DE102020204327A1

DE102020204327A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie

Info

Publication number: DE102020204327A1
Application number: DE102020204327.2A
Authority: DE
Inventors: Lothar SEYBOLD
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: STELLANTIS AUTO SAS, FR
Priority date: 2020-04-02
Filing date: 2020-04-02
Publication date: 2021-10-07

Abstract

Die vorliegende Entwicklung betrifft ein Verfahren zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie (40) mittels einer Kraftfahrzeugklimaanlage (10), wobei die Kraftfahrzeugklimaanlage (10) einen ersten Kühlmittelkreislauf (11) mit einem Kompressor (14), einem Kondensator (16) und einem Verdampfer (18) aufweist, wobei der erste Kühlmittelkreislauf (11) mittels eines Wärmetauschers (30) mit einem zweiten Kühlmittelkreislauf (51) thermisch gekoppelt ist und wobei der zweite Kühlmittelkreislauf (51) thermisch mit der Kraftfahrzeugbatterie (40) gekoppelt ist, gekennzeichnet durch die Schritte:- Ermitteln oder Abschätzen zumindest eines ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters und- Regeln des Betriebs des Kompressors (14) in Abhängigkeit des ermittelten oder abgeschätzten ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters zur Einhaltung einer vorgegebenen Batterietemperatur.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie, etwa der Batterie eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybrid-Fahrzeugs.
Hintergrund
Für eine hohe Lebensdauer und einen effizienten Betrieb von Kraftfahrzeugbatterien in einem Kraftfahrzeug ist es erforderlich, die Batterie in einem vorgegebenen Temperaturfenster zu betreiben. Bei niedrigen Temperaturen muss die Batterie beheizt oder erwärmt werden. Oftmals müssen derartige Kraftfahrzeugbatterien jedoch gekühlt werden. Es ist aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der EP 3 010 750 B1 grundsätzlich bekannt, einen Hochvoltspeicher mittels einer im Kraftfahrzeug vorgesehenen Klimaanlage zu kühlen.
Es kann hierbei aber das Problem auftreten, dass insbesondere bei kalten Außentemperaturen unterhalb des Gefrierpunkts nur ein sehr kleines Druckgefälle im Klimaanlagen-Kältekreislauf vorherrscht und dementsprechend nur ein sehr kleiner Massenstrom an Kühlmittel im Kühlmittelkreislauf der KraftfahrzeugKlimaanlage vorhanden ist, der unter Umständen für die Kühlung der Fahrzeugbatterie nicht ausreichend ist. Typischerweise werden gängige Kraftfahrzeuge-Klimaanlage auf Basis von Sensordaten gesteuert, die eine Temperatur am Verdampfer der Klimaanlage und/oder ein Druck des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf bereitstellen.
Bekannte Steuerungsverfahren für gängige Kraftfahrzeug-Klimaanlagen sind daher nur bedingt für die konstante Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie geeignet, insbesondere wenn diese auch bei kalten Außentemperaturen betrieben werden soll. Der Betrieb der Batterie erfordert nämlich typischerweise eine konstante bzw. eine vergleichsweise hohe Kühlleistung selbst bei kalten oder geringen Außentemperaturen.
Es ist insoweit Zielsetzung der vorliegenden Weiterentwicklung, ein verbessertes Verfahren zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie sowie eine dementsprechende Vorrichtung zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie bereitzustellen. Das Verfahren und die Vorrichtung sollen möglichst einfach und kostengünstig zu implementieren sein. Insbesondere sollen die Vorrichtung und das Verfahren möglichst auf bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Komponenten zurückgreifen, sodass keine zusätzlichen Hardwarekomponenten erforderlich werden.
Das Verfahren und die Vorrichtung zur Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie sollen ferner mit einer möglichen Gewichtsminimierung des Kraftfahrzeugs einhergehen und eine möglichst effiziente und energieeinsparende Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie ermöglichen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren und mit einer Vorrichtung sowie mit einem Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind dabei jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren, mit einem Computerprogramm, mit einer Kühlvorrichtung sowie mit einem Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind dabei jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche.
Nach einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie mittels einer Kraftfahrzeugklimaanlage vorgesehen. Die Kraftfahrzeugklimaanlage weist einen ersten Kühlmittelkreislauf auf. Der erste Kühlmittelkreislauf umfasst einen Kompressor, einen Kondensator und einen Verdampfer, gegebenenfalls auch ein Expansionsorgan, etwa in Form eines Expansionsventils. Diese Komponenten sind typischerweise über eine Kühlmittelleitung und über ein darin zirkulierendes Kühlmittel thermisch miteinander gekoppelt. Der erste Kühlmittelkreislauf ist ferner mittels eines Wärmetauschers mit einem zweiten Kühlmittelkreislauf thermisch gekoppelt. Der zweite Kühlmittelkreislauf ist thermisch mit der Kraftfahrzeugbatterie gekoppelt. Der zweite Kühlmittelkreislauf kann zu einer gesonderten Batteriekühlung gehören, welche thermisch mit dem ersten Kühlmittelkreislauf gekoppelt ist. Der zweite Kühlmittelkreislauf kann aber auch als Komponente oder als Bestandteil der Kraftfahrzeugklimaanlage ausgebildet bzw. in die Kraftfahrzeugklimaanlage integriert sein.
Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die Schritte des Ermittelns oder des Abschätzens zumindest eines ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters sowie durch ein dementsprechendes Regeln des Betriebs des Kompressors in Abhängigkeit des ermittelten oder abgeschätzten ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters. Der Kompressor wird typischerweise derart geregelt, dass eine vorgegebene Batterietemperatur eingehalten wird.
Unter einer vorgegebenen Batterietemperatur ist typischerweise ein Temperaturbereich zu verstehen. In einem vorgegebenen Temperaturbereich kann die Kraftfahrzeugbatterie optimal betrieben werden. Bei dem ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters handelt es sich typischerweise um einen Parameter oder um Daten, welcher, bzw. welche die vergangene oder die aktuelle Nutzung des Kraftfahrzeugs charakterisieren. Es kann sich ferner im Parameter oder Daten handeln, welche eine zukünftig wahrscheinliche Nutzung des Kraftfahrzeugs charakterisieren.
Der zumindest erste Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters kann als Regel- oder Stellgröße für den Kompressor, mithin für den Betrieb des ersten Kühlmittelkreislaufs fungieren und dementsprechend verwendet werden. Anhand des ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters kann die Kühlleistung des Kompressors, mithin die Kühlleistung der Kraftfahrzeugklimaanlage oder des ersten Kühlmittelkreislaufs bedarfsgerecht eingestellt und dynamisch, d.h. fortwährend und in Abhängigkeit etwaiger nutzungsbedingter Veränderungen des Kraftfahrzeugs verändert und/oder angepasst werden.
Als Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter kommt bzw. kommen insbesondere der Ladezustand der Kraftfahrzeugbatterie, ferner aber auch Daten eines Kraftfahrzeugs-Navigationsgerät oder Daten infrage, welche das Nutzerverhalten, beispielsweise die Fahrweise des Kraftfahrzeugnutzers charakterisieren.
Die Verwendung solch nutzungsspezifischer Parameter und/oder nutzungsspezifischer Daten ermöglicht eine intelligente und dynamisch anpassbare sowie bedarfsgerechte Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie. Dies kann sich vorteilhaft auf den Energieverbrauch für die Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie auswirken. Insbesondere kann die Reichweite bei einem rein elektrisch betriebenen Fahrzeug dementsprechend vergrößert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird zumindest ein zweiter Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter ermittelt oder abgeschätzt. Das Regeln des Betriebs des Kompressors erfolgt hierbei unter Berücksichtigung des zweiten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters. Insoweit können zwei unterschiedliche Kraftfahrzeug Nutzungsparameter jeweils separat voneinander für die Regelung des Kompressors und damit auch für die Regelung der vom Kompressor ausgehenden Kühlleistung für die Kraftfahrzeugbatterie unabhängig voneinander verarbeitet werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung erfolgt das Regeln des Betriebs des Kompressors und damit auch die Regelung der Kühlleistung für die Kraftfahrzeugbatterie unter Berücksichtigung einer Kombination des ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters mit dem zweiten Kraftfahrzeug Nutzungsparameter. Insoweit können aus der Kombination von erstem und zweitem Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter weitere für die effiziente oder bedarfsgerechte Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie ableitbare Informationen gewonnen werden. Die Verwendung zweier unterschiedlicher Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters und deren Kombination kann die Energiebilanz für die Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie verbessern und zu einer Vergrößerung der Reichweite des Kraftfahrzeugs beitragen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung wird der erste Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter und/oder der zweite Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter aus einem Ladezustand der Kraftfahrzeugbatterie, aus einer momentanen Position des Kraftfahrzeugs, aus Navigationsdaten eines Kraftfahrzeug-Navigationsgeräts, aus abgespeicherten früheren Navigationsdaten des Kraftfahrzeugs-Navigationsgeräts und/oder aus einem Fahrverhalten des Nutzers abgeleitet oder abgeschätzt.
So können beispielsweise in Abhängigkeit des Ladezustands unterschiedliche Modi für die Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie bereitgestellt werden. Bei einer Batterie mit einem vergleichsweise hohen Ladezustand ist das Verfahren vornehmlich darauf ausgerichtet, die Batterietemperatur im vorgegebenen Temperaturbereich zu halten und die zur Einhaltung des Temperaturbereichs notwendige Kühlleistung etwa aus derselben Kraftfahrzeugbatterie bedarfsgerecht zu speisen. Bei abnehmendem Ladezustand der Kraftfahrzeugbatterie kann eine Abweichung von der vorgegebenen Batterietemperatur aus Effizienzgründen im Vergleich zu einer Batterie mit hohem Ladezustand toleriert werden; dies insbesondere, wenn die für die optimale Kühlung der Batterie aufzuwendende Energie in eine Größenordnung der in der Batterie gespeicherten Restenergie liegen sollte.
Die Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie kann mit dem vorliegenden Verfahren aber auch insbesondere auf Basis von Navigationsdaten des Kraftfahrzeugs-Navigationsgeräts erfolgen. Dies insbesondere in Kombination mit der momentanen Position des Kraftfahrzeugs, die ebenfalls vom Kraftfahrzeug-Navigationsgerät bereitstellbar ist. Nähert sich das Kraftfahrzeug beispielsweise einem im Navigationsgerät eingestellten Ziel, so kann aus Gründen der Energieeffizienz der Energieverbrauch des Kompressors und somit auch die Kühlleistung für die Kraftfahrzeugbatterie reduziert werden.
Die Reduktion oder Drosselung der Kühlleistung kann umso größer ausfallen je weiter sich das Kraftfahrzeug dem Zielort nähert. Insoweit kann eine gewisse Erwärmung der Kraftfahrzeugbatterie mit Erreichen des Zielorts bewusst in Kauf genommen werden, da angenommen wird, dass das Fahrzeug mit Erreichen des Ziels zumindest für eine gewisse Zeit stillsteht und die Kraftfahrzeugbatterie somit auf quasi natürliche Weise eine Kühlung erfährt. Bei einer Kombination von Daten zum Ladezustand der Kraftfahrzeugbatterie mit Navigationsdaten kann eine nochmals effizientere Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie erfolgen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt das Regeln des Betriebs des Kompressors unter Berücksichtigung einer von mehreren auswählbaren Nutzervorgaben. Beispielsweise kann der Kraftfahrzeugnutzer konkret vorgeben, ob und inwieweit die Batteriekühlung vom vorgegebenen Bereich der Batterietemperatur etwa aus Effizienz- oder Komfortgründen abweichen darf. Beispielsweise kann ein Nutzer vorgeben, dass das Kraftfahrzeug und die Kraftfahrzeugbatterie eine maximale Reichweite erbringen soll(en). Die Regelung und der Betrieb des Kompressors erfolgt alsdann in Abhängigkeit des ersten und/oder des zweiten Nutzungsparameters unter Optimierung der vom Nutzer vorgegebenen Nutzervorgabe.
Unter Berücksichtigung der Nutzervorgabe kann der Kraftfahrzeugnutzer Einfluss auf das Verfahren zur Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie nehmen, um beispielsweise keinerlei Komfort- oder Reichweiteneinbuße infolge der Kraftfahrzeugbatterie Kühlung in Kauf nehmen zu müssen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist eine Reichweitenoptimierung des Kraftfahrzeugs, eine Temperaturstabilität der Kraftfahrzeugbatterie oder ein Insassenkomfort als Nutzervorgabe vorgegeben und/oder vom Kraftfahrzeugnutzer auswählbar. Je nach Nutzerauswahl können der zumindest erste und/oder der zweite Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter gemäß der jeweiligen Nutzervorgabe verarbeitet und zur Regelung des Kompressors bzw. zur Regelung der Kühlleistung für die Kraftfahrzeugbatterie verwendet werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die vorgegebene Batterietemperatur unter Berücksichtigung des ersten und/oder des zweiten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters geändert. Die vorgegebene Batterietemperatur kann insbesondere temporär geändert werden. Befindet sich das Kraftfahrzeug beispielsweise nahe eines im Navigationsgerät eingegebenen Ziels so kann beispielsweise der Temperaturbereich für die vorgegebene Batterietemperatur vergrößert werden. Höhere Abweichungen von einer idealen Solltemperatur können für einen gewissen Zeitraum vor Erreichen des Zielorts vergleichsweise unproblematisch toleriert werden.
Mit Erreichen des Zielortes muss sich die Kraftfahrzeugbatterie nicht zwangsläufig auf einem optimalen Temperaturniveau befinden sondern es kann sich für die Vergrößerung der Reichweite des Kraftfahrzeugs als vorteilhaft erweisen, kurz vor Ende einer Fahrt die Kühlleistung für die Kraftfahrzeugbatterie zu drosseln, um somit Energie einzusparen, wodurch wiederum die Kraftfahrzeugreichweite erhöht werden kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird mit kleiner werdendem Abstand zu einem Navigationsziel des Kraftfahrzeugs ein Energieverbrauch des Kompressors zunehmend gedrosselt. Die Drosselung erfolgt typischerweise auf Basis der Navigationsdaten des Kraftfahrzeugs-Navigationsgeräts. Die Drosselung kann auf Basis von aktuellen Daten des Kraftfahrzeugs-Navigationsgerät sowie unter Berücksichtigung der aktuellen oder momentanen Position des Kraftfahrzeugs erfolgen. Es ist aber ebenso möglich, dass das Verfahren einen Lernalgorithmus umfasst und beispielsweise aus einer Auswertung aufgenommener Navigationsdaten aus der Vergangenheit Wahrscheinlichkeiten dafür bestimmt, ob und wann eine Fahrt des Kraftfahrzeugs beginnt oder endet.
Wird das Kraftfahrzeug beispielsweise von einem Berufspendler jeweils nur in einem vorgegebenen Zeitintervallsen den Morgenstunden und später in den Abendstunden ausschließlich oder überwiegend auf einer einzigen Strecke zwischen Arbeitsstätte und Wohnort bewegt so kann das Verfahren auch ohne Zieleingabe in einem Navigationsgerät allein durch Auswertung abgespeicherter früherer Navigationsdaten eine Abschätzung dafür vornehmen, ob eine Fahrt des Kraftfahrzeugs an einem bestimmten Ort oder zu einer bestimmten Zeit voraussichtlich endet. Für die Beendigung der Fahrt kann das Verfahren zumindest eine gewisse Wahrscheinlichkeit zu errechnen, welche als Grundlage für den ersten und/oder den zweiten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters fungiert. Beispielsweise kann der erste und/oder der zweite Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters auch eine entsprechende Wahrscheinlichkeitsangabe enthalten oder aus einer solchen bestehen.
Das Verfahren zur Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie kann ferner unter Berücksichtigung vorhandener Lademöglichkeiten erfolgen. Beispielsweise können Navigationsdaten des Kraftfahrzeug-Navigationsgerät auch Informationen über in der Umgebung befindlicher Ladestationen beinhalten. Wird das Kraftfahrzeug beispielsweise direkt an eine Ladestation gesteuert oder wird der betreffenden Steuerung seitens des Nutzers durch eine entsprechende auswählbaren Nutzervorgabe signalisiert, dass er beabsichtigt, eine Ladestation anzusteuern kann beispielsweise auf eine Drosselung der Kühlleistung der Kraftfahrzeugbatterie verzichtet werden. Ferner kann durch Auswertung früherer Navigationsdaten oder einer Historie von Navigationsdaten quasi automatisch ermittelt werden, ob sich der Nutzer beispielsweise auf einem Heimweg befindet, wobei dann eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür gegeben sein dürfte, dass der Nutzer nach Beendigung der Fahrt die Kraftfahrzeugbatterie gewohnheitsmäßig auflädt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird auf Basis der Navigationsdaten des Kraftfahrzeug-Navigationsgeräts eine zukünftige Kühlleistung für die Kraftfahrzeugbatterie berechnet oder abgeschätzt. Enthält eine vom Kraftfahrzeug-Navigationsgerät berechnete Route beispielsweise einen Autobahnabschnitt, so ist anzunehmen, dass das Kraftfahrzeug auf jenem Autobahnabschnitt mit einer im Vergleich zum Stadtverkehr erhöhten Geschwindigkeit bewegt wird.
Fahrten mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit erfordert eine erhöhte Kühlleistung für die Kraftfahrzeugbatterie, da für Fahrten im oberen Geschwindigkeitsbereich eine vergleichsweise hohe elektrische Leistung der Kraftfahrzeugbatterie abverlangt wird. Bereits vor Erreichen eines Autobahnabschnitts kann das Verfahren bereits vorausschauend eine erhöhte Kühlleistung bereitstellen und somit zu einer effizienten energiesparenden Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie beitragen. So ist insbesondere vorgesehen, dass bei einer angenommenen zukünftig ansteigenden Kühlleistung oder bei einer angenommenen zukünftig ansteigenden Kühlleistungsanforderung für die Kraftfahrzeugbatterie, jenem zu erwartenden Anstieg zeitlich vorauseilend, der Kraftfahrzeugbatterie eine erhöhte Kühlleistung bereitgestellt und der Kompressor dementsprechend angesteuert wird.
Insgesamt und energetisch betrachtet kann sich eine vorauseilende Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie als besonders günstig erweisen.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung ferner ein Computerprogramm zum Regeln eines Betriebs eines Kompressors zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie mittels einer Kraftfahrzeugklimaanlage. Die Kraftfahrzeugklimaanlage weist hierbei einen ersten Kühlmittelkreislauf mit einem Kompressor, einem Kondensator und einem Verdampfer auf. Der erste Kühlmittelkreislauf ist ferner mittels eines Wärmetauschers mit einem zweiten Kühlmittelkreislauf thermisch gekoppelt. Der zweite Kühlmittelkreislauf ist thermisch mit der Kraftfahrzeugbatterie gekoppelt. Das Computerprogramm, welches typischerweise in einer Steuereinheit einer Kraftfahrzeugbatterie-Kühlvorrichtung oder in einer zentralen Kraftfahrzeug-Steuereinheit implementiert ist und/oder abläuft weist hierfür Programmmittel zum Ermitteln und/oder Abschätzen zumindest eines ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters sowie Programmmittel zum Regeln des Betriebs des Kompressors in Abhängigkeit des ermittelten oder abgeschätzten ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters auf.
Grundsätzlich ist das Computerprogramm zur softwaretechnischen Umsetzung des zuvor beschriebenen Verfahrens zur Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie ausgestaltet. Insoweit gelten sämtliche Merkmale, Eigenschaften und Wirkungen, die zuvor im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden gleichermaßen für das Computerprogramm; und umgekehrt.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist das Computerprogramm zudem Programmmittel zum Ermitteln und/oder Abschätzen eines zweiten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters auf. Wie schon zuvor zum Verfahren beschrieben kann das Computerprogramm nicht nur einen einzigen sondern mehrere Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters entweder separat und parallel voneinander verarbeiten.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Computerprogramm mit Programmmitteln ausgestaltet, mittels derer das Regeln des Betriebs des Kompressors auf Basis einer Kombination des ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters und des zweiten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters erfolgt. Mithin können solche Programmmittel dazu ausgestaltet sein, einen ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter mit einem zweiten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter zu kombinieren und aus jener Kombination den Betrieb des Kompressors zu regeln oder zu steuern.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung ferner eine Vorrichtung zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie. Die Vorrichtung umfasst eine Kraftfahrzeugklimaanlage. Die Kraftfahrzeugklimaanlage weist typischerweise einen ersten Kühlmittelkreislauf, einen Kompressor, einen Kondensator und einen Verdampfer auf. Der Kompressor, der Kondensator und der Verdampfer sind über den Kühlmittelkreislauf und folglich über ein in dem Kühlmittelkreislauf zirkulierendes Kühlmittel thermisch miteinander gekoppelt. Die Vorrichtung umfasst ferner einen zweiten Kühlmittelkreislauf, welcher mit der Kraftfahrzeugbatterie in thermischem Kontakt steht und welcher mittels eines Wärmetauschers mit dem ersten Kühlmittelkreislauf thermisch gekoppelt ist.
Die Vorrichtung umfasst ferner eine elektronische Steuerung, die mit zumindest einem Sensor oder mit einer Signal-Aufbereitungseinheit zur Ermittlung oder Abschätzung zumindest eines ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters gekoppelt ist. Die elektronische Steuerung ist ferner dazu ausgestaltet, den Betrieb des Kompressors in Abhängigkeit des ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters zu regeln.
Die genannte Vorrichtung dient insbesondere der vorrichtungstechnischen Umsetzung und Verwirklichung des zuvor beschriebenen Verfahrens zur Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie. Insoweit gelten sämtliche Merkmale, Vorteile sowie Wirkungen des Verfahrens gleichermaßen auch für die hier genannte Kühlvorrichtung; und umgekehrt.
Der zumindest eine Sensor bzw. die Signal-Aufbereitungseinheit zur Ermittlung oder Abschätzung zumindest des ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters kann oder können ohnehin im Kraftfahrzeug vorhanden sein, um etwa den Ladezustand der Kraftfahrzeugbatterie oder anderweitige Kraftfahrzeug-spezifische Funktionen und Daten zu bestimmen und/oder bereitzustellen.
Insoweit ist es denkbar und möglicherweise vorgesehen, dass für die Implementierung der hier vorgesehenen Vorrichtung zur Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie keinerlei neue oder gesonderte Hardwarekomponenten nachgerüstet werden müssen, sondern dass insbesondere für die Ermittlung und/oder Abschätzung des zumindest ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters auf ohnehin im Kraftfahrzeug vorhandene Sensorik zurückgegriffen werden kann. Die Vorrichtung und das Verfahren zur Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie können insoweit rein oder überwiegend softwaretechnisch implementiert sein, sodass für die Verwirklichung keine zusätzlichen Hardwarekomponenten vorgesehen oder bereitgestellt werden müssen.
Die Kosten für die Implementierung der Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie können somit auf ein Minimum reduziert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Kühlvorrichtung ist der zumindest eine Sensor ein Temperatursensor oder ein Ladezustandssensor der Kraftfahrzeugbatterie. Der zumindest eine Sensor kann sich typischerweise unmittelbar an der Kraftfahrzeugbatterie befinden. Dies insbesondere, wenn der zumindest eine Sensor als Temperatursensor ausgebildet ist. Naturgemäß erfolgt eine Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie stets unter Berücksichtigung der aktuellen Ist-Temperatur der Kraftfahrzeugbatterie. Zur Bestimmung der Ist-Temperatur ist jener Temperatursensor vorgesehen. Der Ladezustandssensor kann als gesonderter Sensor an der Kraftfahrzeugbatterie vorgesehen sein. Der Ladezustandssensor kann aber auch rein softwaretechnisch in der elektronischen Steuerung implementiert sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Signal-Aufbereitungseinheit ein Navigationsgerät auf oder sie ist mit einem Navigationsgerät koppelbar. Auf diese Art und Weise kann eine momentane Position des Kraftfahrzeugs oder es können Navigationsdaten als Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter für die Regelung des Kompressors, mithin für die Regelung der Kühlleistung für die Kraftfahrzeugbatterie bereitgestellt werden. Die Signal -Aufbereitungseinheit kann als logische Komponente der elektronischen Steuerung aufgebaut bzw. in die elektronische Steuerung integriert sein. Die Signal-Aufbereitungseinheit kann bei anderen Ausführungsformen aber auch separat von der elektronischen Steuerung ausgeführt und mit dieser lediglich datentechnisch verbunden sein. Selbiges gilt für das Navigationsgerät und seine datentechnische Kopplung mit der Signal-Aufbereitungseinheit und/oder mit der elektronischen Steuerung. Das Navigationsgerät kann hierbei entweder Teil der elektronischen Steuerung oder der Signal-Aufbereitungseinheit sein. Es ist aber auch denkbar, dass das Navigationsgerät als separates Gerät, etwa sogar als mobiles Navigationsgerät bereitgestellt ist und lediglich im Gebrauch mit der elektronischen Steuerung und/oder mit der Signal-Aufbereitungseinheit datentechnisch gekoppelt wird.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Signal-Aufbereitungseinheit dazu ausgebildet, ein momentanes Fahrverhalten zu bestimmen, ein zurückliegendes Fahrverhalten zu analysieren oder ein zukünftiges Fahrverhalten des Kraftfahrzeugnutzers abzuschätzen. Die Signal-Aufbereitungseinheit ist ferner dazu ausgebildet, dass bestimmte, analysierte oder abgeschätzte Fahrverhalten als Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter für die Regelung des Kompressors bzw. für die Regelung der Kühlleistung für die Kraftfahrzeugbatterie bereitzustellen. Die Signal-Aufbereitungseinheit kann insoweit zumindest einen Beschleunigungssensor aufweisen oder auch aus Daten eines Positionssensors gespeist werden.
Die Signal-Aufbereitungseinheit kann insbesondere ein Weg-Zeit- bzw. Beschleunigungs-Weg- Diagramm des Kraftfahrzeugs über einen vergleichsweise großen Zeitraum, d.h. über mehrere Tage, Wochen, Monate oder Jahre aufzeichnen und datentechnisch analysieren, um aus dem insoweit analysierten Fahrverhalten des Kraftfahrzeugnutzers eine Abschätzung für das unmittelbare zukünftiges Fahrverhalten zu generieren.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Signal-Aufbereitungseinheit eine Nutzersteuerung auf oder sie ist mit einer Nutzersteuerung datentechnisch koppelbar. Mittels der Nutzersteuerung können einzelne Nutzervorgaben erfasst und für die Regelung des Kompressors bereitgestellt werden. Gibt der Nutzer beispielsweise an, dass das Kraftfahrzeug in einem möglichst energiesparenden Modus betrieben werden soll, so hat dies entsprechende Auswirkungen für die Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie. Beispielsweise kann entsprechend einer solchen Nutzervorgabe und gegebenenfalls unter Berücksichtigung der weiteren Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter, etwa des Ladezustands der Kraftfahrzeugbatterie, der Kraftfahrzeugposition oder in Abhängigkeit von Navigationsdaten eine möglichst effiziente Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie durchgeführt werden. Diese kann insbesondere eine frühzeitige Drosselung oder Abschaltung der Kraftfahrzeugbatterie-Kühlung unmittelbar vor Erreichen eines Navigationsziels zur Folge haben.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung ein Kraftfahrzeug mit einer Kraftfahrzeugbatterie und mit einer zuvor beschriebenen Vorrichtung zur Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie. Das Kraftfahrzeug kann als rein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug aber auch als Hybrid-Kraftfahrzeug ausgestaltet sein.
Figurenliste
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Entwicklung werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erläutert. Hierbei zeigen:

1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie
2 ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie mittels einer Kraftfahrzeugklimaanlage und
3 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs,

Detaillierte Beschreibung
Das in 3 schematisch dargestellte Kraftfahrzeug 1 weist eine Kraftfahrzeugkarosserie 2 mit einem als Fahrgastzelle fungierenden Innenraum 3 auf. Das Kraftfahrzeug 1 verfügt über eine Kraftfahrzeugklimaanlage 10, welche in 3 nur schematisch angedeutet ist. Des Weiteren verfügt das Kraftfahrzeug 1 über eine Kraftfahrzeugbatterie 40, die zum Beispiel im Bodenbereich der Kraftfahrzeugkarosserie 2 angeordnet sein kann. Natürlich verfügt das Fahrzeug 1 auch über einen Antrieb 4, welcher als Verbrennungsmotor und/oder als Elektromotor ausgestaltet sein kann. Ein Teil der in der Kraftfahrzeugbatterie 40 gespeicherte elektrischen Energie kann zu Antriebszwecke verwendet werden.
In 1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 50 zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie 40 gezeigt, welches die Kraftfahrzeugklimaanlage 10 und zumindest einer zweiten Kühlkreislauf 51 für eine Kraftfahrzeugbatterie 40 umfasst. Die Kraftfahrzeugklimaanlage 10 weist einen ersten Kühlmittelkreislauf 11 auf. Dieser verfügt über eine geschlossene Leitung 12, welche einen Kompressor 14 mit einem Kondensator 16 und mit einem Verdampfer 18 in der an und für sich bekannten Art und Weise durch Zirkulieren eines nicht gesondert gezeigten Kühlmittels thermisch miteinander koppelt.
Der erste Kühlmittelkreislauf 11 weist einen ersten Leitungsstrang 36 auf, in welchem der Verdampfer 18 angeordnet ist. Der erste Leitungsstrang 36 ist über ein Ventil 20 mit einem Auslass des Kondensator 16 verbunden. Das Ventil zur 20, mithin derjenige Abschnitt des Leitungsstrang 36, in welchem das Ventil 20 vorgesehen ist, befindet sich an einer Eingangsseite des Verdampfers 18. Ausgangsseitig ist der Verdampfer 18 mit einem Einlass des Kompressors 40 strömungstechnisch gekoppelt. Zwischen dem Ventil 20 und dem Verdampfer 18 ist ferner ein Expansionsventil 24 angeordnet, mittels welchem der erste Kühlmittelkreislauf 11 in eine Hochdruckseite und in eine Niederdruckseite aufgeteilt ist. Die Hochdruckseite befindet sich Ausgangs des Kompressors 14 bis zum Eingang des Expansionsventil 24. Die Niederdruckseite befindet sich stromabwärts des Expansionsventil 24 bis zum Eingang des Kompressors 14.
Parallel zum Leitungsstrang 36 ist ein weiterer Leitungsstrang 38 vorgesehen. Dieser ist strömungstechnisch betrachtet parallel zum ersten Leitungsstrang angeordnet bzw. strömungstechnisch in den Kühlmittelkreislauf 11 integriert.
Einlassseitig verfügt auch der zweite Leitungsstrang 38 über ein Ventil 22, welches mit dem Auslass oder Ausgang des Kondensator 16 in Strömungsverbindung steht. Der zweite Leitungsstrang 38 verfügt über einen Wärmetauscher 30. Dem Wärmetauscher 30 vorgeschaltet, d. h. stromabwärts des Ventils 22 aber stromaufwärts des Wärmetauschers 30 ist ein weiteres Expansionsventil 26 angeordnet. Der Wärmetauscher 30 ist typischerweise als Gas-Flüssigkeit Wärmetauscher 31 oder als Flüssigkeit-Flüssigkeit Wärmetauscher ausgestaltet.
Das im ersten Kühlmittelkreislauf zirkulierenden Kühlmittel wird vom Kompressor 14 verdichtet. Im Bereich des Kondensators 16 findet ein thermischer Austausch mit der Umgebung statt. Das infolge der Kompression erwärmte Kälte- oder Kühlmittel, welches durch den ersten Kühlmittelkreislauf 11 zirkuliert, gibt über den Kondensator 16 thermische Energie an die Umgebung ab. Über das Expansionsventil 24 findet eine Druckminderung stromabwärts des Expansionsventil 24 statt, derzufolge das Kühlmittel abkühlt, sodass über den vom abgekühlten und von Kühlmittel durchströmten Verdampfer 18 thermische Energie aus dem Innenraum 3 des Kraftfahrzeugs 1 aufgenommen werden kann. Dies führt zu einer effektiven Kühlung des Innenraums 3 des Kraftfahrzeugs 1.
Die Vorrichtung 50 zur Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie umfasst ferner einen zweiten Kühlmittelkreislauf 51, welcher einerseits thermisch mit dem Wärmetauscher 30, andererseits mit einer zu kühlenden Batterie 40 gekoppelt ist. Der zweite Kühlmittelkreislauf 51 weist zumindest eine Kühlmittelpumpe 54 auf, mittels welcher typischerweise in flüssiger Form im zweiten Kühlmittelkreislauf 51 zirkulierendes Kühlmittel zwischen dem Wärmetauscher 30 und der Kraftfahrzeugbatterie 40 umgewälzt wird und dementsprechend zirkulieren kann.
Im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie 40 ist ein Batterie-Wärmetauscher 56 vorgesehen. Dieser kann in Form einer vom Kühlmittel des zweiten Kühlmittelkreislaufs 51 durchströmten Kühlplatte 58 ausgebildet sein und zumindest mit einer Außenseite der Kraftfahrzeugbatterie 40 oder unmittelbar mit einzelnen Batteriezellen 42 der Kraftfahrzeugbatterie in thermischem Kontakt stehen.
Die Kühlmittelpumpe 54 als auch der Kompressor 14 sind mittels eines Steuermoduls 84 oder mittels mehrerer Steuermodule einer elektronischen Steuerung 80 regelbar und bedarfsgerecht aktivierbar bzw. deaktivierbar. Des Weiteren können auch die Ventile 20, 22 als auch die Expansionsventile 24, 26 bedarfsgerecht von dem Steuermoduls 84 angesteuert und etwa zur Herbeiführung einer weitreichend konstanten Kühlleistung im Bereich der Kraftfahrzeugbatterie 40 vom Steuermoduls 84 aktiv angesteuert oder geregelt werden.
Im Bereich des ersten Kühlmittelkreislaufs 11 sind zumindest zwei Sensoren 32, 34 vorgesehen, welche signalübertragend mit einem Messmodul 82 der elektronischen Steuerung 80 gekoppelt sind. Das Messmodul 82 ist datentechnisch mit dem Steuermodul 84 gekoppelt. Im Messmodul 82 werden sämtliche Sensorsignale gesammelt oder aufgenommen, welche verarbeitet oder unverarbeitet an das Steuermodul 84 weitergeleitet werden, um zur Regelung oder Steuerung der Ventile 20, 22, 24, 26 und/oder des Kompressors 14 bzw. der Kühlmittelpumpe 54 genutzt zu werden.
Der Sensor 32, welcher thermisch mit dem Verdampfer 18 gekoppelt ist, dient der Erfassung oder Messung einer am Verdampfer 18 vorherrschenden Temperatur. Der Sensor 34 ist als Drucksensor ausgebildet. Er misst stromabwärts des Kompressors 14 und damit auf der Hochdruckseite des ersten Kühlmittelkreislaufs 11 den dort vorherrschenden Kühlmitteldruck in der Leitung 12.
Die elektronische Steuerung 80 ist ferner mit zumindest einem Sensor 60, 62 datentechnisch gekoppelt. Der Sensor 60 kann insbesondere als Temperatursensor ausgestaltet sein. Mittels des Sensors 60 kann die aktuelle Temperatur der Kraftfahrzeugbatterie 40 gemessen werden. Der weitere Sensor 62 kann als Ladezustandssensor implementiert sein. Mittels dieses Sensors 62 kann der momentane Ladezustand der Batterie 40 ermittelt und an die elektronische Steuerung 80 übermittelt werden.
Die elektronische Steuerung 80 kann ein gesondertes Messmodul 82 aufweisen, welches sämtliche Sensordaten vereint und datentechnisch aufbereitet. Das Messmodul 82 mit einem Steuermodul 84 gekoppelt sein. Das Steuermodul 84 kann als Klimasteuerung betrachtet werden. Das Steuermodul 84 dient der Ansteuerung des Kompressors 14, der Ventile 20, 22, 24, 26 sowie einer Kühlmittelpumpe 54, um die an der Batterie 40 zur Verfügung zu stellende Kühlleistung bedarfsgerecht zu regeln bzw. zu steuern.
Die in 1 schematisch gezeigte Kühlvorrichtung weist ferner eine Signal-Aufbereitungseinheit 70 auf. Die Signal-Aufbereitungseinheit 70 kann die zuvor beschriebenen ersten und/oder zweiten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter bereitstellen oder datentechnisch aufbereiten. Eine Bereitstellung eines Kraftfahrzeugs-Nutzungsparameters kann auch von Seiten des Messmoduls 82 erfolgen.
Des Weiteren ist ein Kraftfahrzeug-Navigationsgerät 66 vorgesehen, welches mit der Signal-Aufbereitungseinheit 70 datentechnisch gekoppelt sein kann. Über jene datentechnische Kopplung oder über eine alternative, direkte datentechnische Kopplung zwischen dem Kraftfahrzeug-Navigationsgerät 66 und dem Steuermodul 84 kann ein Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter, etwa die momentane Position des Kraftfahrzeugs, oder Navigationsdaten des Kraftfahrzeug-Navigationsgeräts bereitgestellt und für die Regelung der Kühlleistung für die Kraftfahrzeugbatterie 40 vom Steuermodul 84 genutzt werden.
Des Weiteren ist eine Nutzersteuerung 68 vorgesehen, welche beispielsweise verschiedene Nutzermodi bereitstellen kann. Die Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie 40 kann je nach auswählbarer Nutzervorgabe z.B. unter Optimierung des Energieverbrauchs oder unter Optimierung eines Nutzerkomforts gesteuerte bzw. geregelt werden.
Die vorliegend dargestellte Aufteilung der Steuerung 80 in ein Messmodul 82 und ein Steuermodul 84 sowie in eine Signal-Aufbereitungseinheit 70 ist lediglich rein beispielhaft. Hardwareseitig können sämtliche Komponenten, insbesondere das Messmodul 82, das Steuermodul 84 als auch die Signal-Aufbereitungseinheit 70 in einem gemeinsamen elektronischen Schaltkreis, insbesondere in einem integrierten elektronischen Schaltkreis integriert sein. Die Steuerung 80 kann in eine zentrale elektronische Steuerung des Kraftfahrzeugs 1 integriert sein. Sie kann aber auch als separate Steuereinheit ausgestaltet sein.
Im Flussdiagramm gemäß 2 kann in einem ersten Schritt 100 zumindest ein Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter, beispielsweise die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. In einem nachfolgenden Schritt 102 kann ein zweiter Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter, beispielsweise ein Reiseziel von einem Kraftfahrzeug-Navigationsgerät 66 bereitgestellt werden. Im nachfolgenden Schritt 104 können der erste Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters und der zweite Kraftfahrzeugs-Nutzungsparameters miteinander kombiniert werden. Ein Vergleich von momentaner Fahrzeugposition mit dem Reiseziel kann dazu genutzt werden, beispielsweise die für die Batteriekühlung vorgegebene Batterietemperatur zumindest temporär zu verändern.
Insbesondere kann infolge einer stetig geringer werdenden Entfernung zum Ziel der für die Batteriekühlung zulässige Temperaturbereich zumindest temporär in einem nachfolgenden Schritt 106 erweitert oder vergrößert werden. Folglich kann kurz vor Fahrtende auch die Batteriekühlung gegebenenfalls gänzlich ausgesetzt oder unterbrochen werden, um die ansonsten für die Kühlung der Batterie aufzubringende Energie einzusparen.
Durch Nutzung von Navigationsdaten oder durch stochastische Auswertung von früheren Navigationsdaten oder durch Auswertung des typischen Fahrverhaltens des Nutzers können ferner auch Abschätzungen über zukünftige Kühlleistungsanforderungen getroffen werden, sodass die elektronische Steuerung 80 auch dazu ausgestaltet sein kann, eine Kühlleistung für die Kraftfahrzeugbatterie etwa für einen in Kürze zu erwartenden Kühlbedarf vorauseilend anzupassen.
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltungen der Entwicklung, zu welcher im Rahmen der Entwicklung weitere zahlreiche Varianten denkbar sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Entwicklung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine oder einige mögliche Implementierung(en) eines Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Kraftfahrzeugkarosserie
3: Innenraum
4: Antrieb
10: Klimaanlage
11: Kühlmittelkreislauf
12: Leitung
14: Kompressor
16: Kondensator
18: Verdampfer
20: Ventil
22: Ventil
24: Expansionsventil
26: Expansionsventil
30: Wärmetauscher
31: Gas-Flüssigkeit-Wärmetauscher
32: Temperatursensor
34: Drucksensor
36: Leitungsstrang
38: Leitungsstrang
40: Kraftfahrzeugbatterie
42: Batteriezelle
50: Batteriekühlung
51: Kühlmittelkreislauf
52: Leitung
54: Kühlmittelpumpe
56: Wärmetauscher
58: Kühlplatte
60: Temperatursensor
62: Ladezustandssensor
66: Navigationsgerät
68: Nutzersteuerung
70: Signal-Aufbereitungseinheit
80: elektronische Steuerung
82: Messmodul
84: Steuermodul

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3010750 B1 [0002]

Claims

Verfahren zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie (40) mittels einer Kraftfahrzeugklimaanlage (10), wobei die Kraftfahrzeugklimaanlage (10) einen ersten Kühlmittelkreislauf (11) mit einem Kompressor (14), einem Kondensator (16) und einem Verdampfer (18) aufweist, wobei der erste Kühlmittelkreislauf (11) mittels eines Wärmetauschers (30) mit einem zweiten Kühlmittelkreislauf (51) thermisch gekoppelt ist und wobei der zweite Kühlmittelkreislauf (51) thermisch mit der Kraftfahrzeugbatterie (40) gekoppelt ist, gekennzeichnet durch die Schritte: - Ermitteln oder Abschätzen zumindest eines ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters und - Regeln des Betriebs des Kompressors (14) in Abhängigkeit des ermittelten oder abgeschätzten ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters zur Einhaltung einer vorgegebenen Batterietemperatur.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zumindest ein zweiter Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter ermittelt oder abgeschätzt wird und wobei das Regeln des Betriebs des Kompressors (14) unter Berücksichtigung des zweiten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Regeln des Betriebs des Kompressors (14) unter Berücksichtigung einer Kombination des ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters mit dem zweiten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter und/oder der zweite Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter aus einem Ladezustand der Kraftfahrzeugbatterie (40), aus einer momentanen Position des Kraftfahrzeugs, aus Navigationsdaten eines Kraftfahrzeug-Navigationsgeräts (66), aus abgespeicherten früheren Navigationsdaten des Kraftfahrzeug-Navigationsgeräts (66) oder aus einem Fahrverhalten des Nutzers abgeleitet oder abgeschätzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Regeln des Betriebs des Kompressors (14) unter Berücksichtigung einer von mehreren auswählbaren Nutzervorgaben erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Reichweitenoptimierung des Kraftfahrzeugs, eine Temperaturstabilität der Kraftfahrzeugbatterie (40) oder ein Insassenkomfort als Nutzervorgabe vorgegeben und/oder vom Kraftfahrzeugnutzer auswählbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorgegebene Batterietemperatur unter Berücksichtigung des ersten und/oder des zweiten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters geändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 7, wobei mit kleiner werdendem Abstand zu einem Navigationsziel des Kraftfahrzeugs (1) ein Energieverbrauch des Kompressors (14) gedrosselt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 8, wobei auf Basis der Navigationsdaten des Kraftfahrzeug-Navigationsgeräts (66) eine zukünftige Kühlleistung für die Kraftfahrzeugbatterie (40) berechnet oder abgeschätzt wird und wobei bei einer angenommenen zukünftig ansteigenden Kühlleistung der Kompressor (14) dem Anstieg zeitlich vorauseilend zur Bereitstellung einer erhöhten Kühlleistung geregelt wird.
Computerprogramm zum Regeln eines Betriebs eines Kompressors (14) zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie (40) mittels einer Kraftfahrzeugklimaanlage (10), wobei die Kraftfahrzeugklimaanlage (10) einen ersten Kühlmittelkreislauf (11) mit dem Kompressor (14), einem Kondensator (16) und einem Verdampfer (18) aufweist, wobei der erste Kühlmittelkreislauf (11) mittels eines Wärmetauschers (30) mit einem zweiten Kühlmittelkreislauf (51) thermisch gekoppelt ist und wobei der zweite Kühlmittelkreislauf (51) thermisch mit der Kraftfahrzeugbatterie (40) gekoppelt ist, gekennzeichnet durch: - Programmmittel zum Ermitteln oder Abschätzen zumindest eines ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters und - Programmmittel zum Regeln des Betriebs des Kompressors (14) in Abhängigkeit des ermittelten oder abgeschätzten ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters.
Computerprogramm nach Anspruch 10, ferner mit Programmmitteln zum Ermitteln oder Abschätzen eines zweiten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters und mit Programmmitteln zum Regeln des Betriebs des Kompressors (14) auf Basis einer Kombination des ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters und des zweiten Kraftfahrzeug- Nutzungsparameters.
Vorrichtung (50) zur Kühlung einer Kraftfahrzeugbatterie (40), umfassend: - eine Kraftfahrzeugklimaanlage (10) mit einem ersten Kühlmittelkreislauf (11), welcher einen Kompressor (14), einen Kondensator (16) und einen Verdampfer (18) aufweist, - einen zweiten Kühlmittelkreislauf (51), welcher mit der Kraftfahrzeugbatterie (40) in thermischem Kontakt steht und welcher mittels eines Wärmetauschers (30) mit dem ersten Kühlmittelkreislauf (11) thermisch gekoppelt ist, - eine elektronische Steuerung (80), die mit zumindest einem Sensor (60, 62) oder mit einer Signal-Aufbereitungseinheit (70) zur Ermittlung oder Abschätzung zumindest eines ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters gekoppelt ist und welche dazu ausgestaltet ist, den Betrieb des Kompressor (14) in Abhängigkeit des ersten Kraftfahrzeug-Nutzungsparameters zu regeln.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der zumindest eine Sensor (60, 62) einen Temperatursensor (60) oder einen Ladezustandssensor (62) der Kraftfahrzeugbatterie (40) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Signal-Aufbereitungseinheit (70) ein Navigationsgerät (66) umfasst oder mit einem Navigationsgerät (66) koppelbar ist, um eine momentane Position des Kraftfahrzeugs oder Navigationsdaten als Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter für die Regelung des Kompressors (14) bereitzustellen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14, wobei die Signal-Aufbereitungseinheit (70) dazu ausgebildet ist, ein momentanes Fahrverhalten zu bestimmen, ein zurückliegendes Fahrverhalten zu analysieren oder ein zukünftiges Fahrverhalten des Kraftfahrzeugnutzers abzuschätzen und das bestimmte, analysierte oder abgeschätzte Fahrverhalten als Kraftfahrzeug-Nutzungsparameter für die Regelung des Kompressors (14) bereitzustellen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 15, wobei die Signal-Aufbereitungseinheit (70) eine Nutzersteuerung (68) aufweist oder mit einer Nutzersteuerung (68) datentechnisch koppelbar ist, mittels welcher Nutzervorgaben erfassbar und für die Regelung des Kompressors (14) bereitstellbar sind.
Kraftfahrzeug mit einer Kraftfahrzeugbatterie und mit einer Vorrichtung (50) zur Kühlung der Kraftfahrzeugbatterie (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 16.