • WO 2017/099649 A1 [0005]WO 2017/099649 A1 [0005]
  • GB 254280 B [0006]GB 254280 B [0006]

Claims (11)

Ladevorrichtung (30) zum Laden eines Energiespeichers (50), insbesondere für ein Fahrzeug (20), welche Ladevorrichtung (30) eine Steuervorrichtung (32) und eine Heizvorrichtung (54) aufweist, welche Steuervorrichtung (32) eine Empfangseinheit (35) und einen Temperaturregler (34) aufweist, welche Empfangseinheit (35) dazu ausgebildet ist, einen die Temperatur am Energiespeicher (50) charakterisierenden Temperaturwert (T) und einen den Ladezustand des Energiespeichers (50) charakterisierenden Ladezustandswert (SOC) zu empfangen, welche Steuervorrichtung (32) dazu ausgebildet ist, bei einem Ladevorgang den Temperatur-Sollwert (T_S) als Funktion des Ladezustandswerts (SOC) zu ermitteln, und welcher Temperaturregler (34) dazu ausgebildet ist, über die Heizvorrichtung (54) den Temperaturwert (T) auf den Temperatur-Sollwert (T_S) zu regeln.Charging device (30) for charging an energy store (50), in particular for a vehicle (20), which charging device (30) has a control device (32) and a heating device (54), which control device (32) has a receiving unit (35) and a temperature controller (34), which receiving unit (35) is designed to receive a temperature value (T) characterizing the temperature at the energy store (50) and a state of charge value (SOC) characterizing the state of charge of the energy store (50), which control device (32) is designed to receive one Charging to determine the temperature setpoint (T_S) as a function of the state of charge value (SOC), and which temperature controller (34) is designed to control the temperature value (T) to the temperature setpoint (T_S) via the heating device (54). Ladevorrichtung (30) nach Anspruch 1, bei welcher die Steuervorrichtung (32) dazu ausgebildet ist, beim Ladevorgang fortdauernd in vorgegebenen zeitlichen Abständen den Temperatur-Sollwert (T_S) als Funktion des Ladezustandswerts (SOC) zu ermitteln.Loading device (30) after Claim 1 , in which the control device (32) is designed to continuously determine the temperature setpoint (T_S) as a function of the state of charge value (SOC) during the charging process at predetermined time intervals. Ladevorrichtung (30) nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Steuervorrichtung (32) dazu ausgebildet ist, bei einer vorgegebenen Temperatur des Energiespeichers (50) den Temperatur-Sollwert erst dann zu erhöhen, wenn der Ladezustandswert (SOC) einen vorgegebenen Wert erreicht hat.Loading device (30) after Claim 1 or 2nd , in which the control device (32) is designed to increase the desired temperature value at a predetermined temperature of the energy store (50) only when the state of charge value (SOC) has reached a predetermined value. Ladevorrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Steuervorrichtung (32) dazu ausgebildet ist, bei einem Ladevorgang den Temperatur-Sollwert (T_S) als Funktion des Ladezustandswerts derart zu ermitteln, dass der Temperatur-Sollwert (T_S) im Bereich des Ladezustands zwischen 0 % und 100 % nicht konstant ist.Charging device (30) according to one of the preceding claims, in which the control device (32) is designed to determine the temperature setpoint (T_S) as a function of the charge state value during a charging process such that the temperature setpoint (T_S) in the range of State of charge between 0% and 100% is not constant. Ladevorrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Steuervorrichtung (32) dazu ausgebildet ist, bei einem Ladevorgang den Temperatur-Sollwert als Funktion des Ladezustandswerts derart zu ermitteln, dass für den Bereich des Ladezustands zwischen 0 % und 100 % mindestens drei unterschiedliche Temperatur-Sollwerte (T_S) auftreten, bevorzugt mindestens sechs unterschiedliche Temperatur-Sollwerte (T_S).Charging device (30) according to one of the preceding claims, in which the control device (32) is designed to determine the temperature setpoint as a function of the state of charge value during a charging process such that at least three for the range of the state of charge between 0% and 100% Different temperature setpoints (T_S) occur, preferably at least six different temperature setpoints (T_S). Ladevorrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Steuervorrichtung (32) dazu ausgebildet ist, die dem Temperatur-Sollwert entsprechende Temperatur bei steigendem Ladezustand zumindest bereichsweise zu erhöhen.Charging device (30) according to one of the preceding claims, in which the control device (32) is designed to increase the temperature corresponding to the temperature setpoint at least in regions as the state of charge increases. Ladevorrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Steuervorrichtung (32) dazu ausgebildet ist, bei einem Ladevorgang erst dann die Heizvorrichtung (54) zum Heizen zu aktivieren, wenn das erste Mal die dem Temperaturwert (T) entsprechende Temperatur geringer ist als die dem Temperatur-Sollwert (T_S) entsprechende Temperatur.Charging device (30) according to one of the preceding claims, in which the control device (32) is designed to only activate the heating device (54) for heating during a charging process when the temperature corresponding to the temperature value (T) is lower for the first time than the temperature corresponding to the temperature setpoint (T_S). Ladevorrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Steuervorrichtung (32) dazu ausgebildet ist, bei einem Ladevorgang den Temperatur-Sollwert als Funktion des Ladezustandswerts derart zu ermitteln, dass bei der dem Temperatur-Sollwert (T_S) entsprechenden Temperatur des Energiespeichers (50) und dem dem Ladezustandswert (SOC) entsprechenden Ladezustand des Energiespeichers (50) ein Ladevorgang möglich ist, dass aber zumindest teilweise bei der dem Temperatur-Sollwert (T_S) entsprechenden Temperatur kein Ladezustand von 100 % erreichbar ist.Charging device (30) according to one of the preceding claims, in which the control device (32) is designed to determine the desired temperature value as a function of the state of charge value during a charging process such that the temperature of the energy store corresponding to the desired temperature value (T_S) (50) and the state of charge of the energy store (50) corresponding to the state of charge (SOC), a charging process is possible, but at least partially at the temperature corresponding to the temperature setpoint (T_S) no state of charge of 100% can be achieved. Ladevorrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Steuervorrichtung (32) dazu ausgebildet ist, bei einem Ladevorgang den Temperatur-Sollwert (T_S) als Funktion des Ladezustandswerts (SOC) derart zu ermitteln, dass bei der dem Temperatur-Sollwert (T_S) entsprechenden Temperatur des Energiespeichers (50) und dem dem Ladezustandswert (SOC) entsprechenden Ladezustand des Energiespeichers (50) eine maximale Erhöhung des Ladezustands des Energiespeichers möglich ist, die unter 40 % des maximalen Ladezustands liegt.Charging device (30) according to one of the preceding claims, in which the control device (32) is designed to determine the temperature setpoint (T_S) as a function of the state of charge value (SOC) during a charging process such that the temperature setpoint ( T_S) corresponding temperature of the energy store (50) and the state of charge of the energy store (50) corresponding to the state of charge (SOC), a maximum increase in the state of charge of the energy store is possible, which is below 40% of the maximum state of charge. Ladevorrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Steuervorrichtung (32) mindestens zwei Funktionen (70, 71) zur Ermittlung des Temperatur-Sollwerts (T_S) als Funktion des Ladezustandswerts (SOC) aufweist, und bei welcher die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, eine Auswahl einer der mindestens zwei Funktionen (70, 71) für den Ladevorgang zu ermöglichen.Charging device (30) according to one of the preceding claims, in which the control device (32) has at least two functions (70, 71) for determining the temperature setpoint (T_S) as a function of the state of charge value (SOC), and in which the control device is designed for this purpose is to enable selection of one of the at least two functions (70, 71) for the charging process. Ladevorrichtung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Heizvorrichtung (54) eine elektrische Widerstandsheizung oder eine Wärmepumpe aufweist.Charging device (30) according to one of the preceding claims, wherein the heating device (54) comprises an electrical resistance heater or a heat pump.
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