DE102019216961A1 - Method for charging at least two electrical energy storage devices and a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Laden von zumindest zwei elektrischen Energiespeichern und Fahrzeug,wobei in einem ersten Verfahrensschritt ein jeweiliger Betriebsparameter des jeweiligen elektrischen Energiespeichers erfasst wird,wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die elektrischen Energiespeicher, deren Betriebsparameter unterhalb eines ersten Grenzwertes liegen, geladen werden,wobei in einem dritten Verfahrensschritt, wenn ein Wert eines Betriebsparameters eines elektrischen Energiespeichers den ersten Grenzwert erreicht, der Ladevorgang für diesen elektrischen Energiespeicher unterbrochen wird,wobei in einem vierten Verfahrensschritt ein Wert eines Betriebsparameters eines letzten elektrischen Energiespeichers den ersten Grenzwert erreicht,wobei in einem fünften Verfahrensschritt überprüft wird, ob die Werte der Betriebsparameter aller elektrischen Energiespeicher innerhalb eines Wertebereichs unterhalb des ersten Grenzwertes liegen,wobei in einem sechsten Verfahrensschritt, wenn im fünften Verfahrensschritt der Wert des Betriebsparameters eines elektrischen Energiespeichers unterhalb des Wertebereichs liegt, dieser elektrische Energiespeicher geladen wird, bis sein Betriebsparameter den ersten Grenzwert erreicht,wobei in einem siebten Verfahrensschritt, wenn alle Betriebsparameter innerhalb des Wertebereichs unterhalb des ersten Grenzwertes liegen, alle elektrischen Energiespeicher gleichzeitig geladen werden,wobei in einem achten Verfahrensschritt der Ladevorgang für alle elektrischen Energiespeicher beendet wird.A method for charging at least two electrical energy storage devices and a vehicle, wherein in a first method step a respective operating parameter of the respective electrical energy storage device is recorded, wherein in a second method step the electrical energy storage devices whose operating parameters are below a first limit value are charged, with a third Method step, when a value of an operating parameter of an electrical energy store reaches the first limit value, the charging process for this electrical energy store is interrupted, wherein in a fourth process step a value of an operating parameter of a last electrical energy store reaches the first limit value, whereby it is checked in a fifth process step, whether the values of the operating parameters of all electrical energy stores are within a value range below the first limit value, wherein in a sixth method step, if in the fifth ver driving step the value of the operating parameter of an electrical energy store is below the range of values, this electrical energy store is charged until its operating parameter reaches the first limit value, wherein in a seventh process step, when all the operating parameters are within the range of values below the first limit value, all electrical energy stores are charged simultaneously be, the charging process for all electrical energy storage is ended in an eighth method step.
Description
Feld der ErfindungField of invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Laden von zumindest zwei elektrischen Energiespeichern und ein Fahrzeug.The present invention relates to a method for charging at least two electrical energy stores and a vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Die
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Kern der Erfindung bei dem Verfahren zum Laden von zumindest zwei elektrischen Energiespeichern besteht darin, dass das Verfahren die zeitlich aufeinander folgenden Verfahrensschritte aufweist: wobei in einem ersten Verfahrensschritt ein jeweiliger Betriebsparameter des jeweiligen elektrischen Energiespeichers erfasst wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die elektrischen Energiespeicher, deren Betriebsparameter unterhalb eines ersten Grenzwertes liegen, geladen werden, wobei in einem dritten Verfahrensschritt, wenn ein Wert eines Betriebsparameters eines elektrischen Energiespeichers den ersten Grenzwert erreicht, der Ladevorgang für diesen elektrischen Energiespeicher unterbrochen wird, wobei in einem vierten Verfahrensschritt ein Wert eines Betriebsparameters eines letzten elektrischen Energiespeichers den ersten Grenzwert erreicht, wobei in einem fünften Verfahrensschritt überprüft wird, ob die Werte der Betriebsparameter aller elektrischen Energiespeicher innerhalb eines Wertebereichs unterhalb des ersten Grenzwertes liegen, wobei in einem sechsten Verfahrensschritt, wenn im fünften Verfahrensschritt der Wert des Betriebsparameters eines elektrischen Energiespeichers unterhalb des Wertebereichs liegt, dieser elektrische Energiespeicher geladen wird, bis sein Betriebsparameter den ersten Grenzwert erreicht, wobei in einem siebten Verfahrensschritt, wenn alle Betriebsparameter innerhalb des Wertebereichs unterhalb des ersten Grenzwertes liegen, alle elektrischen Energiespeicher gleichzeitig geladen werden, wobei in einem achten Verfahrensschritt der Ladevorgang für alle elektrischen Energiespeicher beendet wird, wenn ein Wert eines Betriebsparameters eines elektrischen Energiespeichers einen zweiten Grenzwert erreicht.The essence of the invention in the method for charging at least two electrical energy stores is that the method has the successive method steps: in a first method step a respective operating parameter of the respective electrical energy store is recorded, with the electrical energy store in a second method step whose operating parameters are below a first limit value, are charged, wherein in a third method step, when a value of an operating parameter of an electrical energy store reaches the first limit value, the charging process for this electrical energy store is interrupted, in a fourth process step a value of an operating parameter of a last electrical energy store reached the first limit value, it being checked in a fifth method step whether the values of the operating parameters of all electrical energy stores within ei nes range of values lie below the first limit value, wherein in a sixth process step, if in the fifth process step the value of the operating parameter of an electrical energy store is below the value range, this electrical energy store is charged until its operating parameter reaches the first limit value, wherein in a seventh process step, if all operating parameters are within the range of values below the first limit value, all electrical energy stores are charged simultaneously, with the charging process for all electrical energy stores being terminated in an eighth method step when a value of an operating parameter of an electrical energy store reaches a second limit value.
Hintergrund der Erfindung ist, dass mittels des Verfahrens elektrische Energiespeicher mit unterschiedlichen Betriebszuständen, insbesondere Ladezuständen, gleichzeitig und dadurch schnell geladen werden können. Dabei ist das Ladeverfahren für eine beliebige Anzahl von elektrischen Energiespeichern geeignet.The background to the invention is that, by means of the method, electrical energy stores with different operating states, in particular charge states, can be charged simultaneously and thereby quickly. The charging process is suitable for any number of electrical energy stores.
Vorteilhafterweise ist der Grenzwert für den Betriebsparameter dabei kleiner als 90 % und größer als 70 % eines Maximalwerts des Betriebsparameters, insbesondere beträgt dieser 80 % des Maximalwerts.The limit value for the operating parameter is advantageously less than 90% and greater than 70% of a maximum value of the operating parameter, in particular it is 80% of the maximum value.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Betriebsparameter der elektrischen Energiespeicher während des Verfahrens kontinuierlich erfasst. Dadurch ist das Verfahren an die aktuellen Betriebsparameter der elektrischen Energiespeicher anpassbar.According to an advantageous embodiment, the operating parameters of the electrical energy storage device are recorded continuously during the method. As a result, the method can be adapted to the current operating parameters of the electrical energy storage device.
Von Vorteil ist es dabei, wenn im dritten Verfahrensschritt sobald ein Betriebsparameter eines weiteren elektrischen Energiespeichers den ersten Grenzwert erreicht, der Ladevorgang für den weiteren elektrischen Energiespeicher ebenfalls unterbrochen wird. Somit werden die Ladevorgänge für die einzelnen elektrischen Energiespeicher nach und nach unterbrochen, sobald der Wert des Betriebsparameters des jeweiligen elektrischen Energiespeichers den ersten Grenzwert erreicht. Erst wenn im vierten Verfahrensschritt der Wert des Betriebsparameters des letzten elektrischen Energiespeichers, der zu Beginn des Verfahrens den kleinsten Wert aufwies, den Grenzwert erreicht, wird das Verfahren mit dem fünften Verfahrensschritt fortgesetzt.It is advantageous if, in the third method step, as soon as an operating parameter of a further electrical energy store reaches the first limit value, the charging process for the further electrical energy store is also interrupted. The charging processes for the individual electrical energy stores are thus gradually interrupted as soon as the value of the operating parameter of the respective electrical energy store reaches the first limit value. Only when the value of the operating parameter of the last electrical energy store, which had the lowest value at the beginning of the method, reaches the limit value in the fourth method step, the method is continued with the fifth method step.
Vorteilhafterweise ist der zweite Grenzwert größer als der erste Grenzwert.The second limit value is advantageously greater than the first limit value.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die elektrischen Energiespeicher im zweiten Verfahrensschritt mit einem konstanten Strom geladen werden. Dadurch ist eine maximale Ladeleistung einstellbar, da die elektrischen Energiespeicher unterhalb des ersten Grenzwertes robust gegenüber hohen Ladeleistungen sind.It is also advantageous if the electrical energy stores are charged with a constant current in the second method step. As a result, a maximum charging power can be set, since the electrical energy stores are robust against high charging powers below the first limit value.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden der oder die elektrischen Energiespeicher im sechsten Verfahrensschritt und/oder im siebten Verfahrensschritt mit einer konstanten Spannung geladen. Beim Laden mit konstanter Spannung werden die elektrischen Energiespeicher schonend geladen, so das eine Schädigung der elektrischen Energiespeicher vermieden werden kann.According to a further advantageous embodiment, the electrical energy store (s) are charged with a constant voltage in the sixth method step and / or in the seventh method step. When charging with constant voltage, the electrical energy storage devices are charged gently, so that damage to the electrical energy storage devices can be avoided.
Von Vorteil ist es dabei, wenn der oder die elektrischen Energiespeicher, dessen oder deren Ladevorgang im dritten Verfahrensschritt unterbrochen wurde, relaxiert. Somit kann auf einen auf das Verfahren zum Laden folgenden Balancingvorgang zur Angleichung der Betriebsparameter der elektrischen Energiespeicher verzichtet werden. Zusätzlich erhöht sich die Ladekapazität.It is advantageous here if the electrical energy store (s) whose charging process was interrupted in the third method step relaxes. Thus, a balancing process following the charging method can be used to adjust the operating parameters of the electrical Energy storage can be dispensed with. In addition, the loading capacity increases.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird nach dem dritten Verfahrensschritt fortlaufend geprüft, ob der Wert des Betriebsparameters eines relaxierenden elektrischen Energiespeichers auf einen Wert unterhalb des Wertebereichs abgesunken ist, wobei sobald der Wert eines Betriebsparameters auf einen Wert unterhalb des Wertebereichs abgesunken ist, der relaxierende elektrische Energiespeicher wieder geladen wird, bis der Wert des Betriebsparameters wieder den ersten Grenzwert erreicht, insbesondere wobei der elektrische Energiespeicher mit konstantem Strom geladen wird. Dadurch kann auf den sechsten Verfahrensschritt verzichtet werden, da im fünften Verfahrensschritt die Werte der Betriebsparameter aller elektrischen Energiespeicher innerhalb des Wertebereichs unterhalb des ersten Grenzwertes liegen. Das Verfahren zu Laden kann also noch weiter beschleunigt werden.According to a further advantageous embodiment, according to the third method step, it is continuously checked whether the value of the operating parameter of a relaxing electrical energy store has dropped to a value below the value range, the relaxing electrical energy store as soon as the value of an operating parameter has dropped to a value below the value range is charged again until the value of the operating parameter reaches the first limit value again, in particular wherein the electrical energy store is charged with a constant current. As a result, the sixth method step can be dispensed with, since in the fifth method step the values of the operating parameters of all electrical energy stores are within the value range below the first limit value. The charging process can therefore be accelerated even further.
Der Kern der Erfindung bei dem Fahrzeug, aufweisend zumindest einen ersten elektrischen Energiespeicher und einen zweiten elektrischen Energiespeicher, insbesondere wobei das Fahrzeug eingerichtet ist, die elektrischen Energiespeicher mittels eines Verfahrens wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf das Verfahren bezogenen Ansprüche zu laden, besteht darin, dass das Fahrzeug eine einzige Ladevorrichtung und eine Schalteinheit aufweist, wobei die Schalteinheit zwischen der Ladevorrichtung und den elektrischen Energiespeichern angeordnet ist, wobei die Schalteinheit eingerichtet ist, die Ladevorrichtung mit dem ersten elektrischen Energiespeicher oder mit dem zweiten elektrischen Energiespeicher oder mit dem ersten elektrischen Energiespeicher und dem zweiten elektrischen Energiespeicher zu verbinden.The essence of the invention in the vehicle, having at least one first electrical energy store and a second electrical energy store, in particular wherein the vehicle is set up to charge the electrical energy store by means of a method as described above or according to one of the claims related to the method, is that the vehicle has a single charging device and a switching unit, wherein the switching unit is arranged between the charging device and the electrical energy storage device, wherein the switching unit is set up, the charging device with the first electrical energy storage device or with the second electrical energy storage device or with the first electrical energy storage device and to connect the second electrical energy store.
Hintergrund der Erfindung ist, dass ein Fahrzeug mit mehreren unabhängigen elektrischen Energiespeichern nur eine einzige integrierte Ladevorrichtung aufweist. Dabei können die elektrischen Energiespeicher in Abhängigkeit von ihren Betriebsparametern mittels der Schalteinheit mit der Ladevorrichtung verbunden oder von dieser getrennt werden.The background to the invention is that a vehicle with several independent electrical energy stores has only a single integrated charging device. The electrical energy stores can be connected to or disconnected from the charging device by means of the switching unit, depending on their operating parameters.
Vorteilhafterweise können die elektrischen Energiespeicher mittels der Ladevorrichtung und der Schalteinheit gleichzeitig oder einzeln geladen werden. Sobald ein elektrischer Energiespeicher vollständig oder bis zu einem ersten oder zweiten Grenzwert geladen ist, kann dieser von der Ladevorrichtung getrennt werden und der andere elektrische Energiespeicher kann weiter geladen werden.The electrical energy stores can advantageously be charged simultaneously or individually by means of the charging device and the switching unit. As soon as an electrical energy store is fully charged or up to a first or second limit value, it can be disconnected from the charging device and the other electrical energy store can be charged further.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the present invention are the subject of the subclaims.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Fahrzeug einen ersten Elektromotor und einen dritten Elektromotor auf, wobei der erste Elektromotor aus dem ersten elektrischen Energiespeicher gespeist ist, wobei der dritte Elektromotor aus dem zweiten elektrischen Energiespeicher gespeist ist. Dadurch ist eine einzige Ladevorrichtung für zwei voneinander unabhängige Antriebe verwendbar.According to an advantageous embodiment, the vehicle has a first electric motor and a third electric motor, the first electric motor being fed from the first electrical energy store, the third electric motor being fed from the second electrical energy store. As a result, a single charging device can be used for two independent drives.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn das Fahrzeug eine erste Antriebsachse, ein erstes Getriebe und einen zweiten Elektromotor aufweist, wobei die erste Antriebsachse mittels des ersten Getriebes mit dem ersten Elektromotor und/oder dem zweiten Elektromotor verbindbar ist. Somit ist der Antrieb redundant ausführbar und die Verfügbarkeit des Fahrzeuges ist verbessert.It is also advantageous if the vehicle has a first drive axle, a first gearbox and a second electric motor, the first drive axle being connectable to the first electric motor and / or the second electric motor by means of the first gearbox. The drive can thus be implemented redundantly and the availability of the vehicle is improved.
Dabei ist es von Vorteil, wenn das erste Getriebe als Summationsgetriebe und/oder Koppelgetriebe ausgeführt ist.It is advantageous if the first gear is designed as a summation gear and / or coupling gear.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Fahrzeug eine Steuereinheit auf, die signalleitend mit der Schalteinheit, der Ladevorrichtung und den elektrischen Energiespeichern verbunden ist. Die Steuereinheit ist vorteilhafterweise als zentrale Steuereinheit des Fahrzeuges ausgeführt.According to a further advantageous embodiment, the vehicle has a control unit which is connected in a signal-conducting manner to the switching unit, the charging device and the electrical energy stores. The control unit is advantageously designed as a central control unit of the vehicle.
Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit eingerichtet, die Schalteinheit anzusteuern. Die Schalteinheit ist also einfach und kostengünstig ausführbar, da alle Auswertungen und Steuerentscheidungen für den Ladevorgang von der Steuereinheit ausführbar sind.The control unit is advantageously set up to control the switching unit. The switching unit can therefore be carried out simply and inexpensively, since all evaluations and control decisions for the charging process can be carried out by the control unit.
Von Vorteil ist es dabei, wenn die Steuereinheit eingerichtet ist, Signale von Sensoren der elektrischen Energiespeicher zu empfangen und auszuwerten. Dadurch ist die Schalteinheit in Abhängigkeit von den ausgewerteten Sensorsignalen ansteuerbar.It is advantageous if the control unit is set up to receive and evaluate signals from sensors of the electrical energy storage device. As a result, the switching unit can be controlled as a function of the evaluated sensor signals.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Fahrzeug ein Anschlussmittel aufweist, das elektrisch leitend mit der Ladevorrichtung verbunden ist. Mittels des Anschlussmittels ist die Ladevorrichtung mit einer externen Ladestation verbindbar.It is also advantageous if the vehicle has a connection means that is connected to the charging device in an electrically conductive manner. The charging device can be connected to an external charging station by means of the connection means.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.The above configurations and developments can be combined with one another as desired, provided that it makes sense. Further possible configurations, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.
FigurenlisteFigure list
Im folgenden Abschnitt wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, erläutert. Die Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt.In the following section, the invention is explained on the basis of exemplary embodiments from which further inventive features can result, but to which the scope of the invention is not restricted. The exemplary embodiments are shown in the drawings.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs1 , -
2 Spannungswerte (U1, U2, U3, U4) von vier elektrischen Energiespeichern (6 ,9 ) zu einem ersten Zeitpunkt, -
3 die Spannungswerte (U1, U2, U3, U4) der vier elektrischen Energiespeicher (6 ,9 ) zu einem zweiten Zeitpunkt und -
4 ein Ablaufdiagramm eineserfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Laden von zumindest zwei elektrischen Energiespeichern (6 ,9 ).
-
1 a schematic representation of a vehicle according to the invention1 , -
2 Voltage values (U1, U2, U3, U4) of four electrical energy storage devices (6th ,9 ) at a first point in time, -
3 the voltage values (U1, U2, U3, U4) of the four electrical energy stores (6th ,9 ) at a second point in time and -
4th a flow chart of a method according to theinvention 100 for charging at least two electrical energy storage devices (6th ,9 ).
In
Das Fahrzeug
- - eine
erste Antriebsachse 3 , - - eine
zweite Antriebsachse 14 , - - ein
erstes Getriebe 2 - - ein
zweites Getriebe 13 , - - einen ersten Elektromotor
19 , - - einen zweiten Elektromotor
4 , - - einen dritten Elektromotor
12 , - - einen vierten Elektromotor
15 , - - einen ersten elektrischen Energiespeicher
6 , - - einen zweiten elektrischen Energiespeicher
9 , - - einen ersten Umrichter
18 , - - einen zweiten Umrichter
5 , - - einen dritten Umrichter
10 , - - einen vierten Umrichter
16 , - -
eine Ladevorrichtung 7 , - -
eine Schalteinheit 8 , - -
ein Anschlussmittel 11 und - -
eine Steuereinheit 17 .
- - a
first drive axle 3 , - - a second drive axle
14th , - - a
first transmission 2 - - a second gearbox
13th , - - a first electric motor
19th , - - a second electric motor
4th , - - a third electric motor
12th , - - a fourth electric motor
15th , - - a first electrical energy storage device
6th , - - A second
electrical energy store 9 , - - a first converter
18th , - - a
second converter 5 , - - a
third converter 10 , - - a
fourth converter 16 , - - a loading device
7th , - - a switching unit
8th , - - a connection means
11 and - - a control unit
17th .
Die erste Antriebsachse
Die zweite Antriebsachse
Das erste Getriebe
Der erste Elektromotor
Der zweite Elektromotor
Der dritte Elektromotor
Der vierte Elektromotor
Vorzugsweise sind der erste elektrische Energiespeicher
Die in das Fahrzeug
Die Steuereinheit
Vorzugsweise ist die Steuereinheit
Gemäß eines weiteren in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiels weist das Fahrzeug für jeden Elektromotor jeweils einen elektrischen Energiespeicher und/oder einen weiteren redundanten elektrischen Energiespeicher auf. Dabei sind alle elektrischen Energiespeicher mittels der Schalteinheit mit der Ladevorrichtung verbindbar, so dass jeder elektrische Energiespeicher einzeln oder eine Teilmenge der elektrischen Energiespeicher oder alle elektrischen Energiespeicher gleichzeitig geladen werden können.According to a further exemplary embodiment not shown in the figures, the vehicle has an electrical energy store and / or a further redundant electrical energy store for each electric motor. All electrical energy stores can be connected to the charging device by means of the switching unit, so that each electrical energy store can be charged individually or a subset of the electrical energy stores or all electrical energy stores can be charged at the same time.
In
Zum ersten Zeitpunkt liegen alle Spannungswerte (U1, U2, U3, U4) der elektrischen Energiespeicher (
Der erste elektrische Energiespeicher
Beim anschließenden Laden mit konstantem Strom steigen die Spannungen der elektrischen Energiespeicher (
In
Die erste Spannung U1 entspricht dem ersten Spannungsgrenzwert Ucc und weist damit die höchste Spannung auf. Aufgrund der Relaxation sind die zweite, dritte und vierte Spannung (U2, U3, U4) wieder abgesunken. Die dritte Spannung
Der Spannungsbereich ΔU ist dabei so definiert, dass elektrische Energiespeicher, deren Spannungen innerhalb dieses Spannungsbereichs ΔU liegen, gleichzeitig mit konstanter Spannung geladen werden können. Die Ausdehnung des Spannungsbereichs ΔU ist dabei kleiner als 10 V, insbesondere kleiner als 5 V, vorzugsweise kleiner als 1 V.The voltage range ΔU is defined in such a way that electrical energy stores whose voltages are within this voltage range ΔU can be charged with constant voltage at the same time. The expansion of the voltage range ΔU is less than 10 V, in particular less than 5 V, preferably less than 1 V.
Anschließend werden alle elektrischen Energiespeicher (
In
In einem ersten Verfahrensschritt
In einem zweiten Verfahrensschritt
In einem dritten Verfahrensschritt
In einem vierten Verfahrensschritt
In einem fünften Verfahrensschritt
In einem sechsten Verfahrensschritt
In einem siebten Verfahrensschritt
In einem achten Verfahrensschritt
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird nach dem dritten Verfahrensschritt
Unter einem elektrischen Energiespeicher wird hierbei ein wiederaufladbarer Energiespeicher verstanden, insbesondere aufweisend eine elektrochemische Energiespeicherzelle und/oder ein Energiespeichermodul aufweisend zumindest eine elektrochemische Energiespeicherzelle und/oder ein Energiespeicherpack aufweisend zumindest ein Energiespeichermodul. Die Energiespeicherzelle ist als lithiumbasierte Batteriezelle, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezelle, ausführbar. Alternativ ist die Energiespeicherzelle als Lithium-Polymer-Batteriezelle oder Nickel-Metallhydrid-Batteriezelle oder Blei-Säure-Batteriezelle oder Lithium-Luft-Batteriezelle oder Lithium-Schwefel-Batteriezelle ausgeführt.An electrical energy store is understood here to be a rechargeable energy store, in particular having an electrochemical energy storage cell and / or an energy storage module having at least one electrochemical energy storage cell and / or an energy storage pack having at least one energy storage module. The energy storage cell can be implemented as a lithium-based battery cell, in particular a lithium-ion battery cell. Alternatively, the energy storage cell is designed as a lithium polymer battery cell or a nickel-metal hydride battery cell or a lead-acid battery cell or a lithium-air battery cell or a lithium-sulfur battery cell.
Unter einem Fahrzeug wird hierbei ein Landfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Bus oder ein Lastkraftwagen oder eine mobile Arbeitsmaschine oder ein fahrerloses Transportsystem, oder ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug verstanden. Das Fahrzeug kann autonom steuerbar ausgeführt sein.A vehicle here means a land vehicle, in particular a passenger car or a bus or a truck or a mobile work machine or a driverless transport system, or a watercraft or a Understood aircraft. The vehicle can be designed to be autonomously controllable.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 2016/0094067 A1 [0002]US 2016/0094067 A1 [0002]
- US 2017/0141589 A1 [0003]US 2017/0141589 A1 [0003]
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DE (1) | DE102019216961A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130009605A1 (en) * | 2010-03-23 | 2013-01-10 | Nec Corporation | Charging and discharging method for lithium ion secondary batteries and charging and discharging system for the same |
DE102014109430A1 (en) * | 2014-07-07 | 2016-01-07 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Energy storage system and method for operating an energy storage system |
US20160094067A1 (en) * | 2014-09-25 | 2016-03-31 | Lenovo (Beijing) Co., Ltd. | Multi-Battery Charging Circuit and Charging Method Thereof |
DE102017222192A1 (en) * | 2017-12-07 | 2019-06-13 | Audi Ag | HV battery assembly for a motor vehicle, electrical system, motor vehicle and method for controlling a HV battery assembly |
US20190184836A1 (en) * | 2017-12-19 | 2019-06-20 | Nio Usa, Inc. | Ultra-fast charge profile for an electric vehicle |
-
2019
- 2019-11-04 DE DE102019216961.9A patent/DE102019216961A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130009605A1 (en) * | 2010-03-23 | 2013-01-10 | Nec Corporation | Charging and discharging method for lithium ion secondary batteries and charging and discharging system for the same |
DE102014109430A1 (en) * | 2014-07-07 | 2016-01-07 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Energy storage system and method for operating an energy storage system |
US20160094067A1 (en) * | 2014-09-25 | 2016-03-31 | Lenovo (Beijing) Co., Ltd. | Multi-Battery Charging Circuit and Charging Method Thereof |
DE102017222192A1 (en) * | 2017-12-07 | 2019-06-13 | Audi Ag | HV battery assembly for a motor vehicle, electrical system, motor vehicle and method for controlling a HV battery assembly |
US20190184836A1 (en) * | 2017-12-19 | 2019-06-20 | Nio Usa, Inc. | Ultra-fast charge profile for an electric vehicle |
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