DE102019201245B4 - Verfahren zum Temperieren eines Kühlmittels für ein Fahrzeug mit zwei Elektromaschinen - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Temperieren eines Kühlmittels, das für ein Fahrzeug (2) verwendet wird, wobei das Fahrzeug (2) zwei Achsen (4, 8) mit daran angeordneten Rädern (6, 10) zum Fortbewegen des Fahrzeugs (2) aufweist, wobei einer ersten Achse (4) als erste Elektromaschine (12) eine permanenterregte Synchronmaschine zugeordnet ist, wobei einer zweiten Achse (8) als zweite Elektromaschine (16) eine Asynchronmaschine zugeordnet ist, wobei der ersten Achse (4) mit der permanenterregten Synchronmaschine ein positives Drehmoment gestellt wird, wobei der zweiten Achse (8) mit der Asynchronmaschine ein negatives Drehmoment gestellt wird, wobei mit der Asynchronmaschine eine Rekuperation durchgeführt wird, wobei das Kühlmittel mit der Asynchronmaschine temperiert, insbesondere erwärmt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Temperieren eines Kühlmittels und ein System zum Temperieren eines Kühlmittels.
  • Beim Betrieb eines Elektrofahrzeugs in einer sehr kalten Umgebung benötigen bestimmte Komponenten für eine effiziente Arbeitsweise oder zur Abgabe einer maximalen Performance bzw. Leistung eine bestimmte Betriebstemperatur. Hierbei kann vorgesehen sein, dass eine Betriebstemperatur für eine jeweilige Komponente über eine Eigenerwärmung der Komponente oder einen zusätzlichen Hochspannungs- oder HV-Heizer erreicht wird. Allerdings kann die Eigenerwärmung der Komponente lange dauern, weshalb das Elektrofahrzeug in ungünstigen Arbeitspunkten bewegt wird, wobei die erwünschte Performance erst nach längerer Fahrt abgerufen werden kann. Außerdem erzeugt ein HV-Heizer Kosten.
  • Die Druckschrift DE 10 2013 012 164 A1 beschreibt ein Traktions-Batteriesystem und ein Verfahren zum Erwärmen einer Hochvolt-Batterie eines Traktions-Batteriesystems.
  • Ein aus der Druckschrift DE 10 2016 117 201 A1 bekanntes Fahrzeug umfasst eine Elektromaschine, die dafür ausgelegt ist, eine Batterie durch Rekuperationsbremsen aufzuladen.
  • Ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs, welches wenigstens zeitweise allein durch einen Elektromotor angetrieben wird, ist in der Druckschrift DE 10 2016 210 066 A1 beschrieben.
  • Die Druckschrift DE 10 2013 009 732 A1 beschreibt ein Verfahren und ein System zur Verteilung einer Rekuperationsleistung für ein Fahrzeug.
  • Ein Hybridfahrzeug mit einem regenerativen Bremsenergierückgewinnungssystem ist aus der Druckschrift US 5 291 960 A bekannt
  • Die Druckschrift US 9 789 871 B1 zeigt ein Antriebssystem mit einer komplementären Motoranordnung.
  • Ein Hybridfahrzeug und ein Verfahren zum Konditionieren einer Fahrzeugbatterie sind aus der Druckschrift US 9 873 350 B2 bekannt.
  • Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines negativen Antriebsmoments einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeuges sind in der Druckschrift DE 10 2012 210 916 A1 beschrieben.
  • Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, ein Kühlmittel auf eine hierfür vorgesehene Temperatur zu erwärmen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein System mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Temperieren eines Kühlmittels, bspw. einer Kühlflüssigkeit, vorgesehen, das für ein Fahrzeug verwendet wird. Das Fahrzeug ist als Kraftfahrzeug bzw. Auto ausgebildet und/oder zu bezeichnen. Dieses weist zwei Achsen mit daran angeordneten Rädern zum Fortbewegen des Fahrzeugs auf, wobei einer ersten Achse als erste Elektromaschine eine permanenterregte Synchronmaschine zum Antreiben des Fahrzeugs zugeordnet ist, und wobei einer zweiten Achse als zweite Elektromaschine eine Asynchronmaschine zum Antreiben des Fahrzeugs zugeordnet ist. Bei dem Verfahren wird der ersten Achse mit der permanenterregten Synchronmaschine ein positives Drehmoment gestellt bzw. bereitgestellt, wobei bzw. wohingegen der zweiten Achse mit der Asynchronmaschine ein negatives Drehmoment gestellt bzw. bereitgestellt wird. Dabei wird mit der Asynchronmaschine eine Rekuperation durchgeführt, wobei das Kühlmittel mit der Asynchronmaschine, üblicherweise mit Abwärme der Asynchronmaschine, temperiert, bspw. erwärmt bzw. erhitzt wird.
  • In Ausgestaltung des Verfahrens wird die zweite Achse durch das negative Drehmoment bzw. ein entsprechendes Bremsmoment, insbesondere ein geringes Bremsmoment gebremst, wobei es möglich ist, dass ein Betrag des positiven Drehmoments größer als ein Betrag des negativen Drehmoments ist.
  • Das negative Drehmoment führt hierbei nicht zu gegenläufigen Drehrichtungen der Achsen bzw. der jeweils daran angeordneten Räder des Fahrzeugs. Durch das negative Drehmoment wird die zweite Achse nur gebremst. Dieses negative Drehmoment, bspw. Bremsmoment, ist so gering eingestellt, dass sich daraus keine Einflüsse für eine Stabilität des Fahrzeugs und das Fahrverhalten ergeben.
  • Die beiden im Verfahren bereitgestellten unterschiedlichen Drehmomente unterscheiden sich durch ihre entgegengesetzt orientierten Richtungen und ihre unterschiedlich großen Beträge, wobei ein Betrag des ersten positiven Drehmoments für die erste Achse größer als ein Betrag des zweiten negativen Drehmoments für die zweite Achse ist. Die Drehmomente hängen von einem Gewicht bzw. einer Masse und einer Größe des Fahrzeugs ab. Außerdem wird durch die erste Elektromaschine, die effizienter als die zweite Elektromaschine ist, ein erstes Antriebskonzept umgesetzt, das effektiver als ein zweites Antriebskonzept ist, das durch die zweite Elektromaschine umgesetzt wird.
  • Das bspw. flüssige Kühlmittel wird ausgehend von einer Ist-Temperatur, die geringer als eine für das Kühlmittel vorgesehene Soll-Temperatur ist, mindestens auf die Soll-Temperatur erwärmt.
  • In einem Fall ist es möglich, dass die Temperatur des Kühlmittels kleiner als ein Wert von bspw. 0 °C ist. Mit dem Kühlmittel wird mindestens eine Komponente des Fahrzeugs bzw. im Fahrzeug gekühlt. Eine derartige Komponente ist bspw. als Batterie, insbesondere Hochspannungs- bzw. Hochvolt- bzw. HV-Batterie, ausgebildet, wobei es möglich ist, dass mindestens einer Elektromaschine aus mindestens einer derartigen Batterie elektrische Energie bereitgestellt werden kann. Um die mindestens eine Komponente in einem für sie vorgesehenen optimalen Arbeitsbereich betreiben zu können, ist das Kühlmittel zumindest auf seine vorgesehene Soll-Temperatur zu erwärmen, da die mindestens eine Komponente sonst nicht optimal betrieben werden kann.
  • Das Kühlmittel kann in Ausgestaltung durch mehrere Kühlkanäle eines Kühlsystems strömen, in das es gefüllt ist. Dabei verbindet das Kühlsystem bzw. verbinden die Kanäle des Kühlsystems die mindestens eine Komponente und die zweite Elektromaschine bzw. Asynchronmaschine miteinander. Damit das Kühlmittel durch die Kanäle optimal strömen und die mindestens eine zu kühlende Komponente erreichen kann, ist vorgesehen bzw. erforderlich, dass es mindestens die vorgesehene Soll-Temperatur und bspw. eine entsprechende Viskosität aufweist. Dabei ist die Soll-Temperatur dennoch niedriger als eine Betriebs-Temperatur, die die mindestens eine Komponente im laufenden Betrieb erreichen kann, weshalb es möglich ist, dass das Kühlmittel, wenn es seine Soll-Temperatur aufweist, die mindestens eine Komponente kühlen kann, wenn diese eine jeweilige Betriebs-Temperatur aufweist, die höher als die Soll-Temperatur des Kühlmittels ist.
  • Das erfindungsgemäße System ist zum Temperieren eines Kühlmittels ausgebildet, das für ein Fahrzeug verwendet wird, wobei das Fahrzeug zwei Achsen mit daran angeordneten Rädern zum Fortbewegen des Fahrzeugs aufweist. Das System weist zwei Elektromaschinen als Komponenten des Fahrzeugs auf. Dabei ist einer ersten Achse als erste Elektromaschine eine permanenterregte Synchronmaschine zugeordnet, wobei einer zweiten Achse als zweite Elektromaschine eine Asynchronmaschine zugeordnet ist. Die permanenterregte Synchronmaschine ist dazu ausgebildet, der ersten Achse ein positives Drehmoment zu stellen. Die Asynchronmaschine ist dazu ausgebildet, der zweiten Achse ein negatives Drehmoment zu stellen, eine Rekuperation durchzuführen und das Kühlmittel zu temperieren, insbesondere zu erwärmen.
  • Außerdem ist jeder Elektromaschine eine Leistungselektronik als weitere Komponente des Systems und des Fahrzeugs zugeordnet, wobei eine jeweilige Leistungselektronik mindestens einen Halbleiter umfasst. Dabei ist bzw. wird der ersten Elektromaschine bzw. der permanenterregten Synchronmaschine eine Leistungselektronik zugeordnet, bei der der mindestens eine Halbleiter als Siliziumkarbid-Halbleiter ausgebildet ist. Der zweiten Elektromaschine bzw. der Asynchronmaschine ist bzw. wird eine Leistungselektronik zugeordnet, bei der der mindestens eine Halbleiter als Silizium-Halbleiter ausgebildet ist.
  • Eine jeweilige Leistungselektronik ist dazu ausgebildet, eine jeweilige Elektromaschine zu kontrollieren und somit zu steuern und/oder zu regeln bzw. eine Steuerung bzw. Regelung durchzuführen. Dabei wird durch eine jeweilige Leistungselektronik mindestens ein elektrischer Betriebsparameter, bspw. ein elektrischer Strom und/oder eine elektrische Spannung, zum Versorgen einer jeweiligen Elektromaschine geregelt und/oder eingestellt.
  • Durch die unterschiedlichen Elektromaschinen können die beiden Achsen unterschiedlich effizient bzw. effektiv betrieben werden. Weiterhin können die Elektromaschinen durch die unterschiedlichen Leistungselektroniken mit unterschiedlichen Halbleitern unterschiedlich effektiv bzw. effizient kontrolliert bzw. gesteuert und/oder geregelt werden. Dabei bzw. dadurch können die Achsen durch die unterschiedlichen Leistungselektroniken, die einen Betrieb bzw. eine Betriebsweise der Elektromaschinen unterschiedlich effizient beeinflussen, zusätzlich unterschiedlich effizient betrieben werden.
  • Weiterhin kann jeweils eine Leistungselektronik einen Umrichter aufweisen. Dabei ist ein Verlust eines Umrichters der Leistungselektronik mit dem Halbleiter aus Siliziumkarbid höchstens halb so groß wie ein Verlust eines Umrichters der Leistungselektronik mit dem Halbleiter aus Silizium. Entsprechend ist die Leistungselektronik mit dem Halbleiter aus Siliziumkarbid effizienter als die Leistungselektronik mit dem Halbleiter aus Silizium, wodurch die erste Elektromaschine für die erste Achse effizienter als die zweite Elektromaschine für die zweite Achse betrieben werden kann.
  • Eine unterschiedliche Effektivität hinsichtlich einer Betriebsweise einer jeweiligen Achse und/oder Elektromaschine können z. B. durch einen ineffizienten Wirkungsgrad einer Regelung durch die jeweilige Leistungselektronik und/oder über einen nicht optimalen Stromzeiger erzeugt werden. Weiterhin kann eine unterschiedliche Effektivität durch unterschiedlich aufgebaute Elektromaschinen aus unterschiedlichen Materialien erzeugt werden.
  • Mit dem Verfahren ist eine effiziente Temperierung, insbesondere eine effiziente gewünschte Erwärmung, für ein Kühlmittel möglich.
  • Im Rahmen des Verfahrens wird für die zweite Achse des Fahrzeugs und/oder für die zweite Elektromaschine, die der zweiten Achse zugeordnet ist, die Rekuperation durchgeführt, wobei die Regelung der Achse und/oder der zugeordneten Elektromaschine in einem ungünstigen Arbeitspunkt durchgeführt wird, wobei der Arbeitspunkt zur Regelung der zweiten Achse und/oder Elektromaschine ungünstiger als ein Arbeitspunkt zur Regelung der ersten Achse und/oder der ersten Elektromaschine ist. Bei dem ungünstigen Arbeitspunkt durch einen ineffizienten Wirkungsgrad der Regelung, insbesondere einer Regelung des Stroms, für die zweite Elektromaschine im Vergleich zu der ersten Elektromaschine, wird für die zweite Elektromaschine eine höhere Verlustleistung als für die erste Elektromaschine erzeugt. Die Regelung der zweiten Elektromaschine wird bspw. über einen nicht optimalen Raumzeiger bzw. eine nicht optimale Raumzeigermodulation (space vector modulation) durchgeführt, wohingegen die Regelung der ersten Elektromaschine bspw. über einen optimalen Raumzeiger bzw. eine optimale Raumzeigermodulation durchgeführt wird. Alternativ oder ergänzend kann insbesondere für die zweite Achse und/oder Elektromaschine eine Nullmomentenregelung durchgeführt werden. Weiterhin wird das Fahrzeug mit der ersten Achse und/oder der ersten Elektromaschine, die der ersten Achse zugeordnet ist, angetrieben, wobei die erste Achse und/oder erste Elektromaschine effizienter als die zweite Achse und/oder zweite Elektromaschine ausgebildet ist bzw. sind.
  • Durch die vorgesehene Betriebsweise der zweiten Achse und/oder der zweiten Elektromaschine ist es möglich, das Kühlmittel zu erwärmen. Hierdurch ist es weiterhin möglich, einen HV-Heizer, der ansonsten zum Erwärmen des Kühlmittels verwendet wird, zu verkleinern oder einzusparen.
  • Dabei wird das Fahrzeug über die erste Achse und/oder erste Elektromaschine angetrieben, wobei ein positives Drehmoment gestellt wird. Diese erste Achse, der eine erste Leistungselektronik (LE1) zugeordnet ist, ist z. B. durch Einsatz des Siliziumkarbid-Halbleiters und der permanenterregten Synchronmaschine als erste Elektromaschine effizienter als die zweite Achse ausgelegt. Dagegen ist die zweite Achse ineffizienter als die erste Achse ausgelegt, wobei der zweiten Achse z. B. eine zweite Leistungselektronik (LE2) mit dem Silizium-Halbleiter und die Asynchronmaschine als zweite Elektromaschine zugeordnet ist.
  • Dabei ist es möglich, dass eine der beiden Achsen, bspw. die erste Achse als Hinterachse (HA) und die zweite Achse als Vorderachse (VA) ausgebildet ist, alternativ ist die erste Achse als Vorderachse (VA) und die zweite Achse als Hinterachse (HA) ausgebildet.
  • In Ausgestaltung des Verfahrens stellt die zweite Achse ein geringes negatives Drehmoment, ohne Einfluss auf ein Fahrverhalten des Fahrzeugs. Alternativ oder ergänzend wird für die zweite Achse eine Nullmomentenregelung mit einem ineffizienten Wirkungsgrad der Regelung, bspw. über einen nicht optimalen Stromzeiger durchgeführt. Durch diesen Betrieb der zweiten Achse wird eine zusätzliche Verlustleistung generiert, welche zur Erwärmung, insbesondere zu einer gesteuerten Erwärmung, des Kühlmittels und damit zum Aufheizen weiterer Komponenten genutzt werden kann.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
    • 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Beispiel für ein Fahrzeug, für das eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird.
  • Das in 1 schematisch dargestellte Fahrzeug 2, hier ein Kraftfahrzeug, weist eine erste Achse 4, hier eine hintere Achse 4 mit hinteren Rädern 6, und eine zweite Achse 8, hier eine vordere Achse 8 mit vorderen Rädern 10 auf. Dabei ist der ersten hinteren Achse 4 eine erste Elektromaschine 12 zum Antreiben der ersten Achse 4 zugeordnet, wobei der ersten Elektromaschine 12 eine erste Leistungselektronik 14 zum Regeln eines Betriebs der ersten Elektromaschine 12 und somit auch der ersten Achse 4 zugeordnet ist. Der zweiten vorderen Achse 8 ist eine zweite Elektromaschine 16 zum Antreiben der zweiten Achse 8 zugeordnet, wobei der zweiten Elektromaschine 16 eine zweite Leistungselektronik 18 zum Regeln eines Betriebs der zweiten Elektromaschine 16 und somit auch der zweiten Achse 8 zugeordnet ist.
  • Hierbei ist vorgesehen, dass die erste Elektromaschine 12 effektiver bzw. effizienter als die zweite Elektromaschine 16 ausgebildet ist. Außerdem ist die erste Leistungselektronik 14 effektiver bzw. effizienter als die zweite Leistungselektronik 18 ausgebildet, weshalb die erste Achse 4 effektiver bzw. effizienter als die zweite Achse 8 angetrieben werden kann.
  • Außerdem weist das Fahrzeug 2 ein Kühlsystem 20 mit einem Kühlmittel auf, wobei dieses zum Kühlen mindestens einer Komponente 22 des Fahrzeugs 2 ausgebildet ist. Das Kühlsystem 20 ist hier einerseits mit der zweiten Elektromaschine 16 und andererseits mit der mindestens einen zu kühlenden Komponente 22 verbunden und umschließt mindestens einen Kühlkanal 24 zum Fördern des Kühlmittels.
  • Bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der ersten hinteren Achse 4 durch die erste Elektromaschine 12 bzw. von der ersten Elektromaschine 12 einerseits ein erstes positives Drehmoment (+M) bereitgestellt, das hier durch einen ersten gebogenen Pfeil 26 symbolisiert ist. Der zweiten vorderen Achse 8 wird durch die zweite Elektromaschine 16 bzw. von der zweiten Elektromaschine 16 ein zweites negatives Drehmoment (-M) bereitgestellt, das hier durch einen zweiten gebogenen Pfeil 28 symbolisiert ist. Diese beiden Drehmomente sind hier entgegengesetzt orientiert. Da hier die zweite Achse 8 in einer Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs 2 vor der ersten Achse angeordnet ist, ist es möglich, das zweite negative Drehmoment auch als Bremsmoment zu bezeichnen. Außerdem ist ein Betrag des ersten Drehmoments größer als ein Betrag des zweiten Drehmoments, da die erste Achse 4 hier effektiver als die zweite Achse 8 angetrieben wird.
  • Bei dem Verfahren wird die erste Elektromaschine 12 motorisch bzw. als Motor betrieben, wobei die erste Elektromaschine 12 elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. Außerdem wird durch die zweite Elektromaschine 16 synchron eine Rekuperation durchgeführt, wobei die zweite Elektromaschine 16 generatorisch bzw. als Generator betrieben wird. Hierbei erzeugt die zweite Elektromaschine 16 Wärme bzw. Abwärme, mit der das Kühlmittel in dem Kühlsystem 20 ausgehend von einer Ist-Temperatur auf eine Soll-Temperatur erwärmt wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Fahrzeug
    4
    Achse
    6
    Rad
    8
    Achse
    10
    Rad
    12
    Elektromaschine
    14
    Leistungselektronik
    16
    Elektromaschine
    18
    Leistungselektronik
    20
    Kühlsystem
    22
    Komponente
    24
    Kühlkanal

Claims (5)

  1. Verfahren zum Temperieren eines Kühlmittels, das für ein Fahrzeug (2) verwendet wird, wobei das Fahrzeug (2) zwei Achsen (4, 8) mit daran angeordneten Rädern (6, 10) zum Fortbewegen des Fahrzeugs (2) aufweist, wobei einer ersten Achse (4) als erste Elektromaschine (12) eine permanenterregte Synchronmaschine zugeordnet ist, wobei einer zweiten Achse (8) als zweite Elektromaschine (16) eine Asynchronmaschine zugeordnet ist, wobei der ersten Achse (4) mit der permanenterregten Synchronmaschine ein positives Drehmoment gestellt wird, wobei der zweiten Achse (8) mit der Asynchronmaschine ein negatives Drehmoment gestellt wird, wobei mit der Asynchronmaschine eine Rekuperation durchgeführt wird, wobei das Kühlmittel mit der Asynchronmaschine temperiert, insbesondere erwärmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die zweite Achse (8) durch das negative Drehmoment gebremst wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Kühlmittel ausgehend von einer Ist-Temperatur, die geringer als eine Soll-Temperatur ist, mindestens auf die Soll-Temperatur erwärmt wird.
  4. System zum Temperieren eines Kühlmittels, das für ein Fahrzeug (2) verwendet wird, wobei das Fahrzeug (2) zwei Achsen (4, 8) mit daran angeordneten Rädern (6, 10) zum Fortbewegen des Fahrzeugs (2) aufweist, wobei das System eine erste und eine zweite Elektromaschine (12, 16) aufweist, wobei einer ersten Achse (4) als erste Elektromaschine (12) eine permanenterregte Synchronmaschine zugeordnet ist, wobei einer zweiten Achse (8) als zweite Elektromaschine (16) eine Asynchronmaschine zugeordnet ist, wobei die permanenterregte Synchronmaschine dazu ausgebildet ist, der ersten Achse (4) ein positives Drehmoment zu stellen ist, wobei die Asynchronmaschine dazu ausgebildet ist, der zweiten Achse (8) ein negatives Drehmoment zu stellen ist, eine Rekuperation durchzuführen und das Kühlmittel zu temperieren, insbesondere zu erwärmen.
  5. System nach Anspruch 4, bei dem jeder Elektromaschine (12, 16) eine Leistungselektronik (14, 18) zugeordnet ist, die mindestens einen Halbleiter umfasst, wobei der ersten Elektromaschine (12) eine erste Leistungselektronik (14) zugeordnet ist, bei der der mindestens eine Halbleiter als Siliziumkarbid-Halbleiter ausgebildet ist, wobei der zweiten Elektromaschine (16) eine zweite Leistungselektronik (18) zugeordnet ist, bei der der mindestens eine Halbleiter als Silizium-Halbleiter ausgebildet ist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020123689A1 (de) 2020-09-11 2022-03-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Einrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs in einem Aufwärmbetrieb und Kraftfahrzeug

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5291960A (en) * 1992-11-30 1994-03-08 Ford Motor Company Hybrid electric vehicle regenerative braking energy recovery system
DE102012210916A1 (de) * 2012-06-27 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines negativen Antriebsmoments einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeuges
DE102013009732A1 (de) * 2013-06-10 2014-12-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und System zur Verteilung einer Rekuperationsleistung für ein Fahrzeug
DE102013012164A1 (de) * 2013-07-19 2015-01-22 Daimler Ag Traktions-Batteriesystem und Verfahren zum Erwärmen einer Hochvolt-Batterie eines Traktions-Batteriesystems
DE102016117201A1 (de) * 2015-09-16 2017-03-16 Ford Global Technologies, Llc Rekuperationsbremsleistung zum betreiben eines fahrzeugelektroheizers
US9789871B1 (en) * 2016-08-05 2017-10-17 Atieva, Inc. High efficiency, high power density drive system utilizing complementary motor assemblies
DE102016210066A1 (de) * 2016-06-08 2017-12-14 Audi Ag Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
US9873350B2 (en) * 2015-09-16 2018-01-23 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle and method of conditioning a vehicle battery

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5291960A (en) * 1992-11-30 1994-03-08 Ford Motor Company Hybrid electric vehicle regenerative braking energy recovery system
DE102012210916A1 (de) * 2012-06-27 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines negativen Antriebsmoments einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeuges
DE102013009732A1 (de) * 2013-06-10 2014-12-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und System zur Verteilung einer Rekuperationsleistung für ein Fahrzeug
DE102013012164A1 (de) * 2013-07-19 2015-01-22 Daimler Ag Traktions-Batteriesystem und Verfahren zum Erwärmen einer Hochvolt-Batterie eines Traktions-Batteriesystems
DE102016117201A1 (de) * 2015-09-16 2017-03-16 Ford Global Technologies, Llc Rekuperationsbremsleistung zum betreiben eines fahrzeugelektroheizers
US9873350B2 (en) * 2015-09-16 2018-01-23 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle and method of conditioning a vehicle battery
DE102016210066A1 (de) * 2016-06-08 2017-12-14 Audi Ag Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
US9789871B1 (en) * 2016-08-05 2017-10-17 Atieva, Inc. High efficiency, high power density drive system utilizing complementary motor assemblies

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