DE102020108471A1

DE102020108471A1 - Fahrzeugbatterie sowie Verfahren zum Versorgen eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs ausschließlich mit einer Teilbatterie unter gleichzeitiger Erwärmung weiterer Teilbatterien

Info

Publication number: DE102020108471A1
Application number: DE102020108471.4A
Authority: DE
Inventors: Lukas Spirig
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2021-09-30
Also published as: WO2021190836A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugbatterie (1) zum Versorgen eines elektrischen Antriebs (15) eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie (E) mit einer Vielzahl an Batteriezellen (8) zum gemeinsamen Speichern der elektrischen Energie (E) und einer Temperaturregeleinheit (5, 6) ausgebildet zum Erwärmen von Batteriezellen (8) aus der Vielzahl, wobei die Vielzahl an Batteriezellen (8) auf mehrere Teilbatterien (2) verteilt ist, wobei jede der Teilbatterien (2) mehrere Batteriezellen (8) umfasst.Um einen verbesserten Betrieb der Fahrzeugbatterie (1) bei niedrigen Temperaturen zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass diese ausgebildet ist, in einem Aufwärmbetrieb der Fahrzeugbatterie (1) die elektrische Energie (E) für den elektrischen Antrieb (15) des Kraftfahrzeugs ausschließlich durch zumindest eine primäre (3) der mehreren Teilbatterien (2) unabhängig von zumindest einer sekundären (4) der mehreren Teilbatterien (2) bereitzustellen, und ein Wärmeleitelement (5) der Temperaturregeleinheit dazu ausgebildet ist, in dem Aufwärmbetrieb das Erwärmen von Batteriezellen (8) der zumindest einen sekundären Teilbatterie (4) durch Übertragen von Abwärme, welche an der zumindest einen primären Teilbatterie (3) anfällt, durchzuführen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugbatterie zum Versorgen eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie mit einer Vielzahl an Batteriezellen zum gemeinsamen Speichern der elektrischen Energie und einer Temperaturregeleinheit ausgebildet zum Erwärmen von Batteriezellen aus der Vielzahl, wobei die Vielzahl an Batteriezellen auf mehrere Teilbatterien verteilt ist, wobei jede der Teilbatterien mehrere Batteriezellen umfasst.
Der vorliegenden Anmeldung liegt die Versorgung eines elektrisch betreibbaren Kraftfahrzeugs zugrunde. Ein elektrischer Antrieb umfasst insbesondere einen oder mehrere Elektromotoren. Bei einem elektrisch betreibbaren Kraftfahrzeug kann es sich beispielsweise um ein rein batterieelektrisches Kraftfahrzeug (ausgestattet ausschließlich mit einer Fahrzeugbatterie und zumindest einem Elektromotor), ein Hybrid-Fahrzeug (ausgestattet mit einer Fahrzeugbatterie, einem Verbrennungsmotor und zumindest einem Elektromotor) oder ein Brennstoffzellen-Fahrzeug (ausgestattet mit einer Brennstoffzelle, einer Fahrzeugbatterie und zumindest einem Elektromotor) handeln. Die Fahrzeugbatterie weist eine Vielzahl an Batteriezellen auf, welche untereinander jeweils in Reihe und/oder parallel geschaltet sein können. Die Batteriezellen weisen üblicherweise zwei Elektroden sowie einen Elektrolyten auf. Das Speichern der elektrischen Energie erfolgt insbesondere durch den Elektrolyten.
Die Leistungsfähigkeit des elektrischen Antriebs, insbesondere im Hinblick auf Leistungsbereitstellung und/oder Rekuperation, hängt insbesondere von der Leistungsfähigkeit der Fahrzeugbatterie ab. Der begrenzende Faktor ist hierbei insbesondere die elektrische Leistung, welche die Fahrzeugbatterie beim Beschleunigen (im Sinne einer Geschwindigkeitszunahme) des Kraftfahrzeugs an den elektrischen Antrieb abgeben beziehungsweise dem elektrischen Antrieb bereitstellen kann und/oder bei einer Verzögerung (im Sinne einer Geschwindigkeitsabnahme) des Kraftfahrzeugs im Rahmen einer Rekuperation aufnehmen kann. Es ist insbesondere bekannt, dass eine Fahrzeugbatterie bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise unter 10°C, eine geringere Leistungsfähigkeit als bei einer üblichen Betriebstemperatur, beispielsweise 20 bis 30°C, aufweist. Dies kann in einer mit sinkender Temperatur steigenden Viskosität des Elektrolyten begründet sein. Insbesondere ist die verringerte Leistungsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen im Falle von Lithiumionenakkus als Fahrzeugbatterie bekannt.
Zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen schlägt die DE 10 2008 054 947 A1 beispielsweise eine Wärmeleiteinrichtung vor, welche durch ein Verspannen mit Druck an ein Batterieelement, insbesondere eine einzelne Batteriezelle, gedrückt wird. Auf diese Weise kann eine verbesserte Wärmezufuhr und/oder Wärmeabfuhr ermöglicht werden.
Um eine verbesserte Temperierung einer Batteriezelle zu ermöglichen, schlägt die DE 10 2010 041 698 A1 ein Versteifungselement an einer Seitenfläche einer Batteriezelle vor, wobei das Versteifungselement derart ausgebildet ist, dass mit ihm ein Wärmetransport mit einem vom Zellkern wegweisenden Temperaturgradienten realisierbar ist.
Aus der DE 10 2015 202 563 A1 ist ein Batteriezellen-Array bekannt, welches eine Wärmeleitplatte umfasst, die dazu ausgelegt ist, das Array zu stützen und die Kanäle für ein Fluid aufweist. Die Traktionsbatterie kann unter Verwendung eines Flüssig-Thermomanagementsystems oder eines Luft-Thermomanagementsystems beheizt und/oder gekühlt werden.
Nachteilig bei den bekannten Formen des Erwärmens der Fahrzeugbatterie ist, dass hierfür einerseits Heizelemente mit entsprechender Leistung von Nöten sind und andererseits elektrische Energie für das Heizen benötigt wird. Aufgrund der begrenzten Reichweite elektrisch betreibbarer Kraftfahrzeuge beziehungsweise aufgrund des begrenzten Energieinhalts von Fahrzeugbatterien stellt dies einen erheblichen Nachteil dar und erfordert insbesondere ein häufigeres Laden der Fahrzeugbatterie.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Betrieb einer Fahrzeugbatterie bei niedrigen Temperaturen zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung geht wie oben beschrieben aus von einer Fahrzeugbatterie zum Versorgen eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie mit einer Vielzahl an Batteriezellen zum gemeinsamen Speichern der elektrischen Energie und einer Temperaturregeleinheit ausgebildet zum Erwärmen von Batteriezellen aus der Vielzahl, wobei die Vielzahl an Batteriezellen auf mehrere Teilbatterien verteilt sind, wobei jede der Teilbatterien mehrere Batteriezellen umfasst. Die Batteriezellen einer Teilbatterie können untereinander alle in Reihe geschaltet sein. Alternativ ist es möglich, dass eine Teilbatterie mehrere Gruppen umfasst, welche jeweils mehrere Batteriezellen, die in Reihe geschaltet sind, aufweisen wobei die Gruppen untereinander jeweils parallel geschaltet sind.
Um einen verbesserten Betrieb der Fahrzeugbatterie bei niedrigen Temperaturen zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Fahrzeugbatterie ausgebildet ist, in einem Aufwärmbetrieb der Fahrzeugbatterie die elektrische Energie für den elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs ausschließlich durch zumindest eine primäre der mehreren Teilbatterien unabhängig von zumindest einer sekundären der mehreren Teilbatterien bereitzustellen und ein Wärmeleitelement der Temperaturregeleinheit dazu ausgebildet ist, in dem Aufwärmbetrieb das Erwärmen von Batteriezellen der zumindest einen sekundären Teilbatterie durch Übertragen von Abwärme, welche an der zumindest einen primären Teilbatterie anfällt, durchzuführen. Bei der zumindest einen primären und der zumindest einen sekundären Teilbatterie handelt es sich dabei um jeweils unterschiedliche Teilbatterien. Mit anderen Worten ist eine Teilbatterie nicht gleichzeitig primäre und sekundäre Teilbatterie.
Es kann vorgesehen sein, dass die Fahrzeugbatterie dazu ausgebildet ist, die zumindest eine primäre Teilbatterie aus der Menge der mehreren Teilbatterien entsprechend einer vorbestimmten Vorschrift auszuwählen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine primäre Teilbatterie festgelegt ist. In beiden Fällen ist vorgesehen, dass in dem Aufwärmbetrieb der Fahrzeugbatterie der elektrische Antrieb des Kraftfahrzeugs ausschließlich durch die zumindest eine primäre Teilbatterie mit der elektrischen Energie versorgt wird. Insbesondere kann die Fahrzeugbatterie dazu ausgebildet sein, die zumindest eine sekundäre der mehreren Teilbatterien derart anzusteuern, dass diese keine elektrische Energie für den elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs bereitstellen, während sich die Fahrzeugbatterie in dem Aufwärmbetrieb befindet. Beispielsweise weist die Fahrzeugbatterie hierzu eine entsprechende Schalteinrichtung beziehungsweise entsprechende Schaltelemente, insbesondere Halbleiterschalter oder Schütze, zum Trennen einer elektrischen Verbindung zwischen der zumindest einen sekundären Teilbatterie und dem elektrischen Antrieb und insbesondere auch der zumindest einen primären Teilbatterie auf. Zum Ansteuern der Schalteinrichtung beziehungsweise der Schaltelemente und/oder für das Auswählen der zumindest einen primären Teilbatterie kann die Fahrzeugbatterie eine entsprechende Steuereinheit, beispielsweise ein Mikroprozessor, ein programmierbares Logikgatter (FPGA) oder einen digitalen Signalprozessor, aufweisen. Weiterhin kann die Steuereinheit zum Durchführen einzelner oder aller im Rahmen der Anmeldung offenbarter Verfahrensschritte oder Steuerungsaufgaben ausgebildet sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass die elektrische Verbindung zwischen der zumindest einen sekundären Teilbatterie und dem elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs und/oder der zumindest einen primären Teilbatterie unterbrochen ist. Mit anderen Worten kann ein Abkoppeln der zumindest einen sekundären Teilbatterie vorgesehen sein.
Der Aufwärmbetrieb kann beispielsweise für eine vorbestimmte Zeitspanne nach Beginn einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug beziehungsweise mit Beginn einer Energieentnahme aus der Fahrzeugbatterie vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Aufwärmbetrieb der Fahrzeugbatterie abhängig von Temperaturwerten entweder der Fahrzeugbatterie und/oder der Umgebung sein, wie dies im Folgenden noch erläutert wird. Nach der vorbestimmten Zeitspanne oder nach Erreichen eines vorbestimmten Temperaturwertes kann die Fahrzeugbatterie in einen Normalbetrieb übergehen. Es kann vorgesehen sein, dass die elektrische Energie zum Versorgen des elektrischen Antriebs des Kraftfahrzeugs in dem Normalbetrieb ausschließlich durch die zumindest eine sekundäre der mehreren Teilbatterien und/oder durch sowohl die zumindest eine primäre als auch die zumindest eine sekundäre Teilbatterie bereitgestellt wird. Mit anderen Worten kann die Fahrzeugbatterie dazu ausgebildet sein, in dem Normalbetrieb die elektrische Energie zum Versorgen des elektrischen Antriebs des Kraftfahrzeugs ausschließlich durch die zumindest eine sekundäre Teilbatterie bereitzustellen oder durch die zumindest eine primäre und die zumindest eine sekundäre Teilbatterie gemeinsam bereitzustellen. Zusätzlich zum Bereitstellen der elektrischen Energie zum Versorgen des elektrischen Antriebs des Kraftfahrzeugs kann auch ein Bereitstellen von elektrischer Energie für andere Verbraucher des Kraftfahrzeugs, beispielsweise ein Bordnetz oder Heizelemente des Kraftfahrzeugs, erfolgen. Dies erfolgt jedoch vorteilhafterweise auf dieselbe Art und Weise wie das Bereitstellen der elektrischen Energie für den elektrischen Antrieb, weshalb dies jeweils optional umfasst ist, wenn das Bereitstellen elektrischer Energie für den elektrischen Antrieb beschrieben ist.
Durch die Energieentnahme ausschließlich aus der zumindest einen primären Teilbatterie erwärmt sich diese besonders stark. Dadurch wird einerseits ein schnelleres Erwärmen der zumindest einen primären Teilbatterie ermöglicht und andererseits ein Vortemperieren der zumindest einen sekundären Teilbatterie ermöglicht. Hierdurch kann insgesamt ein schnelleres Erreichen der Betriebstemperatur der Fahrzeugbatterie ermöglicht werden. Andererseits kann hierdurch ein Energieaufwand zum Erwärmen der Fahrzeugbatterie auf die Betriebstemperatur reduziert werden, da der Heizbedarf mittels aktiver Heizelemente entfällt oder zumindest verringert wird. Somit ist ein effizienterer Betrieb der Fahrzeugbatterie bei niedrigen Temperaturen ermöglicht.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass alle primären und sekundären Teilbatterien jeweils parallel zueinander geschaltet sind. Mit anderen Worten sind die mehreren Teilbatterien jeweils untereinander parallel geschaltet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass alle Teilbatterien dasselbe nominelle Spannungsniveau aufweisen und eine Beschränkung auf die zumindest eine primäre Teilbatterie für das Bereitstellen der elektrischen Energie für den elektrischen Antrieb besonders einfach ermöglicht ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Temperaturregeleinheit ein, insbesondere elektrisches, Heizelement aufweist, um die zumindest eine sekundäre Teilbatterie zusätzlich zu erwärmen. Mit anderen Worten kann die Temperaturregeleinheit optional zwei unterschiedliche Wärmequellen, nämlich die Abwärme der zumindest einen primären Teilbatterie und durch das, insbesondere elektrische, Heizelement erzeugte Wärme, zum Erwärmen der sekundären Teilbatterie nutzen. Im Fall eines elektrischen Heizelements kann dieses dazu ausgebildet sein, elektrische Energie, welche durch die Fahrzeugbatterie, insbesondere die zumindest eine primäre Teilbatterie, bereitgestellt wird, in Wärme zum Erwärmen der zumindest einen sekundären Teilbatterie umzuwandeln. Hierdurch kann eine ausreichende Erwärmung der sekundären Teilbatterie auch dann gewährleistet werden, wenn die Abwärme der zumindest einen primären Teilbatterie hierzu nicht ausreicht. Durch die Verknüpfung von Nutzung der Abwärme und elektrischer Heizung kann zudem die hierfür bereitgestellte elektrische Energie als auch bei der Bereitstellung der elektrischen Energie angefallene Abwärme zum Erwärmen der zumindest einen sekundären Teilbatterie genutzt werden. Hierdurch kann ein Energieverbrauch an elektrischer Energie für das Temperieren beziehungsweise Erwärmen der Fahrzeugbatterie reduziert werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Wärmeleitelement mit einer zusätzlichen Fahrzeugkomponente, insbesondere einem Motor, einer Leistungselektronik oder einem Retarder, des Kraftfahrzeugs thermisch koppelbar ist, um dort anfallende Abwärme zusätzlich für das Erwärmen der zumindest einen primären Teilbatterie und/oder der zumindest einen sekundären Teilbatterie zu nutzen. Mit anderen Worten kann das Wärmeleitelement dazu ausgebildet sein, eine thermische Kopplung mit der zusätzlichen Fahrzeugkomponente einzugehen, um dort anfallende Abwärme zur zumindest einen primären Teilbatterie und/oder zur zumindest einen sekundären Teilbatterie zu leiten. Im Allgemeinen kann das Wärmeleitelement eine Koppelfläche für die thermische Kopplung mit der zusätzlichen Fahrzeugkomponente aufweisen. Bei der zusätzlichen Fahrzeugkomponente des Kraftfahrzeugs handelt es sich insbesondere um einen Motor (vorzugsweise einen Elektromotor, beispielsweise eine Synchronmaschine oder eine Asynchronmaschine, eines Elektrofahrzeugs oder Hybrid-Fahrzeugs und/oder einen Verbrennungsmotor des Hybrid-Fahrzeugs), eine Leistungselektronik (vorzugsweise einen Stromrichter, Wechselrichter und/oder Gleichrichter), oder einen Retarder zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs. Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung ist ein Kraftfahrzeug (insbesondere Elektrofahrzeug oder Hybrid-Fahrzeug), welches eine erfindungsgemäße Fahrzeugbatterie aufweist, wobei das Wärmeleitelement der Fahrzeugbatterie mit der zusätzlichen Fahrzeugkomponente thermisch gekoppelt ist. Das Kraftfahrzeug wird im Folgenden noch genauer erläutert. Auf diese Wiese kann der Energieverbraucht für das Temperieren beziehungsweise Erwärmen der Fahrzeugbatterie weiter verringert werden.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Fahrzeugbatterie eine jeweilige Temperaturmesseinheit zum Bestimmen eines jeweiligen Temperaturwerts für die Teilbatterien, wobei die Fahrzeugbatterie ausgebildet ist, die zumindest eine primäre Teilbatterie aus der Menge aller Teilbatterien anhand der Temperaturwerte auszuwählen. Insbesondere ist vorgesehen, dass jeder der Teilbatterien eine jeweilige Temperaturmesseinheit zugeordnet ist. Die jeweils zugeordnete Temperaturregeleinheit kann zum Bestimmen der Temperatur der entsprechenden Teilbatterie ausgebildet sein. Insbesondere ist an jeder der mehreren Teilbatterien die jeweils zugeordnete Temperaturmesseinheit angeordnet. Bei der Temperaturmesseinheit kann es sich beispielsweise um ein Infrarotthermometer, einen NCT- oder PCT-Leiter oder eine beliebige andere Temperaturmesseinheit handeln. Es kann, insbesondere im Fall von NCT- oder PCT-Leitern, auch eine gemeinsame Auswerteeinheit für die Temperaturmesseinheiten aller Teilbatterien vorgesehen sein. Das Auswählen der zumindest einen primären Teilbatterie aus der Menge aller Teilbatterien kann beispielsweise entsprechend einer in der Fahrzeugbatterie hinterlegten oder hinterlegbaren Auswahlvorschrift, beispielsweise einer mathematischen Formel und/oder einer Auswahltabelle, erfolgen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die wärmste oder die wärmsten der Teilbatterien als die zumindest eine primäre Teilbatterie ausgewählt wird/werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass flexibel diejenige Teilbatterie im Sinne der primären Teilbatterie verwendet wird, deren Temperaturwerte am nächsten zu einem optimalen Temperaturbereich liegen.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fahrzeugbatterie, beispielsweise die Steuereinheit, ausgebildet ist, in dem Aufwärmbetrieb diejenige Teilbatterie, welche die höchste Temperatur aufweist, aus der Menge aller Teilbatterien auszuwählen. Mit anderen Worten kann die Fahrzeugbatterie dazu ausgebildet sein, diejenige Teilbatterie beziehungsweise Teilbatterien im Sinne der zumindest einen primären Teilbatterie anzusteuern, deren Temperaturwert die höchste Temperatur repräsentiert. Dabei kann vorgesehen sein, die Teilbatterie beziehungsweise Teilbatterien mit der höchsten Temperatur nur dann als primäre Teilbatterie auszuwählen, wenn die Fahrzeugbatterie in dem Aufwärmbetrieb betrieben wird. Außerhalb des Aufwärmbetriebs kann eine solche Auswahl im Einzelfall keinen Vorteil bringen oder gar kontraproduktiv sein. Zumindest im Aufwärmbetrieb ist es jedoch vorteilhaft, die Teilbatterie, deren Temperatur am höchsten ist, zum Bereitstellen der elektrischen Energie sowie zum Bereitstellen hierbei anfallender Abwärme zum Temperieren der zumindest einen passiven Teilbatterie zu nutzen. Ein Betrieb der Teilbatterien im ungünstigen Temperaturbereich kann hierdurch insgesamt verringert werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, diejenige Teilbatterie, welche die niedrigste Temperatur aufweist, aus der Menge aller Teilbatterien auszuwählen, wenn die Temperatur zumindest einer der mehreren Teilbatterien einen vorbestimmten oberen Schwellwert überschreitet. Diese Weiterbildung beruht auf der Erkenntnis, dass die flexible Nutzung der Teilbatterien auch im hohen Temperaturbereich beziehungsweise Übertemperarturbereich, welcher oberhalb eines bestimmungsgemäßen Temperaturintervalls liegt, zum Optimieren der jeweiligen Temperatur der Teilbatterien nutzbar ist. Das genannte Temperaturintervall kann nach oben hin durch den vorbestimmten oberen Schwellwert festgelegt sein. Sobald der vorbestimmte Schwellwert durch die Temperatur zumindest einer der mehreren Teilbatterien überschritten ist, kann die Fahrzeugbatterie das Versorgen des elektrischen Antriebs des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie dementsprechend ausschließlich aus derjenigen Teilbatterie oder denjenigen Teilbatterien, welche die niedrigste Temperatur verglichen mit den übrigen Teilbatterien aufweist/aufweisen durchführt oder aufrechterhält. Auf diese Weise kann einer Überhitzung der entsprechenden Teilbatterien mit erhöhter Temperatur und/oder der Fahrzeugbatterie als Ganzes vorgebeugt werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fahrzeugbatterie, beispielsweise die Steuereinheit, dazu ausgebildet ist, den Aufwärmbetrieb als Betriebsmodus auszuwählen, wenn eine Temperatur der Teilbatterien und/oder eine Umgebungstemperatur einen jeweiligen vorbestimmten unteren Schwellwert unterschreiten. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass die Fahrzeugbatterie dazu ausgebildet ist, die Teilbatterien entsprechend dem Aufwärmbetrieb anzusteuern, wenn die Temperatur einer oder mehrerer Teilbatterien und/oder die Umgebungstemperatur den jeweiligen vorbestimmten unteren Schwellwert unterschreitet. Dabei kann der jeweilige vorbestimmte untere Schwellwert für die Temperatur der Teilbatterien und die Umgebungstemperatur unterschiedlich sein. Der jeweilige vorbestimmte untere Schwellwert für die Temperaturen der Teilbatterien kann untereinander unterschiedlich sein, ist jedoch vorzugsweise für alle Teilbatterien gleich. Auf diese Weise kann der Aufwärmbetrieb der Fahrzeugbatterie besonders vorteilhaft an das bestimmungsgemäße Temperaturintervall der Fahrzeugbatterie beziehungsweise der Teilbatterien angepasst werden. Insbesondere begrenzt der vorbestimmte untere Schwellwert der Teilbatterien das bestimmungsgemäße Temperaturintervall nach unten hin.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fahrzeugbatterie, beispielsweise die Steuereinheit, dazu ausgebildet ist, nach einem Ende des Aufwärmbetriebs, insbesondere sobald die zumindest eine sekundäre Teilbatterie eine vorbestimmte Betriebstemperatur erreicht hat, die elektrische Energie zum Betreiben des elektrischen Antriebs des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise mittels der zumindest einen sekundären Teilbatterie bereitzustellen. Insbesondere kann die Fahrzeugbatterie dazu ausgebildet sein, nach dem Enden des Aufwärmbetriebs die elektrische Energie zum Betreiben des elektrischen Antriebs des Kraftfahrzeugs zumindest mittels der zumindest einen sekundären Teilbatterie bereitzustellen. Beispielsweise kann das Bereitstellen der elektrischen Energie nach dem Ende des Aufwärmbetriebs ausschließlich mit des der zumindest einen sekundären Teilbatterie oder durch die zumindest eine primäre und die zumindest eine sekundäre Teilbatterie gemeinsam erfolgen. Das Ende des Aufwärmbetriebs wird insbesondere dadurch vorgegeben, dass die zumindest eine sekundäre Teilbatterie oder eine beliebige aller Teilbatterien die vorbestimmte Betriebstemperatur erreicht. Insbesondere kann die Fahrzeugbatterie dazu ausgebildet sein, nach Erfüllung dieser Bedingung das Ende des Aufwärmbetriebs und den Übergang in einen Normalbetriebsmodus anzuordnen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass nach Ende des Aufwärmbetriebs beziehungsweise nach Erreichen der bestimmungsgemäß Betriebstemperatur beziehungsweise des bestimmungsgemäßen Temperaturintervalls eine vorteilhafte Bereitstellung elektrischer Energie beispielsweise durch die zumindest eine sekundäre Teilbatterie oder die gesamte Fahrzeugbatterie sichergestellt ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Fahrzeugbatterie. Die Fahrzeugbatterie kann mit dem elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs zum Austausch von elektrischer Energie elektrisch verbunden sein. Insbesondere ist die Fahrzeugbatterie mit einem Elektromotor des Kraftfahrzeugs über einen Stromrichter, Wechselrichter und/oder Gleichrichter verbunden. Dieser Stromrichter, Wechselrichter und/oder Gleichrichter kann als Teil des elektrischen Antriebs des Kraftfahrzeugs aufgefasst werden. Wie oben bereits beschrieben, kann das Wärmeleitelement der Temperaturregeleinheit zusätzlich mit einer zusätzlichen Fahrzeugkomponente thermisch leitend gekoppelt beziehungsweise verbunden sein. Bei der zusätzlichen Fahrzeugkomponente kann es sich beispielsweise um den Motor, die Leistungselektronik, insbesondere den Wechselrichter, Gleichrichter und/oder Stromrichter, oder einen Retarder des Kraftfahrzeugs handeln. Die weitere Merkmale der Fahrzeugbatterie sowie deren Vorteile gelten jeweils alleinstehend und in beliebiger Kombination auf analoge Weise auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. Aus Gründen der Knappheit werden diese Merkmale und Vorteile daher hier nicht wiederholt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugbatterie zum Versorgen eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs Kraftfahrzeug (insbesondere Elektrofahrzeug oder Hybrid-Fahrzeug) mit elektrischer Energie, wobei die Fahrzeugbatterie eine Vielzahl an Batteriezellen, welche auf mehrere, jeweils mehrere Batteriezellen umfassende Teilbatterien verteilt sind, zum gemeinsamen Speichern der elektrischen Energie und eine Temperaturregeleinheit ausgebildet zum Erwärmen von Batteriezellen aus der Vielzahl aufweist. Das Verfahren kennzeichnet sich durch die folgenden Schritte:

- Bereitstellen der elektrischen Energie für den elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs in einem Aufwärmbetrieb ausschließlich durch eine primäre der mehreren Teilbatterien, und
- Übertragen von Abwärme, welche an der zumindest einen primären Teilbatterie anfällt, auf zumindest eine sekundären der mehreren Teilbatterien.

Insbesondere wird das Verfahren mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbatterie oder einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug durchgeführt. Dementsprechend gelten Merkmale und Vorteile, welche in Bezug auf die erfindungsgemäße Fahrzeugbatterie und/oder das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug offenbart sind jeweils alleinstehend und in Kombination auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung(en). 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 in einem schematischen Blockschaltbild eine Fahrzeugbatterie mit mehreren Teilbatterien;
2 beispielhafte Energieflüsse in einem Aufwärmbetrieb der Fahrzeugbatterie ebenfalls in einem Blockschaltbild;
3 beispielhafte Energieflüsse in einem Normalbetrieb der Fahrzeugbatterie; und
4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betreiben einer Fahrzeugbatterie.

1 zeigt eine Fahrzeugbatterie 1. Die Fahrzeugbatterie 1 ist dabei insbesondere als sogenannte Traktionsbatterie ausgeführt. Insbesondere ist die Fahrzeugbatterie 1 dazu ausgebildet, einen elektrischen Antrieb 15 eines Kraftfahrzeugs Kraftfahrzeug (insbesondere Elektrofahrzeug oder Hybrid-Fahrzeug) mit elektrischer Energie zum Antreiben des Kraftfahrzeugs zu versorgen. Beispielsweise handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen, einen Bus oder ein Motorrad. Bei der Fahrzeugbatterie 1 handelt es sich insbesondere um eine Hochvoltbatterie mit einem Spannungsniveau von mehr als 100 Volt, beispielsweise einem nominellen Spannungsniveau von 400 Volt oder 800 Volt. Die Fahrzeugbatterie 1 weist eine Vielzahl von Batteriezellen 8 auf, welche zum gemeinsamen Speichern von elektrischer Energie ausgebildet sind. Die Vielzahl an Batteriezellen 8 verteilt sich auf mehrere Teilbatterien 2, wobei jede der Teilbatterien 2 mehrere Batteriezellen 8 umfasst. Die Batteriezellen 8 einer Teilbatterie 2 können jeweils in Reihe geschaltet sein. Insbesondere ist bei jeder der Teilbatterien 2 die gleiche Anzahl an Batteriezellen 8 zueinander in Reihe geschaltet. Durch die Reihenschaltung der Batteriezellen 8 summiert sich deren Spannung auf eine Gesamtspannung der jeweiligen Teilbatterie 2. Eine Teilbatterie 2 kann eine oder mehrere Gruppen aufweisen, wobei innerhalb der Gruppen jeweils mehrere Batteriezellen 8 in Reihe geschaltet sind und die Gruppen einer Teilbatterie 2 untereinander parallel geschaltet sind. Insbesondere weisen die Gruppen einer Teilbatterie zwei, vorzugsweise eineinhalb Teilbatterien 2, jeweils dieselbe Anzahl an Batteriezellen auf. Auf diese Weise ergibt sich über alle Gruppen aller Teilbatterien 2 dasselbe Spannungsniveau.
Die Teilbatterien 2 sind insbesondere parallel zueinander geschaltet beziehungsweise parallel zueinander schaltbar. Beispielsweise umfasst die Fahrzeugbatterie 1 eine Schalteinrichtung 10, mittels welcher die Teilbatterien 2 mit einem elektrischen Anschluss 12 der Fahrzeugbatterie 1 kontaktierbar sind. Insbesondere ist die Schalteinrichtung 10 ausgebildet, eine jeweilige elektrische Verbindung der Teilbatterien 2 mit dem elektrischen Anschluss 12 herzustellen und zu trennen. Dies kann beispielsweise durch eine Steuereinheit 9 der Fahrzeugbatterie 1 gesteuert werden. Über den elektrischen Anschluss 12 ist die Fahrzeugbatterie 1 mit dem elektrischen Antrieb 15 des Kraftfahrzeugs kontaktiert beziehungsweise kontaktierbar. Somit steuert die Schalteinrichtung 10, welche der Teilbatterien 2 mit dem elektrischen Antrieb 15 kontaktiert sind beziehungsweise in elektrischen Kontakt mit dem elektrischen Antrieb 15 stehen.
Die Schalteinrichtung 10 ermöglicht es somit, elektrische Energie zum Versorgen des elektrischen Antriebs 15 nur mittels einer Teilmenge der Teilbatterien 2 bereitzustellen. Auf diese Weise ermöglicht die Schalteinrichtung 10 das Bereitstellen elektrischer Energie ausschließlich mittels zumindest einer primären Teilbatterie 3 der mehreren Teilbatterien 2. Hierzu kann die Schalteinrichtung 10 die elektrische Verbindung zwischen den übrigen Teilbatterien 2, welche auch als sekundäre Teilbatterien 4 bezeichnet werden, und dem elektrischen Anschluss 12 und somit indirekt auch dem elektrischen Antrieb 15 unterbrechen. Mit anderen Worten wird die elektrische Verbindung zwischen allen sekundären Teilbatterien 4 und dem elektrischen Anschluss 12 unterbrochen. Dadurch erfolgt eine Bereitstellung von elektrischer Energie durch die Fahrzeugbatterie 1 ausschließlich mittels der zumindest einen primären Teilbatterie 3. Dabei wird jede der Teilbatterien 2 jeweils entweder als primäre Teilbatterie 3 oder sekundäre Teilbatterie 4 bezeichnet.
Die Fahrzeugbatterie 1 weist eine Temperaturregeleinheit auf, welche ein Wärmeleitelement 5 umfasst. Das Wärmeleitelement 5 ist dazu ausgebildet, in einem Aufwärmbetrieb der Fahrzeugbatterie Wärme Q1 von der zumindest einen primären Teilbatterie 3 auf die zumindest eine sekundäre Teilbatterie 4 zu übertragen. Der Aufwärmbetrieb ist in dem schematischen Blockschaltbild von 2 schematisch dargestellt. In dem Aufwärmbetrieb erfolgt das Bereitstellen elektrischer Energie E ausschließlich mittels der im vorliegenden Beispiel einen primären Teilbatterie 3. Auf diese Weise erwärmt sich die primäre Teilbatterie 3. Über das Wärmeleitelement 5 ergibt sich ein Wärmefluss der Wärme Q1 von der primären Teilbatterie 3 auf die im vorliegenden Beispiel zwei sekundären Teilbatterien 4. Auf diese Weise erfolgt ein Erwärmen der sekundären Teilbatterien 4 mittels an der primären Teilbatterie 3 anfallender Abwärme. Zusätzlich kann wie in 2 dargestellt ist, auch ein Wärmefluss von Wärme Q2 von einer weiteren Fahrzeugkomponente des Kraftfahrzeugs zur Fahrzeugbatterie 1 vorgesehen sein. Im vorliegenden Beispiel ist die entsprechende weitere Fahrzeugkomponente der elektrische Antrieb 15. Beispielsweise steht das Wärmeleitelement hierzu in thermisch leitender Verbindung zu dem Motor und/oder einer Leistungselektronik (beispielsweise einem Stromrichter, Wechselrichter und/oder Gleichrichter) des elektrischen Antriebs 15. Das Wärmeleitelement kann hierfür einen Kühlwasserkreislauf umfassen. Zwischen den Teilbatterien 2 kann das Wärmeleitelement 5 als Heatpipe mit Gasfüllung, als massive Metallverbindung und/oder als Fluidkreislauf ausgeführt sein.
Insbesondere können alle Teilbatterien 2 über das Wärmeleitelement 5 thermisch gekoppelt sein (in 1 aufgrund der schematischen Darstellung nicht gezeigt). Zusätzlich kann die Temperaturregeleinheit ein aktives Heizelement 6, insbesondere ein elektrisches Heizelement, aufweisen. Beispielsweise ist das aktive Heizelement 6 dabei direkt am Wärmeleitelement 5 angeordnet. Die Teilbatterien 2 können alle innerhalb desselben Batteriegehäuses 11 angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass die elektrischen Anschlüsse 12, welche von der Schalteinrichtung 10 nach außen geführt sind, die einzigen Kontakte der Fahrzeugbatterie 1 nach außen (in Bezug auf das Batteriegehäuse 11) sind.
Durch die hohe Belastung der primären Teilbatterie 3 durch die alleinige Bereitstellung der elektrischen Energie E für den elektrischen Antrieb 15 erwärmt sich diese primäre Teilbatterie 3 besonders stark. Durch diese schnelle und starke Erwärmung, erreicht die primäre Teilbatterie 3 sehr zügig eine Temperatur, welche in einem bestimmungsgemäßen Temperaturintervall liegt. Dies wird durch die Übertragung der Wärme Q2 noch weiter verbessert. Zusätzlich werden die sekundären Teilbatterien 4 durch Übertragen der Wärme Q1, welche als Abwärme an der primären Teilbatterie 3 anfällt, und/oder durch Übertragen der Wärme Q2, welche an den elektrischen Antrieb 15 anfällt, aufgewärmt beziehungsweise vortemperiert, während diese noch keine elektrische Energie bereitstellen. Auf diese Weise kann eine schnelle Erwärmung der Fahrzeugbatterie 1 insgesamt erreicht werden. Insbesondere wird die Zeitdauer, innerhalb welcher die Teilbatterien 2 außerhalb des bestimmungsgemäßen Temperaturintervalls Energie bereitstellen, reduziert. Auf diese Weise kann eine Lebensdauer der Fahrzeugbatterie 1 verbessert werden.
3 zeigt den Betrieb der Fahrzeugbatterie 1 in einem beispielhaften Normalbetrieb. Der Normalbetrieb kann sich beispielsweise an den Aufwärmbetrieb gemäß 2 zeitlich anschließen. Mit anderen Worten kann die Fahrzeugbatterie nach Beendigung des Aufwärmbetriebs in den Normalbetrieb übergehen. Dies kann beispielsweise durch den Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne oder durch Erreichen eines vorbestimmten Temperaturniveaus in der Fahrzeugbatterie 1 ausgelöst werden. In dem Normalbetrieb erfolgt das Bereitstellen der elektrischen Energie E zum Versorgen des elektrischen Antriebs 15 des Kraftfahrzeugs zumindest durch die zumindest eine sekundäre Teilbatterie 4, vorliegend die beiden sekundären Teilbatterien 4. Optional kann die elektrische Energie E zusätzlich weiterhin mittels der zumindest einen primären Teilbatterie 3, vorliegend der genau einen Teilbatterie 3, bereitgestellt werden. Mit anderen Worten erfolgt das Bereitstellen der elektrischen Energie E in dem Normalbetrieb entweder durch die zumindest eine sekundäre Teilbatterie 4 alleine oder durch die zumindest eine primäre Teilbatterie 3 und die zumindest eine sekundäre Teilbatterie 4 gemeinsam. In dem Normalbetrieb kann weiterhin die Wärme Q2 von der weiteren Fahrzeugkomponente, vorliegend dem elektrischen Antrieb 15, auf die Teilbatterien 3, 4 übertragen werden. Das Übertragen der Wärmemenge Q2 kann beispielsweise bei Erreichen eines weiteren vorbestimmten Temperaturwertes eingestellt beziehungsweise unterbrochen werden.
Zuletzt zeigt die 4 ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform des Verfahrens. Dabei wird in einem Schritt S1, der beispielsweise zu Beginn einer Fahrt des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird, bestimmt, ob eine Temperatur der Fahrzeugbatterie 1 unterhalb eines vorbestimmten unteren Schwellwerts liegt. Alternativ oder zusätzlich kann überprüft werden, ob eine Umgebungstemperatur unterhalb eines vorbestimmten unteren Schwellwerts liegt. Für das Bestimmen der Temperatur der Fahrzeugbatterie 1 kann die Fahrzeugbatterie 1 eine oder mehrere Temperaturmesseinheiten 7 aufweisen. Gemäß 1 weist jede der Teilbatterien 2 eine jeweilige Temperaturmesseinheit 7 auf. Die Temperaturmesseinheit 7 kann dabei beispielsweise als Infrarotthermometer und/oder als Widerstandsthermometer und/oder als beliebiges anderes Thermometer ausgeführt sein. Liegt die Temperatur der Fahrzeugbatterie 1 und/oder die Umgebungstemperatur nicht unterhalb des vorbestimmten unteren Schwellwerts, so kann im Anschluss an den Schritt S1 in einem Schritt S5 die Bereitstellung elektrischer Energie zum Versorgen des elektrischen Antriebs 15 des Kraftfahrzeugs direkt in dem Normalbetriebsmodus der Fahrzeugbatterie 1 durchgeführt werden. Beispielsweise werden zum Bestimmen der Temperatur der Fahrzeugbatterie 1 jeweilige Temperaturwerte für die Teilbatterien 2 bestimmt beziehungsweise gemessen. In diesem Fall kann die geringste Temperatur unter den Teilbatterien 2 als Temperatur der Fahrzeugbatterie 1 gelten. Mit anderen Worten kann der Aufwärmbetrieb ausgewählt werden, sobald die Temperatur einer der mehreren Teilbatterien 2 unterhalb es vorbestimmten unteren Schwellwerts liegt. Entsprechend der jeweiligen Temperaturen der Teilbatterien 2 wird diejenige der Teilbatterien 2, welche die höchste Temperatur aufweist, als primäre Teilbatterie 3 ausgewählt.
Liegt die Temperatur der Fahrzeugbatterie 1 und/oder die Umgebungstemperatur unterhalb des jeweiligen vorbestimmten unteren Schwellwerts, so kann in einem Schritt S2 bestimmt werden, welche der Teilbatterien 2 die höchste Temperatur aufweist. Hierfür kann für jede der Teilbatterien 2 der jeweilige Temperaturwert mittels der jeweiligen Temperaturmesseinheit 7 bestimmt beziehungsweise ausgewertet werden. Die jeweiligen Temperaturwerte der Teilbatterien 2 können untereinander verglichen werden. Diejenige Teilbatterie 2 mit dem höchsten Temperaturwert beziehungsweise der höchsten Temperatur kann als primäre Teilbatterie 3 ausgewählt werden. Die übrigen Teilbatterien 2 können als sekundäre Teilbatterien 4 ausgewählt werden.
In einem Schritt S3 wird entsprechend dem Aufwärmbetrieb elektrische Energie zum Versorgen des elektrischen Antriebs 15 ausschließlich mittels der primären Teilbatterie 3 bereitgestellt. Während des Aufwärmbetriebs wird wie bereits beschrieben zudem Abwärme von der primären Teilbatterie 3 auf die übrigen Teilbatterien, also die sekundären Teilbatterien 4, übertragen und diese dadurch aufgewärmt. Die Entwicklung der Temperatur der Fahrzeugbatterie wird in einem Schritt S4 wiederholt überprüft. Entsprechend der wiederholten, insbesondere kontinuierlichen oder periodischen, Temperaturmessung im Schritt S4 kann der Aufwärmbetrieb beispielsweise so lange aufrechterhalten werden, bis die jeweilige Temperatur aller Teilbatterien 2 größer ist als der vorbestimmte untere Schwellwert. Nachdem die Temperatur aller Teilbatterien größer ist als der vorbestimmte untere Schwellwert, kann in dem Schritt S5 in den Normalbetrieb übergegangen werden.
Das beispielhafte Verfahren gemäß 4 sieht eine dynamische Auswahl der jeweils als primäre Teilbatterie 3 ausgebildeten Teilbatterie vor. In anderen Ausführungsformen kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass stets die gleiche Teilbatterie 2 die primäre Teilbatterie 3 ausbildet.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugbatterie
2: Teilbatterie
3: primäre Teilbatterie
4: sekundäre Teilbatterie
5: Wärmeleitelement
6: Heizelement
7: Temperaturmesseinheit
8: Batteriezelle
9: Steuereinheit
10: Schalteinrichtung
11: Batteriegehäuse
12: elektrischer Anschluss
15: elektrischer Antrieb
E: Energie
Q1: Wärme
Q2: Wärme
S1-S5: Verfahrensschritte

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 102008054947 A1 [0004]
DE 102010041698 A1 [0005]
DE 102015202563 A1 [0006]

Claims

Fahrzeugbatterie (1) zum Versorgen eines elektrischen Antriebs (15) eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie (E), mit - einer Vielzahl an Batteriezellen (8) zum gemeinsamen Speichern der elektrischen Energie (E), und - einer Temperaturregeleinheit (5, 6) ausgebildet zum Erwärmen von Batteriezellen (8) aus der Vielzahl, wobei - die Vielzahl an Batteriezellen (8) auf mehrere Teilbatterien (2) verteilt ist, wobei jede der Teilbatterien (2) mehrere Batteriezellen (8) umfasst. dadurch gekennzeichnet, dass, - die Fahrzeugbatterie (1) ausgebildet ist, in einem Aufwärmbetrieb der Fahrzeugbatterie (1) die elektrische Energie (E) für den elektrischen Antrieb (15) des Kraftfahrzeugs ausschließlich durch zumindest eine primäre (3) der mehreren Teilbatterien (2) unabhängig von zumindest einer sekundären (4) der mehreren Teilbatterien (2) bereitzustellen, und - ein Wärmeleitelement (5) der Temperaturregeleinheit dazu ausgebildet ist, in dem Aufwärmbetrieb das Erwärmen von Batteriezellen (8) der zumindest einen sekundären Teilbatterie (4) durch Übertragen von Abwärme, welche an der zumindest einen primären Teilbatterie (3) anfällt, durchzuführen.
Fahrzeugbatterie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle primären (3) und sekundären (4) Teilbatterien jeweils parallel zueinander geschaltet sind.
Fahrzeugbatterie (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturregeleinheit ein aktives, insbesondere elektrisches, Heizelement (6) aufweist, um die zumindest eine sekundäre Teilbatterie (4) zusätzlich zu erwärmen.
Fahrzeugbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (5) mit einer zusätzlichen Fahrzeugkomponente (15), insbesondere einem Motor, einer Leistungselektronik oder einem Retarder, thermisch koppelbar ist, um dort anfallende Abwärme (Q2) zusätzlich für das Erwärmen der zumindest einen primären Teilbatterie (3) und/oder der zumindest einen sekundären Teilbatterie (4) zu nutzen.
Fahrzeugbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch eine jeweilige Temperaturmesseinheit (7) zum Bestimmen eines jeweiligen Temperaturwerts für die Teilbatterien (2), wobei die Fahrzeugbatterie (1) ausgebildet ist, die zumindest eine primäre Teilbatterie (3) aus der Menge aller Teilbatterien (2) anhand der Temperaturwerte auszuwählen.
Fahrzeugbatterie (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (1) ausgebildet ist, in dem Aufwärmbetrieb diejenige Teilbatterie (2), welche die höchste Temperatur aufweist, aus der Menge aller Teilbatterien (2) als primäre Teilbatterie (3) auszuwählen.
Fahrzeugbatterie (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (1) ausgebildet ist, diejenige Teilbatterie (2), welche die niedrigste Temperatur aufweist, aus der Menge aller Teilbatterien (2) auszuwählen, wenn die Temperatur zumindest einer der mehreren Teilbatterien (2) einen vorbestimmten oberen Schwellwert überschreitet.
Fahrzeugbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (1) dazu ausgebildet ist, den Aufwärmbetrieb als Betriebsmodus auszuwählen, wenn eine Temperatur der Fahrzeugbatterie (1) und/oder eine Umgebungstemperatur einen jeweiligen vorbestimmten unteren Schwellwert unterschreitet.
Fahrzeugbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbatterie (1) dazu ausgebildet ist, nach einem Ende des Aufwärmbetriebs, insbesondere sobald die zumindest eine sekundäre Teilbatterie (4) eine vorbestimmte Betriebstemperatur erreicht hat, die elektrische Energie (E) zum Betreiben des elektrischen Antriebs (5) des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise mittels der zumindest einen sekundären Teilbatterie (4) bereitzustellen.
Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugbatterie (1) zum Versorgen eines elektrischen Antriebs (15) eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie (E), wobei die Fahrzeugbatterie (E) - eine Vielzahl an Batteriezellen (8), welche auf mehrere, jeweils mehrere Batteriezellen (8) umfassende Teilbatterien (2) verteilt sind, zum gemeinsamen Speichern der elektrischen Energie und - eine Temperaturregeleinheit (5, 6) ausgebildet zum Erwärmen von Batteriezellen (8) aus der Vielzahl aufweist; wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: - Bereitstellen der elektrischen Energie (E) für den elektrischen Antrieb (15) des Kraftfahrzeugs in einem Aufwärmbetrieb ausschließlich durch zumindest eine primäre (3) der mehreren Teilbatterien (2), und - Übertragen von Abwärme (Q1), welche an der zumindest einen primären Teilbatterie (3) anfällt, auf zumindest eine sekundäre (4) der mehreren Teilbatterien (2).