DE102020130862A1 - System zum schätzen der ladezeit einer fahrzeugbatterie und verfahren zum steuern desselben - Google Patents

System zum schätzen der ladezeit einer fahrzeugbatterie und verfahren zum steuern desselben Download PDF

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Abstract

System zum Schätzen einer Ladezeit einer Fahrzeugbatterie (120) und Verfahren zum Steuern desselben, aufweisend: eine Messvorrichtung (130), die konfiguriert ist, um eine Temperatur und eine Spannung der Batterie (120) zu messen; einen Elektrisches-Verhalten-Prädiktor (140), der konfiguriert ist, um, wenn ein Ladestrom gemäß der gemessenen Temperatur und Spannung der Batterie (120) an die Batterie (120) angelegt ist, mindestens eines von einer Anschlussspannung (241) der Batterie (120) nach Änderung eines Betrags einer Zeiteinheit, einem Ladezustand (SOC) oder einem Betrag von einer erzeugten Wärme vorherzusagen; einen Wärmeverhalten-Prädiktor (150), der konfiguriert ist, um, wenn der Ladestrom an die Batterie (120) angelegt wird, die Temperatur der Batterie (120) nach der Änderung des Betrags der Zeiteinheit über der Zeit der Batterie (120) und des Kühlmittels mittels des Betrags der erzeugten Wärme, der vom Elektrisches-Verhalten-Prädiktor (140) vorhergesagt wird, vorherzusagen; und eine Steuereinrichtung (110), die konfiguriert ist, um eine geschätzte Ladezeit der Batterie (120) basierend auf mindestens einem von der vorhergesagten Anschlussspannung (241), dem SOC, dem Betrag der erzeugten Wärme oder der Temperatur der Batterie (120) nach zeitlicher Änderung der Zeiteinheit der Batterie (120) und des Kühlmittels zu ermitteln.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung/Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren zum Steuern desselben, und im Besonderen ein System, das in der Lage ist, eine Ladezeit einer Fahrzeugbatterie basierend auf einer Vorhersage einer Spannung und einer Temperatur der Fahrzeugbatterie genau zu schätzen (z.B. zu berechnen).
  • HINTERGRUND
  • Da die Nachfrage nach umweltfreundlichen Fahrzeugen steigt, hat in jüngster Zeit die Zahl der Fahrzeuge, die mit elektrischer Energie fahren können, zugenommen, und wurde ferner aktiv technische Forschung im Zusammenhang mit Fahrzeugen betrieben, die mit elektrischer Energie fahren.
  • Eine von wichtigen Technologien im Zusammenhang mit dem Fahren eines Fahrzeugs mit elektrischer Energie ist die Verbesserung einer Kilometerleistung. Die Kilometerleistung hängt von einer Kapazität einer Hochspannungsbatterie ab. Um ein Fahrzeug über eine relativ lange Strecke mit elektrischer Energie zu fahren, werden ein Kühlsystem und ein Heizsystem eingesetzt, um die Kapazität und eine Energiedichte der Batterie zu erhöhen und eine temperaturbedingte Schwächung und Verschlechterung der Batterieleistung zu verhindern. Mit zunehmender Energie einer Batterie erhöht sich jedoch auch die Ladezeit. Um diesen Nachteil zu überwinden, wird bei Langstrecken-Elektrofahrzeugen ein Stufenladeverfahren eingesetzt, um einen Ladestrom durch Temperatur/Spannung mittels der Eigenschaften der Batterie zu ändern, die in einem Ladezustand (SOC) schnell geladen werden kann.
  • Die Batterietemperatur und -spannung variieren jedoch in Abhängigkeit vom Ladestrom, und die Batterietemperatur kann sich je nach Leistung und Steuerung des Kühl-/Heizsystems ändern. Darüber hinaus ändert sich der Ladestrom erneut in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Stufenladeverfahrens, bei dem der Ladestrom in Abhängigkeit von der Batterietemperatur/-spannung variiert, und wenn sich der Ladestrom ändert, kann dies die Batterie beeinträchtigen. Das bedeutet, dass es im Fall des Stufenladeverfahrens schwierig ist, die Ladezeit abzuschätzen, da sich der Ladestrom aufgrund von Temperatur- und Spannungsänderungen während des Ladens der Batterie schnell ändert. Darüber hinaus gibt es eine Einschränkung bei der genauen Schätzung der genauen Ladezeit, da die Ladezeit selbst bei gleichem Ladungsbetrag je nach Anfangsladungsbetrag und Zielladungsbetrag der Batterie stark variieren kann.
  • Andererseits werden eine Zeit bis zu einer Stufenendspannung und eine Zeit bis zu einem Anstieg um 1°C verwendet, um die Ladezeit einer Stufenladung anhand von zuvor in einer Datenbank gespeicherten Werten abzuschätzen. Daher ist es unpraktisch, die Datenbank nach dem Durchführen eines Tests für jede Ladebedingung zu erstellen.
  • KURZE ERFINDUNGSERLÄUTERUNG
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ist es, ein System, das eine geschätzte (z.B. berechnete) Ladezeit einer Fahrzeugbatterie mittels Spannungsvorhersage und Temperaturvorhersage genau ermittelt, sowie ein Verfahren zum Steuern desselben bereitzustellen.
  • Zusätzliche Aspekte der vorliegenden Erfindung/Offenbarung sind teilweise in der nachfolgenden Beschreibung erläutert und sind teilweise aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch Anwendung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung erfahren/erlernt werden.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung/Offenbarung weist ein System zum Schätzen einer Ladezeit einer Fahrzeugbatterie auf: eine Messvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Temperatur und eine Spannung der Batterie zu messen, wenn ein Ladestrom gemäß der gemessenen Temperatur oder Spannung der Batterie an die Batterie angelegt ist, einen Elektrisches-Verhalten-Prädiktor, der konfiguriert ist, um mindestens eines von einer Anschlussspannung der Batterie nach einer Änderung eines Betrags einer Zeiteinheit (z.B. nach Verstreichen einer Zeitspanne), einem Ladezustand (SOC) oder einem Betrag der erzeugten Wärme vorherzusagen; einen Wärmeverhalten-Prädiktor, der konfiguriert ist, um, wenn der Ladestrom an die Batterie angelegt ist, die Temperatur der Batterie nach Änderung des Betrags der Zeiteinheit über der Zeit der Batterie und des Kühlmittels mittels des Betrags der erzeugten Wärme, der vom Elektrisches-Verhalten-Prädiktor vorhergesagt wurde, vorherzusagen; und eine Steuereinrichtung, die konfiguriert ist, um eine geschätzte (z.B. berechnete) Ladezeit der Batterie (z.B. des Fahrzeugs) basierend auf mindestens einem von der vorhergesagten Anschlussspannung, dem SOC, dem Betrag der erzeugten Wärme oder der Temperatur der Batterie nach der Änderung des Betrags der Zeiteinheit über der Zeit der Batterie und des Kühlmittels zu ermitteln.
  • Der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor kann konfiguriert sein, um mindestens eines von der Anschlussspannung, dem SOC und dem Betrag der erzeugten Wärme mittels eines maximalen Stroms und einer maximalen Leistung einer Ladevorrichtung der Batterie vorherzusagen.
  • Der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor kann konfiguriert sein, um die Anschlussspannung mittels mindestens eines von einer elektromotorischen Kraft, die eine Eigenspannung der Batterie ist, einem Innenwiderstand der Batterie, dem Ladestrom, einer Kurzzeit-Polarisationsspannung der Batterie und einer Langzeit-Polarisationsspannung der Batterie vorherzusagen.
  • Der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor kann konfiguriert sein, um den Betrag der erzeugen Wärme mittels mindestens eines von der Anschlussspannung, dem Ladestrom und der elektromotorischen Kraft vorherzusagen.
  • Der Wärmeverhalten-Prädiktor kann konfiguriert sein, um die Temperatur der Batterie mittels einer Wärmekapazität und eines Wärmeübertragungskoeffizienten der Batterie vorherzusagen.
  • Der Wärmeverhalten-Prädiktor kann konfiguriert sein, um den Betrag der Temperaturänderung über der Zeit der Batterie und des Kühlmittels mittels eines Wärmetauschverhältnisses zwischen der Batterie und dem Kühlmittel vorherzusagen.
  • Der Wärmeverhalten-Prädiktor kann konfiguriert sein, um den Betrag der Temperaturänderung über der Zeit der Batterie mittels mindestens eines von dem Betrag der erzeugten Wärme der Batterie, der mittels der Wärmekapazität und des Wärmeübertragungskoeffizienten der Batterie vorhergesagt wird, dem Betrag der mit dem Kühlmittel ausgetauschten Wärme und dem Betrag des Wärmetauschs aufgrund von Außenluft-Konvektion vorherzusagen.
  • Der Wärmeverhalten-Prädiktor kann konfiguriert sein, um den Betrag der zeitlichen Temperaturänderung des Kühlmittels mittels des Betrags von mit dem Kühlmittel ausgetauschter Wärme, eines Betrags von von einer Heizvorrichtung zugeführter Wärme und eines Betrags von von einem Kühler abgeführter Wärme vorherzusagen.
  • Die Steuereinrichtung kann konfiguriert sein, um eine Zeiteinheit bis zu dem Zeitpunkt zu akkumulieren, wenn ein geschätzter Ladungsbetrag der Batterie einen Zielladungsbetrag erreicht, und die geschätzte Ladezeit zu dem Zeitpunkt zu ermitteln, wenn ein Ladungsbetrag der Batterie den Zielladungsbetrag erreicht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung/Offenbarung weist ein Verfahren zum Steuern eines Systems, welches eine Ladezeit einer Fahrzeugbatterie schätzt (z.B. berechnet), auf: Messen einer Temperatur und Spannung einer Batterie; Vorhersagen, wenn ein Ladestrom gemäß der gemessenen Temperatur und Spannung der Batterie an die Batterie angelegt wird, von mindestens einem von einer Anschlussspannung der Batterie, nachdem sich ein Betrag einer Zeiteinheit geändert hat, einem Ladezustand (SOC) oder einem Betrag einer erzeugten Wärme; Vorhersagen der Temperatur der Batterie nach der Änderung des Betrags der Zeiteinheit über der Zeit der Batterie und des Kühlmittels gemäß dem Ladestrom und dem Betrag der erzeugten Wärme; und Ermitteln einer geschätzten (z.B. berechneten) Ladezeit der Batterie (und/oder des Fahrzeugs) basierend auf mindestens einem von der vorhergesagten Anschlussspannung, dem SOC, dem Betrag der erzeugten Wärme oder der Temperatur der Batterie, nachdem sich der Betrag der Zeiteinheit über der Zeit geändert hat (bzw. nach der Änderung des Betrags der Zeiteinheit über der Zeit).
  • Das Verfahren kann ferner das Vergleichen eines aktuellen Ladungsbetrags und eines Zielladungsbetrags der Batterie aufweisen.
  • Das Verfahren kann ferner das Identifizieren des Ladestroms und einer Bedingung, unter der sich eine Leistung ändert, aufweisen.
  • Das Verfahren kann ferner das Vorhersagen von mindestens einem von der Anschlussspannung, dem SOC und dem Betrag der erzeugten Wärme mittels eines maximalen Stroms und einer maximalen Leistung einer Ladevorrichtung der Batterie aufweisen.
  • Das Verfahren kann ferner das Vorhersagen der Anschlussspannung mittels mindestens eines von einer elektromotorischen Kraft, die eine Eigenspannung der Batterie ist, einem Innenwiderstand der Batterie, dem Ladestrom, einer Kurzzeit-Polarisationsspannung der Batterie oder einer Langzeit-Polarisationsspannung der Batterie aufweisen.
  • Das Verfahren kann ferner das Vorhersagen des Betrags der erzeugten Wärme mittels mindestens eines von der Anschlussspannung, dem Ladestrom und der elektromotorischen Kraft aufweisen.
  • Das Verfahren kann ferner das Vorhersagen des Betrags der zeitlichen Temperaturänderung der Batterie mittels einer Wärmekapazität und eines Wärmeübertragungskoeffizienten der Batterie aufweisen.
  • Das Verfahren kann ferner das Vorhersagen des Betrags der zeitlichen Temperaturänderung der Batterie und des Kühlmittels mittels eines Wärmetauschverhältnisses zwischen der Batterie und dem Kühlmittel aufweisen.
  • Das Verfahren kann ferner das Vorhersagen des Betrags der zeitlichen Temperaturänderung der Batterie mittels mindestens eines von dem Betrag der erzeugten Wärme der Batterie, der mittels der Wärmekapazität und des Wärmeübertragungskoeffizienten der Batterie vorhergesagt wird, dem Betrag von mit dem Kühlmittel ausgetauschter Wärme und dem Betrag eines Wärmetauschs aufgrund der Konvektion der Außenluft aufweisen.
  • Das Verfahren kann ferner das Vorhersagen des Betrags der Temperaturänderung über der Zeit des Kühlmittels mittels mindestens eines von dem Betrag von mit dem Kühlmittel ausgetauschter Wärme, einem Betrag von von einer Heizvorrichtung zugeführter Wärme und einem Betrag von von einem Kühler abgeführter Wärme aufweisen.
  • Das Ermitteln der geschätzten Ladezeit kann aufweisen: Akkumulieren einer Zeiteinheit bis zu der Zeit, wenn ein geschätzter Ladungsbetrag der Batterie einen Zielladungsbetrag erreicht; und Ermitteln der geschätzten Ladezeit zu dem Zeitpunkt, wenn ein Ladungsbetrag der Batterie den Zielladungsbetrag erreicht.
  • Figurenliste
  • Diese und/oder weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung/Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den angehängten Zeichnungen deutlich und ersichtlich. Es zeigen:
    • 1 ein Steuerblockdiagramm eines Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung,
    • 2 ein Steuerblockdiagramm eines Vorhersagemoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung,
    • 3 eine Ansicht, die eine Ersatzschaltung eines Elektrisches-Verhalten-Prädiktors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zeigt,
    • 4 eine Ansicht, die eine Konfiguration eines Wärmeverhalten-Prädiktors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zeigt, und
    • 5 eine Ansicht, die ein Vorhersageverfahren eines Vorhersagemoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Anmeldung auf gleiche Elemente. Es sind nicht alle Elemente der Ausführungsformen der Erfindung/Offenbarung beschrieben, und auf die Beschreibung dessen, was auf dem Gebiet allgemein bekannt ist oder was sich in den beispielhaften Ausführungsformen überschneidet, wird verzichtet. Die in der gesamten Beschreibung verwendeten Begriffe wie „∼Teil“, „∼Modul“, „∼Element“, „-Block“ usw. können in Software und/oder Hardware implementiert sein, und eine Mehrzahl von „∼Teilen“, „∼Modulen“, „∼Elementen“ oder „∼ Blöcken“ kann in einem einzigen Element implementiert sein, oder ein einzelnes „∼Teil“, „∼Modul“, „∼Element“ oder „∼Block“ kann eine Mehrzahl von Elementen aufweisen.
  • Es wird ferner angemerkt, dass sich der Begriff „verbinden“ und seine Ableitungen sowohl auf eine direkte als auch auf eine indirekte Verbindung beziehen, und die indirekte Verbindung schließt eine Verbindung über ein drahtloses Kommunikationsnetz mit ein.
  • Die Begriffe „enthalten“ (oder enthaltend) und „aufweisen“ (oder aufweisend) sind einschließend und unbegrenzt und schließen zusätzliche, nicht aufgeführte Elemente oder Verfahrensschritte nicht aus, sofern nichts Gegenteiliges angeführt ist. Es wird ferner angemerkt, dass sich der Begriff „Element“ und seine Ableitungen sowohl auf den Fall beziehen, dass ein Element mit einem anderen Element in Kontakt ist, als auch auf den Fall, dass ein anderes Element zwischen den beiden Elementen vorhanden ist.
  • Wenn ferner angegeben ist, dass sich eine Schicht „auf“ einer anderen Schicht oder einem anderen Substrat befindet, kann sich die Schicht direkt auf einer anderen Schicht oder einem anderen Substrat befinden oder kann eine dritte Schicht dazwischen angeordnet sein.
  • Es wird angemerkt, dass die Begriffe „erste/r“, „zweite/r“, „dritte/r“ usw. hier zwar verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte jedoch nicht durch diese Begriffe eingeschränkt sein sollten. Diese Begriffe werden lediglich verwendet, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden.
  • Es wird angemerkt, dass die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ die Pluralformen miteinschließen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt.
  • Bezugszeichen, die für Verfahrensschritte verwendet werden, dienen lediglich der Einfachheit der Erläuterung, stellen jedoch keine Beschränkung auf eine Reihenfolge der Schritte dar. Sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt, kann die dargestellte Reihenfolge daher anders gehandhabt werden.
  • Im Folgenden sind ein Funktionsprinzip und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen besch rieben.
  • Ein Fahrzeug, das in der vorliegenden Erfindung/Offenbarung offenbart ist, kann ein Hybridfahrzeug sein, ist aber nicht darauf beschränkt.
  • Nachfolgend sind Ausführungsformen eines Fahrzeugs und ein Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung/Offenbarung mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • 1 ist ein Steuerblockdiagramm eines Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
  • Bezugnehmend auf die 1 kann das Fahrzeug aufweisen: eine Batterie 120, eine Messvorrichtung 130 zum Messen einer Temperatur und Spannung der Batterie 120, einen Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 zum Vorhersagen von mindestens einem von einer Anschlussspannung, einem Ladezustand (SOC) oder einem Betrag einer Wärme, die erzeugt wird, wenn ein Ladestrom gemäß der gemessenen Temperatur und Spannung der Batterie 120 an die Batterie 120 angelegt wird, einen Temperaturverhalten-Prädiktor 150 zum Vorhersagen eines Betrags einer Temperaturänderung der Batterie 120, gemäß einem Betrag der Ladezeitänderung der Batterie 120, und des Kühlmittels mittels des Betrags (z.B. der Menge) der erzeugten Wärme, der von dem Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 vorhergesagt wird, und eine Steuereinrichtung 110, die die geschätzte Ladezeit der Fahrzeugbatterie ermittelt basierend auf mindestens einem von der Anschlussspannung, dem SOC, dem Betrag der Wärme, der von dem Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 vorhergesagt wird, oder dem Betrag der Temperaturänderung der Batterie 120, gemäß dem Betrag der Ladezeitänderung, und des Kühlmittels.
  • Das Vorhersagemodul 100 kann den Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 und den Wärmeverhalten-Prädiktor 150 aufweisen. In der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann das Vorhersagemodul 100 ein Prozessor, wie zum Beispiel eine CPU oder eine Steuereinrichtung sein, oder kann das Vorhersagemodul 100 in die Steuereinrichtung 110 integriert sein.
  • Die Steuereinrichtung 110 kann ein Kühlgebläse oder ein Heizsystem steuern, um eine optimale Batteriebetriebstemperatur aufrechtzuerhalten, und kann einen Batterieausfall durch Detektieren von Überspannung, Überstrom und Übertemperatur d iag nostizieren.
  • Die Steuereinrichtung 110 kann den Ladestrom und die Leistung ändern, die von dem Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 und dem Wärmeverhalten-Prädiktor 150 verwendet werden, wenn der SOC, die Spannung und die Temperatur nach einer Zeiteinheit einen Zustand erreichen, in dem sich der Ladestrom und die Leistung ändern.
  • Der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 und der Wärmeverhalten-Prädiktor 150 können mittels eines gegenseitigen Vorhersageergebnisses mindestens eines von der Anschlussspannung, dem SOC, dem Wärmebetrag und dem Temperaturänderungsbetrag neu vorhersagen.
  • Die Steuereinrichtung 110 kann implementiert sein mit einem Speicher, der einen Algorithmus zum Steuern des Betriebs der Komponenten im Fahrzeug oder Daten über ein Programm, das den Algorithmus implementiert, speichert, und mit einem Prozessor, der den oben genannten Betrieb mittels der im Speicher gespeicherten Daten ausführt. Der Speicher und der Prozessor können in getrennten Chips implementiert sein. Alternativ können der Speicher und der Prozessor in einem einzigen Chip implementiert sein. In der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann die Steuereinrichtung 110 das Vorhersagemodul 100 und die Messvorrichtung 130 als eine separate Vorrichtung steuern, oder können das Vorhersagemodul 100 und die Messvorrichtung 130 als eine Vorrichtung in die Steuereinrichtung 110 eingebettet sein.
  • Die Batterie 120 ist eine Vorrichtung, die eine Mehrzahl von im Fahrzeug vorgesehenen Vorrichtungen mit Strom versorgt. Die Batterie 120 kann eine Hochspannungsbatterie oder eine Niederspannungsbatterie aufweisen.
  • Die Hochspannungsbatterie kann eine Batterie sein, die zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird, und die Niederspannungsbatterie kann eine Batterie sein, die für Fahrzeugzubehör wie zum Beispiel ein Radio, eine Klimaanlage, eine Navigation usw. verwendet werden kann, wobei sie jedoch nicht darauf beschränkt ist.
  • Darüber hinaus kann das System ferner eine Batterie-Steuereinrichtung (nicht gezeigt) als ein BMS (Batterie-Management-System) enthalten, das eine Verwaltung der Batterie 120 optimiert, um die Energieeffizienz zu erhöhen und ihre Lebensdauer zu verlängern. Die Batterie-Steuereinrichtung kann die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Batterie durch Überwachen der Batteriespannung, des Batteriestroms und/oder der Batterietemperatur in Echtzeit und durch Verhindern eines übermäßigen Ladens und Entladens im Voraus verbessern. Die Batterie-Steuereinrichtung kann in der Batterie 120 eingerichtet sein.
  • Die Messvorrichtung 130 kann einen Batteriesensor enthalten und kann einen Innenwiderstand, einen akkumulierten Entladebetrag, eine Entladereihenfolge, eine Entladezeit oder einen durchschnittlichen Entladestrom der Batterie 120 detektieren. Darüber hinaus ist ein in der Messvorrichtung 130 enthaltener Sensor nicht auf den Batteriesensor beschränkt und kann andere Komponenten enthalten, die in der Lage sind, den SOC, einen Leistungszustand oder einen Entladezustand der Batterie 120 zu messen.
  • Eine Ladevorrichtung kann den Ladestrom an die Batterie 120 bereitstellen. Eine Höhe des von einer (nicht gezeigten) Ladevorrichtung bereitgestellten Ladestroms kann durch die Steuereinrichtung 110 gesteuert werden.
  • Der Ladestrom, der von der Ladevorrichtung durch die Steuereinrichtung 110 bereitgestellt wird, kann der Batterie 120 zugeführt werden, um jeweils eine Mehrzahl von Zellen zu laden, und wenn die Mehrzahl von Zellen geladen wird, steigt der SOC und damit auch die Spannung.
  • 2 ist ein Steuerblockdiagramm eines Vorhersagemoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.
  • Bezugnehmend auf die 2 kann das Vorhersagemodul 100 den Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 und den Wärmeverhalten-Prädiktor 150 aufweisen.
  • Das Vorhersagemodul 100 kann die Temperatur und die Spannung der Batterie 120 von der Messvorrichtung 130 empfangen und kann den Ladestrom, den SOC und die Leistung der Batterie 120 vom BMS empfangen.
  • Das Vorhersagemodul 220 kann Ladestrombedingungen entsprechend der empfangenen Temperatur und Spannung der Batterie 120 von einem Ladekennfeld und einer Ladestrategie empfangen, die im Speicher gespeichert sind.
  • Hier können die Bedingungen ein Ändern des Ladestroms und einer Leistungsänderungstemperatur bei steigender Spannung, des Ladestroms und der Leistungsänderungstemperatur bei steigendem SOC, des Ladestroms und der Leistungsänderungstemperatur bei steigender Temperatur, des Ladestroms und der Leistungsänderungstemperatur bei fallender Temperatur sowie einer Heizvorrichtungs-Betriebszustands-Änderungstemperatur und einer Betriebszustandsänderungstemperatur eines Kühlers 252 (siehe 4) aufweisen, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Wenn der Ladestrom, der sich basierend auf dem empfangenen Zustand ändert, an die Batterie 120 angelegt wird, kann der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 mindestens eines von der Anschlussspannung der Batterie 120, dem SOC und dem Wärmebetrag vorhersagen.
  • Der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 kann die Anschlussspannung mittels mindestens eines von einer elektromotorischen Kraft, die eine Eigenspannung der Batterie 120 ist, einem Innenwiderstand der Batterie 120, dem Ladestrom der Batterie 120, einer Kurzzeit-Polarisationsspannung oder einer Langzeit-Polarisationsspannung vorhersagen.
  • Der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 kann den Wärmebetrag mittels mindestens eines von der vorhergesagten Anschlussspannung, dem Ladestrom oder der elektromotorischen Kraft vorhersagen.
  • Der Wärmeverhalten-Prädiktor 150 kann den Betrag der Temperaturänderung der Batterie 120 über der Zeit mittels der Wärmekapazität und des Wärmeübertragungskoeffizienten der Batterie 120 vorhersagen.
  • Der Wärmeverhalten-Prädiktor 150 kann den Betrag der Temperaturänderung der Batterie 120 in Abhängigkeit von der Zeit und des Kühlmittels mittels eines Wärmetauschverhältnisses zwischen der Batterie 120 und dem Kühlmittel vorhersagen.
  • Der Wärmeverhalten-Prädiktor 150 kann den Betrag der Temperaturänderung über der Zeit der Batterie 120 mittels mindestens eines von dem Betrag der Wärme, die von der Batterie 120 erzeugt wird, dem Betrag der Wärme, die zwischen der Batterie 120 und dem Kühlmittel ausgetauscht wird, oder dem Betrag der Wärme, die aufgrund der Konvektion der Außenluft ausgetauscht wird, vorhersagen.
  • Der Wärmeverhalten-Prädiktor 150 kann den Betrag der zeitlichen Temperaturänderung des Kühlmittels mittels mindestens eines von dem Betrag der Wärme, die zwischen der Batterie 120 und dem Kühlmittel ausgetauscht wird, einem Betrag der Wärme, die von einer Heizvorrichtung 251 zugeführt wird, oder einem Betrag der Wärme, die von dem Kühler 252 abgeführt wird (siehe 4) vorhersagen.
  • Der Betrag der Wärme, die von dem Kühler 252 abgeführt wird, kann sich auf den Betrag der Wärme beziehen, die durch das Kühlmittel im Kühler 252 abgeführt wird.
  • Der Wärmeverhalten-Prädiktor 150 kann den Betrag der Temperaturänderung über der Zeit der Batterie 120 und des Kühlmittels mittels des von dem Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 vorhergesagten Wärmebetrags vorhersagen.
  • Darüber hinaus kann der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 den Betrag der von der Batterie 120 erzeugten Wärme mittels des vorhergesagten Temperaturänderungsbetrags neu vorhersagen, und kann der Wärmeverhalten-Prädiktor 150 den Temperaturänderungsbetrag mittels des neu vorhergesagten Wärmebetrags vorhersagen.
  • Das Vorhersagemodul 100 kann den Temperaturänderungsbetrag entsprechend dem Zeitänderungsbetrag zum Laden der Batterie 120 durch den Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 und den Wärmeverhalten-Prädiktor 150 vorhersagen.
  • 3 ist eine Ansicht, die eine Ersatzschaltung eines Elektrisches-Verhalten-Prädiktors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung erläutert.
  • Bezugnehmend auf die 3 verwendet der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 die elektrischen Eigenschaften der Batterie 120 und kann eine Anschlussspannung 241, den Betrag der erzeugten Wärme mittels des Verhältnisses zwischen einer elektromotorischen Kraft 242, die die Eigenspannung der Batterie 120 ist, und den Polarisationsspannungen, erzeugt durch einen Innenwiderstand der Batterie 120 und den Ladestrom, vorhersagen (Z.B., mit Bezug auf 3 verwendet der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 die elektrischen Eigenschaften der Batterie und kann den SOC und den Betrag von erzeugter Wärme vorhersagen mittels Verwendens der Beziehung unter der elektromotorischen Kraft 242, welche die Eigenspannung der Batterie 120 ist, dem Innenwiderstand der Batterie und den Polarisationsspannungen 243, 244, die vom Ladestrom erzeugt werden.)
  • Die elektromotorische Kraft 242, die die Eigenspannung der Batterie 120 ist, kann einen spezifischen Elektromotorische-Kraft-Wert für einen bestimmten SOC haben.
  • Die Anschlussspannung 241 kann mittels der elektromotorischen Kraft 242, des Innenwiderstands der Batterie 120, des Ladestroms, einer Spannung einer Langzeitpolarisation 244 und einer Spannung einer Kurzzeitpolarisation 243 vorhergesagt werden.
  • Die Spannungen der Polarisationen 243 und 244 können ein anderer Spannungsänderungsbetrag als die elektromotorische Kraft 242 sein, wenn der Ladestrom angelegt wird.
  • Die Spannung der Kurzzeitpolarisation 243 kann eine Spannungskomponente sein, die innerhalb einer relativ kurzen Zeit verschwindet, und die Spannung der Langzeitpolarisation 244 kann eine Spannungskomponente sein, die erst nach längerer Zeit verschwindet.
  • Die Anschlussspannung 241 kann vorhergesagt werden durch Addieren von allen von der elektromotorischen Kraft 242, der Spannung der Kurzzeitpolarisation 243 und der Spannung der Langzeitpolarisation 244 und zusätzliches Addieren eines Spannungswertes, der durch Multiplizieren des Innenwiderstands und des Ladestroms erhalten wird.
  • Mit Bezug auf die folgende Gleichung 1 kann der Betrag der erzeugten Wärme QB vorhergesagt werden. Q B : Q B = I × ( E o c − V )
    Figure DE102020130862A1_0001
  • Hier kann I der Ladestrom, Eoc die elektromotorische Kraft 242 und V die Anschlussspannung 241 sein.
  • Der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 kann eine Ersatzschaltung 240 verwenden.
  • 4 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines Wärmeverhalten-Prädiktors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zeigt.
  • Bezugnehmend auf die 4 und unter der Annahme, dass die Batterie 120 eine thermische Masse und das Kühlmittel eine andere thermische Masse ist, kann der Wärmeverhalten-Prädiktor 150 den Betrag der Temperaturänderung über der Zeit der Batterie 120 und des Kühlmittels durch Berechnen des Wärmetausches zwischen der Batterie 120 und dem Kühlmittel vorhersagen.
  • Für einen Fachmann ist es offensichtlich, wie man den Betrag der Temperaturänderung über der Zeit des Kühlmittels durch Berechnen des Betrags des Wärmetausches zwischen dem Kühlmittel und der Batterie 120 vorhersagen kann.
  • Zum Beispiel kann der Wärmetausch zwischen der Batterie 120 und dem Kühlmittel durch Erkennen der Änderung einer Durchflussrate des Kühlmittels berechnet werden.
  • Die Berechnung des Wärmeaustauschs zwischen der Batterie 120 und dem Kühlmittel kann in dem BMS durchgeführt werden, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Zunächst kann der Betrag der Temperaturänderung gemäß dem Betrag der Höhe der Zeitänderung der Batterie 120 und des Kühlmittels mittels der folgenden Gleichungen 2, 3 und 4 vorhergesagt werden.
  • Bezugnehmend auf die nachstehende Gleichung 2 kann ein Betrag des Wärmeaustauschs Qex zwischen der Batterie 120 und dem Kühlmittel vorhergesagt werden. Q e x : Q e x = U × A e x × ( T B − T c )
    Figure DE102020130862A1_0002
  • Hier kann U je nach einem gesamten Wärmeübertragungskoeffizienten, einer Kühlmittel-Durchflussrate und einer Temperaturdifferenz zwischen der Batterie 120 und dem Kühlmittel unterschiedlich sein. Aex kann eine Wärmeübertragungsfläche zwischen der Batterie 120 und dem Kühlmittel sein, TB kann die Temperatur der Batterie 120 sein und Tc kann die Temperatur des Kühlmittels sein.
  • Bezugnehmend auf die nachfolgende Gleichung 3 kann der Betrag des Wärmeaustauschs Q∞ aufgrund von Konvektion zwischen der Batterie 120 und der Außenluft vorhergesagt werden. Q ∞ = h × A B × ( T B − T ∞ )
    Figure DE102020130862A1_0003
  • Hier kann h der Wärmeübertragungskoeffizient aufgrund von Konvektion zwischen der Batterie 120 und der Außenluft sein und kann AB die Wärmeübertragungsfläche aufgrund von Konvektion zwischen der Batterie 120 und der Außenluft sein.
  • Bezugnehmend auf die nachfolgende Gleichung 4 kann bei dem durch den Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 vorhergesagten Betrag der erzeugten Wärme QB durch Berechnen der Differenz zwischen dem Betrag des Wärmeaustauschs Qex zwischen der Batterie 120 und dem Kühlmittel und dem Betrag des Wärmeaustauschs Q∞ aufgrund von Konvektion zwischen der Batterie 120 und der Außenluft der Betrag der Temperaturänderung über der Zeit der Batterie 120 vorhergesagt werden. Q B − Q e x − Q ∞ = M B C B d T B d t
    Figure DE102020130862A1_0004
  • Hier kann MB eine Masse der Batterie 120 sein und kann CB eine Wärmekapazität der Batterie 120 sein.
  • Als nächstes kann der Betrag der Temperaturänderung über der Zeit des Kühlmittels mittels der nachfolgenden Gleichung 5 vorhergesagt werden.
  • Eine von der Heizvorrichtung 251 zugeführte Wärme Qheat kann durch Multiplizieren eines Leistungsverbrauchs der Heizvorrichtung 251 und des Wirkungsgrades der Heizvorrichtung 251 vorhergesagt werden.
  • Eine von dem Kühler 252 abgeführte Wärme Qcool kann durch Multiplizieren eines Leistungsverbrauchs des Kühlers 252 und des Wirkungsgrades des Kühlers 252 vorhergesagt werden.
  • Bezugnehmend auf die nachfolgende Gleichung 5 wird der Betrag der zeitlichen Temperaturänderung des Kühlmittels durch Addieren des Betrags des Wärmeaustauschs Qex zwischen der Batterie 120 und dem Kühlmittel, der von der Heizvorrichtung 251 zugeführten Wärme Qheat und der von dem Kühler 252 abgeführten Wärme Qcool vorhergesagt. Q e x + Q h e a t + Q c o o l = M c C c d T c d t
    Figure DE102020130862A1_0005
  • Hier kann Mc die Masse des Kühlmittels sein und kann Cc die Wärmekapazität des Kühlmittels sein.
  • 5 ist eine Ansicht, die ein Vorhersageverfahren eines Vorhersagemoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung erläutert.
  • Die Messvorrichtung 130 kann eine aktuelle Temperatur und eine Spannung der Batterie 120 messen (310).
  • Das Vorhersagemodul 100 kann einen Ladestrom, eine Leistung und einen SOC der Batterie 120 vom BMS erhalten (320).
  • Das Vorhersagemodul 100 kann eine Bedingung, unter der der Ladestrom und die Leistung der Batterie 120 geändert werden, von einem Ladekennfeld und einer Ladestrategie empfangen, die im Speicher gespeichert sind (330).
  • Das Vorhersagemodul 100 kann gemäß der empfangenen Bedingung den Betrag der Temperaturänderung über der Zeit der Batterie 120, die mit dem geänderten Ladestrom geladen wird, vorhersagen (340).
  • Der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 kann die Anschlussspannung, den SOC und den Betrag der erzeugten Wärme vorhersagen.
  • Mittels des vorhergesagten Betrags der erzeugten Wärme kann der Wärmeverhalten-Prädiktor 150 den Betrag der zeitlichen Temperaturänderung der Batterie 120 und des Kühlmittels vorhersagen.
  • Die Steuereinrichtung 110 kann die geschätzte Ladezeit ermitteln durch Addieren des Betrags der zeitlichen Änderung des Vorhersagemoduls 100 zu der vorliegenden geschätzten Ladezeit (350).
  • Die Steuereinrichtung 110 kann einen aktuellen Ladungsbetrag der Batterie 120 und einen Zielladungsbetrag der Batterie 120 basierend auf der ermittelten geschätzten Ladezeit vergleichen (360).
  • Wenn der aktuelle Ladungsbetrag der Batterie 120 kleiner oder gleich dem Zielladungsbetrag ist, kann die Steuereinrichtung 110 die Bedingung, unter der der Ladestrom und die Leistung der Batterie 120 geändert werden, mit dem aktuellen Ladestrom und der Leistung der Batterie 120 vergleichen (S370).
  • Wenn die obigen Bedingungen erfüllt sind, kann das Vorhersagemodul 220 die Vorgänge wiederholen, um den Ladestrom, die Leistung und den SOC der Batterie 120 aus dem Ladekennfeld und der Ladestrategie, die im Speicher gespeichert sind, neu zu erhalten (320).
  • Wenn die obigen Bedingungen nicht erfüllt sind, kann das Vorhersagemodul 100 die Anschlussspannung der Batterie 120 nach dem Betrag der Zeiteinheitsänderung, den SOC, den Betrag der erzeugten Wärme und den Betrag der Temperaturänderung entsprechend dem Betrag der zeitlichen Änderung der Batterie 120 und des Kühlers 252 mittels des vorhandenen Ladestroms und der Leistung vorhersagen (340).
  • Da insbesondere der durch den Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 vorhergesagte Wärmebetrag für die Temperaturvorhersage verwendet wird und die vorhergesagte Temperatur wieder im Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 verwendet wird, kann die Berechnung wiederholt durchgeführt werden durch Widerspiegeln des vorhergesagten Ergebnisses im Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 und im Wärmeverhalten-Prädiktor 150, bis der Temperaturänderungsbetrag während der Zeiteinheit sich einem vorbestimmten Niveau oder weniger annähert.
  • Durch kontinuierliches Akkumulieren der Zeiteinheit kann die Gesamtladezeit bis zum Erreichen des Zielladungsbetrags vorhergesagt werden (350).
  • Wenn der aktuelle Batterieladungsbetrag größer wird als der Zielladungsbetrag (S360), kann die Steuereinrichtung 110 den Vorgang beenden.
  • Wenn der aktuelle Batterieladungsbetrag den Zielladungsbetrag nicht erreicht hat, kann die Steuereinrichtung 110 die Berechnung wiederholt durchführen, bis der Temperaturänderungsbetrag während der Zeiteinheit sich dem vorbestimmten Niveau oder weniger annähert.
  • Wenn der aktuelle Batterieladungsbetrag den Zielladungsbetrag nicht erreicht hat, aber die Bedingung erfüllt, unter der der Ladestrom und die Ladeleistung geändert werden, kann der von dem Elektrisches-Verhalten-Prädiktor 140 und dem Wärmeverhalten-Prädiktor 150 verwendete Ladestrom in einen geänderten Strom und eine geänderte Leistung geändert werden (370).
  • Hier können die Bedingungen den Ladestrom und die Leistungsänderungstemperatur bei steigender Spannung, den Ladestrom und die Leistungsänderungstemperatur bei steigendem SOC, den Ladestrom und die Leistungsänderungstemperatur bei steigender Temperatur, den Ladestrom und die Leistungsänderungstemperatur bei fallender Temperatur und die Heizvorrichtungs-Betriebszustandsänderungstemperatur und die Betriebszustandsänderungstemperatur des Kühlers 252 miteinschließen, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung werden der Ladestrom und der Ladezustand aufgrund kritischer Bedingungen der Temperatur und Spannung der Fahrzeugbatterie geändert. Als Reaktion auf verschiedene Umweltveränderungen des Fahrzeugs ist es möglich, die geschätzte Ladezeit der Fahrzeugbatterie genau vorherzusagen.
  • Darüber hinaus ist es möglich, Unannehmlichkeiten zu verringern, durch Vorhersagen der geschätzten Ladezeit, ohne für jede Ladebedingung einen Test durchzuführen, um eine Datenbank zu erstellen.
  • Die offenbarten Ausführungsformen können in Form eines Aufzeichnungsmediums implementiert sein, das computerausführbare Befehle speichert, die von einem Prozessor ausgeführt werden können. Die Befehle können in Form eines Programmcodes gespeichert sein, und wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, können die Befehle ein Programmmodul zum Ausführen von Operationen der offenbarten Ausführungsformen erzeugen. Das Aufzeichnungsmedium kann nicht-transitorisch als ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium implementiert sein.
  • Das nicht-transitorische computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann alle Arten von Aufzeichnungsmedien aufweisen, die Befehle speichern, die von einem Computer interpretiert werden können. Zum Beispiel kann das nicht-transitorische computerlesbare Aufzeichnungsmedium beispielsweise ein ROM, ein RAM, ein Magnetband, eine Magnetplatte, ein Flash-Speicher, eine optische Datenspeichervorrichtung und dergleichen sein.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung wurden mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben. Der durchschnittliche Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass die Erfindung/Offenbarung in anderen Formen als den oben beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt werden kann, ohne den technischen Gedanken oder wesentliche Merkmale der Erfindung/Offenbarung zu verändern. Die obigen Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft und sollten nicht in einem eingeschränkten Sinne interpretiert werden.

Claims (20)

  1. System zum Schätzen einer Ladezeit einer Fahrzeugbatterie (120), aufweisend: eine Messvorrichtung (130), die konfiguriert ist, um eine Temperatur und eine Spannung der Batterie (120) zu messen; einen Elektrisches-Verhalten-Prädiktor (140), der konfiguriert ist, um, wenn ein Ladestrom gemäß der Temperatur und der Spannung der Batterie (120) an die Batterie (120) angelegt ist, mindestens eines von einer Anschlussspannung (241) der Batterie (120) nach Änderung eines Betrags einer Zeiteinheit, einem Ladezustand (SOC) oder einem Betrag einer erzeugten Wärme vorherzusagen; einen Wärmeverhalten-Prädiktor (150), der konfiguriert ist, um, wenn der Ladestrom an die Batterie (120) angelegt wird, die Temperatur der Batterie (120) nach der Änderung des Betrags der Zeiteinheit über der Zeit der Batterie (120) und des Kühlmittels mittels des Betrags der erzeugten Wärme, der vom Elektrisches-Verhalten-Prädiktor (140) vorhergesagt wird, vorherzusagen; und eine Steuereinrichtung (110), die konfiguriert ist, um eine geschätzte Ladezeit der Batterie (120) basierend auf mindestens einem von der vorhergesagten Anschlussspannung (241), dem SOC, dem Betrag der erzeugten Wärme und der Temperatur der Batterie (120) nach der Änderung des Betrags der Zeiteinheit über der Zeit der Batterie (120) und des Kühlmittels zu ermitteln.
  2. System gemäß Anspruch 1, wobei der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor (140) konfiguriert ist, um mindestens eines von der Anschlussspannung (241), dem SOC oder dem Betrag der erzeugten Wärme mittels eines maximalen Stroms und einer maximalen Leistung der Batterie (120) vorherzusagen.
  3. System gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor (140) konfiguriert ist, um die Anschlussspannung (241) mittels mindestens eines von einer elektromotorischen Kraft (242), die eine Eigenspannung der Batterie (120) ist, einem Innenwiderstand der Batterie (120), dem Ladestrom, einer Kurzzeit-Polarisationsspannung (243) der Batterie (120) oder einer Langzeit-Polarisationsspannung (244) der Batterie (120) vorherzusagen.
  4. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Elektrisches-Verhalten-Prädiktor (140) konfiguriert ist, um den Betrag der erzeugen Wärme mittels mindestens eines von der Anschlussspannung (241), dem Ladestrom oder der elektromotorischen Kraft (242) vorherzusagen.
  5. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Wärmeverhalten-Prädiktor (150) konfiguriert ist, um die Temperatur der Batterie (120) mittels einer Wärmekapazität und eines Wärmeübertragungskoeffizienten der Batterie (120) vorherzusagen.
  6. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Wärmeverhalten-Prädiktor (150) konfiguriert ist, um den Betrag der Temperaturänderung über der Zeit der Batterie (120) und des Kühlmittels mittels eines Wärmetauschverhältnisses zwischen der Batterie (120) und dem Kühlmittel vorherzusagen.
  7. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Wärmeverhalten-Prädiktor (150) konfiguriert ist, um den Betrag der Temperaturänderung über der Zeit der Batterie (120) mittels mindestens eines von dem Betrag der erzeugten Wärme der Batterie (120), der mittels der Wärmekapazität und des Wärmeübertragungskoeffizienten der Batterie (120) vorhergesagt wird, dem Betrag der mit dem Kühlmittel ausgetauschten Wärme oder dem Betrag des Wärmetauschs aufgrund von Außenluft-Konvektion vorherzusagen.
  8. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Wärmeverhalten-Prädiktor (150) konfiguriert ist, um den Betrag der Temperaturänderung über der Zeit des Kühlmittels mittels des Betrags von mit dem Kühlmittel ausgetauschter Wärme, eines Betrags von von einer Heizvorrichtung (251) zugeführter Wärme und eines Betrags von von einem Kühler (252) abgeführter Wärme vorherzusagen.
  9. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Steuereinrichtung (110) konfiguriert ist, um: die Zeiteinheit, bis ein geschätzter Ladungsbetrag der Batterie (120) einen Zielladungsbetrag erreicht, zu akkumulieren, und die geschätzte Ladezeit zu ermitteln, wenn eine Ladungsbetrag der Batterie (120) den Zielladungsbetrag erreicht.
  10. Verfahren zum Steuern eines Systems zum Schätzen einer Ladezeit einer Fahrzeugbatterie (120), wobei das Verfahren aufweist: Messen (310) einer Temperatur und Spannung der Batterie (120); Vorhersagen (340), wenn ein Ladestrom gemäß der gemessenen Temperatur und Spannung der Batterie (120) an die Batterie (120) angelegt wird, von mindestens einem von einer Anschlussspannung (241) der Batterie (120) nach einer Änderung eines Betrags einer Zeiteinheit, einem Ladezustand (SOC) oder einem Betrag einer erzeugten Wärme; Vorhersagen (340) der Temperatur der Batterie (120) nach der Änderung des Betrags der Zeiteinheit über der Zeit der Batterie (120) und des Kühlmittels gemäß dem Ladestrom und dem Betrag der erzeugten Wärme; und Ermitteln (350) einer geschätzten Ladezeit der Batterie (120) basierend auf mindestens einem von der vorhergesagten Anschlussspannung (241), dem SOC, dem Betrag der erzeugten Wärme oder der Temperatur der Batterie (120) nach der Änderung des Betrags der Zeiteinheit über der Zeit.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, ferner aufweisend das Vergleichen (360) eines aktuellen Ladungsbetrags und eines Zielladungsbetrags der Batterie (120).
  12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, ferner aufweisend das Identifizieren des Ladestroms und einer Bedingung, unter der sich eine Leistung ändert.
  13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, ferner aufweisend das Vorhersagen von mindestens einem von der Anschlussspannung (241), dem SOC oder dem Betrag der erzeugten Wärme mittels eines maximalen Stroms und einer maximalen Leistung der Batterie (120).
  14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, ferner aufweisend das Vorhersagen der Anschlussspannung (241) mittels mindestens eines von einer elektromotorischen Kraft (242), die eine Eigenspannung der Batterie (120) ist, einem Innenwiderstand der Batterie (120), dem Ladestrom, einer Kurzzeit-Polarisationsspannung (243) der Batterie (120) oder einer Langzeit-Polarisationsspannung (244) der Batterie (120).
  15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, ferner aufweisend das Vorhersagen des Betrags der erzeugten Wärme mittels mindestens eines von der Anschlussspannung (241), dem Ladestrom oder der elektromotorischen Kraft (242).
  16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, ferner aufweisend das Vorhersagen des Betrags der Temperaturänderung über der Zeit der Batterie (120) mittels einer Wärmekapazität und eines Wärmeübertragungskoeffizienten der Batterie (120).
  17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, ferner aufweisend das Vorhersagen des Betrags der Temperaturänderung über der Zeit der Batterie (120) und des Kühlmittels mittels eines Wärmetauschverhältnisses zwischen der Batterie (120) und dem Kühlmittel.
  18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 17, ferner aufweisend das Vorhersagen des Betrags der Temperaturänderung über der Zeit der Batterie (120) mittels mindestens eines von dem Betrag der erzeugten Wärme der Batterie (120), der mittels der Wärmekapazität und des Wärmeübertragungskoeffizienten der Batterie (120) vorhergesagt wird, dem Betrag von mit dem Kühlmittel ausgetauschter Wärme oder dem Betrag von Wärmetausch aufgrund von Außenluft-Konvektion.
  19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 18, ferner aufweisend das Vorhersagen des Betrags der Temperaturänderung über der Zeit des Kühlmittels mittels mindestens eines von dem Betrag der mit dem Kühlmittel ausgetauschten Wärme, einem Betrag von von einer Heizvorrichtung (251) zugeführter Wärme oder einem Betrag von von einem Kühler (252) abgeführter Wärme.
  20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 19, wobei das Ermitteln einer geschätzten Ladezeit aufweist: Akkumulieren der Zeiteinheit, bis ein geschätzter Ladungsbetrag der Batterie (120) einen Zielladungsbetrag erreicht; und Ermitteln der geschätzten Ladezeit (350), wenn ein Ladungsbetrag der Batterie (120) den Zielladungsbetrag erreicht.
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