DE102018209446A1 - Process for tempering an electrical energy store - Google Patents

Process for tempering an electrical energy store Download PDF

Info

Publication number
DE102018209446A1
DE102018209446A1 DE102018209446.2A DE102018209446A DE102018209446A1 DE 102018209446 A1 DE102018209446 A1 DE 102018209446A1 DE 102018209446 A DE102018209446 A DE 102018209446A DE 102018209446 A1 DE102018209446 A1 DE 102018209446A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heating
energy store
power
usage
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018209446.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Dave Andre
Christoph Bauer
Simon Nürnberger
Jan Philipp Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102018209446.2A priority Critical patent/DE102018209446A1/en
Priority to PCT/EP2019/062399 priority patent/WO2019238340A1/en
Publication of DE102018209446A1 publication Critical patent/DE102018209446A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/637—Control systems characterised by the use of reversible temperature-sensitive devices, e.g. NTC, PTC or bimetal devices; characterised by control of the internal current flowing through the cells, e.g. by switching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Prädizieren eines Nutzungsprofils für den Energiespeicher für einen vorausliegenden Zeitraum. Außerdem umfasst das Verfahren das Einstellen einer Heizleistung und/oder einer Zeitdauer zur Temperierung des Energiespeichers in Abhängigkeit von dem prädizierten Nutzungsprofil.A method for operating an electrical energy store in a vehicle is described. The method comprises predicting a usage profile for the energy store for a preceding period. In addition, the method includes setting a heating output and / or a time period for tempering the energy store as a function of the predicted usage profile.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Steuervorrichtung zur Temperierung eines elektrischen Energiespeichers.The invention relates to a method and a corresponding control device for tempering an electrical energy store.

Ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeugs, z.B. ein BEV (battery electric vehicle) oder ein Plug-In Hybrid, umfasst einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere einen elektrochemischen Energiespeicher wie z.B. einen Lithium Ionen basierten Energiespeicher, der eingerichtet ist, elektrische Energie für den Betrieb einer elektrischen Antriebsmaschine des Fahrzeugs zu speichern und bei Bedarf bereitzustellen.An at least partially electrically powered vehicle, e.g. a BEV (battery electric vehicle) or a plug-in hybrid comprises an electrical energy store, in particular an electrochemical energy store such as e.g. a lithium ion-based energy storage device, which is set up to store electrical energy for the operation of an electric drive machine of the vehicle and to make it available if required.

Die elektrische Leistung, die von einem elektrischen Energiespeicher bereitgestellt werden kann, ist typischerweise von der Temperatur des Energiespeichers abhängig. Insbesondere kann bei niedrigen Temperaturen (z.B. im Winter), die Leistungsfähigkeit eines elektrischen Energiespeichers signifikant reduziert sein, wodurch die Leistungsfähigkeit des Antriebs eines Fahrzeugs beeinträchtigt werden kann.The electrical power that can be provided by an electrical energy store is typically dependent on the temperature of the energy store. In particular, at low temperatures (e.g. in winter), the performance of an electrical energy storage device can be significantly reduced, as a result of which the performance of the drive of a vehicle can be impaired.

Der elektrische Energiespeicher eines Fahrzeugs kann daher eine Heizeinheit aufweisen, mit der der elektrische Energiespeicher beheizt werden kann, um insbesondere im Winter die Temperatur des elektrischen Energiespeichers und damit die Leistungsfähigkeit des Energiespeichers zu erhöhen. Die Heizeinheit wird typischerweise mit elektrischer Energie aus dem Energiespeicher betrieben. Diese elektrische Energie steht nicht mehr für den Betrieb der Antriebsmaschine des Fahrzeugs zur Verfügung, so dass die Reichweite des Fahrzeugs durch die Temperierung des Energiespeichers reduziert wird.The electrical energy store of a vehicle can therefore have a heating unit with which the electrical energy store can be heated in order to increase the temperature of the electrical energy store and thus the performance of the energy store, particularly in winter. The heating unit is typically operated with electrical energy from the energy store. This electrical energy is no longer available for operating the drive machine of the vehicle, so that the range of the vehicle is reduced by the temperature control of the energy store.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, die Energieeffizienz der Temperierung eines elektrischen Energiespeichers zu erhöhen, insbesondere um die Reichweite eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zu erhöhen.The present document deals with the technical problem of increasing the energy efficiency of the temperature control of an electrical energy store, in particular in order to increase the range of an at least partially electrically driven vehicle.

Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.The task is solved by the independent claim. Advantageous embodiments include described in the dependent claims. It is pointed out that additional features of a claim dependent on an independent claim without the features of the independent claim or only in combination with a subset of the features of the independent claim can form a separate invention that is independent of the combination of all features of the independent claim can be made the subject of an independent claim, a divisional application or a late application. This applies in the same way to the technical teachings described in the description, which can form an invention that is independent of the features of the independent claims.

Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Energiespeichers (insbesondere eines elektrochemischen Energiespeichers) eines Fahrzeugs (insbesondere eines Straßenkraftfahrzeugs) beschrieben. Der Energiespeicher kann eingerichtet sein, elektrisch Energie für den Betrieb einer elektrischen Antriebsmaschine des Fahrzeugs bereitzustellen. Der Energiespeicher kann z.B. eine Nennspannung von 300V, 400V oder mehr aufweisen.According to one aspect, a method for operating an electrical energy store (in particular an electrochemical energy store) of a vehicle (in particular a road motor vehicle) is described. The energy store can be set up to provide electrical energy for the operation of an electric drive machine of the vehicle. The energy store can e.g. have a nominal voltage of 300V, 400V or more.

Das Verfahren umfasst das Prädizieren eines Nutzungsprofils für den Energiespeicher für einen vorausliegenden Zeitraum (z.B. für einen Zeitraum von 2, 5, 10 Minuten oder länger). Mit anderen Worten, es kann prädiziert werden, wie der Energiespeicher in dem vorausliegenden Zeitraum genutzt werden soll. Dabei kann insbesondere ermittelt werden, welche Entladeleistungen und/oder welche Ladeleistungen durch den Energiespeicher zu erbringen bzw. aufzunehmen sind. Beispielsweise kann das prädizierte Nutzungsprofil einen prädizierten zeitlichen Verlauf von elektrischer Leistung anzeigen, die von dem Energiespeicher in dem vorausliegenden Zeitraum abzugeben und/oder aufzunehmen ist. Mit anderen Worten, es kann für eine Sequenz von Zeitpunkten (z.B. für 10, 20, 50, 100 oder mehr Zeitpunkte) ermittelt werden, welche Entladeleistung von dem Energiespeicher abzugeben bzw. welche Ladeleistung von dem Energiespeicher aufzunehmen ist.The method comprises predicting a usage profile for the energy store for a preceding period (e.g. for a period of 2, 5, 10 minutes or longer). In other words, it can be predicted how the energy store is to be used in the preceding period. In particular, it can be determined which discharge powers and / or which charging powers are to be provided or taken up by the energy store. For example, the predicted usage profile can indicate a predicted temporal course of electrical power that is to be delivered and / or recorded by the energy store in the preceding period. In other words, it can be determined for a sequence of points in time (e.g. for 10, 20, 50, 100 or more points in time) which discharge power is to be given off by the energy store or which charging power is to be taken up by the energy store.

Das Nutzungsprofil kann z.B. auf Basis eines geplanten Zielortes für eine vorausliegende Fahrt des Fahrzeugs prädiziert werden. Alternativ oder ergänzend kann das Nutzungsprofil auf Basis einer geplanten Fahrstrecke für eine vorausliegende Fahrt des Fahrzeugs prädiziert werden. Zu diesem Zweck kann digitale Karteninformation in Bezug auf ein Straßennetz und/oder Verkehrsinformation in Bezug auf das Straßennetz berücksichtigt werden. Alternativ oder ergänzend kann das Nutzungsprofil auf Basis von Nutzerinformation in Bezug auf ein bekanntes Fahrverhalten und/oder in Bezug auf einen Fahrstil eines Nutzers des Fahrzeugs prädiziert werden. Beispielsweise kann die Dauer einer vorausliegenden Fahrt und/oder der Leistungsbedarf für eine vorausliegende Fahrt in präziser Weise ermittelt werden.The usage profile can e.g. be predicted based on a planned destination for the vehicle to drive ahead. Alternatively or in addition, the usage profile can be predicted on the basis of a planned route for the vehicle to travel ahead. For this purpose, digital map information relating to a road network and / or traffic information relating to the road network can be taken into account. Alternatively or additionally, the usage profile can be predicted on the basis of user information in relation to a known driving behavior and / or in relation to a driving style of a user of the vehicle. For example, the duration of a journey ahead and / or the power requirement for a journey ahead can be determined in a precise manner.

Ferner umfasst das Verfahren das Einstellen der Heizleistung und/oder der Heizzeitdauer (insbesondere die über einen bestimmten Zeitraum gemittelte Heizleistung) zur Temperierung des Energiespeichers in Abhängigkeit von dem prädizierten Nutzungsprofil. Dabei können die Heizleistung und/oder die Heizzeitdauer (insbesondere die über einen bestimmten Zeitraum gemittelte Heizleistung) derart ermittelt werden, dass die kumulierte Energiemenge zur Temperierung des Energiespeichers für die Umsetzung des prädizierten Nutzungsprofils reduziert, insbesondere minimiert, wird.Furthermore, the method comprises setting the heating power and / or the heating time (in particular the heating power averaged over a certain period) for temperature control of the energy store depending on the predicted usage profile. The heating power and / or the heating time (in particular the one determined period of time averaged heating output) are determined in such a way that the cumulative amount of energy for temperature control of the energy store for the implementation of the predicted usage profile is reduced, in particular minimized.

Wie bereits oben dargelegt, kann das Nutzungsprofil den zeitlichen Verlauf der von dem Energiespeicher abzugebenden Entladeleistung bzw. aufzunehmenden Ladeleistung anzeigen. Die Heizleistung und/oder die Heizzeitdauer (insbesondere die über einen bestimmten Zeitraum gemittelte Heizleistung) können derart eingestellt werden, dass an jedem Zeitpunkt des vorausliegenden Zeitraums eine Leistungsbedingung erfüllt wird. Die Leistungsbedingung für einen bestimmten Zeitpunkt kann dabei fordern, dass an dem bestimmten Zeitpunkt die temperaturabhängige maximal mögliche Entladeleistung und/oder Ladeleistung des Energiespeichers der durch den prädizierten zeitlichen Verlauf angezeigten abzugebenden und/oder aufzunehmenden elektrischen Leistung entspricht oder diese übersteigt. Mit anderen Worten, die Leistungsbedingung kann fordern, dass an jedem Zeitpunkt des vorausliegenden Zeitraums das prädizierte Nutzungsprofil auch tatsächlich durch den Energiespeicher erbracht werden kann.As already explained above, the usage profile can indicate the time profile of the discharge power to be emitted by the energy store or the charging power to be absorbed. The heating power and / or the heating time period (in particular the heating power averaged over a certain period) can be set in such a way that a performance condition is fulfilled at every point in time of the preceding period. The power condition for a specific point in time can require that at the specific point in time the temperature-dependent maximum possible discharge power and / or charging power of the energy store corresponds to or exceeds the electrical power to be emitted and / or to be taken up indicated by the predicted time profile. In other words, the performance condition may require that the predicted usage profile can actually be provided by the energy store at any point in time in the preceding period.

Des Weiteren können die Heizleistung und/oder die Heizzeitdauer (insbesondere die über einen bestimmten Zeitraum gemittelte Heizleistung) derart eingestellt werden, dass an jedem Zeitpunkt des vorausliegenden Zeitraums die zur Temperierung des Energiespeichers aus dem Energiespeicher zu entnehmende kumulierte elektrische Energie, die erforderlich ist, um die Leistungsbedingung bis zu diesem Zeitpunkt zu erfüllen, reduziert, insbesondere minimiert, wird. Mit anderen Worten, die Heizleistung und/oder die Heizzeitdauer (insbesondere die über einen bestimmten Zeitraum gemittelte Heizleistung) können derart über der Zeit angepasst bzw. eingestellt werden, dass an jedem Zeitpunkt die Leistungsbedingung erfüllt ist, und dass die kumulierte Energiemenge, die zu diesem Zweck erforderlich ist, reduziert bzw. minimiert wird. Die Bereitstellung eines prädizierten Nutzungsprofils ermöglicht es somit, den Energieverbrauch eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeugs ohne Beschränkungen der Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren.Furthermore, the heating power and / or the heating time period (in particular the heating power averaged over a certain period) can be set such that the cumulative electrical energy that is required to be taken from the energy storage device for temperature control of the energy store at any point in time of the preceding period in order to fulfilling the performance condition up to this point in time is reduced, in particular minimized. In other words, the heating power and / or the heating duration (in particular the heating power averaged over a certain period) can be adjusted or adjusted over time in such a way that the power condition is fulfilled at all times and that the cumulative amount of energy associated with this Purpose is required, is reduced or minimized. The provision of a predicted usage profile thus makes it possible to reduce the energy consumption of an at least partially electrically operated vehicle without restricting the performance of the vehicle.

Das Verfahren kann umfassen, das Ermitteln von Werten von ein oder mehreren Zustandsparametern des elektrischen Energiespeichers. Dabei können die ein oder mehreren Zustandsparameter umfassen: die Temperatur des Energiespeichers, den Ladezustand des Energiespeichers, und/oder die Zellspannung an ein oder mehreren Speicherzellen des Energiespeichers. Die Heizleistung und/oder die Heizzeitdauer (insbesondere die über einen bestimmten Zeitraum gemittelte Heizleistung) können dann auch in Abhängigkeit von den ermittelten Werten der ein oder mehreren Zustandsparameter eingestellt werden. Durch die Berücksichtigung von ein oder mehreren Zustandsparametern kann die erforderliche Heizenergie zur Temperierung eines elektrischen Energiespeichers weiter reduziert werden.The method can include determining values of one or more state parameters of the electrical energy store. The one or more state parameters can include: the temperature of the energy store, the state of charge of the energy store, and / or the cell voltage at one or more storage cells of the energy store. The heating power and / or the heating period (in particular the heating power averaged over a certain period) can then also be set as a function of the determined values of the one or more status parameters. By taking one or more state parameters into account, the heating energy required for temperature control of an electrical energy store can be further reduced.

Die Heizleistung und/oder die Heizzeitdauer (insbesondere die über einen bestimmten Zeitraum gemittelte Heizleistung) zur Temperierung eines elektrischen Energiespeichers können auf Basis eines vordefinierten Heizplans ermittelt werden. Dabei kann der Heizplan im Vorfeld (z.B. experimentell) ermittelt und auf einer Speichereinheit des Fahrzeugs gespeichert werden. Der Heizplan kann z.B. für unterschiedliche Nutzungsprofile und/oder für unterschiedliche Werte der ein oder mehreren Zustandsparameter die jeweilige Heizleistung und/oder die jeweilige Heizzeitdauer (insbesondere die jeweilige über einen bestimmten Zeitraum gemittelte Heizleistung) anzeigen. Durch die Berücksichtigung eines vordefinierten Heizplans kann die zur Temperierung des Energiespeichers erforderliche Energiemenge in effizienter und präziser Weise reduziert werden.The heating power and / or the heating time (in particular the heating power averaged over a certain period) for temperature control of an electrical energy store can be determined on the basis of a predefined heating plan. The heating plan can be determined in advance (e.g. experimentally) and saved on a storage unit of the vehicle. The heating schedule can e.g. For different usage profiles and / or for different values of the one or more status parameters, the respective heating output and / or the respective heating time period (in particular the respective heating output averaged over a certain period) are displayed. By taking a predefined heating plan into account, the amount of energy required to temper the energy storage can be reduced in an efficient and precise manner.

Der Energiespeicher kann eine Mehrzahl von Speicherzellen umfassen, die zumindest teilweise parallel und/oder zumindest teilweise in Reihe zueinander verschaltet sind. Eine Speicherzelle kann dabei ein (zellinternes) Heizmodul umfassen, das eingerichtet ist, der Speicherzelle mit einer veränderbaren Heizleistung thermische Energie zuzuführen. Die Speicherzellen eines Energiespeichers können somit in effizienter und unmittelbarer Weise durch zellinterne Heizmodule aufgeheizt werden. Dabei kann die elektrische Energie für den Betrieb der einzelnen Heizmodule direkt aus der jeweiligen Speicherzelle entnommen werden. Die Heizleistung und/oder die Heizzeitdauer (insbesondere die über einen bestimmten Zeitraum gemittelte Heizleistung) der einzelnen Heizmodule der Mehrzahl von Speicherzellen können dann in Abhängigkeit von dem Nutzungsprofil eingestellt werden. So kann eine besonders effiziente und präzise Temperierung eines Energiespeichers bewirkt werden.The energy store can comprise a plurality of storage cells which are at least partially connected in parallel and / or at least partially in series with one another. A storage cell can comprise a (cell-internal) heating module which is set up to supply thermal energy to the storage cell with a variable heating power. The storage cells of an energy store can thus be heated up in an efficient and immediate manner by means of cell-internal heating modules. The electrical energy for the operation of the individual heating modules can be taken directly from the respective storage cell. The heating power and / or the heating duration (in particular the heating power averaged over a certain period) of the individual heating modules of the plurality of storage cells can then be set as a function of the usage profile. In this way, a particularly efficient and precise temperature control of an energy store can be achieved.

Ein Heizmodul kann ein oder mehrere Heizplatten umfassen, die über ein oder mehrere Schaltelemente aktiviert oder deaktiviert werden können. Die Heizleistung kann somit durch die Aktivierung bzw. die Deaktivierung einzelner Heizplatten verändert werden.A heating module can comprise one or more heating plates, which can be activated or deactivated via one or more switching elements. The heating output can thus be changed by activating or deactivating individual heating plates.

Alternativ oder ergänzend kann eine Heizplatte eines Heizmoduls eine Mehrzahl von Heizwiderständen umfassen, die über ein oder mehrere Schaltelemente aktiviert oder deaktiviert und/oder in Reihe zueinander und/oder in Serie zueinander angeordnet werden können. Durch die Anordnung und/oder Aktivierung von einzelnen Heizwiderständen kann die Heizleistung eines Heizmoduls in präziser Weise eingestellt werden.Alternatively or additionally, a heating plate of a heating module can comprise a plurality of heating resistors which can be activated or deactivated via one or more switching elements and / or can be arranged in series with one another and / or in series with one another. By arranging and / or activating individuals Heating resistors can be used to set the heating output of a heating module in a precise manner.

Alternativ oder ergänzend kann das Heizmodul einer ersten Speicherzelle ggf. durch ein oder mehrere Schaltelemente mit einer anderen zweiten Speicherzelle elektrisch leitend verbunden werden, um eine Energieversorgung des Heizmoduls aus der anderen zweiten Speicherzelle zu bewirken. So kann z.B. bewirkt werden, dass die Heizmodule mehrerer Speicherzellen nur von einer einzigen Speicherzelle elektrisch versorgt werden, um die Heizleistung zu reduzieren. Andererseits kann ggf. bewirkt werden, dass ein Heizmodul aus mehreren Speicherzellen elektrisch versorgt wird, um die Heizleistung zu erhöhen.As an alternative or in addition, the heating module of a first memory cell can optionally be electrically conductively connected to another second memory cell by means of one or more switching elements in order to bring about an energy supply for the heating module from the other second memory cell. For example, are caused that the heating modules of several memory cells are only electrically supplied by a single memory cell in order to reduce the heating power. On the other hand, a heating module can optionally be supplied with electricity from several storage cells in order to increase the heating output.

Das Verfahren kann umfassen, das Ansteuerung der ein oder mehreren Schaltelemente, um die Heizleistung eines Heizmoduls einzustellen. So kann die Heizleistung zur Temperierung eines Energiespeichers in präziser Weise verändert werden.The method can include controlling the one or more switching elements in order to adjust the heating power of a heating module. In this way, the heating output for temperature control of an energy store can be changed in a precise manner.

Der Energiespeicher kann zumindest ein Heizmodul bzw. zumindest eine Heizeinheit umfassen, das bzw. die eingerichtet ist, dem Energiespeicher in einem aktiven Zustand thermische Energie zuzuführen. Es kann dann ein gepulstes Aktivieren des Heizmoduls bzw. des Heizelements durch eine Sequenz von Aktivierungspulsen erfolgen, so dass die Heizzeitdauer und damit die mittlere Heizleistung durch die Pulsweite der Aktivierungspulse eingestellt werden. Der gepulste Betrieb eines Heizmoduls ermöglicht es, in effizienter und präziser Weise die (mittlere) Heizleistung zur Temperierung eines elektrischen Energiespeichers einzustellen.The energy store can comprise at least one heating module or at least one heating unit that is configured to supply thermal energy to the energy store in an active state. A pulsed activation of the heating module or of the heating element can then take place by means of a sequence of activation pulses, so that the heating period and thus the average heating power are set by the pulse width of the activation pulses. The pulsed operation of a heating module makes it possible to set the (average) heating power for temperature control of an electrical energy store in an efficient and precise manner.

Das Verfahren kann umfassen, das Ermitteln bzw. das Auswählen eines Nutzungsszenarios für die vorausliegende Nutzung des Energiespeichers (d.h. für den vorausliegenden Zeitraum) aus einer Mehrzahl von vordefinierten Nutzungsszenarien. Die Mehrzahl von vordefinierten Nutzungsszenarien kann z.B. umfassen: ein Nutzungsszenario für eine relativ kurze Fahrt; ein Nutzungsszenario für eine relativ lange Fahrt; ein Nutzungsszenario für das Laden des Energiespeichers mit einer relativ geringen Ladeleistung; ein Nutzungsszenario für das Laden des Energiespeichers mit einer relativ hohen Ladeleistung; und/oder ein Nutzungsszenario für eine Einbindung des Energiespeichers in ein elektrisches Versorgungsnetz. Die Heizleistung und/oder die Heizzeitdauer (insbesondere die über einen bestimmten Zeitraum gemittelte Heizleistung) können dann in Abhängigkeit von dem ermittelten Nutzungsszenario eingestellt werden. Dabei können für die unterschiedlichen Nutzungsszenarien unterschiedliche Heizpläne bereitgestellt werden. Durch die Berücksichtigung von unterschiedlichen vordefinierten Nutzungsszenarien kann der Energieverbrauch zur Temperierung eines elektrischen Energiespeichers weiter reduziert werden.The method may include determining or selecting a usage scenario for the previous use of the energy store (i.e. for the upcoming period) from a plurality of predefined usage scenarios. The majority of predefined usage scenarios can e.g. include: a usage scenario for a relatively short drive; a usage scenario for a relatively long drive; a usage scenario for charging the energy store with a relatively low charging power; a usage scenario for charging the energy storage device with a relatively high charging power; and / or a usage scenario for integrating the energy store into an electrical supply network. The heating power and / or the heating period (in particular the heating power averaged over a certain period) can then be set depending on the determined usage scenario. Different heating plans can be provided for the different usage scenarios. By taking into account different predefined usage scenarios, the energy consumption for temperature control of an electrical energy store can be further reduced.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuervorrichtung für eine Heizeinheit bzw. für ein Heizmodul eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs beschrieben. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, ein Nutzungsprofil für den Energiespeicher für einen vorausliegenden Zeitraum zu prädizieren. Außerdem ist die Steuervorrichtung eingerichtet, die von der Heizeinheit bzw. dem Heizmodul bewirkte Heizleistung und/oder Heizzeitdauer (insbesondere die über einen bestimmten Zeitraum gemittelte Heizleistung) zur Temperierung des Energiespeichers in Abhängigkeit von dem prädizierten Nutzungsprofil einzustellen.According to a further aspect, a control device for a heating unit or for a heating module of an electrical energy store of a vehicle is described. The control device is set up to predict a usage profile for the energy store for a preceding period of time. In addition, the control device is set up to adjust the heating power and / or heating time caused by the heating unit or the heating module (in particular the heating power averaged over a certain period) for temperature control of the energy store depending on the predicted usage profile.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Straßenkraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Steuervorrichtung umfasst.According to a further aspect, a road motor vehicle (in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle) is described which comprises the control device described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a software (SW) program is described. The SW program can be set up to be executed on a processor (e.g. on a control device of a vehicle) and thereby to carry out the method described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a storage medium is described. The storage medium can comprise a software program which is set up to be executed on a processor and thereby to carry out the method described in this document.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be noted that the methods, devices and systems described in this document can be used both alone and in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspect of the methods, devices and systems described in this document can be combined with one another in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined with one another in a variety of ways.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

  • 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;
  • 2a ein beispielhaftes Speichermodul für einen elektrischen Energiespeicher eines Fahrzeugs;
  • 2b und 2c beispielhafte Speicherzellen für ein Speichermodul;
  • 2d beispielhafte Heizplatten für eine Speicherzelle;
  • 2e eine beispielhafte Energieversorgung einer Heizplatte;
  • 3a beispielhafte Leistungs-Kenndaten eines Energiespeichers;
  • 3b eine beispielhafte prädizierte Leistungsprognose für ein Fahrzeug; und
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Temperierung eines elektrischen Energiespeichers.
The invention is described in more detail below on the basis of exemplary embodiments. Show
  • 1 exemplary components of a vehicle;
  • 2a an exemplary memory module for an electrical energy store of a vehicle;
  • 2 B and 2c exemplary memory cells for a memory module;
  • 2d exemplary heating plates for a storage cell;
  • 2e an exemplary power supply to a hot plate;
  • 3a exemplary performance characteristics of an energy store;
  • 3b an exemplary predicted performance forecast for a vehicle; and
  • 4 a flowchart of an exemplary method for temperature control of an electrical energy store.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten Temperierung eines elektrischen Energiespeichers eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs. In diesem Zusammenhang zeigt 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs 100. Insbesondere zeigt 1 eine elektrische Antriebsmaschine 104, die eingerichtet ist, eine Antriebsachse 102 und/oder ein oder mehrere Räder 103 des Fahrzeugs 100 anzutreiben. Elektrische Energie für den Betrieb der Antriebsmaschine 104 wird dabei aus einem elektrischen Energiespeicher 110, insbesondere aus einem elektrochemischen Energiespeicher, bezogen. Der Energiespeicher 110 kann eine Heizeinheit 111 umfassen, die eingerichtet ist, die ein oder mehreren Speicherzellen des Energiespeichers 110 zu heizen, um die Temperatur und damit die Leistungsfähigkeit des Energiespeichers 110 zu erhöhen.As stated at the beginning, the present document deals with the efficient temperature control of an electrical energy store of an at least partially electrically driven vehicle. In this context shows 1 exemplary components of a vehicle 100 , In particular shows 1 an electric prime mover 104 that is set up a drive axle 102 and / or one or more wheels 103 of the vehicle 100 drive. Electrical energy for operating the drive machine 104 becomes an electrical energy storage 110 , in particular from an electrochemical energy store. The energy storage 110 can be a heating unit 111 comprise, which is set up, the one or more storage cells of the energy store 110 to heat to the temperature and thus the performance of the energy storage 110 to increase.

Eine Steuervorrichtung 101 (z.B. ein Steuergerät) des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, die Antriebsmaschine 104 anzusteuern, z.B. so dass von der Antriebsmaschine 104 ein bestimmtes Antriebsmoment gestellt wird. Des Weiteren kann die Steuervorrichtung 101 eingerichtet sein, die Heizeinheit 111 anzusteuern, um die ein oder mehreren Speicherzellen des Energiespeichers 110 auf eine bestimmte Temperatur aufzuheizen. Dabei kann mittels eines Temperatursensors 112 die Temperatur der ein oder mehreren Speicherzellen erfasst werden, um eine präzise Einstellung, insbesondere Regelung, der Temperatur zu ermöglichen.A control device 101 (e.g. a control unit) of the vehicle 100 can be set up the prime mover 104 to be controlled, for example by the drive machine 104 a certain drive torque is set. Furthermore, the control device 101 be set up, the heating unit 111 to control the one or more storage cells of the energy store 110 to heat up to a certain temperature. This can be done using a temperature sensor 112 the temperature of the one or more storage cells is recorded in order to enable a precise setting, in particular regulation, of the temperature.

2a zeigt ein beispielhaftes Speichermodul 200 mit einer Mehrzahl von Speicherzellen 210. Der Energiespeicher 110 eines Fahrzeugs 100 kann ein oder mehrere derartige Speichermodule 200 umfassen. In dem dargestellten Beispiel sind jeweils zwei Speicherzellen 210 über Kontaktbrücken 203 parallel zueinander angeordnet (insbesondere um die Kapazität des Speichermoduls 200 zu erhöhen). Des Weiteren sind Gruppen von parallel geschalteten Speicherzellen 210 über Kontaktbrücken 204 in Reihe geschaltet (insbesondere um die Nennspannung des Speichermoduls 200 zu erhöhen). 2a shows an exemplary memory module 200 with a plurality of memory cells 210 , The energy storage 110 of a vehicle 100 can one or more such memory modules 200 include. In the example shown, there are two memory cells each 210 via contact bridges 203 arranged parallel to each other (especially around the capacity of the memory module 200 to increase). Furthermore there are groups of memory cells connected in parallel 210 via contact bridges 204 connected in series (especially around the nominal voltage of the memory module 200 to increase).

Wie in den 2a und 2b dargestellt, umfasst eine Speicherzelle 210 einen Zellwickel 215, der durch eine Isolierschicht 214 und einen (typischerweise metallischen) Zellbecher 213 umgeben ist. Außerdem umfasst eine Speicherzelle 210 einen positiven Anschluss bzw. Terminal 211 und einen negativen Anschluss bzw. Terminal 212. Zwischen dem positiven Anschluss 211 und dem negativen Anschluss 212 liegt eine Zellspannung an. Des Weiteren fließt an den Anschlüssen 211, 212 ein Zellstrom (entweder ein Ladestrom in die Speicherzelle 210 hinein bzw. ein Entladestrom aus der Speicherzelle 210 heraus).As in the 2a and 2 B shown comprises a memory cell 210 a cell wrap 215 by an insulating layer 214 and a (typically metallic) cell cup 213 is surrounded. Also includes a memory cell 210 a positive connection or terminal 211 and a negative connection or terminal 212 , Between the positive connection 211 and the negative connection 212 there is a cell voltage. Furthermore flows at the connections 211 . 212 a cell current (either a charging current into the memory cell 210 or a discharge current from the memory cell 210 out).

Der positive Anschluss 211 einer ersten Speicherzelle 210 der Reihenschaltung von Speicherzellen 210 bildet einen positiven Anschluss 201 des Speichermoduls 200 und der negative Anschluss 212 einer letzten Speicherzelle 210 der Reihenschaltung von Speicherzellen 210 bildet einen negativen Anschluss 202 des Speichermoduls 200. Zwischen dem positiven Anschluss 201 und dem negativen Anschluss 202 des Speichermoduls 200 liegt eine Modulspannung an (die der Summe der Zellspannungen der in Reihe geschalteten Speicherzellen 110 entspricht). Des Weiteren fließt an den Anschlüssen 201, 202 des Speichermoduls 200 ein Modulstrom (der der Summe der Zellströme der parallel zueinander geschalteten Speicherzellen 210 entspricht).The positive connection 211 a first memory cell 210 the series connection of memory cells 210 forms a positive connection 201 of the memory module 200 and the negative connection 212 a last memory cell 210 the series connection of memory cells 210 forms a negative connection 202 of the memory module 200 , Between the positive connection 201 and the negative connection 202 of the memory module 200 there is a module voltage (the sum of the cell voltages of the memory cells connected in series 110 corresponds). Furthermore flows at the connections 201 . 202 of the memory module 200 a module current (the sum of the cell currents of the memory cells connected in parallel to one another 210 corresponds).

Mit sinkender Temperatur sinkt typischerweise die elektrische Leistung, die durch die Speicherzellen 210 eines Speichermoduls 200 aufgenommen bzw. abgegeben werden kann. Es kann daher erforderlich sein, eine Heizeinheit 111 bereitzustellen, um die Speicherzellen 210 eines Speichermoduls 200 zu erwärmen und um damit auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen die elektrische Leistung der Speicherzellen 210 zu erhöhen. Eine Heizeinheit 111 kann z.B. Heizdrähte umfassen, die an den Außenwänden (insbesondere an den Zellbechern 215) der Speicherzellen 210 angeordnet sind und die von außen mit elektrischer Energie versorgt werden. Alternativ oder ergänzend kann innerhalb der einzelnen Speicherzellen 210 jeweils ein Heizmodul 221 verbaut werden, um in unmittelbarer Nähe zu den Speicherzellen 210 thermische Energie zum Heizen der Speicherzellen 210 bereitzustellen (siehe 2c).As the temperature drops, the electrical power generated by the storage cells typically drops 210 a memory module 200 can be recorded or delivered. A heating unit may therefore be required 111 provide to the memory cells 210 a memory module 200 to heat and thus the electrical performance of the storage cells even at low ambient temperatures 210 to increase. A heating unit 111 can include, for example, heating wires attached to the outer walls (especially to the cell cups) 215 ) of the memory cells 210 are arranged and are supplied with electrical energy from the outside. Alternatively or additionally, the individual memory cells can be used 210 one heating module each 221 be installed in close proximity to the storage cells 210 thermal energy for heating the storage cells 210 to be provided (see 2c ).

Ein Heizmodul 221 kann ausgebildet sein, die Heizrate, mit der eine Speicherzelle 210 geheizt wird, zu verändern. Mit andern Worten, das Heizmodul 221 einer Speicherzelle 210 kann eingerichtet sein, die thermische Leistung, mit der die Speicherzelle 210 geheizt wird, zu variieren. Beispielsweise kann ein Heizmodul 221 einer Speicherzelle 210, wie in 2d auf der linken Seite dargestellt, mehrere Heizplatten 230 aufweisen, die durch Schaltelemente 231 parallel und/oder in Reihe zueinander geschaltet werden können. So kann der Heizwiderstand des Heizmoduls 221 und damit die Heizleistung des Heizmoduls 221 verändert werden.A heating module 221 can be designed, the heating rate at which a memory cell 210 is heated to change. In other words, the heating module 221 a memory cell 210 can be set up the thermal power with which the memory cell 210 is heated to vary. For example, a heating module 221 a memory cell 210 , as in 2d shown on the left, several heating plates 230 have by switching elements 231 can be connected in parallel and / or in series to each other. So the heating resistor of the heating module 221 and thus the heating power of the heating module 221 to be changed.

Alternativ oder ergänzend kann eine Heizplatte 230 in eine Vielzahl von Widerstandsbereichen 232 unterteilt sein, die möglichst gleichmäßig über der Fläche der Heizplatte 230 verteilt sind (siehe 2d, rechte Seite). Durch Schaltelemente 233 können die einzelnen Widerstandsbereiche 232 zugeschaltet oder weggeschaltet werden, um den Heizwiderstand und damit die Heizleistung eines Heizmoduls 221 einzustellen.Alternatively or in addition, a heating plate can be used 230 in a variety of resistance areas 232 be divided as evenly as possible over the surface of the heating plate 230 are distributed (see 2d , right side). Through switching elements 233 can the individual resistance ranges 232 can be switched on or off to increase the heating resistance and thus the heating output of a heating module 221 adjust.

Alternativ oder ergänzend kann ein Heizmodul 221 gepulst bestromt werden. Dabei können die Heizzeitdauer und damit die (mittlere) Heizleistung über die Pulsweite der Strompulse verändert werden.Alternatively or in addition, a heating module can be used 221 be pulsed energized. The heating time and thus the (average) heating power can be changed via the pulse width of the current pulses.

2e zeigt beispielhaft zwei Speicherzellen 210 mit jeweiligen Heizmodulen 221. Durch ein oder mehrere Schaltelemente 235 kann das Heizmodul 221 einer ersten Speicherzelle 210 mit dem Heizmodul 221 einer zweiten Speicherzelle 210 oder mit den Terminals 211, 212 der zweiten Speicherzelle 210 verbunden werden. So kann bewirkt werden, dass die Heizmodule 221 mehrerer Speicherzellen 210 aus einer einzigen Speicherzelle 210 elektrisch versorgt werden können (um die Heizleistung zu reduzieren). Alternativ oder ergänzend kann bewirkt werden, dass ein Heizmodul 221 aus mehreren Speicherzellen 210 gleichzeitig elektrisch versorgt wird (um die Heizleistung zu erhöhen). 2e shows an example of two memory cells 210 with respective heating modules 221 , Through one or more switching elements 235 can the heating module 221 a first memory cell 210 with the heating module 221 a second memory cell 210 or with the terminals 211 . 212 the second memory cell 210 get connected. This can cause the heating modules 221 several memory cells 210 from a single memory cell 210 can be supplied with electricity (to reduce the heating output). Alternatively or additionally, a heating module can be brought about 221 from several memory cells 210 is simultaneously supplied with electricity (to increase the heating output).

Bei dem Betrieb der Heizmodule 221 der einzelnen Speicherzellen 210 kann eine Balancingphase vorgesehen werden, um den Ladezustand und/oder die Zellspannung der einzelnen Speicherzellen 210 anzugleichen (und um Ausgleichsströme zwischen den (parallel geschalteten) Speicherzellen 210 zu vermeiden bzw. zu reduzieren). Alternativ oder ergänzend kann die Heizleistung für die einzelnen Heizmodule 221 derart eingestellt werden, dass automatisch ein Balancing der Speicherzellen 210 erfolgt.When operating the heating modules 221 of the individual memory cells 210 a balancing phase can be provided to determine the state of charge and / or the cell voltage of the individual memory cells 210 equalize (and to equalize currents between the (parallel connected) memory cells 210 to avoid or reduce). Alternatively or in addition, the heating output for the individual heating modules 221 can be set such that the memory cells are automatically balanced 210 he follows.

Die einzelnen Speicherzellen 210 eines Speichermoduls 200 bzw. eines elektrischen Energiespeichers 110 (der z.B. ein oder mehrere Speichermodule 200 umfasst) können somit individuell beheizt werden, um die Temperatur der einzelnen Speicherzellen 210 zu erhöhen, und um damit die Leistungsfähigkeit der einzelnen Speicherzellen 210 zu erhöhen. Dabei kann die Heizleistung (und somit der Gradient des Temperaturanstiegs) der einzelnen Speicherzellen 210 veränderbar bzw. einstellbar sein. Die Heizleistung zum Erwärmen einer Speicherzelle 210 kann dabei direkt aus der Speicherzelle 210 selbst bezogen werden, um eine möglichst energieeffiziente Temperierung zu ermöglichen.The individual memory cells 210 a memory module 200 or an electrical energy storage 110 (eg one or more memory modules 200 thus) can be individually heated to the temperature of the individual storage cells 210 to increase, and thus the performance of the individual memory cells 210 to increase. The heating power (and thus the gradient of the temperature rise) of the individual storage cells can be changed 210 be changeable or adjustable. The heating power for heating a storage cell 210 can be directly from the memory cell 210 be sourced to enable the most energy-efficient temperature control possible.

3a veranschaulicht einen beispielhaften Zusammenhang 303 zwischen der Entladeleistung 302 eines Energiespeichers 110 (bzw. einer Speicherzelle 210) und der Temperatur 301 des Energiespeichers 110 (bzw. der Speicherzelle 210). Ein entsprechender Zusammenhang 303 gilt typischerweise für die Ladeleistung eines Energiespeichers 110. Dabei kann die Temperaturabhängigkeit der Ladeleistung stärker sein als die Temperaturabhängigkeit der Entladeleistung. Aus 3a ist insbesondere zu entnehmen, dass die maximale Entladeleistung (und/oder die maximale Ladeleistung) 304 eines Energiespeichers 110 (bzw. einer Speicherzelle 210) typischerweise erst bei einer bestimmten Zieltemperatur 305 (z.B. von 20°C) erreicht wird. 3a illustrates an exemplary relationship 303 between the discharge power 302 an energy storage 110 (or a memory cell 210 ) and the temperature 301 of the energy storage 110 (or the memory cell 210 ). A corresponding connection 303 typically applies to the charging capacity of an energy store 110 , The temperature dependence of the charging power can be stronger than the temperature dependence of the discharging power. Out 3a it can be seen in particular that the maximum discharge power (and / or the maximum charging power) 304 an energy storage 110 (or a memory cell 210 ) typically only at a certain target temperature 305 (e.g. from 20 ° C) is reached.

Bei der Inbetriebnahme eines Fahrzeugs 100 kann die Temperatur 301 des Energiespeichers 110 insbesondere im Winter deutlich unter der Zieltemperatur 305 liegen. Als Folge daraus können bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs 100 die Entladeleistung 302 des Energiespeichers 110 und damit auch die verfügbare Antriebsleistung des Fahrzeugs 100 reduziert sein. Bei Inbetriebnahme können somit die Heizeinheit 111 des Energiespeichers 110 bzw. die Heizmodule 221 der Speicherzellen 210 betrieben werden (z.B. mit einer maximal möglichen Heizleistung), um die Temperatur 301 möglichst schnell auf die Zieltemperatur 305 zu erhöhen. Dies führt jedoch zu einem relativ hohen Energieverbrauch.When starting up a vehicle 100 can the temperature 301 of the energy storage 110 especially in winter, well below the target temperature 305 lie. As a result, when starting the vehicle 100 the discharge power 302 of the energy storage 110 and thus the available drive power of the vehicle 100 be reduced. The heating unit can thus be used during commissioning 111 of the energy storage 110 or the heating modules 221 of the memory cells 210 be operated (e.g. with a maximum possible heating output) to the temperature 301 to the target temperature as quickly as possible 305 to increase. However, this leads to a relatively high energy consumption.

Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet ist, ein zukünftiges Nutzungsprofil des elektrischen Energiespeichers 110 zu prädizieren. Insbesondere kann die Entladeleistung und/oder die Ladeleistung prädiziert werden, die in einem vorausliegenden Zeitraum entnommen und/oder aufgenommen werden soll. Das Nutzungsprofil des Energiespeichers 110 kann auf Basis von Plandaten 120 eines Nutzers des Fahrzeugs 100 ermittelt werden. Beispielhafte Plandaten 120 sind

  • • eine geplante Fahrroute für das Fahrzeug 100 (z.B. nach Eingabe eines Zielortes über eine Navigationsvorrichtung des Fahrzeugs 100);
  • • Daten, die anzeigen, wie der Nutzer des Fahrzeugs 100 das Fahrzeug 100 in der Vergangenheit genutzt hat; und/oder
  • • ein geplanter Zielort (z.B. eine Ladestation zum Laden des elektrischen Energiespeichers 110).
The control unit 101 can be set up, a future usage profile of the electrical energy storage 110 to predict. In particular, the discharge power and / or the charging power can be predicted, which is to be removed and / or recorded in a preceding period. The usage profile of the energy storage 110 can be based on planning data 120 of a user of the vehicle 100 be determined. Exemplary planning data 120 are
  • • a planned route for the vehicle 100 (eg after entering a destination via a navigation device of the vehicle 100 );
  • • Data that indicate how the user of the vehicle 100 the vehicle 100 has used in the past; and or
  • • A planned destination (for example a charging station for charging the electrical energy store 110 ).

Alternativ oder ergänzend können Randbedingungen und/oder Zustandsparameter des Betriebs des elektrischen Energiespeichers 110 berücksichtigt werden. Beispielhafte Randbedingungen und/oder Zustandsparameter sind

  • • die aktuelle Temperatur 301 des Energiespeichers 110; und/oder
  • • der aktuelle Ladezustand (bzw. State of Charge, SOC) des Energiespeichers 110; und/oder
  • • Wetterdaten in Bezug auf klimatische Bedingungen in der Umgebung des Fahrzeugs 100; und/oder
  • • ein bekanntes Fahrverhalten und/oder ein bekannter Fahrstil eines Nutzers des Fahrzeugs 100.
As an alternative or in addition, boundary conditions and / or state parameters of the operation of the electrical energy store can be used 110 be taken into account. Exemplary boundary conditions and / or state parameters are
  • • the current temperature 301 of the energy storage 110 ; and or
  • • the current state of charge (or State of Charge, SOC) of the energy store 110 ; and or
  • • Weather data related to climatic conditions around the vehicle 100 ; and or
  • A known driving behavior and / or a known driving style of a user of the vehicle 100 ,

Auf Basis der Plandaten 120 kann, wie in 3b beispielhaft dargestellt, ein prädizierter Leistungsverlauf 313 ermittelt werden, wobei der Leistungsverlauf 313 die Leistung 312 als Funktion der Zeit 311 anzeigt, die dem Energiespeicher 110 voraussichtlich entnommen und/oder zugeführt werden wird. Die Temperierung des Energiespeichers 110 durch den Betrieb der Heizeinheit 111 kann dann in Abhängigkeit von dem prädizierten Leistungsverlauf 313 erfolgen. Beispielsweise kann die Temperierung des Energiespeichers 110 derart erfolgen, dass der Energiespeicher 110 zu jedem Zeitpunkt 311 entlang des prädizierten Leistungsverlaufs 313 die von dem Leistungsverlauf 313 angezeigte Leistung 312 abgeben kann, dabei aber ggf. keine zusätzlichen Leistungsreserven aufweist. In dem in 3b dargestellten Beispiel kann z.B. die Temperierung des Energiespeichers 110 derart erfolgen, dass der Energiespeicher 110 erst an dem Zeitpunkt 315, an dem die maximal mögliche Leistung 304 benötigt wird, die Zieltemperatur 305 aufweist.Based on the planning data 120 can, as in 3b shown as an example, a predicted performance curve 313 be determined, the performance history 313 the performance 312 as a function of time 311 indicates the energy storage 110 is expected to be removed and / or fed. The temperature control of the energy storage 110 by operating the heating unit 111 can then depend on the predicted performance 313 respectively. For example, the temperature control of the energy store 110 done in such a way that the energy storage 110 anytime 311 along the predicted performance curve 313 that of the performance history 313 displayed performance 312 can deliver, but may not have any additional performance reserves. In the in 3b The example shown can, for example, temper the energy store 110 done in such a way that the energy storage 110 only at the time 315 on which the maximum possible performance 304 the target temperature is required 305 having.

Durch die Berücksichtigung von Plandaten 120 und insbesondere durch die Berücksichtigung eines prädizierten Leistungsverlaufs 313 kann somit die Heizleistung der Heizeinheit 111 eines Energiespeichers 110 bedarfsgerecht eingestellt werden. Dabei kann ein Betrieb der Heizeinheit 111 zumindest teilweise auf Zeiträume verschoben werden, in denen eine (Brems-) Rekuperation des Fahrzeugs 100 erfolgt und bei der ggf. nicht die gesamte rekuperierte elektrische Leistung von dem Energiespeicher 110 aufgenommen werden kann. Die (überschüssige) rekuperierte elektrische Energie kann dann zum Betrieb der Heizeinheit 111 (insbesondere zum Betreib der Heizmodule 221 der Heizeinheit 111) verwendet werden. So kann eine besonders energieeffiziente Temperierung des Energiespeichers 110 erfolgen.By taking planning data into account 120 and especially by considering a predicted performance curve 313 can thus the heating power of the heating unit 111 an energy storage 110 be adjusted as required. Operation of the heating unit 111 are at least partially postponed to periods in which (braking) recuperation of the vehicle 100 takes place and in which possibly not all of the recuperated electrical power from the energy store 110 can be included. The (excess) recuperated electrical energy can then be used to operate the heating unit 111 (especially to operate the heating modules 221 the heating unit 111 ) be used. This enables a particularly energy-efficient temperature control of the energy storage 110 respectively.

Es wird somit eine intelligente Steuerung der Temperierung eines elektrischen Energiespeichers 110 beschrieben, bei der nicht nur eine zu erreichende Zieltemperatur 305 sondern auch Vorhaben eines Nutzers eines Fahrzeugs 100 berücksichtigt werden. Dabei können das Ziel einer Fahrt, die Fahrstrecke einer Fahrt, ein geplanter Schnellladevorgang, etc. berücksichtigt werden. Des Weiteren können auch ein oder mehrere Randbedingungen wie der aktuelle Ladezustand und/oder die aktuelle Temperatur in eine Strategie zur Einstellung bzw. zur Regelung der Temperatur 301 eines Energiespeichers 110 berücksichtigt werden. Insbesondere kann in Abhängigkeit von ein oder mehreren der o.g. Parameter die Heizrate bzw. die Heizleistung einer Heizeinheit 111 zur Temperierung des Energiespeichers 110 eingestellt werden. Es kann somit eine bedarfsgerechte Ansteuerung der zellinternen Heizmodule 221 eines Energiespeichers 110 erfolgen (z.B. unter Berücksichtigung von Navigationsdaten und/oder von Wetterdaten). Alternativ oder ergänzend kann eine ladeplanabhängige Konditionierung des Energiespeichers 110 erfolgen.It thus becomes an intelligent control of the temperature control of an electrical energy store 110 described at which not only a target temperature to be achieved 305 but also plans of a user of a vehicle 100 be taken into account. The destination of a trip, the route of a trip, a planned quick charging process, etc. can be taken into account. Furthermore, one or more boundary conditions such as the current state of charge and / or the current temperature can also be included in a strategy for setting or regulating the temperature 301 an energy storage 110 be taken into account. In particular, depending on one or more of the above parameters, the heating rate or the heating power of a heating unit 111 for temperature control of the energy storage 110 can be set. It is therefore possible to control the internal heating modules as required 221 an energy storage 110 take place (for example, taking into account navigation data and / or weather data). As an alternative or in addition, conditioning of the energy store depending on the loading plan can be carried out 110 respectively.

Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, auf eine (vordefinierte) Tabelle bzw. einen (vordefinierten) Heizplan zurückzugreifen, um in Abhängigkeit von ein oder mehreren Parametern die Heizleistung festzulegen. Beispielhafte Parameter sind dabei

  • • die prädizierte Länge einer Fahrt;
  • • die aktuelle Temperatur des Energiespeichers 110;
  • • der aktuelle Ladezustand (SOC) des Energiespeichers 110;
  • • die aktuelle Zellspannung der einzelnen Speicherzellen 210;
  • • ein Nutzungsscenario für die Nutzung des Energiespeichers 110 (z.B. Nutzung für eine relativ kurze Fahrt, Nutzung für eine relativ lange Fahrt, Nutzung für einen Ladevorgang, Nutzung für einen Schnellladevorgang, Nutzung für „Vehicle to Grid“ (d.h. als Zwischenspeicher für ein elektrisches Versorgungsnetz), etc.; und/oder
  • • ein bekanntes Fahrverhalten und/oder ein bekannter Fahrstil eines Nutzers des Fahrzeugs 100.
The control unit 101 can be set up to use a (predefined) table or a (predefined) heating plan in order to determine the heating output as a function of one or more parameters. Exemplary parameters are included
  • • the predicted length of a trip;
  • • the current temperature of the energy storage 110 ;
  • • the current state of charge (SOC) of the energy store 110 ;
  • • the current cell voltage of the individual memory cells 210 ;
  • • a usage scenario for the use of the energy storage 110 (e.g. use for a relatively short journey, use for a relatively long journey, use for a charging process, use for a fast charging process, use for "Vehicle to Grid" (ie as a buffer for an electrical supply network), etc .; and / or
  • A known driving behavior and / or a known driving style of a user of the vehicle 100 ,

Der Heizplan kann für unterschiedliche Kombinationen von Werten der ein oder mehreren o.g. Parameter anzeigen,

  • • ob die Heizmodule 222 der einzelnen Speicherzellen 210 aktiviert werden sollen oder nicht; und/oder
  • • mit welcher Heizleistung bzw. Heizrate ein Heizmodul 222 betrieben werden soll.
The heating plan can show for different combinations of values of one or more of the above parameters,
  • • whether the heating modules 222 of the individual memory cells 210 should be activated or not; and or
  • • with what heating power or heating rate a heating module 222 to be operated.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zum Betrieb eines elektrischen Energiespeichers 110 eines Fahrzeugs 100. Der Energiespeicher 110 weist dabei eine temperaturabhängige maximal mögliche Entladeleistung 302 auf. Das Verfahren 400 kann durch eine Steuervorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 ausgeführt werden. 4 shows a flow diagram of an exemplary method 400 for operating an electrical energy store 110 of a vehicle 100 , The energy storage 110 exhibits a temperature-dependent maximum possible discharge power 302 on. The procedure 400 can by a control device 101 of the vehicle 100 be carried out.

Das Verfahren 400 umfasst das Prädizieren 401 eines Nutzungsprofils für den Energiespeicher 110 für einen vorausliegenden Zeitraum. Der vorausliegende Zeitraum kann z.B. 2, 5, 10 Minuten oder mehr lang sein. Das Nutzungsprofil kann z.B. auf Basis eines geplanten Fahrzieles und/oder auf Basis einer geplanten Fahrstrecke des Fahrzeugs 100 ermittelt werden. Insbesondere kann dabei die elektrische Leistung 312 prädiziert werden (ggf. als Funktion der Zeit 311), die für den Betrieb des elektrischen Antriebsmotors des Fahrzeugs 100 voraussichtlich aus dem elektrischen Energiespeicher 110 entnommen werden wird.The procedure 400 includes predicting 401 a usage profile for the energy storage 110 for a preceding period. The time period ahead can be, for example, 2, 5, 10 minutes or more. The usage profile can, for example, be based on a planned destination and / or on the basis of a planned route of the vehicle 100 be determined. In particular, the electrical power 312 be predicted (possibly as a function of time 311 ) necessary for the operation of the electric drive motor of the vehicle 100 probably from the electrical energy storage 110 will be removed.

Das Verfahren 400 umfasst ferner das Einstellen 402 der Heizleistung bzw. der Heizrate und/oder der Heizzeitdauer zur Temperierung des Energiespeichers 110 in Abhängigkeit von dem prädizierten Nutzungsprofil. Mit anderen Worten, es kann in Abhängigkeit von dem prädizierten Nutzungsprofil eingestellt werden, wie schnell und/oder wie intensiv der Energiespeicher 110 aufgeheizt wird (um eine erhöhte maximal mögliche Entladeleistung 302 bereitzustellen). So kann die für die Temperierung des Energiespeichers 110 erforderliche elektrische Energiemenge reduziert werden.The procedure 400 also includes hiring 402 the heating power or the heating rate and / or the heating time for temperature control of the energy store 110 depending on the predicted usage profile. In other words, depending on the predicted usage profile, it can be set how fast and / or how intensively the energy store 110 is heated (by an increased maximum possible discharge power 302 provide). So can be used for the temperature control of the energy storage 110 required amount of electrical energy can be reduced.

Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen wird eine energieeffiziente Nutzung von zellinternen Heizmodulen 221 eines Energiespeichers 110 ermöglicht. So kann ein Lebensdauerschonender Betrieb der Speicherzellen 210 eines Energiespeichers 110 ermöglicht werden. Des Weiteren können so mechanische Stresssituationen für die Speicherzellen 210 eines Energiespeichers 110 vermieden werden.The measures described in this document make energy-efficient use of cell-internal heating modules 221 an energy storage 110 allows. In this way, life-saving operation of the storage cells can be achieved 210 an energy storage 110 be made possible. Furthermore, mechanical stress situations can occur for the memory cells 210 an energy storage 110 be avoided.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not restricted to the exemplary embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and the figures are only intended to illustrate the principle of the proposed methods, devices and systems.

Claims (10)

Verfahren (400) zum Betrieb eines elektrischen Energiespeichers (110) eines Fahrzeugs (100); wobei das Verfahren (400) umfasst, - Prädizieren (401) eines Nutzungsprofils für den Energiespeicher (110) für einen vorausliegenden Zeitraum; und - Einstellen (402) einer Heizleistung und/oder einer Zeitdauer zur Temperierung des Energiespeichers (110) in Abhängigkeit von dem prädizierten Nutzungsprofil.Method (400) for operating an electrical energy store (110) of a vehicle (100); the method (400) comprising - Predicting (401) a usage profile for the energy store (110) for a preceding period; and - Setting (402) a heating output and / or a time period for temperature control of the energy store (110) depending on the predicted usage profile. Verfahren (400) gemäß Anspruch 1, wobei das prädizierte Nutzungsprofil einen prädizierten zeitlichen Verlauf (313) von elektrischer Leistung (312) anzeigt, die von dem Energiespeicher (110) in dem vorausliegenden Zeitraum abzugeben und/oder aufzunehmen ist.Method (400) according to Claim 1 , wherein the predicted usage profile indicates a predicted temporal course (313) of electrical power (312) which is to be delivered and / or recorded by the energy store (110) in the preceding period. Verfahren (400) gemäß Anspruch 2, wobei die Heizleistung und/oder die Zeitdauer derart eingestellt werden, dass - an jedem Zeitpunkt (311) des vorausliegenden Zeitraums eine Leistungsbedingung erfüllt wird, gemäß der an dem jeweiligen Zeitpunkt (311) eine temperaturabhängige maximal mögliche Entladeleistung (302) und/oder Ladeleistung des Energiespeichers (110) der durch den prädizierten zeitlichen Verlauf (313) angezeigten abzugebenden und/oder aufzunehmenden elektrischen Leistung entspricht oder diese übersteigt; und - an jedem Zeitpunkt (311) des vorausliegenden Zeitraums die zur Temperierung des Energiespeichers (110) aus dem Energiespeicher (110) zu entnehmende kumulierte elektrische Energie, die erforderlich ist, um die Leistungsbedingung bis zu diesem Zeitpunkt (311) zu erfüllen, reduziert, insbesondere minimiert, wird.Method (400) according to Claim 2 , the heating power and / or the time duration being set such that - at each point in time (311) of the preceding period, a power condition is fulfilled, according to which a temperature-dependent maximum possible discharge power (302) and / or charging power at the respective time (311) of the energy store (110) corresponds to or exceeds the electrical power to be output and / or to be recorded which is indicated by the predicted time profile (313); and - at each point in time (311) of the preceding period of time, the cumulative electrical energy to be taken from the energy store (110) for temperature control of the energy store (110), which is required to meet the power condition up to this point in time (311), is reduced, especially minimized. Verfahren (400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Nutzungsprofil prädiziert wird, - auf Basis eines geplanten Zielortes für eine vorausliegende Fahrt des Fahrzeugs (100); und/oder - auf Basis einer geplanten Fahrstrecke für eine vorausliegende Fahrt des Fahrzeugs (100); und/oder - auf Basis von digitaler Karteninformation in Bezug auf ein Straßennetz; und/oder - auf Basis von Verkehrsinformation; und/oder - auf Basis von Nutzerinformation in Bezug auf ein Fahrverhalten und/oder einen Fahrstil eines Nutzers des Fahrzeugs 100.Method (400) according to one of the preceding claims, wherein the usage profile is predicted, - on the basis of a planned destination for a preceding journey of the vehicle (100); and or - on the basis of a planned route for a journey ahead of the vehicle (100); and or - on the basis of digital map information relating to a road network; and or - based on traffic information; and or on the basis of user information relating to a driving behavior and / or a driving style of a user of the vehicle 100. Verfahren (400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - das Verfahren (400) umfasst, Ermitteln von Werten von ein oder mehreren Zustandsparametern des elektrischen Energiespeichers (110); - die ein oder mehreren Zustandsparameter insbesondere umfassen, eine Temperatur (301) des Energiespeichers (110), einen Ladezustand des Energiespeichers (110), und/oder eine Zellspannung an ein oder mehreren Speicherzellen (210) des Energiespeichers (110); und - die Heizleistung und/oder die Zeitdauer auch in Abhängigkeit von den ermittelten Werten der ein oder mehreren Zustandsparameter eingestellt werden.The method (400) according to any one of the preceding claims, wherein - The method (400) comprises determining values of one or more state parameters of the electrical energy store (110); - Which comprise one or more state parameters in particular, a temperature (301) of the energy store (110), a state of charge of the energy store (110), and / or a cell voltage at one or more storage cells (210) of the energy store (110); and - The heating power and / or the duration can also be set as a function of the determined values of the one or more status parameters. Verfahren (400) gemäß Anspruch 5, wobei - das Verfahren (400) umfasst, Ermitteln der Heizleistung und/oder der Zeitdauer auf Basis eines vordefinierten Heizplans; und - der Heizplan für unterschiedliche Nutzungsprofile und/oder für unterschiedliche Werte der ein oder mehreren Zustandsparameter die jeweilige Heizleistung und/oder Zeitdauer anzeigt.Method (400) according to Claim 5 , wherein - the method (400) comprises determining the heating power and / or the duration on the basis of a predefined heating plan; and - the heating plan for different usage profiles and / or for different values of the one or several status parameters indicates the respective heating output and / or duration. Verfahren (400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der Energiespeicher (110) eine Mehrzahl von Speicherzellen (210) umfasst, die zumindest teilweise parallel und/oder zumindest teilweise in Reihe zueinander verschaltet sind; - eine Speicherzelle (210) ein Heizmodul (221) umfasst, das eingerichtet ist, der Speicherzelle (210) mit einer veränderbaren Heizleistung thermische Energie zuzuführen; und - die Heizleistung der Heizmodule (221) der Mehrzahl von Speicherzellen (210) in Abhängigkeit von dem Nutzungsprofil eingestellt wird.The method (400) according to any one of the preceding claims, wherein - The energy store (110) comprises a plurality of storage cells (210) which are at least partially connected in parallel and / or at least partially in series with one another; - A storage cell (210) comprises a heating module (221) which is set up to supply thermal energy to the storage cell (210) with a variable heating power; and - The heating power of the heating modules (221) of the plurality of storage cells (210) is set depending on the usage profile. Verfahren (400) gemäß Anspruch 7, wobei - ein Heizmodul (221) ein oder mehrere Heizplatten (230) umfasst, die über ein oder mehrere Schaltelemente (231) aktiviert oder deaktiviert werden können; und/oder - eine Heizplatte (230) eine Mehrzahl von Heizwiderständen (232) umfasst, die über ein oder mehrere Schaltelemente (233) aktiviert oder deaktiviert und/oder in Reihe zueinander und/oder in Serie zueinander angeordnet werden können; und/oder - ein Heizmodul (221) einer Speicherzelle (210) durch ein oder mehrere Schaltelemente (235) mit einer anderen Speicherzelle (210) elektrisch leitend verbunden werden kann, um eine Energieversorgung des Heizmoduls (221) aus der anderen Speicherzelle (210) zu bewirken; und - das Verfahren (400) umfasst, Ansteuerung der ein oder mehreren Schaltelemente (231, 233, 235), um die Heizleistung eines Heizmoduls (221) einzustellen.Method (400) according to Claim 7 , wherein - a heating module (221) comprises one or more heating plates (230) which can be activated or deactivated via one or more switching elements (231); and / or - a heating plate (230) comprises a plurality of heating resistors (232) which can be activated or deactivated via one or more switching elements (233) and / or arranged in series with one another and / or in series with one another; and / or - a heating module (221) of a memory cell (210) can be electrically conductively connected to another memory cell (210) by one or more switching elements (235) in order to supply the heating module (221) with energy from the other memory cell (210) to effect; and - the method (400) comprises controlling the one or more switching elements (231, 233, 235) in order to adjust the heating power of a heating module (221). Verfahren (400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der Energiespeicher (110) zumindest ein Heizmodul (221) umfasst, das eingerichtet ist, dem Energiespeicher (110) in einem aktiven Zustand thermische Energie zuzuführen; und - das Verfahren (400) umfasst, gepulstes Aktivieren des Heizmoduls (221) durch eine Sequenz von Aktivierungspulsen, so dass durch eine Pulsweite der Aktivierungspulse eine mittlere Heizleistung eingestellt wird.The method (400) according to any one of the preceding claims, wherein - The energy store (110) comprises at least one heating module (221) which is set up to supply thermal energy to the energy store (110) in an active state; and - The method (400) comprises pulsed activation of the heating module (221) by a sequence of activation pulses, so that an average heating power is set by means of a pulse width of the activation pulses. Verfahren (400) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - das Verfahren (400) umfasst, Ermitteln eines Nutzungsszenarios für die vorausliegende Nutzung des Energiespeichers (110) aus einer Mehrzahl von vordefinierten Nutzungsszenarien; - die Mehrzahl von vordefinierten Nutzungsszenarien umfasst: ein Nutzungsszenario für eine relativ kurze Fahrt; ein Nutzungsszenario für eine relativ lange Fahrt; ein Nutzungsszenario für das Laden des Energiespeichers (110) mit einer relativ geringen Ladeleistung; ein Nutzungsszenario für das Laden des Energiespeichers (110) mit einer relativ hohen Ladeleistung; und/oder ein Nutzungsszenario für eine Einbindung des Energiespeichers (110) in ein elektrisches Versorgungsnetz; und - die Heizleistung und/oder die Zeitdauer auch in Abhängigkeit von dem ermittelten Nutzungsszenario eingestellt werden.The method (400) according to any one of the preceding claims, wherein - The method (400) comprises determining a usage scenario for the previous usage of the energy store (110) from a plurality of predefined usage scenarios; - The plurality of predefined usage scenarios include: a usage scenario for a relatively short trip; a usage scenario for a relatively long drive; a usage scenario for charging the energy store (110) with a relatively low charging power; a usage scenario for charging the energy store (110) with a relatively high charging power; and / or a usage scenario for integrating the energy store (110) into an electrical supply network; and - The heating power and / or the duration can also be set depending on the determined usage scenario.
DE102018209446.2A 2018-06-13 2018-06-13 Process for tempering an electrical energy store Pending DE102018209446A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018209446.2A DE102018209446A1 (en) 2018-06-13 2018-06-13 Process for tempering an electrical energy store
PCT/EP2019/062399 WO2019238340A1 (en) 2018-06-13 2019-05-15 Device for controlling the temperature of an electrical energy store

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018209446.2A DE102018209446A1 (en) 2018-06-13 2018-06-13 Process for tempering an electrical energy store

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018209446A1 true DE102018209446A1 (en) 2019-12-19

Family

ID=66668880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018209446.2A Pending DE102018209446A1 (en) 2018-06-13 2018-06-13 Process for tempering an electrical energy store

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018209446A1 (en)
WO (1) WO2019238340A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019121277A1 (en) * 2019-08-07 2021-02-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Multi-voltage storage system for an at least partially electrically powered vehicle
DE102020203692A1 (en) 2020-03-23 2021-09-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for optimizing the performance of an electrified vehicle and vehicle
DE102021001290A1 (en) 2021-03-10 2022-09-15 Daimler Truck AG Method of operating a battery
DE102021111961A1 (en) 2021-05-07 2022-11-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Thermal management system for an electrified motor vehicle

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114497822B (en) * 2022-01-05 2023-09-12 东风柳州汽车有限公司 Battery heating control method, device, equipment and storage medium

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5948298A (en) * 1996-04-26 1999-09-07 Ford Global Technologies, Inc. Battery heating system
US6072301A (en) * 1998-10-20 2000-06-06 Chrysler Corporation Efficient resonant self-heating battery electric circuit
US6259229B1 (en) * 1998-04-30 2001-07-10 Daimlerchrysler Corporation Circulating current battery heater
WO2009120369A2 (en) * 2008-03-28 2009-10-01 Tesla Motors, Inc. System and method for battery preheating
DE102009046568A1 (en) * 2009-11-10 2011-05-12 SB LiMotive Company Ltd., Suwon Method and arrangement for operating vehicles with electric drive and a corresponding computer program and a corresponding computer-readable storage medium
US20130108896A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-02 Brammo, Inc. Methods and apparatus for combined thermal management, temperature sensing, and passive balancing for battery systems in electric vehicles
DE102013018411A1 (en) * 2013-11-02 2015-05-07 Daimler Ag Method for heating a high-voltage battery
DE102014004817A1 (en) * 2014-04-03 2015-10-08 Daimler Ag Method for operating a motor vehicle
US20160059733A1 (en) * 2014-08-27 2016-03-03 Quantumscape Corporation Battery thermal management system and methods of use
WO2016083529A1 (en) * 2014-11-27 2016-06-02 Abb Technology Ag Method of operating a battery in an electrically powered vehicle
DE102016210142A1 (en) * 2016-06-08 2017-12-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Memory module with heating means

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4228086B1 (en) * 2007-08-09 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 vehicle
DE102012204410A1 (en) * 2012-03-20 2013-09-26 Robert Bosch Gmbh Method and device for operating a battery arrangement of a motor vehicle
DE102014213075A1 (en) * 2014-07-04 2016-01-21 Robert Bosch Gmbh Method for reducing an aging-related degradation of an electrical energy store

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5948298A (en) * 1996-04-26 1999-09-07 Ford Global Technologies, Inc. Battery heating system
US6259229B1 (en) * 1998-04-30 2001-07-10 Daimlerchrysler Corporation Circulating current battery heater
US6072301A (en) * 1998-10-20 2000-06-06 Chrysler Corporation Efficient resonant self-heating battery electric circuit
WO2009120369A2 (en) * 2008-03-28 2009-10-01 Tesla Motors, Inc. System and method for battery preheating
DE102009046568A1 (en) * 2009-11-10 2011-05-12 SB LiMotive Company Ltd., Suwon Method and arrangement for operating vehicles with electric drive and a corresponding computer program and a corresponding computer-readable storage medium
US20130108896A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-02 Brammo, Inc. Methods and apparatus for combined thermal management, temperature sensing, and passive balancing for battery systems in electric vehicles
DE102013018411A1 (en) * 2013-11-02 2015-05-07 Daimler Ag Method for heating a high-voltage battery
DE102014004817A1 (en) * 2014-04-03 2015-10-08 Daimler Ag Method for operating a motor vehicle
US20160059733A1 (en) * 2014-08-27 2016-03-03 Quantumscape Corporation Battery thermal management system and methods of use
WO2016083529A1 (en) * 2014-11-27 2016-06-02 Abb Technology Ag Method of operating a battery in an electrically powered vehicle
DE102016210142A1 (en) * 2016-06-08 2017-12-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Memory module with heating means

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019121277A1 (en) * 2019-08-07 2021-02-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Multi-voltage storage system for an at least partially electrically powered vehicle
WO2021023451A1 (en) 2019-08-07 2021-02-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Multi-voltage storage system for an at least partly electrically driven vehicle
US11951871B2 (en) 2019-08-07 2024-04-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Multi-voltage storage system for an at least partly electrically driven vehicle
DE102020203692A1 (en) 2020-03-23 2021-09-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for optimizing the performance of an electrified vehicle and vehicle
DE102021001290A1 (en) 2021-03-10 2022-09-15 Daimler Truck AG Method of operating a battery
DE102021111961A1 (en) 2021-05-07 2022-11-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Thermal management system for an electrified motor vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019238340A1 (en) 2019-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018209446A1 (en) Process for tempering an electrical energy store
EP3418107B1 (en) Method and battery management system for operating a traction battery in a motor vehicle and motor vehicle comprising a such battery management system
EP2798695B1 (en) Method for controlling the temperature of at least one battery element, battery and motor vehicle with such a battery
AT508065B1 (en) METHOD FOR OPERATING AN ELECTRIC VEHICLE
DE102010048353B4 (en) Method for allocating high voltage electrical energy to vehicle systems while driving
DE102012204410A1 (en) Method and device for operating a battery arrangement of a motor vehicle
DE102014204103A1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING AN ELECTRIC VEHICLE DURING RECHARGING
DE102013108290B4 (en) power delivery system
DE112012005653T5 (en) Temperature adjusting device and method for controlling a Peltier element
DE102013009732A1 (en) Method and system for distributing a recuperation power for a vehicle
DE112013006804T5 (en) Vehicle Energy Management System
EP3941784B1 (en) Circuit arrangement for a vehicle electrical system of an electrically driven motor vehicle and method for operating a circuit arrangement of this type
DE102016210066A1 (en) Method for operating a motor vehicle and motor vehicle
DE102013012164A1 (en) Traction battery system and method for heating a high voltage battery of a traction battery system
WO2021190836A1 (en) Vehicle battery and method for supplying an electric drive comprising a sub-battery
EP2612394A1 (en) System for storing electrical energy
DE102020007408A1 (en) Battery unit and procedure for its operation
DE102017222217A1 (en) Method for charging a battery, evaluation unit of a power grid and automobile
DE102018215085A1 (en) Control strategy for heating a fuel cell vehicle
DE102014200643A1 (en) Method for controlling a temperature in a thermal management system
DE102015205261A1 (en) METHOD FOR OPERATING A HIGH TEMPERATURE BATTERY
DE102018208974B4 (en) Method for tempering a high-voltage battery of a vehicle by means of a mechanical tempering device, tempering device and high-voltage battery for a vehicle
DE102014224227A1 (en) Operating strategy for a passive multi-energy storage vehicle electrical system
DE102013018398A1 (en) Method for operating an actively cooled battery
DE102018220381A1 (en) Method for operating a battery system, battery system and electric vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B60L0011180000

Ipc: B60L0058100000

R163 Identified publications notified