DE102020208845A1 - Method of operating a refrigeration system, control unit - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems, das der Kühlung mindestens einer Komponente in einem Fahrzeug mit Hilfe eines zirkulierenden Kühlmittels dient, bei dem zur Einhaltung einer maximalen Kühlleistung des Kühlsystems ein Derating durchgeführt wird. Erfindungsgemäß wird der Zeitpunkt des Deratings auf Basis eines Modells ermittelt, das die physikalischen Zusammenhänge zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Komponententemperatur berücksichtigt.Die Erfindung betrifft ferner eine Steuereinheit zur Ausführung des Verfahrens.The invention relates to a method for operating a cooling system, which is used to cool at least one component in a vehicle using a circulating coolant, in which derating is carried out to maintain a maximum cooling capacity of the cooling system. According to the invention, the point in time of the derating is determined on the basis of a model that takes into account the physical relationships between the coolant temperature and the component temperature. The invention also relates to a control unit for carrying out the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Bei dem Kühlsystem kann es sich insbesondere um ein Kühlsystem eines Fahrzeugs handeln, das elektrisch und/oder mittels eines Brenn- oder Kraftstoffs betreibbar ist.The invention relates to a method for operating a cooling system with the features of the preamble of claim 1. The cooling system can in particular be a cooling system of a vehicle that can be operated electrically and/or by means of a combustible or fuel.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Steuereinheit zur Ausführung des Verfahrens.In addition, the invention relates to a control unit for carrying out the method.

Stand der TechnikState of the art

Kühlsysteme in Fahrzeugen dienen dem Abtransport von Wärme bzw. Abwärme, die durch den Betrieb der unterschiedlichsten Komponenten entsteht. Bei einem Brennstoffzellen-Fahrzeug beispielsweise wird durch den Betrieb der Brennstoffzellen nicht nur elektrische Energie, sondern auch Wärme erzeugt, die abgeführt werden muss. Gleiches gilt analog für den Betrieb eines E-Motors oder einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs.Cooling systems in vehicles are used to remove heat or waste heat that arises from the operation of a wide variety of components. In a fuel cell vehicle, for example, the operation of the fuel cells generates not only electrical energy but also heat that has to be dissipated. The same applies analogously to the operation of an electric motor or an internal combustion engine of a vehicle.

Zur Kühlung des Kühlsystems sind diese nicht nur an mindestens eine Wärmequelle, sondern ferner an mindestens eine Wärmesenke angebunden. Auf diese Weise kann ein Kühlkreis mit einem zirkulierenden Kühlmittel ausgebildet werden. Zugleich kann das Kühlsystem nicht nur zur Kühlung, sondern auch zur Erwärmung einer Komponente und/oder eines Arbeitsmediums eingesetzt werden. Der Begriff „Kühlsystem“ bezeichnet daher eigentlich ein System zur Temperierung. Sofern nachfolgend von einem Kühlsystem die Rede ist, wird daher unter diesem Begriff ein System zur Temperierung verstanden.To cool the cooling system, these are connected not only to at least one heat source, but also to at least one heat sink. In this way, a refrigeration cycle with a circulating coolant can be formed. At the same time, the cooling system can be used not only for cooling but also for heating a component and/or a working medium. The term "cooling system" therefore actually describes a system for temperature control. If a cooling system is discussed below, this term is therefore understood to mean a temperature control system.

Um effektiv Wärme abzuführen, muss die Leistung eines Kühlsystems an den jeweils aktuellen Kühlbedarf angepasst werden. Dabei gilt es zu beachten, dass die Kühlleistung nach oben begrenzt ist. Kann bei maximaler Kühlleistung die Temperatur einer zu kühlenden Komponente nicht unterhalb eines maximalen Limits gehalten werden, kann die Komponente aufgrund Überhitzung Schaden nehmen oder sogar vollständig zerstört werden. Darher muss es in diesem Fall zu einer Beschränkung der Leistung des Systems (engl.: „Derating“) kommen, die dadurch erreicht wird, dass der Wärmeeintrag in das System verringert wird.In order to effectively dissipate heat, the performance of a cooling system must be adapted to the current cooling requirement. It should be noted that the cooling capacity has an upper limit. If the temperature of a component to be cooled cannot be kept below a maximum limit with maximum cooling performance, the component can be damaged due to overheating or even be completely destroyed. Therefore, in this case, the performance of the system must be limited (“derating”), which is achieved by reducing the heat input into the system.

Zur Bestimmung des Zeitpunkts, wann ein Derating durchzuführen ist, wird im Stand der Technik die Temperatur des Kühlsystems an einem bestimmten Punkt gemessen und mit einem Grenzwert verglichen. Ist der Grenzwert erreicht, wird der Wärmeeintrag in das System reduziert, beispielsweise durch Leistungsreduzierung einer zu kühlenden elektrischen Maschine, die an das Kühlsystem angeschlossen ist. Auf diese Weise kann die Temperatur im Kühlsystem gesenkt werden. Aufgrund der Trägheit des Systems besteht jedoch die Gefahr, dass über das Ziel hinausgeschossen wird und somit keine ausreichende Kühlung mehr für die mindestens eine zu kühlende Komponente erreicht wird. Diese kann somit Schaden nehmen. Aufgrund der Trägheit des Systems kann es ferner dazu kommen, dass - insbesondere bei einer besonders hohen Komponentenleistung - die Erwärmung des Kühlmittels erst verzögert erkannt wird. Zwar kann ein- oder mehrfach nachgeregelt werden, so dass sich das System um den Grenzwert herum einschwingt. Dies kostet jedoch Zeit und kann ebenfalls zu Lasten der zu kühlenden Komponente gehen.In order to determine the point in time when derating is to be carried out, the temperature of the cooling system is measured at a specific point and compared with a limit value in the prior art. If the limit value is reached, the heat input into the system is reduced, for example by reducing the power of an electrical machine that is to be cooled and is connected to the cooling system. In this way, the temperature in the cooling system can be reduced. Due to the inertia of the system, however, there is a risk that the target will be overshot and thus sufficient cooling will no longer be achieved for the at least one component to be cooled. This can therefore be damaged. Due to the inertia of the system, it can also happen that--particularly in the case of a particularly high component output--there is a delay in recognizing the warming-up of the coolant. It is true that one or more adjustments can be made so that the system settles around the limit value. However, this takes time and can also be at the expense of the component to be cooled.

Da der Kühlbedarf von Komponente zu Komponente sehr unterschiedlich sein kann, sind oftmals mehrere Kühlsysteme in einem Fahrzeug vorgesehen, die auf unterschiedlichen Temperaturniveaus betrieben werden. Entsprechend unterscheiden sich auch die Temperatur-Grenzwerte dieser Kühlsysteme. Die Einhaltung dieser Grenzwerte muss im Betrieb dieser Kühlsysteme überwacht werden.Since the cooling requirement can vary greatly from component to component, a vehicle often has several cooling systems that are operated at different temperature levels. The temperature limit values of these cooling systems also differ accordingly. Compliance with these limit values must be monitored during operation of these cooling systems.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems anzugeben, das hilft, die vorstehend genannten Probleme zu vermeiden. Insbesondere soll ein möglichst stabiler Gleichgewichtszustand im Kühlsystem erreicht werden.The invention is therefore based on the object of specifying a method for operating a cooling system which helps to avoid the problems mentioned above. In particular, as stable a state of equilibrium as possible should be achieved in the cooling system.

Zur Lösung der Aufgabe wird das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Darüber hinaus wird eine Steuereinheit zur Ausführung des Verfahrens angegeben.To solve the problem, the method with the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments of the method according to the invention can be found in the dependent claims. In addition, a control unit for carrying out the method is specified.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems, das der Kühlung mindestens einer Komponente in einem Fahrzeug mit Hilfe eines zirkulierenden Kühlmittels dient, wird zur Einhaltung einer maximalen Kühlleistung des Kühlsystems ein Derating durchgeführt. Erfindungsgemäß wird der Zeitpunkt des Deratings auf Basis eines Modells ermittelt, das die physikalischen Zusammenhänge zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Komponententemperatur berücksichtigt.In the proposed method for operating a cooling system, which is used to cool at least one component in a vehicle using a circulating coolant, derating is carried out to maintain a maximum cooling capacity of the cooling system. According to the invention, the point in time of the derating is determined on the basis of a model that takes into account the physical relationships between the coolant temperature and the component temperature.

Der vorgeschlagene modellbasierte Ansatz besitzt gegenüber dem eingangs beschriebenen konventionellen Ansatz den Vorteil, dass die Berücksichtigung der physikalischen Zusammenhänge zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Komponententemperatur ein genaues Ausregeln der Komponententemperatur auf einen vorgegebenen maximalen Grenzwert ermöglicht. Das heißt, dass ein Überschwingen und/oder Einschwingen um eine maximal zulässige Komponententemperatur vermieden wird. Die Leistung der Komponente muss nicht wiederholt angepasst werden, so dass sowohl der Betrieb der Komponente als auch der Betrieb des Kühlsystems stabilisiert werden.The proposed model-based approach has the advantage over the conventional approach described above that taking into account the physical relationships between the coolant temperature and the component temperature enables the component temperature to be precisely adjusted to a predetermined maximum limit value. That means an over oscillate and/or transient around a maximum permissible component temperature is avoided. The performance of the component does not need to be repeatedly adjusted, so both the operation of the component and the operation of the cooling system are stabilized.

Der vorgeschlagene modellbasierte Ansatz berücksichtigt das zugrundeliegende Problem, dass im Betrieb des Kühlsystems der Anstieg der Kühlmitteltemperatur und der Komponententemperatur nicht gleich ist. Diese Erkenntnis findet keine Berücksichtigung, wenn beim Derating gemäß dem konventionellen Ansatz allein auf die Kühlmitteltemperatur abgestellt wird.The proposed model-based approach takes into account the underlying problem that during the operation of the cooling system, the increase in coolant temperature and component temperature is not equal. This knowledge is not taken into account if the derating according to the conventional approach is based solely on the coolant temperature.

Bevorzugt wird mindestens eine physikalische Gleichung zur Beschreibung der physikalischen Zusammenhänge zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Komponententemperatur verwendet. Diese wird dann dem Modell zugrunde gelegt. Die Verwendung einer physikalischen Gleichung besitzt den Vorteil, dass das Verfahren rechnergestützt ausgeführt werden kann. Denn die physikalische Gleichung ändert sich nicht, sondern lediglich die in die Gleichung einzusetzenden Eingangsgrößen.At least one physical equation is preferably used to describe the physical relationships between the coolant temperature and the component temperature. This is then used as a basis for the model. The use of a physical equation has the advantage that the method can be carried out with the aid of a computer. Because the physical equation does not change, only the input variables to be used in the equation.

Des Weiteren bevorzugt wird als Eingangsgröße eine vorgegebene maximal zulässige Komponententemperatur verwendet. Das heißt, dass vorliegend eine Soll- oder Ziel-Größe als Eingangsgröße verwendet wird. Mit Hilfe des Modells bzw. der physikalischen Gleichung kann dann die benötigte Leistung der Komponente ermittelt und bei Bedarf entsprechend angepasst werden.Furthermore, a predefined maximum permissible component temperature is preferably used as the input variable. This means that in the present case a target or target variable is used as the input variable. With the help of the model or the physical equation, the required performance of the component can then be determined and, if necessary, adjusted accordingly.

Ferner wird vorgeschlagen, dass mit Hilfe des Modells der Wärmeeintrag in das Kühlsystem ermittelt wird, der zur Einhaltung der maximal zulässigen Komponententemperatur bei maximaler Kühlleistung des Kühlsystems benötigt wird. Der ermittelte Wärmeeintrag kann anschließend als Referenzgröße verwendet werden, so dass ein Abgleich mit dem aktuellen Wärmeeintrag in das Kühlsystem möglich ist.Furthermore, it is proposed that the heat input into the cooling system, which is required to maintain the maximum permissible component temperature at the maximum cooling capacity of the cooling system, is determined with the aid of the model. The determined heat input can then be used as a reference value, so that a comparison with the current heat input into the cooling system is possible.

In Weiterbildung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, dass der aktuelle Wärmeeintrag in das Kühlsystem ermittelt wird. Hierzu wird vorzugsweise die aktuelle Komponententemperatur gemessen oder modelliert. In Kenntnis der aktuellen Komponententemperatur bzw. dessen Gradienten sowie in Kenntnis der Leistung der Komponente, der Kühlmitteltemperatur und des Kühlmittelmassenstroms kann dann der aktuelle Wärmeeintrag in das Kühlsystem ermittelt werden.In a development of the invention, it is therefore proposed that the current heat input into the cooling system is determined. For this purpose, the current component temperature is preferably measured or modeled. Knowing the current component temperature or its gradient and knowing the performance of the component, the coolant temperature and the coolant mass flow, the current heat input into the cooling system can then be determined.

Dadurch, dass bei der Ermittlung des aktuellen Wärmeeintrags in das Kühlsystem nicht nur die aktuelle Komponententemperatur berücksichtigt wird, sondern der Temperaturgradient bzw. der Temperaturverlauf kann eine Derating Strategie gewählt werden, die ggf. einen weniger harten Eingriff in das System darstellt und/oder erst zu einem späteren Zeitpunkt greift. Denn der Temperaturgradient bzw. Temperaturverlauf ist aussagekräftiger als ein einzelner Temperaturmesswert.Due to the fact that not only the current component temperature is taken into account when determining the current heat input into the cooling system, but also the temperature gradient or the temperature curve, a derating strategy can be selected which may represent a less severe intervention in the system and/or first take effect at a later date. Because the temperature gradient or temperature profile is more meaningful than a single temperature reading.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Derating Strategie an den aktuellen Betriebsmodus des Fahrzeugs angepasst wird. Bekannte Betriebsmodi eines Fahrzeugs sind beispielsweise „comfort mode“, „eco mode“ oder „sport mode“. In Abhängigkeit vom aktuellen Betriebsmodus des Fahrzeugs kann dann der Zeitpunkt des Deratings verschoben und/oder die Härte des Eingriffs angepasst werden.Furthermore, it is proposed that the derating strategy be adapted to the current operating mode of the vehicle. Known operating modes of a vehicle are, for example, "comfort mode", "eco mode" or "sport mode". Depending on the vehicle's current operating mode, the timing of the derating can then be postponed and/or the severity of the intervention can be adjusted.

Darüber hinaus wird eine Steuereinheit angegeben, die dazu eingerichtet ist, das zuvor beschriebene erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Insbesondere können die physikalischen Zusammenhänge zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Komponententemperatur, vorzugsweise in Form mindestens einer physikalischen Gleichung, in der Steuereinheit hinterlegt sein. Mit Hilfe der Steuereinheit kann bzw. können dann die benötigte Kühlleistung zur Einhaltung der maximal zulässigen Komponententemperatur und/oder der aktuelle Wärmeeintrag in das Kühlsystem ermittelt werden.In addition, a control unit is specified which is set up to carry out the method according to the invention described above. In particular, the physical relationships between the coolant temperature and the component temperature can be stored in the control unit, preferably in the form of at least one physical equation. With the help of the control unit, the required cooling power to maintain the maximum permissible component temperature and/or the current heat input into the cooling system can then be determined.

Vorteilhafterweise sind in der Steuereinheit mehrere Derating Strategien hinterlegt, die eine Anpassung des Deratings an einen bestimmten Betriebsmodus, wie beispielsweise „comfort mode“, „eco mode“ oder „sport mode“, des Fahrzeugs ermöglichen.Advantageously, several derating strategies are stored in the control unit, which allow the derating to be adapted to a specific operating mode, such as “comfort mode”, “eco mode” or “sport mode” of the vehicle.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

  • 1 ein Blockdiagramm zur Darstellung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2 a) ein Diagramm zur Darstellung der Kühlmittel- und der Komponententemperatur über die Zeit und b) ein Diagramm zur Darstellung der Leistung über die Zeit, wenn ein Derating nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt wird, und
  • 3 a) ein Diagramm zur Darstellung der Kühlmittel- und der Komponententemperatur über die Zeit und b) ein Diagramm zur Darstellung der Leistung über die Zeit, wenn ein Derating nach dem eingangs beschriebenen konventionellen Verfahren durchgeführt wird.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. These show:
  • 1 a block diagram to show the sequence of the method according to the invention,
  • 2 a) a diagram showing the coolant temperature and the component temperature over time and b) a diagram showing the power over time when derating is carried out according to the method according to the invention, and
  • 3 a) a diagram showing the coolant temperature and the component temperature over time and b) a diagram showing the power over time when derating is carried out according to the conventional method described at the outset.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Anhand des Blockschaltbilds der 1 wird beispielhaft der Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Das dem Verfahren zugrundeliegende physikalische Modell ist hier als Black Box 1 angegeben. Durch Eingabe bestimmter Signale bzw. Eingangsgrößen, kann mit Hilfe des Modells eine Zielgröße bestimmt werden, wobei es sich vorliegend um die maximale Komponentenleistung PKom,max handelt. Die maximale Komponentenleistung PKom,max gibt die Leistung an, die nicht zu einer Überlastung des Kühlsystems führt. Übersteigt PKom,max die aktuelle Leistung, muss ein Derating durchgeführt bzw. die Leistung der Komponente entsprechend angepasst werden.Using the block diagram of 1 is an example of the process of an inventive procedure described. The physical model on which the method is based is given here as black box 1. By entering specific signals or input variables, a target variable can be determined with the aid of the model, this being the maximum component power P Kom,max . The maximum component power P Kom,max specifies the power that does not lead to an overload of the cooling system. If PCom,max exceeds the current power, derating must be carried out or the power of the component must be adjusted accordingly.

Um zu PKom,max als Zielgröße zu gelangen, wird zunächst die aktuelle Komponententemperatur TKom,akt gemessen oder modelliert. Auf Basis der aktuellen Komponententemperatur TKom,akt wird eine Trajektorie mit der maximal zulässigen Komponententemperatur TKom,max als Zielwert erstellt. Hierzu wird vorliegend ein PT1-Filter 2 eingesetzt. Als weitere Eingangsgrößen gehen in das physikalische Modell (Black Box 1) die aktuelle Kühlmitteltemperatur TKüh,akt sowie die als bekannt vorausgesetzte maximale Kühlmitteltemperatur TKüh,max mit ein. Auf Basis dieser Größen sowie der maximalen Kühlleistung des Kühlsystems kann dann mit Hilfe des physikalischen Modells die maximale Komponentenleistung PKom,max bestimmt werden.In order to arrive at P Kom,max as the target variable, the current component temperature T Kom,akt is first measured or modeled. Based on the current component temperature T Kom,akt , a trajectory is created with the maximum permissible component temperature T Kom,max as the target value. A PT1 filter 2 is used here for this purpose. The current coolant temperature T Küh,akt and the maximum coolant temperature T Küh,max, which is assumed to be known, are included as additional input variables in the physical model (Black Box 1). On the basis of these variables and the maximum cooling capacity of the cooling system, the maximum component capacity P Kom,max can then be determined with the aid of the physical model.

Anhand der 2a) und 2b) sowie der 3a) und 3b) werden nachfolgend die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem konventionellen Verfahren beschrieben.Based on 2a) and 2 B) as well as the 3a) and 3b) the advantages of the method according to the invention compared to the conventional method are described below.

Die 2a) und 2b) zeigen typische Verläufe bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das obere Diagramm zeigt die Verläufe der Komponententemperatur TKom,akt und der Kühlmitteltemperatur TKüh,akt. Ferner eingetragen ist die maximal zulässige Komponententemperatur TKom,max.- Das untere Diagramm zeigt den Verlauf der maximalen Komponentenleistung PKom,max.the 2a) and 2 B) show typical curves when carrying out the method according to the invention. The upper diagram shows the curves of the component temperature T Kom,akt and the coolant temperature T Küh,akt. Also entered is the maximum permissible component temperature T Kom,max .- The diagram below shows the course of the maximum component power P Kom,max .

Beim modellbasierten Derating gemäß der 2a) und 2b) kann aufgrund der Berücksichtigung des physikalischen Zusammenhangs zwischen der Kühlmitteltemperatur TKüh,akt und der Komponententemperatur TKom,akt die Komponententemperatur TKom,akt genau auf den Grenzwert TKom,max geregelt werden. Das heißt, dass der Grenzwert nicht überschritten wird bzw. ein Überschwingen und ein Einschwingen um den Grenzwert vermieden wird. Denn bereits vor Erreichen des Grenzwerts TKom,max setzt die mit dem Derating einhergehende Limitierung der Komponentenleistung PKom,max ein.With model-based derating according to the 2a) and 2 B) Due to the consideration of the physical relationship between the coolant temperature T Küh,akt and the component temperature T Kom,akt the component temperature T Kom,akt can be controlled exactly to the limit value T Kom,max. This means that the limit value is not exceeded or that overshooting and transient effects around the limit value are avoided. Because even before the limit value T Kom,max is reached, the limitation of the component power P Kom,max associated with the derating begins.

Die 3a) und 3b) zeigen demgegenüber typische Verläufe bei Durchführung des konventionellen Verfahrens. Das obere Diagramm zeigt wiederum die Verläufe der Komponententemperatur TKom,akt und der Kühlmitteltemperatur TKüh,akt. Ferner eingetragen ist hier die maximal zulässige Kühlmitteltemperatur TKüh,max.. Das untere Diagramm zeigt den Verlauf der maximalen Komponentenleistung PKom,max.the 3a) and 3b) show, in contrast, typical curves when the conventional method is carried out. The upper diagram again shows the curves of the component temperature T Kom,akt and the coolant temperature T Küh,akt. Also entered here is the maximum permissible coolant temperature T Küh,max. . The diagram below shows the course of the maximum component power P Kom,max .

Beim normalen Derating gemäß der 3a) und 3b) findet der physikalische Zusammenhang zwischen der Kühlmitteltemperatur TKüh,akt und der Komponententemperatur TKom,akt keine Berücksichtigung. Stattdessen wird nur auf die Kühlmitteltemperatur geschaut. Erreicht diese die maximal zulässige Kühlmitteltemperatur TKüh,max wird der Derating-Prozess eingeleitet. Der Anstieg der Kühlmitteltemperatur TKüh,akt und der Anstieg der Komponententemperatur TKom,akt sind jedoch nicht gleich, so dass es in Bezug auf die Komponententemperatur TKom,akt und der Komponentenleistung PKom,max zu einem Überschwingen und einem Einschwingen in Bezug auf eine Leistung PKom,max kommt, die zur Einhaltung der maximal zulässigen Kühlmitteltemperatur TKüh,max benötigt wird.With normal derating according to the 3a) and 3b) the physical relationship between the coolant temperature T Küh,akt and the component temperature T Kom,akt is not taken into account. Instead, only the coolant temperature is looked at. If this reaches the maximum permissible coolant temperature T Küh,max , the derating process is initiated. However, the increase in coolant temperature T Küh,akt and the increase in component temperature T Kom,akt are not the same, so that there is an overshoot and a transient with respect to component temperature T Kom,akt and component power P Kom,max there is a power P Kom,max that is required to maintain the maximum permissible coolant temperature T Küh,max.

Claims (7)

Verfahren zum Betreiben eines Kühlsystems, das der Kühlung mindestens einer Komponente in einem Fahrzeug mit Hilfe eines zirkulierenden Kühlmittels dient, bei dem zur Einhaltung einer maximalen Kühlleistung des Kühlsystems ein Derating durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt des Deratings auf Basis eines Modells ermittelt wird, das die physikalischen Zusammenhänge zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Komponententemperatur berücksichtigt.Method for operating a cooling system, which is used to cool at least one component in a vehicle using a circulating coolant, in which derating is carried out to maintain a maximum cooling capacity of the cooling system, characterized in that the point in time of the derating is determined on the basis of a model , which takes into account the physical relationships between the coolant temperature and the component temperature. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine physikalische Gleichung zur Beschreibung der physikalischen Zusammenhänge zwischen der Kühlmitteltemperatur und der Komponententemperatur verwendet wird, die dem Modell zugrunde gelegt wird.procedure after claim 1 , characterized in that at least one physical equation is used to describe the physical relationships between the coolant temperature and the component temperature on which the model is based. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgegebene maximal zulässige Komponententemperatur als Eingangsgröße verwendet wird.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that a predetermined maximum permissible component temperature is used as an input variable. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Modells der Wärmeeintrag in das Kühlsystem ermittelt wird, der zur Einhaltung der maximal zulässigen Komponententemperatur bei maximaler Kühlleistung des Kühlsystems benötigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heat input into the cooling system which is required to maintain the maximum permissible component temperature at maximum cooling capacity of the cooling system is determined with the aid of the model. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Komponententemperatur gemessen oder modelliert wird und in Kenntnis der aktuellen Komponententemperatur bzw. dessen Gradienten sowie in Kenntnis der Leistung der Komponente, der Kühlmitteltemperatur und des Kühlmittelmassenstroms der aktuelle Wärmeeintrag in das Kühlsystem ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the current component temperature is measured or modeled and, knowing the current com ponent temperature or its gradient as well as knowledge of the performance of the component, the coolant temperature and the coolant mass flow of the current heat input into the cooling system is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Derating Strategie an den aktuellen Betriebsmodus des Fahrzeugs angepasst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the derating strategy is adapted to the current operating mode of the vehicle. Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.Control unit set up to carry out a method according to one of the preceding claims.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021213526A1 (en) 2021-11-30 2023-06-01 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method of operating an electric bicycle

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