DE102019007208A1 - Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (10), welches zumindest teilweise elektrisch betrieben ist, mit einer elektrischen ersten Funktionseinheit (12) mit einer ersten Betriebstemperatur und einer elektrischen zweiten Funktionseinheit (14) mit einer zweiten Betriebstemperatur, mit einer Kühleinrichtung (16), welche zum Kühlen der ersten Funktionseinheit (12) und der zweiten Funktionseinheit (14) ausgebildet ist, wobei mittels der Kühleinrichtung (16) abgeführte Wärme bei einem Standbetrieb des Kraftfahrzeugs (10) für eine dritte Funktionseinheit (18) bereitgestellt ist, wobei das Kraftfahrzeug (10) eine elektronische Recheneinrichtung (20) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen zukünftigen Standbetrieb des Kraftfahrzeugs (10) zu bestimmen und in Abhängigkeit davon einen Betriebsparamater derart einzustellen, dass eine erste Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die erste Betriebstemperatur und niedriger als ein erster Temperaturschwellwert, der ersten Funktionseinheit (12) und/oder eine zweite Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die zweite Betriebstemperatur und niedriger als ein zweiter Temperaturschwellwert, der zweiten Funktionseinheit (14) eingestellt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches zumindest teilweise elektrisch betrieben ist, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
  • Bei den aktuell bekannten Kraftfahrzeugen, welche zumindest teilweise elektrisch betrieben sind, werden beispielsweise Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs unter Einsatz elektrischer Energie gekühlt und insbesondere in kälteren Jahreszeiten die Fahrerkabine elektrisch beheizt. Dies bedeutet, dass einerseits Wärmeenergie unwiederbringlich abgeführt und auf der anderen Seite Wärme erzeugt wird, wobei keine entsprechenden Überschneidungen der Kühlung und der Wärmeerzeugung existiert. Ferner ist lediglich eine fahrtdauerunabhängige Steuerung beziehungsweise Regelung der Komponentenkühlung bekannt, was es unmöglich macht, vor Erreichen eines Etappen- oder Tagesziels oder einer bevorstehenden Lenkzeitpause die Temperaturniveaus der Komponenten in einer vorteilhaften Art und Weise zu beeinflussen.
  • Ferner offenbart die DE 10 2009 043 316 A1 ein Verfahren zur Steuerung der Innenraumtemperatur eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, das eine Batterie aufweist, mit den folgenden Schritten: Vorsehen eines Klimaanlagensystems mit einem Kältemittelkreislauf, thermische Kopplung des Kältemittelkreislaufs mit der Batterie, derart, dass die Batterie einen Wärmespeicher des Kältemittelkreislaufs bildet, und wahlweise Kühlen oder Aufheizen der Batterie, während die Batterie an eine elektrische Ladestation zum Aufladen der Batterie angekoppelt ist. Es ist vorgesehen, dass die Fahrzeugbatterie direkt oder indirekt an den Kältemittelkreislauf thermisch derart gekoppelt ist, dass der Kältemittelkreislauf wahlweise die Batterie kühlt als auch aufheizt und wahlweise Wärme der Batterie in den Kältemittelkreislauf eingespeist werden kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zu schaffen, mittels welchen die Reichweite des zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs erhöht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug sowie durch ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches zumindest teilweise elektrisch betrieben ist, mit zumindest einer elektrischen ersten Funktionseinheit mit einer ersten Betriebstemperatur und einer elektrischen zweiten Funktionseinheit mit einer zur ersten Betriebstemperatur unterschiedlichen zweiten Betriebstemperatur, mit einer Kühleinrichtung, welche zum Kühlen der ersten Funktionseinheit unterhalb eines ersten vorgegebenen Temperaturschwellwerts und zum Kühlen der zweiten Funktionseinheit unterhalb eines zweiten vorgegebenen Temperaturschwellwerts ausgebildet ist, wobei mittels der Kühleinrichtung abgeführte Wärme bei einem Standbetrieb des Kraftfahrzeugs für eine dritte Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs bereitgestellt ist.
  • Es ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug eine elektronische Recheneinrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen zukünftigen Standbetrieb des Kraftfahrzeugs zu bestimmen und in Abhängigkeit davon einen Betriebsparameter der ersten Funktionseinheit und/oder der zweiten Funktionseinheit und/oder der Kühleinrichtung derart einzustellen, dass eine erste Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die erste Betriebstemperatur und niedriger als der erste Temperaturschwellwert, bei der ersten Funktionseinheit und/oder eine zweite Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die zweite Betriebstemperatur und niedriger als der zweite Temperaturschwellwert, der zweiten Funktionseinheit eingestellt ist.
  • Dies führt insbesondere dazu, dass eine Erhöhung der „elektrischen Reichweite“ des Kraftfahrzeugs realisiert werden kann. Gegebenenfalls können auch Einsparungen dadurch realisiert werden, dass beispielsweise Heizelemente, beispielsweise ein PTC-Heizelement, kleiner und somit kostengünstiger ausgelegt werden kann. Dies kann ferner zu Bauraumeinsparungen innerhalb oder am Kraftfahrzeug führen.
  • Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug derart ausgeprägt ist, dass eine schaltbare Wärmekopplung, beispielsweise ein Wärmetauscher zwischen den einzelnen Kreisen, zwischen einem oder mehreren Kühlkreisläufen von den Komponenten des zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, des elektrischen Hochvolt-Bordnetzes und einer Vorrichtung zur Kabinenklimatisierung besteht. Dies ermöglicht es, die Abwärme der Komponenten, welche normalerweise an die Umgebung abgeführt werden würde, zur Heizung der Fahrerkabine zu nutzen und somit die elektrische Energie, die sonst zum Heizen der Fahrerkabine benötigt wäre, zu reduzieren oder im besten Fall vollständig einzusparen. Hierdurch erhöht sich die Reichweite für das Kraftfahrzeug. Ferner ist es dadurch ermöglicht, dass durch die Erhöhung der Temperatur der ersten Funktionseinheit und/oder der zweiten Funktionseinheit insbesondere auf die erste Standbetriebstemperatur und auf die zweite Standbetriebstemperatur somit ein nachträgliches Nutzen dieser erhöhten Temperaturdurch die Kühleinrichtung, insbesondere für den Innenraum des Kraftfahrzeugs, durchgeführt werden kann. Insbesondere kann somit vorgesehen sein, dass bereits vor dem Standbetrieb die entsprechende Temperatur der ersten Funktionseinheit und/oder der zweiten Funktionseinheit erhöht werden kann. Nach einem Abstellen des Kraftfahrzeugs kann dann wiederum die Wärme, insbesondere die erhöhte Wärmeenergie der ersten Funktionseinheit und der zweiten Funktionseinheit, dazu genutzt werden, um den Innenraum für eine längere Zeit beheizen zu können.
  • Insbesondere macht sich dabei die Erfindung zunutze, dass die erste Funktionseinheit und die zweite Funktionseinheit während eines Betriebs Wärme produzieren. Diese Wärme ist insbesondere als Nebenprodukt anzusehen. Im Normalbetrieb erfolgt eine Kühlung der ersten Funktionseinheit und der zweiten Funktionseinheit derart, dass diese auf Betriebstemperatur gekühlt werden. Um nun beim Standbetrieb entsprechend mehr Wärmeenergie zu nutzen zu können, erfolgt eine Reduzierung der Kühlung, sodass sich die erste Funktionseinheit und/oder die zweite Funktionseinheit auf die Standbetriebstemperatur erwärmen. Die Standbetriebstemperaturen sind insbesondere höher als die Betriebstemperaturen. Somit kann mehr Wärmeenergie im Standbetrieb genutzt werden. Insbesondere sind die erste Standbetriebstemperatur und die zweite Standbetriebstemperatur derart, dass eine Zerstörung beziehungsweise vorzeitige Alterung der ersten Funktionseinheit und der zweiten Funktionseinheit vermieden ist. Dies ist insbesondere dadurch realisiert, dass die erste Standbetriebstemperatur und die zweite Standbetriebstemperatur jeweils unterhalb des ersten Temperaturschwellwerts und des zweiten Temperaturschwellwerts gewählt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die Kühleinrichtung zumindest einen Wärmetauscher auf. Mittels des Wärmetauschers ist es somit ermöglicht, dass eine Wärmekopplung zwischen den einzelnen Komponenten und der Kühleinrichtung realisiert werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Kühleinrichtung eine Vielzahl von Wärmetauschern aufweist. Beispielsweise kann ein erster Wärmetauscher an der ersten Funktionseinheit angeordnet sein, ein zweiter Wärmetauscher an der zweiten Funktionseinheit angeordnet sein und ein dritter Wärmetauscher an der dritten Funktionseinheit angeordnet sein.
  • Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die dritte Funktionseinheit als Heizeinrichtung für einen Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Somit kann ein Innenraum des Kraftfahrzeugs energiereduziert gewärmt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist der erste elektrische Funktionseinheit und/oder die zweite elektrische Funktionseinheit als Hochvolt-Komponente, welche insbesondere als elektrischer Energiespeicher beziehungsweise Batterie ausgebildet ist, des zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs ausgebildet.
  • Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn das Kraftfahrzeug eine Navigationseinrichtung aufweist und die elektronische Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer Navigationsinformation der Navigationseinrichtung den zukünftigen Standbetrieb zu bestimmen, und/oder das Kraftfahrzeug eine Betätigungseinrichtung aufweist und die elektronische Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines Betätigungssignals der Betätigungseinrichtung den zukünftigen Standbetrieb zu bestimmen. Beispielsweise kann als Betätigungseinrichtung ein Taster bereitgestellt werden, wobei durch eine Nutzereingabe der Taster bedient werden kann, wodurch ein Betätigungssignal für die elektronische Recheneinrichtung ausgegeben werden kann, welches der elektronischen Recheneinrichtung anzeigt, dass zukünftig ein Standbetrieb des Kraftfahrzeugs zu erwarten ist.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, bei welchem mittels einer Kühleinrichtung zumindest eine elektrische erste Funktionseinheit mit einer ersten Betriebstemperatur und eine elektrische zweite Funktionseinheit mit einer zur ersten Betriebstemperatur unterschiedlichen zweiten Betriebstemperatur betrieben wird, sodass die erste Funktionseinheit unterhalb eines ersten vorgegebenen Temperaturschwellwerts und die zweite Funktionseinheit unterhalb eines zweiten vorgegebenen Temperaturschwellwerts gekühlt wird, wobei mittels der Kühleinrichtung abgeführte Wärme bei einem Standbetrieb des Kraftfahrzeugs für eine dritte Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird.
  • Es ist vorgesehen, dass mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs ein zukünftiger Standbetrieb des Kraftfahrzeugs bestimmt wird und in Abhängigkeit davon ein Betriebsparameter der ersten Funktionseinheit und/oder der zweiten Funktionseinheit und/oder der Kühleinrichtung derart eingestellt wird, dass eine erste Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die erste Betriebstemperatur und niedriger als der erste Temperaturschwellwert, der ersten Funktionseinheit und/oder eine zweite Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die zweite Betriebstemperatur und niedriger als der zweite Temperaturschwellwert, der zweiten Funktionseinheit eingestellt wird.
  • Mit anderen Worten ist es möglich, dass bei einem Erkennen eines bevorstehenden Fahrtendes, beispielsweise durch eine Information aus einer Navigationseinrichtung oder einem Flottenmanagement oder anderen dazu geeigneten internen oder externen Informationsquellen, oder einer Fahrtunterbrechung, beispielsweise durch die Information eines Tachographen, die Kühlung der Funktionseinheiten in der Art beeinflusst wird, dass das Temperaturniveau auf das obere Ende der akzeptablen Temperaturspanne für die jeweilige Funktionseinheit eingeregelt wird. Hierdurch wird in den jeweiligen Komponenten eine größere Wärmemenge als im normalen Fahrbetrieb gespeichert, was bedeutet, dass nach Erreichen des Stillstands für eine maximale Zeitdauer Wärme entnommen werden kann, um die Fahrerkabine zu heizen. Insbesondere kann die Funktion der Anhebung des Temperaturniveaus abhängig davon sein, ob der Fahrer die Pause beziehungsweise Ruhezeit im Fahrzeug verbringt. Verbringt der Fahrer seine Ruhezeit nicht im Fahrzeug, haben die Komponenten dennoch genügend Zeit, beispielsweise über Nacht abzukühlen. Durch den reduzierten Kühlbedarf kurz vor Fahrtende wird ebenfalls elektrische Energie eingespart, was sich positiv auf die Reichweite auswirkt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Kraftfahrzeugs sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens anzusehen. Das Kraftfahrzeug weist dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens oder zumindest eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Dabei zeigen:
    • 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs; und
    • 2 ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens.
  • In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 10. Das Kraftfahrzeug 10 ist zumindest teilweise elektrisch betrieben. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug 10 auch vollelektrisch betrieben sein. Das Kraftfahrzeug 10 weist zumindest eine elektrische erste Funktionseinheit 12 mit einer ersten Betriebstemperatur und eine elektrische zweite Funktionseinheit 14 mit einer zur ersten Betriebstemperatur unterschiedlichen zweiten Betriebstemperatur auf. Ferner weist das Kraftfahrzeug 10 eine Kühleinrichtung 16 auf, welche zum Kühlen der ersten Funktionseinheit 12 unterhalb eines ersten vorgegebenen Temperaturschwellwerts und zum Kühlen der zweiten Funktionseinheit 14 unterhalb eines zweiten vorgegebenen Temperaturschwellwerts ausgebildet ist. Mittels der Kühleinrichtung 16 ist Wärme bei einem Standbetrieb des Kraftfahrzeugs 10 für eine dritte Funktionseinheit 18 des Kraftfahrzeugs 10 bereitgestellt. Mittels der Kühleinrichtung 16 kann als eine kühlende & wärmende Funktion bereitgestellt werden. Es wird also einmal eine Kühlung „nach außen“ und einmal eine Kühlung „nach innen“ durchgeführt.
  • Es ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug 10 eine elektronische Recheneinrichtung 20 aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen zukünftigen Standbetrieb des Kraftfahrzeugs 10 zu bestimmen und in Abhängigkeit davon einen Betriebsparameter der ersten Funktionseinheit 12 und/oder der zweiten Funktionseinheit 14 und/oder der Kühleinrichtung 16 derart einzustellen, dass eine erste Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die erste Betriebstemperatur und niedriger als der erste Temperaturschwellwert, der ersten Funktionseinheit 12 und/oder eine zweite Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die zweite Betriebstemperatur und niedriger als der zweite Temperaturschwellwert, der zweiten Funktionseinheit 14 eingestellt ist.
  • Die erste Betriebstemperatur und die zweite Betriebstemperatur sind insbesondere während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs 10 eingestellt.
  • Insbesondere weist die Kühleinrichtung 16 zumindest einen Wärmetauscher auf.
  • Ferner zeigt die 1, dass die dritte Funktionseinheit 18 beispielsweise als Heizeinrichtung für einen Innenraum 22 des Kraftfahrzeugs 10 ausgebildet ist. Im Innenraum 22 befindet sich vorliegend ein Nutzer 28. Die erste elektrische Funktionseinheit 12 und/oder die zweite elektrische Funktionseinheit 14 sind insbesondere als Hochvolt-Komponente des zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs 10 ausgebildet.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug 10 eine Navigationseinrichtung 24 aufweist und die elektronische Recheneinrichtung 20 dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer Navigationsinformation der Navigationseinrichtung 24 den zukünftigen Standbetrieb zu bestimmen, und/oder das Kraftfahrzeug 10 eine Betätigungseinrichtung 26 aufweist und die elektronische Recheneinrichtung 20 dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines Betätigungssignals der Betätigungseinrichtung 26 den zukünftigen Standbetrieb zu bestimmen beziehungsweise vorherzusagen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben des zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs 10, bei welchem mittels der Kühleinrichtung 16 zumindest die elektrische erste Funktionseinheit 12 mit der ersten Betriebstemperatur und die elektrische zweite Funktionseinheit 14 mit der zur ersten Betriebstemperatur unterschiedlichen zweiten Betriebstemperatur betrieben wird, sodass die erste Funktionseinheit 12 unterhalb des ersten vorgegebenen Temperaturschwellwerts und die zweite Funktionseinheit 14 unterhalb des zweiten vorgegebenen Temperaturschwellwerts gekühlt wird, wobei mittels der Kühleinrichtung 16 die abgeführte Wärme bei einem Standbetrieb des Kraftfahrzeugs 10 für die dritte Funktionseinheit 18 des Kraftfahrzeugs 10 bereitgestellt wird.
  • Es ist vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung 20 des Kraftfahrzeugs 10 der zukünftige Standbetrieb des Kraftfahrzeugs 10 bestimmt wird und in Abhängigkeit davon der Betriebsparameter der ersten Funktionseinheit 12 und/oder der zweiten Funktionseinheit 14 und/oder der Kühleinrichtung 16 derart eingestellt wird, dass die erste Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die erste Betriebstemperatur und niedriger als der erste Temperaturschwellwert, der ersten Funktionseinheit 12 und/oder die zweite Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die zweite Betriebstemperatur und niedriger als der zweite Temperaturschwellwert, der zweiten Funktionseinheit 14 eingestellt wird.
  • Mit anderen Worten wird das Kraftfahrzeug 10 vorgeschlagen, mit Aggregaten, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die elektrischen Funktionseinheiten 12, 14, welche unterschiedliche Betriebstemperaturen aufweisen und zum Schutz vor Überhitzung über eine maximal zulässige Betriebstemperatur kühlbar sind. Es wird die Wärme aus der Kühleinrichtung 16 für die elektrischen Funktionseinheiten 12, 14 im Standbetrieb des Kraftfahrzeugs 10 dadurch nutzbar gemacht, dass der Kühlkreislauf beziehungsweise die Kühleinrichtung 16 zur Wärmespeichernutzung an den elektrischen Funktionseinheiten 12, 14 zumindest teil- oder bereichsweise im Stand betreibbar ist. Das Kraftfahrzeug 10 kann den zukünftigen Stillstand des Kraftfahrzeugs 10 feststellen und durch eine entsprechende Ansteuerung der Betriebsparameter von der ersten Funktionseinheit 12 und/oder der zweiten Funktionseinheit 14 und/oder der Kühleinrichtung 16 bis zum Abstellen des Kraftfahrzeugs 10 die elektrischen Funktionseinheiten 12, 14 auf einen Temperaturwert aufwärmt, der gegenüber der sich im übrigen Betrieb einstellenden erhöht ist und der maximal zulässigen Betriebstemperatur entspricht.
  • Mit nochmals anderen Worten ist vorgesehen, dass eine schaltbare Wärmekopplung, welche insbesondere als Wärmetauscher ausgebildet sein kann, zwischen der einen Kühleinrichtung 16 beziehungsweise einer Vielzahl von Kühleinrichtungen 16 für die Funktionseinheiten 12, 14 des elektrischen Hochvolt-Bordnetzes und insbesondere der dritten Funktionseinheit 18, welche insbesondere als Kabinenheizung ausgebildet ist, besteht. Dies ermöglicht es die Abwärme der elektrischen Funktionseinheiten 12, 14, welche normalerweise an die Umgebung des Kraftfahrzeugs 10 abgeführt werden würde, zur Heizung des Innenraums 22 zu nutzen und somit die elektrische Energie, die sonst zum Heizen des Innenraums 22 benötigt wäre, zu reduzieren oder im besten Fall vollständig einzusparen. Hierdurch ergibt sich ein Reichweitengewinn für das Kraftfahrzeug 10.
  • 2 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt S1 erfolgt das zukünftige Erfassen des Stillstands beziehungsweise des Stillstandbetriebs des Kraftfahrzeugs 10. Dies kann beispielsweise auf Basis einer Navigationsinformation oder auf Basis einer Nutzereingabe geschehen. In einem zweiten Schritt S2 erfolgt die Erhöhung des Temperaturniveaus der elektrischen Funktionseinheiten 12, 14, wobei diese zumindest unterhalb des ersten Temperaturschwellwerts und des zweiten Temperaturschwellwerts liegen. In einem dritten Schritt S3 erfolgt dann der Stillstand des Kraftfahrzeugs 10, wobei hierbei bereits die elektrischen Funktionseinheiten 12, 14 die erhöhte Betriebstemperatur, insbesondere die Standbetriebstemperaturen, aufweisen. In einem vierten Schritt S4 erfolgt dann das Beheizen des Innenraums 22 auf Basis der Abwärme der mit den erhöhten Betriebstemperaturen versehenen elektrischen Funktionseinheiten 12, 14.
  • Mit anderen Worten zeigt die 2 insbesondere, dass bei einem Erkennen eines bevorstehenden Fahrtendes, insbesondere noch während des Fahrbetriebs,, beispielsweise durch die Informationen aus der Navigationseinrichtung 24, oder aus einem Fleetboard oder aufgrund des Tastendrucks eines Nutzers 28 die Kühlung der elektrischen Funktionseinheiten 12, 14 derart beeinflusst wird, dass das Temperaturniveau auf das obere Ende der akzeptablen Temperaturspanne für die jeweiligen elektrischen Funktionseinheiten 12, 14 geregelt wird. Hierdurch wird in den jeweiligen elektrischen Komponenten eine größere Wärmemenge als im normalen Fahrbetrieb gespeichert, was bedeutet, dass nach Erreichen des Stillstands für eine maximale Zeitdauer Wärme nach dem oben gezeigten Verfahren entnommen werden kann, um die Fahrerkabine beziehungsweise den Innenraum 22 zu heizen. Dadurch kann der Energieverbrauch im Standbetrieb reduziert werden, sollte beispielsweise der Nutzer 28 Pause machen oder im Kraftfahrzeug 10 übernachten. Dadurch kann insbesondere auch die elektrische Reichweite des Kraftfahrzeugs 10 erhöht werden. Die Funktion der Anhebung des Temperaturniveaus ist unabhängig davon, ob der Nutzer 28 die Pause beziehungsweise die Ruhezeit im Kraftfahrzeug 10 verbringt, vorteilhaft. Verbringt der Nutzer 28 seine Ruhezeit nicht im Kraftfahrzeug 10, haben die elektrischen Funktionseinheiten 12, 14 dennoch genügend Zeit während des Sillstands passiv abzukühlen. Durch den reduzierten Kühlbedarf kurz vor Fahrtende wird ebenfalls elektrische Energie gespart, was sich ebenfalls positiv auf die Reichweite auswirkt.
  • Ebenfalls oder zusätzlich ist es möglich, dass eine Wärmepumpe eingesetzt werden kann, sodass den Hochvolt-Komponenten, welche den elektrischen Funktionseinheiten 12, 14 entsprechen, auch dann noch Wärme entnommen werden kann, wenn die Temperatur der Funktionseinheiten 12, 14 unterhalb der gewünschten Heiztemperatur für die Kabine liegt, aber noch oberhalb der Umgebungsluft liegt.
  • Insgesamt zeigt die Erfindung eine Reduktion des elektrischen Energieverbrauchs eines Kraftfahrzeugs 10 mit zumindest teilelektrifiziertem Antriebsstrang durch Nutzung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur intelligenten Wärme-/Kälterückgewinnung beziehungsweise durch Vermeidung von unnötigem Kühlen vor Fahrtende und damit einer passiven Abkühlphase der Komponenten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009043316 A1 [0003]

Claims (6)

  1. Kraftfahrzeug (10), welches zumindest teilweise elektrisch angetrieben ist, mit zumindest einer elektrischen ersten Funktionseinheit (12) mit einer ersten Betriebstemperatur und einer elektrischen zweiten Funktionseinheit (14) mit einer zur ersten Betriebstemperatur unterschiedlichen zweiten Betriebstemperatur, mit einer Kühleinrichtung (16), welche zum Kühlen der ersten Funktionseinheit (12) unterhalb eines ersten vorgegebenen Tempertaturschwellwerts und zum Kühlen der zweiten Funktionseinheit (14) unterhalb eines zweiten vorgegebenen Temperaturschwellwerts ausgebildet ist, wobei mittels der Kühleinrichtung (16) abgeführte Wärme bei einem Standbetrieb des Kraftfahrzeugs (10) für eine dritte Funktionseinheit (18) des Kraftfahrzeugs (10) bereitgestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (10) eine elektronische Recheneinrichtung (20) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen zukünftigen Standbetrieb des Kraftfahrzeugs (10) zu bestimmen und in Abhängigkeit davon mindestens einen Betriebsparamater der ersten Funktionseinheit (12) und/oder der zweiten Funktionseinheit (14) und/oder der Kühleinrichtung (16) derart einzustellen, dass eine erste Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die erste Betriebstemperatur und niedriger als der erste Temperaturschwellwert, der ersten Funktionseinheit (12) und/oder eine zweite Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die zweite Betriebstemperatur und niedriger als der zweite Temperaturschwellwert, der zweiten Funktionseinheit (14) eingestellt ist.
  2. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (16) zumindest einen Wärmetauscher aufweist.
  3. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Funktionseinheit (18) als Heizeinrichtung für einen Innenraum (22) des Kraftfahrzeugs (10) ausgebildet ist.
  4. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Funktionseinheit (12) und/oder die zweite elektrische Funktionseinheit (14) als Hochvoltkomponente des zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs (10) ausgebildet sind.
  5. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (10) eine Navigationseinrichtung (24) und/oder eine weitere Funktionseinheit zum Erfassen eines zukünftigen Standbetriebs aufweist und die elektronische Recheneinrichtung (20) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer Navigationsinformation der Navigationseinrichtung (24) den zukünftigen Standbetrieb zu bestimmen, und/oder das Kraftfahrzeug (10) eine Betätigungseinrichtung (26) aufweist und die elektronische Recheneinrichtung (20) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines Betätigungssignals der Betätigungseinrichtung (26) den zukünftigen Standbetrieb zu bestimmen.
  6. Verfahren zum Betreiben eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs (10), bei welchem mittels einer Kühleinrichtung (16) zumindest eine elektrische erste Funktionseinheit (12) mit einer ersten Betriebstemperatur und einer elektrischen zweiten Funktionseinheit (14) mit einer zur ersten Betriebstemperatur unterschiedlichen zweiten Betriebstemperatur betrieben wird, so dass die erste Funktionseinheit (12) unterhalb eines ersten vorgegebenen Tempertaturschwellwerts und die zweite Funktionseinheit (14) unterhalb eines zweiten vorgegebenen Temperaturschwellwerts gekühlt wird, wobei mittels der Kühleinrichtung (16) abgeführte Wärme bei einem Standbetrieb des Kraftfahrzeugs (10) für eine dritte Funktionseinheit (18) des Kraftfahrzeugs (10) bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer elektronischen Recheneinrichtung (20) des Kraftfahrzeugs (10) ein zukünftiger Standbetrieb des Kraftfahrzeugs (10) bestimmt wird und in Abhängigkeit davon ein Betriebsparamater der ersten Funktionseinheit (12) und/oder der zweiten Funktionseinheit (14) und/oder der Kühleinrichtung (16) derart eingestellt wird, dass eine erste Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die erste Betriebstemperatur und niedriger als der erste Temperaturschwellwert, der ersten Funktionseinheit (12) und/oder eine zweite Standbetriebstemperatur, welche höher ist als die zweite Betriebstemperatur und niedriger als der zweite Temperaturschwellwert, der zweiten Funktionseinheit (14) eingestellt wird.
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