DE102020202983A1 - Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühlsystem zum Kühlen einer Traktionsbatterie - Google Patents

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Thomas Nitsche
Christian Jolk
Johann Hendrik Wegers
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (2) mit einem Kühlsystem (4) zum Kühlen einer Traktionsbatterie (6), mit den Schritten:Einlesen von Reisedaten repräsentativ für eine geplante Fahrstrecke,Einlesen von Betriebsparametern der Traktionsbatterie (6),Auswerten der Reisedaten und der Betriebsparameter um einen Datensatz repräsentativ für einen prognostizierten Temperaturverlauf (T) der Batterietemperatur (T) zu bestimmen,Auswerten des Datensatzes für den prognostizierten Temperaturverlauf (T) der Batterietemperatur (T) um eine Phase (I) besonders hohen Kühlleistungsbedarfs während der Fahrstrecke zu bestimmen,Zwischenspeichern von Kälteenergie während eines Abfahrens der geplanten Fahrstrecke unter Ausnutzung von Wärmespeicherkapazitäten der Traktionsbatterie (6) vor der Phase (I) besonders hohen Kühlleistungsbedarfs zur Bereitstellung während der Phase (I) hoher Kühlleistung, wenn eine Phase I besonders hohen Kühlleistungsbedarfs während der Fahrstrecke bestimmt wurde, wobei eine erforderliche Batterietemperatur (Terf) bestimmt wird, auf die die Traktionsbatterie (6) vor der Phase (I) abgekühlt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühlsystem zum Kühlen einer Traktionsbatterie.
  • Eine Traktionsbatterie (auch als Traktionsakku, Antriebsbatterie oder Zyklenbatterie bezeichnet) ist ein Energiespeicher, der zum Antrieb von Elektrofahrzeugen oder Hybridelektrofahrzeugen dient und aus mehreren zusammengeschalteten Elementen besteht. Sie besteht aus wenigen bis Tausenden parallel und seriell zusammengeschalteten Akkumulator-Zellen oder Zellenblöcken.
  • Während des Ladens der Traktionsbatterie mit elektrischer Energie wird Wärmeenergie erzeugt. Auch bei einer Entnahme elektrischer Energie, z.B. während einer Fahrt, wird Wärmeenergie erzeugt. Daher weisen derartige Kraftfahrzeuge ein Kühlsystem zum Kühlen der Traktionsbatterie auf. Ein Energieaustausch erfolgt über Kühlmittel, Luft oder Kältemittel. Jedoch ist ein maximal möglicher Wärmeaustausch konstruktionsbedingt beschränkt. Derartige Kühlsysteme sind z.B. aus der DE 10 2014 204 260 A1 , der DE 10 2012 204 410 A1 und der DE 10 2009 046 568 A1 bekannt.
  • Aus der DE 10 2005 023 365 A1 ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Batteriegröße mittels eines mathematischen Batteriemodells bekannt, dass das thermische und/oder elektrische Verhalten einer Batterie beschreibt. Die Batterie kann besonders effektiv genutzt werden, wenn die zukünftige elektrische Belastung der Batterie geschätzt wird und das Batteriemodel die zukünftige Entwicklung der Batteriegröße auf Grundlage der geschätzten elektrischen Belastung berechnet.
  • Aus der DE 10 2010 063 376 A1 ist ein Temperaturregelverfahren für einen elektrochemischen Energiespeicher in einem Fahrzeug bekannt, wobei der elektrochemische Energiespeicher zum Zweck seiner Kühlung über eine Kühleinrichtung verfügt, und wobei ein Temperatur-Istwert des elektrochemischen Energiespeichers mit einem Temperaturmessmittel bestimmt und ein Temperatur-Sollwert des elektrochemischen Energiespeichers durch eine Zwei-Punkt-Regeleinrichtung eingestellt wird, welche die Kühleinrichtung bei einer oberen Temperaturgrenze des elektrochemischen Energiespeichers aktiviert und welche die Kühleinrichtung bei einer unteren Temperaturgrenze des elektrochemischen Energiespeichers deaktiviert, bei dem die obere Temperaturgrenze der Zwei-Punkt-Regeleinrichtung und/oder die untere Temperaturgrenze der Zwei-Punkt-Regeleinrichtung während des Betriebs des elektrochemischen Energiespeichers oder während der Aktivierung der Kühleinrichtung zeitabhängig festgelegt wird und bei dem die obere Temperaturgrenze der Zwei-Punkt-Regeleinrichtung und/oder die untere Temperaturgrenze der Zwei-Punkt-Regeleinrichtung in Abhängigkeit von Energiespeicherdaten und/oder Fahrzeugbetriebsdaten festgelegt wird.
  • Aus der DE 10 2013 207 535 A1 ist ein Polverbindungsblech für eine Batterie bekannt.
  • Aus der DE 10 2014 201 062 A1 ist ein Verfahren zum Steuern einer Geschwindigkeit eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges mit folgenden Schritten bekannt: a) Bereitstellen von Zustandsparametern einer Batterie des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges, b) Ermitteln einer Verlustleistung des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges für unterschiedliche Geschwindigkeiten; c) Ermitteln einer optimalen Geschwindigkeit, bei der die ermittelte Verlustleistung ein Minimum aufweist; und d) Steuern des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges bei der ermittelten, optimalen Geschwindigkeit.
  • Die Effizienz der Energieentnahme aus der Traktionsbatterie hängt von mehreren Parametern ab, wie Ladezustand, Temperaturniveau oder entnommene elektrische Leistung. Im Allgemeinen liegt der Wirkungsgrad bei ca. 85% bis 95%, beim Schnellladen (der Branchentrend geht in Richtung Werte über 150kW) und bei Hochlastantriebsbedingungen (z.B. Bergauffahren von Schwerfahrzeugen, Höchstgeschwindigkeit, Rennstreckenfahrt) wird in der Traktionsbatterie besonders viel Wärmeenergie erzeugt. Dabei übersteigt die Wärmeenergiemenge die Leistungsfähigkeit des Kühlsystems.
  • Die Leistungsfähigkeit des Kühlsystems wird begrenzt durch die Kapazität eines Wärmetauschers sowie durch eine Wärmeübertragungsfläche und einen -koeffizienten zwischen der Traktionsbatterie und einem Kühlsystem). Sobald die Batterietemperatur eine vorbestimmte Temperaturgrenze erreicht hat, reduziert ein Batteriemanagementsystem (BMS) entsprechend die zulässige Energieentnahme oder -zufuhr.
  • Dies führt bereits nach kurzer Zeit zu einer reduzierten Laderate und verminderter Leistungsfähigkeit. Insbesondere bei schweren Fahrzeugen mit hohem Luftwiderstand (z.B. ein LKW mit einer Ladefläche großer Stirnfläche) und/oder hohem Gesamtgewicht, kann die Batteriebegrenzung bereits nach wenigen Minuten bei Bergauffahrten erreicht werden.
  • Es besteht also Bedarf daran, Wege aufzuzeigen, wie der Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühlsystem zum Kühlen einer Traktionsbatterie verbessert werden kann.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühlsystem zum Kühlen einer Traktionsbatterie, mit den Schritten:
    • Einlesen von Reisedaten repräsentativ für eine geplante Fahrstrecke,
    • Einlesen von Betriebsparametern der Traktionsbatterie,
    • Auswerten der Reisedaten und der Betriebsparameter um einen Datensatz repräsentativ für einen prognostizierten Temperaturverlauf der Batterietemperatur zu bestimmen,
    • Auswerten des Datensatzes für den prognostizierten Temperaturverlauf der Batterietemperatur um eine Phase besonders hohen Kühlleistungsbedarfs während der Fahrstrecke zu bestimmen, und
    • Zwischenspeichern von Kälteenergie während eines Abfahrens der geplanten Fahrstrecke unter Ausnutzung von Wärmespeicherkapazitäten der Traktionsbatterie vor der Phase besonders hohen Kühlleistungsbedarfs zur Bereitstellung der benötigten Batterieleistung während der Phase hoher Lastanforderung, wenn eine Phase besonders hohen Kühlleistungsbedarfs während der Fahrstrecke bestimmt wurde, wobei eine erforderliche Batterietemperatur bestimmt, auf die die Traktionsbatterie vor der Phase besonderer Beanspruchung abgekühlt wird.
  • Es wird also vor Beginn der eigentlichen Fahrt anhand eines prognostizierten Temperaturverlaufs bestimmt, ob die Gefahr eines Überschreitens eines vorbestimmten Temperaturlimits für die Batterietemperatur besteht. Wenn dies der Fall ist, wird eine Kühlstrategie zum Betrieb des Kühlsystems bestimmt, gemäß der während des Abfahrens der geplanten Fahrstrecke bereits vor der Phase besonders hoher Kühlleistung mit dem Kühlsystem Kälteenergiee bereitgestellt wird, die unter Ausnutzung von Wärmespeicherkapazitäten der Traktionsbatterie dort zwischengespeichert wird und dann während der Phase besonders hoher Kühlleistung zur Verfügung steht. So kann der Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühlsystem zum Kühlen einer Traktionsbatterie verbessert werden.
  • Mit anderen Worten, durch ein Vorkühlen der Batterie auf den Wert der erforderlichen Batterietemperatur vor der Phase besonderer Beanspruchung wird Kälteenergie in der Traktionsbatterie zwischengespeichert, was während der Phase besondere Belastungen einen Betrieb der Traktionsbatterie mit besonders hoher Wärmeentwicklung erlaubt. So kann das Kühlsystem besonders einfach betrieben und zugleich Leistungsreserven der Traktionsbatterie ausgenutzt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird für die Phase besonders hohen Kühlleistungsbedarf eine erforderliche Batterietemperatur bestimmt, und unter Auswertung zumindest der erforderlichen Batterietemperatur wird ein Startzeitpunkt zum Aktivieren des Kühlsystems bestimmt. Die erforderliche Batterietemperatur bestimmt sich danach, ein Überschreiten eines vorbestimmten Temperaturlimits für die Batterietemperatur zuverlässig zu verhindern. Es wird dann der Zeitpunkt bestimmt, ab dem das Kühlsystem aktiviert wird. So kann besonders einfach das Kühlsystem betrieben werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Kühlsystem vor Erreichen einer Schaltschwelle zum Aktivieren des Kühlsystems aktiviert. Die Schaltschwelle soll sicherstellen, dass im normalen Betrieb die Batterietemperatur nicht ein Temperaturlimit indikativ für eine maximale Betriebstemperatur überschreitet. Somit wird das Kühlsystem vorher, dass heißt bei Batterietemperaturen aktiviert, bei denen gemäß dem aktuellen Wert für die Batterietemperatur noch gar keine Notwendigkeit besteht, dass Kühlsystem zu aktivieren, um das Temperaturlimit nicht zu überschreiten.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird Kälteenergie während eines Abfahrens der geplanten Fahrstrecke unter Ausnutzung von Wärmespeicherkapazitäten der Traktionsbatterie vor der Phase zwischengespeichert, wenn gemäß dem prognostizierten Temperaturverlauf ein Temperaturlimit indikativ für eine maximale Betriebstemperatur der Traktionsbatterie überschritten wird. So wird es möglich, Leistungsreserven durch Vorkühlen der Traktionsbatterie auszunutzen, die anderenfalls aufgrund der begrenzten Leistungsfähigkeit des Kühlsystems während der Phase besonderer Belastungen nicht ausgeschöpft werden können.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird nach dem Startzeitpunkt mehr Kälteenergie mit dem Kühlsystem erzeugt als die Traktionsbatterie Wärmenergie erzeugt. Mit anderen Worten, während der Phase besonderer Belastungen erzeugt die Traktionsbatterie eine Wärmeenergiemenge, die die Leistungsfähigkeit des Kühlsystems übersteigt. Der Überschuss an Wärmeenergie wird dann durch die in der Wärmekapazität der Traktionsbatterie zwischengespeicherten Kälteenergie kompensiert. So kann ein Kühlsystem mit begrenzter, d.h. geringerer Leistungsfähigkeit verwendet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird während eines Abfahrens eines Teilabschnitts der geplanten Fahrstrecke durch Auswerten von Fahrzeugbetriebsparametern ein Fahrzeuggewicht bestimmt. So kann ein aktuelles Fahrzeuggewicht in Abhängigkeit einer Beladung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden. So kann die Regelung des Kühlsystems eines Kraftfahrzeugs zum Kühlen einer Traktionsbatterie nochmals verbessert werden.
  • Ferner gehören zur Erfindung ein Computerprogrammprodukt, ein Steuergerät und Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Kühlsystem.
  • Es wird nun die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:
    • 1 in schematischer Darstellung Komponenten eines Kühlsystems zum Kühlen einer Traktionsbatterie.
    • 2 in schematischer Darstellung ein Ablaufdiagramm eines Betriebs der in 1 gezeigten Komponenten.
    • 3 in schematischer Darstellung verschiedene Temperaturwerte und -verläufe beim Betrieb der in 1 gezeigten Komponenten.
  • Es wird zunächst auf 1 Bezug genommen.
  • Dargestellt sind Komponenten eines Kühlsystems 4 zum Kühlen einer Traktionsbatterie 6 eines Kraftfahrzeugs 2.
  • Das Kraftfahrzeug 2 kann als Elektrofahrzeug oder Hybridelektrofahrzeug ausgebildet sein. Ferner kann das Kraftfahrzeug 2 als PKW, wie z.B. als Lieferwagen, oder als LKW zum Transport von Gütern ausgebildet sein.
  • Von den Komponenten des Kühlsystems 4 sind ein Kühler 8, ein Wärmetauscher 10 und eine Pumpe 12 sowie die sie flüssigkeitsführend verbindenden Leitungen dargestellt.
  • Der Kühler 8 steht wärmeübertragend in Verbindung mit der Traktionsbatterie 6 um sie bei Bedarf zu kühlen. Über eine Zuführleitung wird dem Kühler 8 ein Kühlmittel zugeführt, das nach seiner Erwärmung in dem Kühler 8 durch eine Abführleitung abgeführt wird. Die Zuführleitung und die Abführleitung enden jeweils an dem Wärmetauscher 10.
  • Mit anderen Worten, der Kühler 8 und der Wärmetauscher 10 bilden mit der Zuführleitung und der Abführleitung einen Kühlmittelkreislauf. Eine Kühlmittelzirkulation kann mittels der Pumpe 12 erzeugt werden, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Abführleitung zugeordnet ist.
  • Der Wärmetauscher 10 ist wiederum mit weiteren Zuführ- und Abführleitungen flüssigkeitsführend verbunden, um Wärmeenergie abzuführen.
  • Ein Steuergerät 14 eines Batteriemanagementsystems (BMS) aktiviert dabei im Betrieb das Kühlsystem 4 umso sicherzustellen, dass es zu keiner Überhitzung der Traktionsbatterie 6 durch Überschreiten einer Maximalbetriebstemperatur kommt.
  • Hierzu ist das Steuergerät 14 dazu ausgebildet Reisedaten repräsentativ für eine geplante Fahrstrecke, insbesondere repräsentativ für Abschnitte mit starker Steigung, des Kraftfahrzeugs 2 und Betriebsparameter der Traktionsbatterie 6, insbesondere Parameter repräsentativ für deren Speicher- und Wärmekapazität einzulesen.
  • Das Steuergerät 14 ist ferner dazu ausgebildet, vor Beginn einer eigentlichen Abfahrt der Fahrstrecke die Reisedaten und die Betriebsparameter auszuwerten um einen Datensatz repräsentativ für einen prognostizierten Temperaturverlauf Tvor der Batterietemperatur T zu bestimmen.
  • Des Weiteren ist das Steuergerät 14 dazu ausgebildet, den Datensatz des prognostizierten Temperaturverlaufs Tvor der Batterietemperatur T auszuwerten um eine Phase I während der Fahrstrecke zu bestimmen, wie z.B. eine Fahrt auf einem Abschnitt mit starker Steigung, auf dem es zu einer großen Entladung mit einhergehenden großem Kühlbedarf der Traktionsbatterie 6 kommt.
  • Mit anderen Worten, das Steuergerät 14 bestimmt für die Phase I eine erforderliche Batterietemperatur Terf und unter Auswertung relevanter Einflußgrößen schätzt das Steuergerät 14 einen Startzeitpunkt SZP zum Aktivieren des Kühlsystems 4 ab.
  • Somit wird im Betrieb Kälteenergie während eines Abfahrens der geplanten Fahrstrecke unter Ausnutzung von Wärmespeicherkapazitäten der Traktionsbatterie 6 vor der Phase I zur Bereitstellung zwischengespeichert und bewirkt dann während der Phase I, dass ein Überschreiten der Maximalbetriebstemperatur unterbleibt.
  • Zusätzlich ist das Steuergerät 14 dazu ausgebildet, während eines Abfahrens eines Teilabschnitts der geplanten Fahrstrecke, wie z.B. eines Teilabschnitts zu Beginn der Fahrt, durch Auswerten von Fahrzeugbetriebsparametern ein Fahrzeuggewicht des Kraftfahrzeugs 2 zu bestimmen.
  • Für diese und die nachfolgend beschriebenen Aufgaben und/oder Funktionen kann das Steuergerät 14 Hard- und/oder Software-Komponenten aufweisen.
  • Es wird nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 2 ein Verfahrensablauf erläutert.
  • Das Verfahren beginnt mit einem ersten Schritt S100.
  • In dem ersten Schritt S100 gibt ein Fahrer über z.B. ein HMI, das datenübertragend mit einem Navigationssystem des Kraftfahrzeugs 2 verbunden ist von Reisedaten repräsentativ für eine geplante Fahrstrecke ein. Die Reisedaten werden dann von dem Steuergerät 14 eingelesen.
  • In einem weiteren Schritt S200 liest das Steuergerät 14 weitere Parameter ein, wie z.B. Werte für den Luftwiderstandsbeiwert, die Stirnfläche (Luftwiderstandskraft), die Reifengröße und den Rollwiderstand (Rollwiderstandskraft). Ferner können Effizienztabellen der Antriebskomponenten, der Traktionsbatterie 6 und des Antriebsstranges sowie Werte für die Wärmekapazität der Traktionsbatterie 6 und für andere, wichtige Subsysteme eingelesen werden wie auch modellbasierte Beschreibungen des Kühlsystems und der Stromkreise, Kalibrierstrategien für den Kühlereinsatz, die Lüftersteuerung usw.
  • In einem weiteren Schritt S300 liest das Steuergerät 14 Daten ein repräsentativ für eine Ist-Position des Kraftfahrzeugs 2, den Batterieladezustand und die Batterietemperatur der Traktionsbatterie 6, andere relevante Parameter wie Komponenten- und Fluidtemperaturen, Werte für den Reifendruck und das Fahrzeuggewicht, basierend auf dem Durchschnittsgewicht, das bei früheren, ähnlichen Fahrten bestimmt wurde.
  • In einem weiteren Schritt S400 bestimmt das Steuergerät 14 während eines Abfahrens eines Teilabschnitts der geplanten Fahrstrecke, im vorliegenden Ausführungsbeispiel während der ersten paar Kilometer, das Fahrzeuggewicht. Hierzu wird eine Antriebsleistungsgleichung bei Beschleunigungen auf ebener Straße oder bei konstanter Straßenneigung verwendet. Handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug 2 um einen Lieferwagen, ist eine neue Berechnung nach jedem „offiziellen“ Fahrstopp einer Auslieferungsfahrt sinnvoll, um festzustellen, ob sich das Fahrzeuggewicht geändert hat.
  • In einem weiteren Schritt S500 liest das Steuergerät 14 weitere Daten repräsentativ für die geplante Fahrstrecke, wie z.B. Straßendaten einschließlich Steigung bzw. Gefälle, Straßenzustand und -größe, Verkehrssituation, Straßenbaustellen sowie Wetterdaten einschließlich Temperatur, Regen- und Schneevorhersage, sowie Windrichtung und -stärke ein.
  • In einem weiteren Schritt S600 wertet das Steuergerät 14 die eingelesenen Daten aus und bestimmt einen prognostizierten Temperaturverlauf Tvor der Batterietemperatur T. Ferner bestimmt im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Steuergerät 14 eine Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Batterieladezustand und die Batterietemperatur T entlang der Fahrstrecke.
  • In einem weiteren Schritt S700 prüft das Steuergerät 14, ob eine Phase I während der Fahrstrecke vorliegt, indem Werte gemäß dem prognostizierten Temperaturverlauf Tvor der Batterietemperatur T mit einem vorbestimmten Temperaturlimit TLimit verglichen werden.
  • Wenn die vorhergesagte Batterietemperatur gemäß dem prognostizierten Temperaturverlauf Tvor entlang der Fahrstrecke unter einem vorbestimmten Temperaturlimit TLimit , im vorliegenden Ausführungsbeispiel 45°C, liegt, ist keine weitere Maßnahme erforderlich. Das Verfahren wird dann mit einem weiteren Schritt S800 fortgesetzt, indem die aktuelle Batterietemperatur T mit dem jeweiligen Temperaturwert gemäß dem prognostizierten Temperaturverlauf Tvor an der jeweiligen Position des Fahrwegs verglichen wird.
  • Wenn hingegen die vorhergesagte Batterietemperatur gemäß dem prognostizierten Temperaturverlauf Tvor entlang der Fahrstrecke oberhalb dem vorbestimmten Temperaturlimit TLimit liegt wird das Verfahren mit einem weiteren Schritt S900 fortgesetzt.
  • In dem weiteren Schritt S900 wird für jeden Streckenabschnitt der Fahrstrecke, in dem der prognostizierte Temperaturverlauf Tvor das vorbestimmte Temperaturlimit TLimit überschreitet, die jeweilige zu Beginn von Phase I erforderliche Batterietemperatur Terf bestimmt, um die Batterietemperatur T unterhalb des vorbestimmten Temperaturlimits TLimit zu halten. Unter Auswertung der Batterietemperatur Terf sowie weiterer, relevanter Parameter wird dann ein Startzeitpunkt SZP für einen Start des Kühlsystems 4 bestimmt. Durch Einbeziehung von Navigationsdaten kann dann die Position entlang des Streckverlaufs bestimmt werden, an dem das Kühlsystem aktiviert werden muss, um ein Überschreiten des Temperaturlimits der Batterie zu vermeiden.
  • Mittels verschiedener Vereinfachungen kann die erforderliche Batterietemperatur Terf zu Beginn von Phase I wie folgt bestimmt werden: T e r f = T L i m i t − T m a x − T L i m i t 1 − α ∗ A ∗ i c p ∗ m
    Figure DE102020202983A1_0001
  • TLimit ist die maximal zulässige Batterietemperatur. Tmax ist die prognostizierte maximale Batterietemperatur. α ist der konvektive Wärmeübergangskoeffizient zwischen Batterie und Kühlsystem. A ist die wärmeübertragendende Fläche zwischen Batterie und Kühlsystem. i ist die Zeitdauer der Phase I. cp ist die spezifische Wärmekapazität der Batterie, m ist die Masse der Batterie.
  • Mittels verschiedener Vereinfachungen kann der erforderliche Zeitpunkt zum Einschalten des Kühlsystem SZP wie folgt bestimmt werden: S Z P = U S Z P − c p ∗ m ∗ ( T S W − T e r f ) Q B a t t − α ∗ A ∗ ( T S W + T e r f 2 − T C o o l )
    Figure DE102020202983A1_0002
     USZP ist der ursprüngliche Einschaltzeitpunkt des Kühlsystems. Tsw ist die Grenztemperatur der Batterie, die bei Überschreitung im Normalbetrieb ein Einschalten des Batteriekühlsystems bewirkt. Qbatt ist der durchschnittliche Wärmestrom, den die Batterie in einem Zeitraum vor Phase I generiert. Tcool ist die durchschnittliche Kühlmitteltemperatur, wenn das Kühlsystem aktiv ist.
  • In einem weiteren Schritt S1000 wird die aktuelle Batterietemperatur T mit dem jeweiligen Temperaturwert gemäß dem prognostizierten Temperaturverlauf Tvor verglichen.
  • Ist die aktuelle Batterietemperatur T größer als der Temperaturwert gemäß dem prognostizierten Temperaturverlauf Tvor wird das Verfahren mit dem Schritt S300 fortgesetzt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass ein Sicherheitsfaktor berücksichtigt wird von z.B. 3°C, d.h. das Verfahren wird dann mit dem Schritt S300 fortgesetzt, wenn die Differenz aus der aktuellen Batterietemperatur T und dem Temperaturwert gemäß dem prognostizierten Temperaturverlauf Tvor größer als 3°C ist. Andernfalls wird das Verfahren mit einem Schritt S1100 fortgesetzt.
  • In einem weiteren Schritt S1100 wartet das Steuergerät 14 eine vorbestimmte Zeitdauer ab. Die Länge der vorbestimmten Zeitdauer kann aber auch von der Differenz aus der aktuelle Temperaturtemperatur T und dem Temperaturwert gemäß dem prognostizierten Temperaturverlauf T sowie dem vorbestimmten Temperaturlimit TLimit abhängig sein.
  • In einem weiteren Schritt S1200 wird geprüft, ob die Fahrt innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer beendet wurde oder nicht. Wenn die Fahrt nicht innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer beendet wird, wird das Verfahren mit dem Schritt S800 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren mit einem weiteren Schritt S1300 fortgesetzt. In dem Schritt S1300 werden die bestimmten Werte und Parameter archiviert.
  • Es wird nun zusätzlich auf. 3 Bezug genommen.
  • Dargestellt ist ein beispielhafter Verlauf der Batterietemperatur T gegenüber der Zeit t, und zwar der prognostizierte Temperaturverlauf Tvor und der prognostizierte Temperaturverlauf nach Revision Tvor' .
  • Ferner ist das Temperaturlimit TLimit und eine Schaltschwelle Tsw zur Aktivierung des Kühlsystems 4 eingezeichnet.
  • Zu erkennen ist, dass es gemäß dem prognostizierten Temperaturverlauf Tvor zu einem Überschreiten des Temperaturlimits TLimit kommt. Dies gilt auch dann, wenn bei Überschreiten der Schaltschwelle Tsw das Kühlsystem 4 aktiviert wird. Dieser Zeitpunkt ist in 3 als USZP gekennzeichnet.
  • Mit anderen Worten, der Bereich, in dem es zu einem Überschreiten des Temperaturlimits TLimit kommt, kann als eine Phase I während der Fahrstrecke angesehen werden, während der es einer besonders hohen Kühlleistung bedarf, die das Kühlsystem 4 nicht bereitzustellen vermag.
  • Gemäß dem Verfahren wird bereits zum Startzeitpunkt SZP das Kühlsystem 4 aktiviert. So wird die Batterietemperatur T auf den Wert der erforderlichen Batterietemperatur Terf abgekühlt und es stellt sich der prognostizierte Temperaturverlauf nach Revision Tvor' ein.
  • So wird Kälteenergie während des Abfahrens der geplanten Fahrstrecke unter Ausnutzung von Wärmespeicherkapazitäten der Traktionsbatterie 6 vor der Phase I zwischengespeichert und stellt dann während der Phase I sicher, dass es zu keinem Überschreiten des Temperaturlimits TLimit kommt.
  • So kann der Betrieb des Kraftfahrzeugs 2 mit dem Kühlsystem 4 zum Kühlen der Traktionsbatterie 6 verbessert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Kraftfahrzeug
    4
    Kühlsystem
    6
    Traktionsbatterie
    8
    Kühler
    10
    Wärmetauscher
    12
    Pumpe
    14
    Steuergerät
    I
    Phase
    i
    Zeitdauer
    cp*m
    thermische Masse der Batterie
    SZP
    Startzeitpunkt
    USZP
    ursprünglicher Startzeitpunkt
    T
    Batterietemperatur
    Terf
    erforderliche Batterietemperatur
    TLimit
    Temperaturlimit
    Tvor
    prognostizierter Temperaturverlauf
    Tvor'
    prognostizierter Temperaturverlauf nach Revision
    Tmax
    prognostizierte maximale Batterietemperatur
    Tsw
    Schaltschwelle
    TCool
    Kühlmitteltemperatur
    QBatt
    Wärmestrom
    α
    Wärmeübergangskoeffizient
    A
    Fläche
    QBatt
    Wärmestrom
    S100
    Schritt
    S200
    Schritt
    S300
    Schritt
    S400
    Schritt
    S500
    Schritt
    S600
    Schritt
    S700
    Schritt
    S800
    Schritt
    S900
    Schritt
    S1000
    Schritt
    S1100
    Schritt
    S1200
    Schritt
    S1300
    Schritt
  • 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 102014204260 A1 [0003]
    • DE 102012204410 A1 [0003]
    • DE 102009046568 A1 [0003]
    • DE 102005023365 A1 [0004]
    • DE 102010063376 A1 [0005]
    • DE 102013207535 A1 [0006]
    • DE 102014201062 A1 [0007]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (2) mit einem Kühlsystem (4) zum Kühlen einer Traktionsbatterie (6), mit den Schritten: Einlesen von Reisedaten repräsentativ für eine geplante Fahrstrecke, Einlesen von Betriebsparametern der Traktionsbatterie (6), Auswerten der Reisedaten und der Betriebsparameter um einen Datensatz repräsentativ für einen prognostizierten Temperaturverlauf (Tvor) der Batterietemperatur (T) zu bestimmen, Auswerten des Datensatzes für den prognostizierten Temperaturverlauf (Tvor) der Batterietemperatur (T) um eine Phase (I) besonders hoher Kühlleistung während der Fahrstrecke zu bestimmen, Zwischenspeichern von Kälteenergie während eines Abfahrens der geplanten Fahrstrecke unter Ausnutzung von Wärmespeicherkapazitäten der Traktionsbatterie (6) vor der Phase (I) besonders hohen Kühlleistungsbedarf zur Bereitstellung während der Phase (I) hohen Kühlleistungsbedarf, wenn eine Phase (I) besonders hohen Kühlleistungsbedarf während der Fahrstrecke bestimmt wurde, wobei eine erforderliche Batterietemperatur (Terf) bestimmt wird, auf die die Traktionsbatterie (6) vor der Phase (I) abgekühlt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei für die Phase (I) besonders hohen Kühlleistungsbedarf eine erforderliche Batterietemperatur (Terf) bestimmt wird, und unter Auswertung zumindest der erforderlichen Batterietemperatur (Terf) ein Startzeitpunkt (SZP) zum Aktivieren des Kühlsystems (4) bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kühlsystem (4) vor Erreichen einer Schaltschwelle (Tsw) zum Aktivieren des Kühlsystems (4) aktiviert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei Kälteenergie während eines Abfahrens der geplanten Fahrstrecke unter Ausnutzung von Wärmespeicherkapazitäten der Traktionsbatterie (6) vor der Phase (I) zwischengespeichert wird, wenn gemäß dem prognostizierten Temperaturverlauf (Tvor) ein Temperaturlimit (TLimit) indikativ für eine maximale Betriebstemperatur der Traktionsbatterie (6) überschritten wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei nach dem Startzeitpunkt (SZP) mehr Kälteenergie mit dem Kühlsystem (4) erzeugt als die Traktionsbatterie (6) Wärmeenergie erzeugt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei während eines Abfahrens eines Teilabschnitts der geplanten Fahrstrecke durch Auswerten von Fahrzeugbetriebsparametern ein Fahrzeuggewicht bestimmt wird.
  7. Computerprogrammprodukt, ausgebildet zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Steuergerät (14) zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (2) mit einem Kühlsystem (4) zum Kühlen einer Traktionsbatterie (6), wobei das Steuergerät (14) dazu ausgebildet ist, Reisedaten repräsentativ für eine geplante Fahrstrecke einzulesen, Betriebsparameter der Traktionsbatterie (6) einzulesen, die Reisedaten und die Betriebsparameter auszuwerten um einen Datensatz repräsentativ für einen prognostizierten Temperaturverlauf (Tvor) der Batterietemperatur (T) zu bestimmen, und zum Auswerten des Datensatzes für den prognostizierten Temperaturverlaufs (Tvor) der Batterietemperatur (T) um eine Phase (I) besonders hohen Kühlleistungsbedarf während der Fahrstrecke zu bestimmen, und eine erforderliche Batterietemperatur (Terf) zu bestimmen, auf die die Traktionsbatterie vor der Phase abgekühlt wird..
  9. Steuergerät (14) nach Anspruch 8, wobei das Steuergerät (14) dazu ausgebildet ist, für die Phase (I) besonders hohen Kühlleistungsbedarf eine erforderliche Batterietemperatur Terf zu bestimmen, und unter Auswertung zumindest der erforderlichen Batterietemperatur (Terf) ein Startzeitpunkt (SZP) zum Aktivieren des Kühlsystems (4) zu bestimmen.
  10. Steuergerät (14) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Steuergerät (14) dazu ausgebildet ist, das Kühlsystem (4) vor Erreichen einer Schaltschwelle (TSW) zum Aktivieren des Kühlsystems (4) zu aktivierten.
  11. Steuergerät (14) nach Anspruch 8, 9 oder 10, wobei das Steuergerät (14) dazu ausgebildet ist, ein Zwischenspeichern von Kälteenergie während eines Abfahrens der geplanten Fahrstrecke unter Ausnutzung von Wärmespeicherkapazitäten der Traktionsbatterie (6) vor der Phase (I) zu bewirken, wenn gemäß dem prognostizierten Temperaturverlauf (Tvor) ein Temperaturlimit (TLimit) indikativ für eine maximale Betriebstemperatur der Traktionsbatterie (6) überschritten wird.
  12. Steuergerät (14) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Steuergerät (14) dazu ausgebildet ist zu bewirken, dass nach dem Startzeitpunkt (SZP) mehr Kälteenergie mit dem Kühlsystem (4) erzeugt wird als die Traktionsbatterie (6) Wärmeenergie.
  13. Steuergerät (14) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Steuergerät (14) dazu ausgebildet ist, während eines Abfahrens eines Teilabschnitts der geplanten Fahrstrecke durch Auswerten von Fahrzeugbetriebsparametern ein Fahrzeuggewicht zu bestimmen.
  14. Kühlsystem (4) zum Kühlen einer Traktionsbatterie (6) eines Kraftfahrzeugs (2) mit einem Steuergerät (14) nach einem der Ansprüche 8 bis 13.
  15. Kraftfahrzeug (2) mit einem Kühlsystem (4) nach Anspruch 14.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11066081B2 (en) * 2018-05-01 2021-07-20 Ford Global Technologies, Llc Methods and apparatus to modify vehicle function based on loading conditions
US11267365B2 (en) * 2019-09-04 2022-03-08 GM Global Technology Operations LLC Proactive thermal conditioning system and method
US11909019B2 (en) * 2021-02-19 2024-02-20 Transportation Ip Holdings, Llc Battery management system
CN113422349B (zh) * 2021-06-25 2022-06-07 重庆长安汽车股份有限公司 基于行驶路径的油冷电机冷却回路的控制方法及控制系统
CN114604140B (zh) * 2022-04-18 2022-09-06 柳州城市职业学院 一种基于云管控的新能源汽车统一调温系统及方法
CN115939583B (zh) * 2023-01-03 2023-07-21 深圳市派沃新能源科技股份有限公司 一种储能液冷系统及其控制方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7084774B2 (en) * 2003-11-13 2006-08-01 International Business Machines Corporation Temperature control system
DE102005023365A1 (de) 2005-05-20 2006-11-23 Robert Bosch Gmbh Batterie-Management für Batterien in Hybrid-Fahrzeugen
DE102009046568A1 (de) 2009-11-10 2011-05-12 SB LiMotive Company Ltd., Suwon Verfahren und Anordnung zum Betrieb von Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium
FR2963167B1 (fr) * 2010-07-20 2013-03-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif et procede pour le refroidissement d'un moyen de stockage d'energie electrique
US8344697B2 (en) 2010-08-02 2013-01-01 GM Global Technlogy Operations LLC Method for optimized design and operation of battery cooling system in electric vehicles
DE102010063376A1 (de) 2010-12-17 2012-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Temperaturregelverfahren für einen elektrochemischen Energiespeicher in einem Fahrzeug
US8600598B2 (en) * 2011-06-08 2013-12-03 GM Global Technology Operations LLC Thermal conditioning of vehicle rechargeable energy storage systems
US9105951B2 (en) * 2011-06-22 2015-08-11 Magna E-Car Systems Of America, Inc. Thermal management system using a phase-change material for vehicle with electric traction motor
DE102011089962A1 (de) 2011-12-27 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Temperaturregelung von mindestens einem Batterieelement, Batterie sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie
DE102012204410A1 (de) 2012-03-20 2013-09-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Batterieanordnung eines Kraftfahrzeugs
US9114794B2 (en) 2013-03-13 2015-08-25 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling an electric vehicle while charging
DE102013207535B4 (de) 2013-04-25 2017-07-13 Lisa Dräxlmaier GmbH Polverbindungsblech für eine Batterie
DE102014201062A1 (de) 2014-01-22 2015-07-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Steuern einer Geschwindigkeit
DE102014206770A1 (de) * 2014-04-08 2015-10-08 MAHLE Behr GmbH & Co. KG Batteriekühleinrichtung und zugehöriges Betriebsverfahren
US9764618B2 (en) * 2014-11-25 2017-09-19 Ford Global Technologies, Llc HVAC system with travel time based control
WO2016083529A1 (en) 2014-11-27 2016-06-02 Abb Technology Ag Method of operating a battery in an electrically powered vehicle
DE102014226514A1 (de) 2014-12-19 2016-06-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren sowie Klimasystem zur Klimatisierung eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs
DE102016216778A1 (de) 2016-09-05 2018-03-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb einer Thermomanagementvorrichtung einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs
KR101846924B1 (ko) * 2016-11-01 2018-05-24 현대자동차 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
US10780885B2 (en) * 2016-11-18 2020-09-22 Ford Global Technologies, Llc Vehicle systems and methods for electrified vehicle battery thermal management based on anticipated power requirements

Also Published As

Publication number Publication date
CN111791756A (zh) 2020-10-20
US11447038B2 (en) 2022-09-20
US20200317087A1 (en) 2020-10-08

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