DE102021102520A1 - Method for detecting contamination of a cooling air path for a traction battery and control unit - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren (400) zum Feststellen einer Verschmutzung eines Kühlluftpfads (3) für eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs (100), wobei das Kühlen mit einem Lüfter (7) erfolgt. Das Verfahren (400) umfasst ein Ermitteln eines Referenz-Verlaufs (201, 202) einer Lüfterkenngröße und ein Erfassen eines Ist-Verlaufs (203, 204) der Lüfterkenngröße. Ferner wird ein Verlaufsunterschied zwischen dem Referenz-Verlauf (201, 202) und dem Ist-Verlauf (203, 204) ermittelt. Es wird festgestellt, dass eine Verschmutzung vorliegt anhand des Verlaufsunterschieds. Ferner betrifft die Erfindung ein Steuergerät (9) zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens (400).The present invention relates to a method (400) for detecting contamination of a cooling air path (3) for a traction battery of an electric vehicle (100), the cooling taking place with a fan (7). The method (400) includes determining a reference profile (201, 202) of a fan parameter and detecting an actual profile (203, 204) of the fan parameter. A progression difference between the reference progression (201, 202) and the actual progression (203, 204) is also determined. It is determined that there is contamination based on the course difference. The invention also relates to a control unit (9) for carrying out the method (400) according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen einer Verschmutzung eines Kühlluftpfads für eine Traktionsbatterie und ein Steuergerät zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for detecting contamination of a cooling air path for a traction battery and a control unit for carrying out the method.

Ein Elektrofahrzeug benötigt in der Regel eine Temperiereinrichtung zum Kühlen und/oder Aufwärmen einer Traktionsbatterie, um eine angefallene Verlustenergie (z. B. Antrieb, Batterie, etc.) an die Umgebung abzugeben oder eine Energie der Umgebung zu entziehen (Wärmepumpe). Eine Kühlung ist erforderlich, um Bauteile und Systeme über ihre Lebensdauer hinweg sicher zu betreiben und Betriebseigenschaften umzusetzen (z. B. Dauerleistung eines (Elektro-)Motors, Ladeleistung, etc.). In der Regel wird ein Energieaustausch über luftdurchströmte Kühler und Klimakondensatoren realisiert. Dabei wird ein Kühlluftpfad in den vorderen Teil des Fahrzeugs integriert, der eine Kühlluft über ein (mehrere Kühler umfassendes) Kühlerpaket strömen lässt. Zur Steigerung der Kühlleistung im Stand und bei langsamer Fahrt wird ein Lüfter verbaut, der den Kühlluftstrom unterstützt. Der Lüfter wird elektrisch angetrieben. Der Betrieb des Lüfters beeinflusst die Reichweite des Elektrofahrzeugs, da der Lüfter mit Energie aus der Traktionsbatterie versorgt werden kann.An electric vehicle generally requires a temperature control device for cooling and/or heating up a traction battery in order to release energy that has been lost (e.g. drive, battery, etc.) to the environment or to extract energy from the environment (heat pump). Cooling is necessary in order to operate components and systems safely over their service life and to implement operating characteristics (e.g. continuous output of an (electric) motor, charging capacity, etc.). As a rule, energy is exchanged via coolers and air-conditioning condensers through which air flows. A cooling air path is integrated into the front part of the vehicle, which allows cooling air to flow over a cooler package (comprising several coolers). To increase the cooling performance when stationary and when driving slowly, a fan is installed that supports the flow of cooling air. The fan is driven electrically. The operation of the fan affects the range of the electric vehicle, since the fan can be supplied with energy from the traction battery.

Über die Nutzungsdauer kann sich ein Druckverlust über den Kühlluftpfad aufgrund verschiedenster Umstände und Gegebenheiten erhöhen. So wird ein Elektrofahrzeug in unterschiedlichen klimatischen Bedingungen (z. B. Regen, Schnee, Hitze, etc.) und Straßenbedingungen (z. B. Schmutz, Laub, Blüten, etc.) betrieben. Dadurch können Verunreinigungen in den Kühlluftpfad eingetragen werden. Ein eingangsseitig am Kühlluftpfad vorgesehenes Kühlernetz wirkt durch Lamellen und Rohre wie ein Sieb. Die meisten Verunreinigungen passieren das Kühlernetz und strömen durch den Kühlluftpfad wieder aus dem Fahrzeug. Größerer Schmutz und Fremdkörper (z. B. Blätter, Schnee oder ähnliches) können jedoch an dem Kühlernetz hängen bleiben. Dadurch kann das Kühlernetz temporär versperrt werden (z. B. wegen Eis und Schnee) oder aber auch über eine vergleichsweise lange Dauer. Folglich kann es zu einer Verminderung eines Kühlluftstroms kommen und entsprechend zu einer Verminderung einer Kühlleistung.Over the period of use, a pressure loss across the cooling air path can increase due to a wide variety of circumstances and circumstances. Thus, an electric vehicle is operated in different climatic conditions (e.g. rain, snow, heat, etc.) and road conditions (e.g. dirt, leaves, blossoms, etc.). As a result, impurities can be introduced into the cooling air path. A cooler network provided on the inlet side of the cooling air path acts like a sieve through fins and tubes. Most contaminants pass through the radiator network and flow out of the vehicle again through the cooling air path. However, larger dirt and foreign objects (e.g. leaves, snow or similar) can get caught on the radiator core. As a result, the radiator network can be blocked temporarily (e.g. due to ice and snow) or for a comparatively long period of time. As a result, there may be a reduction in a flow of cooling air and accordingly a reduction in cooling capacity.

Die DE 10 2012 218 190 A1 offenbart ein Verfahren zur Überwachung einer Kühl- oder Heizeinrichtung, welche zum Temperieren eines Gerätes mit einer elektronischen Schaltung vorgesehen ist, wobei die Kühl- oder Heizeinrichtung ein Gebläse umfasst, welches einen das Gerät sowie die elektronische Schaltung passierenden Luftstrom erzeugt. Dabei wird die elektronische Schaltung von einem ersten in einen zweiten Aktivitätszustand überführt oder eine solche Änderung erkannt. Eine Temperatur der elektronischen Schaltung in dem zweiten Aktivitätszustand wird erfasst und es wird geprüft, ob die Temperatur außerhalb eines vorgebbaren Sollbereichs liegt. Ferner kann die Prüfung ein Erfassen eines die Leistung des Gebläses kennzeichnenden Parameters erfassen und ferner prüfen, ob der Parameter außerhalb eines vorgebbaren Sollbereichs liegt. Der Parameter kann mindestens eines von einer am Antriebsmotor des Gebläse angelegten Spannung, einem vom Antriebsmotor aufgenommenen Strom, einer vom Antriebsmotor aufgenommenen elektrischen Leistung, einer Ist-Drehzahl des Antriebsmotors und einer Soll-Drehzahl des Antriebsmotors sein.the DE 10 2012 218 190 A1 discloses a method for monitoring a cooling or heating device which is provided for controlling the temperature of a device with an electronic circuit, the cooling or heating device comprising a fan which generates an air flow passing through the device and the electronic circuit. In this case, the electronic circuit is transferred from a first to a second activity state or such a change is detected. A temperature of the electronic circuit in the second activity state is detected and a check is made to determine whether the temperature is outside a predefinable target range. Furthermore, the check can detect a detection of a parameter that characterizes the performance of the blower and can also check whether the parameter is outside a predefinable target range. The parameter can be at least one of a voltage applied to the drive motor of the blower, a current consumed by the drive motor, an electrical power consumed by the drive motor, an actual speed of the drive motor and a target speed of the drive motor.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Steuergerät bereitzustellen, die ein Feststellen einer Verschmutzung eines Kühlluftpfads für eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs verbessern.The object of the present invention is to provide a method and a control device that improve the detection of contamination of a cooling air path for a traction battery of an electric vehicle.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 und das Steuergerät nach Anspruch 10 gelöst.This object is achieved by the method according to claim 1 and the control unit according to claim 10.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.Further advantageous refinements of the invention result from the dependent claims and the following description of preferred exemplary embodiments of the present invention.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen einer Verschmutzung eines Kühlluftpfads für eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs, wobei das Kühlen mit einem Lüfter erfolgt und das Verfahren umfasst:

  • - Ermitteln eines Soll-Verlaufs einer Lüfterkenngröße;
  • - Erfassen eines Ist-Verlaufs der Lüfterkenngröße;
  • - Ermitteln eines Verlaufsunterschieds zwischen dem Soll-Verlauf und dem Ist-Verlauf; und
  • - Feststellen, dass eine Verschmutzung vorliegt anhand des Verlaufsunterschieds.
A first aspect of the invention relates to a method for detecting contamination of a cooling air path for a traction battery of an electric vehicle, the cooling taking place with a fan and the method comprising:
  • - Determining a target course of a fan parameter;
  • - detecting an actual course of the fan parameter;
  • - Determining a progression difference between the desired progression and the actual progression; and
  • - Determining that there is contamination based on the course difference.

Das Elektrofahrzeug (auch batterie-elektrisches Fahrzeug oder battery electric vehicle, BEV) kann als ein reines Elektrofahrzeug oder als ein Hybridfahrzeug ausgebildet sein.The electric vehicle (also battery electric vehicle or battery electric vehicle, BEV) can be designed as a purely electric vehicle or as a hybrid vehicle.

Eine Verschmutzung innerhalb des Kühlluftpfads erhöht den Druckverlust entlang des Kühlluftpfads und kann das Leistungsvermögen einer Kühlvorrichtung reduzieren, deren Teil der Lüfter und der Kühlluftpfad sind. Dabei kann ein Mangel an Kühlluftmassenstrom durch Betätigung des Lüfters ausgeglichen werden. Der Lüfter benötigt elektrische Energie. Der Verbrauch zusätzlicher elektrischer Energie kann die Reichweite des Elektrofahrzeugs reduzieren und Kosten für einen Kunden erhöhen (z. B. vermehrtes Aufladen der Traktionsbatterie und zusätzliche Kühlung des Ladegerätes während des Ladevorgangs erfordern einen Betrieb des Lüfters und somit einen Verbrauch elektrischer Energie). Auch eine Erhöhung von Schallemissionen durch einen Lüfterbetrieb ist möglich.Contamination within the cooling air path increases the pressure loss along the cooling air path and can reduce the performance of a cooling device of which the fan and the cooling air path are part. In this case, a lack of cooling air mass flow can be compensated for by actuating the fan. The fan requires electrical energy gie. The consumption of additional electrical energy can reduce the range of the electric vehicle and increase costs for a customer (e.g. increased charging of the traction battery and additional cooling of the charger during the charging process require operation of the fan and thus consumption of electrical energy). An increase in noise emissions through fan operation is also possible.

Um die Kühlung zu verbessern, ist es daher erforderlich, die Verschmutzung des Kühlluftpfads zu erkennen.Therefore, in order to improve the cooling, it is necessary to detect the contamination of the cooling air path.

Dazu wird der Referenz-Verlauf einer Lüfterkenngröße ermittelt. Die Lüfterkenngröße ist eine Kenngröße des Lüfters, die indikativ für eine Leistung des Lüfters ist. Die Lüfterkenngröße kann einen von einem Motor des Lüfters (Lüftermotor) aufgenommenen Strom und/oder eine an dem Lüftermotor angelegte Spannung umfassen. Der Referenz-Verlauf kann ein vorbestimmbarer Verlauf sein, der bspw. aus Modellen, Simulationen und/oder Testversuchen ermittelt wird. Dabei wird der Referenz-Verlauf für einen Fall ermittelt, in dem keine Verschmutzung des Kühlluftpfads vorliegt. Der Referenz-Verlauf dient zum Umsetzen einer vorbestimmbaren Kühlleistung des Lüfters zum Kühlen der Traktionsbatterie. Mit anderen Worten, der Referenz-Verlauf ist der zu erwartende Verlauf der Lüfterkenngröße, während die Traktionsbatterie mittels der Kühlvorrichtung bzw. des Lüfters in einem vorbestimmten Temperaturbereich gehalten wird.For this purpose, the reference course of a fan parameter is determined. The fan characteristic is a characteristic of the fan that is indicative of a performance of the fan. The fan parameter can include a current consumed by a motor of the fan (fan motor) and/or a voltage applied to the fan motor. The reference curve can be a predeterminable curve that is determined, for example, from models, simulations and/or tests. The reference course is determined for a case in which there is no contamination of the cooling air path. The reference curve is used to convert a predeterminable cooling capacity of the fan to cool the traction battery. In other words, the reference profile is the profile of the fan parameter to be expected while the traction battery is kept in a predetermined temperature range by means of the cooling device or the fan.

Ferner wird der Ist-Verlauf der Lüfterkenngröße erfasst. Die kann über entsprechende Messeinrichtung erfolgen. So kann mittels eines Strommessgeräts der vom Lüftermotor aufgenommene Strom und mittels eines Spannungsmessgeräts die am Lüftermotor angelegte Spannung erfasst werden.The actual course of the fan parameter is also recorded. This can be done using the appropriate measuring device. The current consumed by the fan motor can be recorded using an ammeter, and the voltage applied to the fan motor can be recorded using a voltmeter.

Der Ist-Verlauf der Lüfterkenngröße kann sich aus einer Regelung des Lüfters ergeben. Die Regelung ist derart ausgelegt, die Traktionsbatterie in dem vorbestimmbaren Temperaturbereich zu halten. Dazu kann die Regelung einen Regelkreis umfassen.The actual course of the fan parameter can result from controlling the fan. The regulation is designed in such a way that the traction battery is kept in the predeterminable temperature range. For this purpose, the regulation can include a control circuit.

Zum Feststellen, dass eine Verschmutzung vorliegt, wird der Ist-Verlauf mit dem Referenz-Verlauf verglichen. Dabei wird ermittelt, ob ein Verlaufsunterschied zwischen dem Referenz-Verlauf und dem Ist-Verlauf vorliegt. Dabei kann der Verlaufsunterschied mindestens eines von folgendem berücksichtigen: einen Tastgrad, eine Dauer und einen Maximalwert.To determine that there is contamination, the actual course is compared with the reference course. In the process, it is determined whether there is a progression difference between the reference progression and the actual progression. Here, the history difference may consider at least one of: a duty cycle, a duration, and a maximum value.

Bei einer Verschmutzung des Kühlluftpfads muss der Lüfter mit einer größeren Leistung betrieben werden muss, um denselben Kühlluftmassenstrom bereitzustellen wie bei einem nicht verschmutzen Kühlluftpfad. Entsprechend unterscheidet sich daher der Ist-Verlauf von dem Referenz-Verlauf. Wenn nun ein Verlaufsunterschieds vorliegt, kann festgestellt werden, dass eine Verschmutzung des Kühlluftpfads vorliegt.If the cooling air path is soiled, the fan must be operated with a higher power in order to provide the same cooling air mass flow as in the case of an unpolluted cooling air path. Accordingly, the actual curve differs from the reference curve. If there is now a course difference, it can be determined that the cooling air path is contaminated.

Da die entsprechenden Messeinrichtungen zum Erfassen der Lüfterkenngröße in der Regel bereits in der Kühlvorrichtung vorhanden sind, kann die Verschmutzung des Kühlluftpfads ohne größere Modifikationen der Kühlvorrichtung festgestellt werden. Ferner kann dadurch das Verfahren auch in bestehende Elektrofahrzeuge nachimplementiert werden. Somit kann ohne einen erheblichen Mehraufwand eine robuste und zuverlässige Feststellung einer Verschmutzung des Kühlluftpfads ermöglicht werden, insbesondere da der Referenz-Verlauf und der Ist-Verlauf der Lüfterkenngröße zum Feststellen der Verschmutzung heranzogen werden.Since the corresponding measuring devices for detecting the fan parameter are usually already present in the cooling device, contamination of the cooling air path can be determined without major modifications to the cooling device. Furthermore, the method can also be subsequently implemented in existing electric vehicles. A robust and reliable determination of contamination of the cooling air path can thus be made possible without significant additional effort, in particular since the reference profile and the actual profile of the fan parameter are used to determine the contamination.

In manchen Ausführungsformen kann der Verlaufsunterschied mindestens eines von folgendem berücksichtigen: den Tastgrad, die Dauer und den Maximalwert. Der Verlaufsunterschied kann sich auf einen Unterschied zwischen den Tastgraden, den Dauern und den Maximalwerten zwischen dem Referenz-Verlauf und dem Ist-Verlauf der Lüfterkenngröße beziehen. In der Regel wird der Lüfter bzw. der Lüftermotor mittels einer pulsweitenmodulierten Spannung (ein Beispiel für die Lüfterkenngröße) angesteuert, nachfolgend „PWM-Ansteuerungssignal“ (PWM Pulsweitenmodulation). Das PWM-Ansteuerungssignal kann u.a. durch die (Signal-)Dauer und den Tastgrad beschrieben werden.In some embodiments, the history difference may account for at least one of the following: duty cycle, duration, and maximum value. The history difference may refer to a difference in the duty cycles, durations, and maximum values between the reference history and the actual history of the fan characteristic. As a rule, the fan or the fan motor is controlled by means of a pulse width modulated voltage (an example for the fan parameter), hereinafter "PWM control signal" (PWM pulse width modulation). The PWM control signal can be described, among other things, by the (signal) duration and the duty cycle.

Das PWM-Ansteuerungssignal kann den vom Lüftermotor aufgenommenen Strom (wein weiteres Beispiel für die Lüfterkenngröße) steuern/einstellen. Der Maximalwert des Verlaufs des aufgenommenen Stroms (Stromverlauf) kann aus dem PWM-Ansteuerungssignal abgeleitet werden unter Berücksichtigung des Tastgrads des PWM-Ansteuerungssignals. Somit kann, je nachdem welche Lüfterkenngröße betrachtet wird, entweder der Maximalwert (für den Stromverlauf) oder der Tastgrad (für den Verlauf des PWM-Ansteuerungssignals) zur Beschreibung des Verlaufs der Lüfterkenngröße herangezogen werden.The PWM drive signal can control/adjust the current drawn by the fan motor (another example of the fan characteristic). The maximum value of the waveform of the consumed current (current waveform) can be derived from the PWM drive signal considering the duty cycle of the PWM drive signal. Depending on which fan parameter is considered, either the maximum value (for the current curve) or the duty cycle (for the PWM control signal curve) can be used to describe the curve of the fan parameter.

Indem mindestens eines von dem Tastgrad, der Dauer und dem Maximalwert des Referenz-Verlaufs mit denen des Ist-Verlaufs verglichen wird, kann besonders einfach der Verlaufsunterschied ermittelt werden.By comparing at least one of the duty cycle, the duration and the maximum value of the reference curve with those of the actual curve, the curve difference can be determined in a particularly simple manner.

In anderen Ausführungsformen können der Referenz-Verlauf und der Ist-Verlauf indikativ für ein pulsweitenmoduliertes Steuerungssignal für den Lüfter sein. Die Verläufe können also das pulsweitenmodulierte Steuerungssignal sein, d.h. das PWM-Ansteuerungssignal, oder der Stromverlauf. Dadurch kann besonders einfach der Verlaufsunterschied ermittelt werden, indem mindestens eines von den Tastgraden, den Dauern und den Maximalwerten der Verläufe miteinander verglichen werden können.In other embodiments, the reference history and the actual history may be indicative of a pulse width modulated control signal for the fan. The curves can therefore use the pulse width mo be modulated control signal, ie the PWM drive signal, or the current waveform. As a result, the curve difference can be determined particularly easily by comparing at least one of the duty cycles, the durations and the maximum values of the curves with one another.

In weiteren Ausführungsformen kann festgestellt werden, dass eine Verschmutzung vorliegt, wenn der Verlaufsunterschied einen vorbestimmbaren Grenzwert überschreitet.In further embodiments, it can be determined that there is contamination when the difference in the course exceeds a predeterminable limit value.

So kann bspw. eine Verschmutzung festgestellt werden, wenn ein Tastgradverhältnis zwischen einem Ist-Tastgrad (des PWM-Ansteuerungssignals), der aus dem Ist-Verlauf abgeleitet werden kann, und einem Referenz-Tastgrad, der aus dem Referenz-Verlauf abgeleitet werden kann, ein vorbestimmbares Tastgradgrenzverhältnis überschreitet. Das vorbestimmbare Tastgradgrenzverhältnis kann bspw. von 1,1 bis zu 1,4, insbesondere von 1,2 bis zu 1,3, betragen. Der Ist-Tastgrad kann bspw. ein mittlerer Ist-Tastgrad über ein vorbestimmbares Zeitfenster (bspw. 60 Minuten) sein. Entsprechend kann der Referenz-Tastgrad bspw. ein mittlerer Referenz-Tastgrad über das vorbestimmbares Zeitfenster sein.For example, contamination can be detected if a duty cycle ratio between an actual duty cycle (of the PWM control signal), which can be derived from the actual curve, and a reference duty cycle, which can be derived from the reference curve, exceeds a predeterminable duty cycle limit ratio. The predeterminable duty cycle limit ratio can be, for example, from 1.1 to 1.4, in particular from 1.2 to 1.3. The actual duty cycle can, for example, be an average actual duty cycle over a predeterminable time window (eg 60 minutes). Correspondingly, the reference duty cycle can be, for example, an average reference duty cycle over the predeterminable time window.

Zusätzlich oder alternativ kann eine Verschmutzung festgestellt werden, wenn die Dauer des Ist-Verlaufs die Dauer des Referenz-Verlaufs um einen vorbestimmbaren Dauergrenzwert (bspw. 30 Minuten) überschreitet.Additionally or alternatively, contamination can be determined if the duration of the actual history exceeds the duration of the reference history by a predeterminable duration limit value (e.g. 30 minutes).

Ferner zusätzlich oder alternativ kann eine Verschmutzung festgestellt werden, wenn ein Ist-Maximalwert, der aus dem Ist-Verlauf abgeleitet werden kann, um einen vorbestimmbaren Maximalgrenzwert(betrag) (bspw. von 10 bis zu 20 Ampere, insbesondere 15 Ampere) größer ist als ein Referenz-Maximalwert, der aus dem Referenz-Verlauf abgeleitet werden kann. Der Ist-Maximalwert kann bspw. ein mittlerer Ist-Maximalwert über das vorbestimmbare Zeitfenster sein. Entsprechend kann der Referenz-Maximalwert bspw. ein mittlerer Referenz-Maximalwert über das vorbestimmbare Zeitfenster sein.Furthermore, additionally or alternatively, contamination can be determined if an actual maximum value, which can be derived from the actual curve, is greater than a predeterminable maximum limit value (amount) (e.g. from 10 to 20 amperes, in particular 15 amperes). a reference maximum value that can be derived from the reference history. The actual maximum value can, for example, be an average actual maximum value over the predeterminable time window. Correspondingly, the reference maximum value can be, for example, an average reference maximum value over the predeterminable time window.

Die oben erwähnten Grenzwerte sind derart bestimmt, dass falsch-positive Feststellungen weitgehend vermieden werden können. Die angegebenen Grenzwerte sind beispielhaft und können ja nach System und Fahrzeug stark variieren.The limit values mentioned above are determined in such a way that false-positive determinations can largely be avoided. The specified limit values are examples and can vary greatly depending on the system and vehicle.

In manchen Ausführungsformen kann das Verfahren während eines stationären Betriebszustands des Elektrofahrzeugs durchgeführt werden. Dabei umfasst ein stationärer Betriebszustand solche Betriebszustände, in denen das Elektrofahrzeug und insbesondere die Traktionsbatterie unter im Wesentlichen konstanten Betriebsparametern betrieben wird bzw. steht. Somit können Wechselwirkungen durch äußere Einflüsse wie z.B. (Gegen-)Wind, Regen, etc., die ein Erfassen des Ist-Verlaufs der Lüfterkenngröße beeinflussen, so weit wie möglich reduziert werden und das Verfahren wird präziser. Wechselwirkungen können bspw. durch einen Fahrtwind, variierende Umgebungstemperaturen, etc. hervorgerufen werden.In some embodiments, the method can be performed during a stationary operating state of the electric vehicle. A stationary operating state includes those operating states in which the electric vehicle and in particular the traction battery is operated or is under essentially constant operating parameters. Interactions due to external influences such as (opposite) wind, rain, etc., which affect the detection of the actual course of the fan parameter, can thus be reduced as far as possible and the method becomes more precise. Interactions can be caused, for example, by a relative wind, varying ambient temperatures, etc.

In anderen Ausführungsformen kann der stationäre Betriebszustand einen Ladevorgang des Elektrofahrzeugs umfassen. Bei einem Ladevorgang wird die Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs geladen. In so einem Fall können der Ist-Verlauf und der Referenz-Verlauf der Lüfterkenngröße für eine gesamte Dauer des Ladevorgangs ermittelt werden oder für einen zeitlichen Abschnitt des Ladevorgangs. Während des Ladevorgangs steht das Elektrofahrzeug still und die Umgebungsbedingungen sind im Wesentlichen konstant. Die Einflüsse auf die Erfassung des Ist-Verlaufs werden dadurch so weit wie möglich reduziert und das Verfahren wird präziser.In other embodiments, the steady-state operating condition may include charging the electric vehicle. During a charging process, the traction battery of the electric vehicle is charged. In such a case, the actual curve and the reference curve of the fan parameter can be determined for the entire duration of the charging process or for a time section of the charging process. During the charging process, the electric vehicle is stationary and the environmental conditions are essentially constant. The influences on the recording of the actual course are thereby reduced as far as possible and the method becomes more precise.

In weiteren Ausführungsformen kann der Verlaufsunterschied für einen vorbestimmbaren Zeitabschnitt des Referenz-Verlaufs und des Ist-Verlaufs ermittelt werden. Der vorbestimmbare Zeitabschnitte befindet sich zwischen einem Startzeitpunkt und dem Endzeitpunkt der Verläufe. Beispielsweise kann der vorbestimmbare Zeitabschnitt eine Dauer von 30 bis zu 60 Minuten betragen. Innerhalb des vorbestimmbaren Zeitabschnitts werden der Referenz-Verlauf und der Ist-Verlauf miteinander vergleichen. Indem nur ein vorbestimmbare Zeitabschnitt betrachtet und ausgewertet wird, kann das Verfahren besonders ressourceneffizient in einem Steuergerät durchgeführt werden.In further specific embodiments, the course difference can be determined for a predeterminable time segment of the reference course and the actual course. The predeterminable time segment is between a start time and the end time of the curves. For example, the predeterminable period of time can have a duration of 30 to 60 minutes. The reference history and the actual history are compared with one another within the predeterminable time period. By only considering and evaluating a predeterminable time segment, the method can be carried out in a control unit in a particularly resource-efficient manner.

In manchen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner umfassen:

  • Erhöhen eines Feststellungszählers, wenn festgestellt wird, dass eine Verschmutzung vorliegt; und
  • Ausgeben eines Warnsignals, wenn der Feststellungszähler einen vorbestimmbaren Zählergrenzwert überschreitet.
In some embodiments, the method may further include:
  • incrementing a detection counter when it is determined that contamination is present; and
  • issuing a warning signal when the detection counter exceeds a predeterminable counter limit.

Der Feststellungszähler kann in einem Steuergerät hinterlegt sein. Durch den Feststellungszähler kann mitverfolgt werden, wie oft eine Verschmutzung des Kühlluftpfads festgestellt wird.The detection counter can be stored in a control unit. The detection counter can be used to track how often contamination of the cooling air path is detected.

In manchen Beispielen kann der Feststellungszähler nur erhöht werden, wenn eine vorbestimmbare Mindestladezeit überschritten wird. Das dient zur Entprellung des Feststellens einer Verschmutzung, wodurch das Verfahren robuster wird.In some examples, the detection counter may be incremented only when a predeterminable minimum charge time is exceeded. This serves to debounce the detection of contamination, making the method more robust.

Wenn der Feststellungszähler den vorbestimmbaren Zählergrenzwert überschreitet, wird das Warnsignal an einen Fahrer des Elektrofahrzeugs ausgeben. In manchen Beispielen kann der vorbestimmbare Zählergrenzwert drei Feststellungen einer Verschmutzung betragen.If the detection counter exceeds the predeterminable counter limit, the warning signal is issued to a driver of the electric vehicle. In some examples, the predeterminable counter limit may be three detections of contamination.

Das Warnsignal dient zur Benachrichtigung des Fahrers, dass der Kühlluftpfad gereinigt werden muss. Dabei kann das Warnsignal bspw. über ein Infotainment des Elektrofahrzeugs ausgegeben werden. Das Warnsignal kann mindestens eines von akustischem, visuellem und haptischem Signal umfassen. Indem das Warnsignal ausgegeben wird, kann sichergestellt werden, dass der Fahrer geeignete Maßnahmen einleitet, um den Kühlluftpfad zu reinigen und somit wieder eine optimierte Kühlung zu ermöglichen.The warning signal is used to notify the driver that the cooling air path needs to be cleaned. The warning signal can be output via an infotainment system of the electric vehicle, for example. The warning signal can include at least one of acoustic, visual and haptic signals. By the warning signal being output, it can be ensured that the driver initiates suitable measures to clean the cooling air path and thus enable optimized cooling again.

In anderen Ausführungsformen kann der Referenz-Verlauf abhängig sein von einem Betriebszustand, insbesondere einem Alterungszustand, der Traktionsbatterie. Somit kann es eine Vielzahl von verschiedenen Referenz-Verläufen geben, die je nach Betriebszustand der Traktionsbatterie herangezogen werden können. Der Betriebszustand der Batterie kann u.a. eine Batterietemperatur, ein Alter der Batterie (bzw. den Alterungszustand), eine Ladeleistung der Batterie, etc. umfassen. Dadurch kann präziser festgestellt werden, ob eine Verschmutzung vorliegt.In other specific embodiments, the reference curve can be dependent on an operating state, in particular an aging state, of the traction battery. There can therefore be a large number of different reference curves that can be used depending on the operating state of the traction battery. The operating state of the battery can include a battery temperature, an age of the battery (or the state of aging), a charge capacity of the battery, etc. This makes it possible to determine more precisely whether contamination is present.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuergerät, das dazu eingerichtet ist, eines der oben beschriebenen Verfahren durchzuführen.A second aspect of the invention relates to a control unit that is set up to carry out one of the methods described above.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

  • 1 schematisch einen Aufbau einer Kühlvorrichtung;
  • 2 schematisch einen Referenz-Verlauf und einen Ist-Verlauf eines PWM-Ansteuerungssignals und eines Stroms;
  • 3 schematisch einen Referenz-Verlauf und einen Ist-Verlauf eines Stroms über einen Ladevorgang; und
  • 4 ein Verfahren zum Feststellen einer Verschmutzung gemäß einer Ausführungsform.
Embodiments of the invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings. It shows:
  • 1 schematically a structure of a cooling device;
  • 2 schematically a reference course and an actual course of a PWM control signal and a current;
  • 3 schematically a reference course and an actual course of a current over a charging process; and
  • 4 a method for detecting contamination according to an embodiment.

In 1 ist ein Elektrofahrzeug 100 schematisch und teilweise dargestellt. Das Elektrofahrzeug 100 weist frontseitig ein Kühlernetz 1 (Kühlergrill) auf. Das Kühlernetz 1 ist eingangsseitig an einem Kühlluftpfad 3 angeordnet und umfasst Lufteinlässe, um einen Luftmassenstrom A aus der Umgebung des Elektrofahrzeugs 100 in den Kühlluftpfad 3 einzuleiten. In dem Kühlluftpfad 3 ist ferner ein Kühler 5 zur Kühlung des Luftmassenstroms A vorgesehen. Ein Lüfter 7 ist stromabwärts des Kühlers 5 angeordnet, um den Luftmassenstrom A zu unterstützen. Der Lüfter 7 wird durch einen (nicht gezeigten) Lüftermotor angetrieben. Der Lüftermotor ist mit einem Steuergerät 9 des Elektrofahrzeugs 100 verbunden und wird von diesem gesteuert und/oder geregelt. Stromabwärts des Lüfters 7 passiert der Luftmassenstrom A eine (nicht gezeigten) Traktionsbatterie zum Kühlen derselben.In 1 an electric vehicle 100 is shown schematically and partially. The electric vehicle 100 has a radiator core 1 (radiator grille) on the front. The cooling system 1 is arranged on the inlet side on a cooling air path 3 and includes air inlets in order to introduce an air mass flow A from the surroundings of the electric vehicle 100 into the cooling air path 3 . A cooler 5 for cooling the air mass flow A is also provided in the cooling air path 3 . A fan 7 is arranged downstream of the radiator 5 in order to support the air mass flow A. The fan 7 is driven by a fan motor (not shown). The fan motor is connected to a control unit 9 of the electric vehicle 100 and is controlled and/or regulated by it. Downstream of the fan 7, the air mass flow A passes a traction battery (not shown) for cooling the same.

Über eine Nutzungsdauer des Elektrofahrzeugs 100 kann es dazu kommen, dass das Kühlernetz 1 verschmutzt wird. Dies führt zu einer zumindest teilweisen Blockierung des Luftmassenstroms A am Kühlernetz 1, wenn dieser in den Kühlluftpfad 3 eingeleitet wird. Ferner können auch Verunreinigungen in den Kühlluftpfad 3 eingetragen werden. In beiden Fällen kommt, anders ausgedrückt, zu einer Verschmutzung des Kühlluftpfads 3. Dies führt zu einem verminderten Luftmassenstrom A, der zur Traktionsbatterie geführt wird, wenn der Lüfter mit einem PWM-Ansteuerungssignal mit einem Referenz-Verlauf 201 angesteuert wird. Der Referenz-Verlauf 201 ist für einen Fall ermittelt, in dem keine Verschmutzung des Kühlluftpfads 3 vorliegt.Over the period of use of the electric vehicle 100, the cooling system 1 may become soiled. This leads to an at least partial blocking of the air mass flow A at the cooling network 1 when it is introduced into the cooling air path 3 . Furthermore, impurities can also be introduced into the cooling air path 3 . In both cases, to put it another way, the cooling air path 3 becomes contaminated. This leads to a reduced air mass flow A, which is routed to the traction battery if the fan is controlled with a PWM control signal with a reference profile 201 . The reference course 201 is determined for a case in which there is no contamination of the cooling air path 3 .

In 2 sind zwei Diagramme gezeigt, in welchen eine an dem Lüftermotor angelegte Spannung U und ein von dem Lüftermotor aufgenommener Strom I über die Zeit t dargestellt sind. Im Speziellen sind der Referenz-Verlauf 201 und ein Ist-Verlauf 203 des PWM-Ansteuerungssignals (Spannung) dargestellt. Ferner sind ein Referenz-Verlauf 202 und ein Ist-Verlauf 204 des Stroms, die aus dem Referenz-Verlauf 201 und dem Ist-Verlauf 203 des PWM-Ansteuerungssignals ermittelt/abgeleitet werden können, schematisch und qualitativ dargestellt.In 2 two diagrams are shown in which a voltage U applied to the fan motor and a current I consumed by the fan motor are shown over time t. In particular, the reference profile 201 and an actual profile 203 of the PWM control signal (voltage) are shown. Furthermore, a reference profile 202 and an actual profile 204 of the current, which can be determined/derived from the reference profile 201 and the actual profile 203 of the PWM control signal, are shown schematically and qualitatively.

Der Ist-Verlauf 203 des PWM-Ansteuerungssignals entspricht einem beispielhaften Verlauf des PWM-Ansteuerungssignals in einem Fall, in dem eine Verschmutzung des Kühlluftpfads 3 vorliegt. Entsprechendes gilt für den Ist-Verlauf 204 des Stroms.The actual profile 203 of the PWM control signal corresponds to an exemplary profile of the PWM control signal in a case in which the cooling air path 3 is contaminated. The same applies to the actual profile 204 of the current.

In dem Referenz-Verlauf 201 des PWM-Ansteuerungssignals ist eine Periodendauer (Schaltperiode) T0 und eine Einschaltdauer t0 eingetragen. Die Periodendauer T0 in dem Referenz-Verlauf 201 und dem Ist-Verlauf 203 ist konstant und kann bspw. 40 Hz betragen. Entsprechend ist die Periodendauer T0 und eine Einschaltdauer t1 des Ist-Verlaufs 203 des PWM-Ansteuerungssignals eingetragen. Das Verhältnis von Einschaltdauer zu Periodendauer entspricht einem Tastgrad des PWM-Ansteuerungssignals.A period duration (switching period) T 0 and a switch-on duration t 0 are entered in the reference curve 201 of the PWM control signal. The period duration T 0 in the reference profile 201 and the actual profile 203 is constant and can be 40 Hz, for example. The period duration T 0 and a switch-on duration t 1 of the actual profile 203 of the PWM control signal are entered accordingly. The ratio of duty cycle to period corresponds to a duty cycle of the PWM drive signal.

Vorliegend ist die Einschaltdauer t0 bei dem Referenz-Verlauf 201 des PWM-Ansteuerungssignals konstant. Entsprechendes gilt für die Einschaltdauer t1 des Ist-Verlaufs 203 des PWM-Ansteuerungssignals. In anderen Beispielen können die Einschaltdauern t0, t1 variieren.In the present case, the on-time t 0 is constant for the reference curve 201 of the PWM control signal. The same applies to the on-time t 1 of the actual curve 203 of the PWM control signal. In other examples, the duty cycles t 0 , t 1 may vary.

Beim Ist-Verlauf 203 des PWM-Ansteuerungssignals liegt eine Verschmutzung in dem Kühlluftluftpfad 3 vor, daher wird der Lüfter 3 gegenüber dem Referenz-Verlauf 201 des PWM-Ansteuerungssignals mit einem größeren PWM-Ansteuerungssignal bzw. mit einem größeren Tastgrad betrieben, um die gleiche Kühlleistung zum Kühlen der Traktionsbatterie bereitzustellen. Daher gilt t1 > t0. Denn ausgehend von einer Verschmutzung des Kühlluftpfads 3 würde der Luftmassenstrom A beim Ansteuern des Lüfters 7 mit dem Referenz-Verlauf 201 des PWM-Ansteuerungssignals sinken. Entsprechend würde auch die Kühlleistung sinken. Daher muss der Lüfter 7 mit dem größerem PWM-Ansteuerungssignal gemäß dem Ist-Verlauf 203 des PWM-Ansteuerungssignals angesteuert werden als beim Referenz-Verlauf 201 des PWM-Ansteuerungssignals. Daher ist der Tastgrad des Ist-Verlaufs 203 (Ist-Tastgrad) größer als der Tastgrad des Referenz-Verlaufs 201 (Referenz-Tastgrad) des PWM-Ansteuerungssignals. Ferner weisen die Ist-Verläufe 203, 204 eine längere Signal-/Verlaufsdauer auf als die Referenz-Verläufe 201, 202, um einen längeren Betrieb des Lüfters 7 zu ermöglichen, wodurch länger gekühlt wird.In the case of the actual curve 203 of the PWM control signal, there is contamination in the cooling air path 3, which is why the fan 3 is operated with a larger PWM control signal or with a larger duty cycle compared to the reference curve 201 of the PWM control signal, in order to Provide cooling capacity for cooling the traction battery. Therefore, t 1 > t 0 . This is because, based on contamination of the cooling air path 3, the air mass flow A would drop when the fan 7 is controlled with the reference curve 201 of the PWM control signal. The cooling capacity would also decrease accordingly. The fan 7 must therefore be controlled with the larger PWM control signal according to the actual curve 203 of the PWM control signal than in the reference curve 201 of the PWM control signal. Therefore, the duty cycle of the actual waveform 203 (actual duty cycle) is larger than the duty cycle of the reference waveform 201 (reference duty cycle) of the PWM drive signal. Furthermore, the actual curves 203, 204 have a longer signal/curve duration than the reference curves 201, 202 in order to allow longer operation of the fan 7, as a result of which cooling takes longer.

Der Tastgrad des PWM-Ansteuerungssignals beeinflusst den aufgenommen Strom. So ist ein Maximalwert des Referenz-Verlaufs 202 (Referenz-Maximalwert) kleiner als der Maximalwert des Ist-Verlaufs 204 des Stroms (Ist-Maximalwert), da ein Tastgrad des Referenz-Verlaufs 201 des PWM-Ansteuerungssignals kleiner ist als ein Tastgrad des Ist-Verlaufs 203 des PWM-Ansteuerungssignals. Der Maximalwert ist der Stromwert an den Maxima bzw. Peaks der Stromverläufe 202, 204.The duty cycle of the PWM drive signal affects the current drawn. A maximum value of the reference curve 202 (reference maximum value) is smaller than the maximum value of the actual curve 204 of the current (actual maximum value), since a duty cycle of the reference curve 201 of the PWM control signal is smaller than a duty cycle of the actual - Course 203 of the PWM control signal. The maximum value is the current value at the maxima or peaks of the current curves 202, 204.

In 3 ist ein Diagramm gezeigt, in dem beispielhaft und qualitativ ein Referenz-Verlauf 301 und ein Ist-Verlauf 303 des (von dem Lüftermotor aufgenommenen) Stroms über einen Ladevorgang der Traktionsbatterie dargestellt sind. 3 zeigt ein anderes Beispiel als in 2. In dem Diagramm ist der Strom I über die Zeit t aufgetragen. Aus 3 ist ersichtlich, dass der Ist-Verlauf 303 des Stroms im Vergleich zum Referenz-Verlauf 301 einen höheren Maximalwert und eine längere Dauer aufweist.In 3 a diagram is shown in which a reference curve 301 and an actual curve 303 of the current (consumed by the fan motor) are shown as an example and qualitatively over a charging process of the traction battery. 3 shows a different example than in 2 . The current I is plotted against time t in the diagram. Out of 3 it can be seen that the actual profile 303 of the current has a higher maximum value and a longer duration in comparison to the reference profile 301 .

4 zeigt ein Verfahren 400 zum Feststellen einer Verschmutzung des Kühlluftpfads 3 gemäß einer Ausführungsform. Dabei stellen S und E einen Start bzw. ein Ende des Verfahrens 400 dar. 4 FIG. 4 shows a method 400 for determining contamination of the cooling air path 3 according to an embodiment. S and E represent a start and an end, respectively, of the method 400.

In 401 wird ein Ladevorgang zum Aufladen der Traktionsbatterie gestartet.In 401 a charging process for charging the traction battery is started.

In 402 wird ermittelt bzw. geprüft, ob ein Betrieb des Lüfters 7 (Lüfterbetrieb) zum Kühlen der Traktionsbatterie erforderlich ist. Dies kann bspw. über eine Temperaturregelung erfolgen, die die Batterietemperatur in einem vorbestimmten Sollbereich einstellt. Ergibt die Prüfung in 402, dass der Lüfterbetrieb erforderlich ist, wird der Lüftermotor in 403a mit einem entsprechenden PWM-Ansteuerungssignal angesteuert. Ergibt die Prüfung in 402, dass kein Lüfterbetrieb erforderlich ist, springt das Verfahren 400 zu 406. In 406 wird geprüft, ob die Traktionsbatterie einen vorbestimmbaren Ladezustand (bspw. voll aufgeladen) erreicht hat.In 402 it is determined or checked whether operation of the fan 7 (fan operation) is required to cool the traction battery. This can be done, for example, via a temperature control that sets the battery temperature within a predetermined target range. If the check in 402 shows that fan operation is necessary, the fan motor is activated in 403a with a corresponding PWM activation signal. If the check in 402 shows that no fan operation is necessary, the method 400 jumps to 406. In 406 it is checked whether the traction battery has reached a predeterminable state of charge (for example fully charged).

In 404 wird der Ist-Verlauf 203 des PWM-Ansteuerungssignals (über den Ladevorgang) erfasst.In 404, the actual profile 203 of the PWM control signal (via the charging process) is recorded.

In 405 wird der Referenz-Verlauf 201 des PWM-Ansteuerungssignals (für den Ladevorgang) ermittelt. Der Referenz-Verlauf 201 kann bspw. aus einer in dem Steuergerät 9 abgelegten Datenbank abgerufen werden. Die Reihenfolge von 404 und 405 kann vertauscht werden.In 405, the reference profile 201 of the PWM control signal (for the charging process) is determined. The reference profile 201 can be retrieved from a database stored in the control unit 9, for example. The order of 404 and 405 can be swapped.

Anschließend erfolgt in 406 die oben erwähnte Prüfung, ob der vorbestimmbare Ladezustand erreicht ist. Ist das Ergebnis der Prüfung negativ, springt das Verfahren 400 wieder zu 402. Ist das Ergebnis positiv, so geht das Verfahren 400 weiter zu 407.Then, in 406, the above-mentioned check is carried out as to whether the predeterminable state of charge has been reached. If the result of the check is negative, the method 400 jumps back to 402. If the result is positive, the method 400 continues to 407.

In 407 wird ein Verlaufsunterschied zwischen dem Referenz-Verlauf 201 und dem Ist-Verlauf 203 des PWM-Ansteuerungssignals ermittelt.In 407 a profile difference between the reference profile 201 and the actual profile 203 of the PWM control signal is determined.

In 408 wird geprüft, ob der Verlaufsunterschied einen entsprechenden vorbestimmbaren Grenzwert überschreitet. So kann bspw. geprüft werden, ob ein Unterschied hinsichtlich eines Tastgrads, insbesondere eines mittleren Tastgrads (bspw. über ein vorbestimmbares Zeitfenster), zwischen dem Referenz-Verlauf 201 und dem Ist-Verlauf 203 ein vorbestimmbares Tastgradgrenzverhältnis überschreitet. Zusätzlich oder alternativ kann geprüft werden, ob ein Unterschied hinsichtlich einer Ansteuerdauer (Signaldauer) zwischen den Verläufen 201, 203 einen vorbestimmbaren Dauergrenzwert überschreitet.In 408 it is checked whether the difference in the course exceeds a corresponding predeterminable limit value. For example, it can be checked whether a difference in terms of a duty cycle, in particular an average duty cycle (e.g. over a predeterminable time window), between the reference profile 201 and the actual profile 203 exceeds a predefinable duty cycle limit ratio. Additionally or alternatively, it can be checked whether a difference in terms of an activation duration (signal duration) between the curves 201, 203 exceeds a predeterminable duration limit value.

Ist das Ergebnis der Prüfung 408 negativ, d.h. der Verlaufsunterschied ist kleiner als der vorbestimmbare Grenzwert, dann wird das Verfahren 400 beendet. Mit anderen Worten, es wird keine Verschmutzung des Kühlluftpfads 3 festgestellt.If the result of check 408 is negative, i.e. the curve difference is less than the predeterminable limit value, then method 400 is ended. In other words, no contamination of the cooling air path 3 is detected.

Ist das Ergebnis der Prüfung 408 positiv, geht das Verfahren 400 zu 409 über. In 409 wird festgestellt, dass eine Verschmutzung des Kühlluftpfads 3 vorliegt. Ferner kann in 409 ein Feststellungszähler um eins erhöht werden. In manchen Beispielen kann der Feststellungszähler nur erhöht werden, wenn eine vorbestimmbare Mindestladezeit zum Erreichen des vorbestimmbaren Ladezustands erreicht oder überschritten wird.If the result of test 408 is positive, method 400 proceeds to 409 . In 409 it is determined that the cooling air path 3 is contaminated. Also in 409, a determination counter may be incremented by one. In some examples, the determination counter may be incremented only when a predeterminable minimum charge time to reach the predeterminable state of charge is met or exceeded.

In 410 wird geprüft, ob der Feststellungszähler einen (weiteren) vorbestimmbaren Zählergrenzwert überschreitet. Falls nein, wird das Verfahren 400 beendet. Falls ja, kann in 411 der Feststellungszähler durch einen Kundendienst, bspw. in einer Werkstatt, ausgelesen werden.In 410 it is checked whether the detection counter exceeds a (further) predeterminable counter limit value. If no, the method 400 ends. If so, in 411 the determination counter can be read out by customer service, for example in a workshop.

In 412 wird geprüft, ob der Feststellungszähler einen vorbestimmbaren Zählergrenzwert überschreitet. Falls nein, wird das Verfahren 400 beendet.In 412 it is checked whether the detection counter exceeds a predeterminable counter limit value. If no, the method 400 ends.

Falls das Ergebnis der Prüfung in 412 positiv ist, wird in 413 ein Warnsignal an den Fahrer ausgegeben, um ihn darauf aufmerksam zu machen, dass eine Reinigung des Kühlluftpfads 3 erforderlich ist.If the result of the check in 412 is positive, a warning signal is output to the driver in 413 to draw his attention to the fact that the cooling air path 3 needs to be cleaned.

In einer alternativen Ausführungsform zum Verfahren 400 können auch der Referenz-Verlauf 202 und der Ist-Verlauf 204 des Stroms herangezogen werden anstatt des Referenz-Verlaufs 201 und des Ist-Verlaufs 203 des PWM-Ansteuerungssignals. Entsprechend werden in 408 der Referenz-Verlauf 202 und der Ist-Verlauf 204 des Stroms hinsichtlich des Maximalwerts miteinander verglichen anstatt des Tastgrads.In an alternative embodiment to the method 400, the reference profile 202 and the actual profile 204 of the current can also be used instead of the reference profile 201 and the actual profile 203 of the PWM control signal. Correspondingly, in 408 the reference profile 202 and the actual profile 204 of the current are compared with one another with regard to the maximum value instead of the duty cycle.

BezugszeichenlisteReference List

11
Kühlernetzradiator mesh
33
Kühlluftpfadcooling air path
55
Kühlercooler
77
LüfterFan
99
Steuergerätcontrol unit
100100
Fahrzeugvehicle
201201
Referenz-Verlauf des PWM-AnsteuerungssignalsReference course of the PWM control signal
202202
Referenz-Verlauf des vom Lüftermotor aufgenommenen StromsReference history of the current drawn by the fan motor
203203
Ist-Verlauf des PWM-AnsteuerungssignalsActual progression of the PWM control signal
204204
Ist-Verlauf des vom Lüftermotor aufgenommenen StromsActual history of the current consumed by the fan motor
301301
Referenz-Verlauf des vom Lüftermotor aufgenommenen StromsReference history of the current drawn by the fan motor
303303
Ist-Verlauf des vom Lüftermotor aufgenommenen StromsActual history of the current consumed by the fan motor
400400
Verfahren zum Feststellen einer Verschmutzung des KühlluftpfadsMethod for detecting contamination of the cooling air path
AA
Luftmassenstromair mass flow
t0t0
Einschaltzeit im Referenz-VerlaufSwitch-on time in the reference history
T0T0
Periodendauer im Referenz-VerlaufPeriod length in the reference history
t1t1
Einschaltzeit im Ist-VerlaufSwitch-on time in the actual history
T1T1
Periodendauer im Ist-VerlaufPeriod duration in the actual history

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102012218190 A1 [0004]DE 102012218190 A1 [0004]

Claims (10)

Verfahren (400) zum Feststellen einer Verschmutzung eines Kühlluftpfads (3) für eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs (100), wobei das Kühlen mit einem Lüfter (7) erfolgt und das Verfahren (400) umfasst: Ermitteln eines Referenz-Verlaufs (201, 202) einer Lüfterkenngröße; Erfassen eines Ist-Verlaufs der (203, 204) Lüfterkenngröße; Ermitteln eines Verlaufsunterschieds zwischen dem Referenz-Verlauf (201, 202) und dem Ist-Verlauf (203, 204); und Feststellen, dass eine Verschmutzung vorliegt anhand des Verlaufsunterschieds.Method (400) for determining contamination of a cooling air path (3) for a traction battery of an electric vehicle (100), the cooling taking place with a fan (7) and the method (400) comprising: determining a reference profile (201, 202) of a fan parameter; detecting an actual course of the (203, 204) fan parameter; determining a history difference between the reference history (201, 202) and the actual history (203, 204); and Determining that there is contamination based on the course difference. Verfahren (400) nach Anspruch 1, wobei der Verlaufsunterschied mindestens eines von folgendem berücksichtigt: einem Tastgrad, einer Dauer und einem Maximalwert.Method (400) according to claim 1 , wherein the history difference takes into account at least one of: a duty cycle, a duration, and a maximum value. Verfahren (400) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Referenz-Verlauf (201, 202) und der Ist-Verlauf (203, 204) indikativ für ein pulsweitenmoduliertes Steuerungssignal für den Lüfter (7) sind.Method (400) according to claim 1 or 2 , wherein the reference course (201, 202) and the actual course (203, 204) are indicative of a pulse width modulated control signal for the fan (7). Verfahren (400) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei festgestellt wird, dass eine Verschmutzung vorliegt, wenn der Verlaufsunterschied einen vorbestimmbaren Grenzwert überschreitet.Method (400) according to one of the preceding claims, it being determined that there is contamination if the difference in the course exceeds a predeterminable limit value. Verfahren (400) nach Anspruch einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren (400) während eines stationären Betriebszustands des Elektrofahrzeugs (100) durchgeführt wird.Method (400) according to Claim one of the preceding claims, the method (400) being carried out during a stationary operating state of the electric vehicle (100). Verfahren (400) nach Anspruch 5, wobei der stationäre Betriebszustand einen Ladevorgang des Elektrofahrzeugs (100) umfasst.Method (400) according to claim 5 , wherein the stationary operating state comprises a charging process of the electric vehicle (100). Verfahren (400) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Verlaufsunterschied für einen vorbestimmbaren Zeitabschnitt des Referenz-Verlaufs (201, 202) und des Ist-Verlaufs (203, 204) ermittelt wird.Method (400) according to one of the preceding claims, in which the course difference is determined for a predeterminable time segment of the reference course (201, 202) and the actual course (203, 204). Verfahren (400) nach Anspruch einem der Ansprüche, ferner umfassend: Erhöhen eines Feststellungszählers, wenn festgestellt wird, dass eine Verschmutzung vorliegt; und Ausgeben eines Warnsignals, wenn der Feststellungszähler einen vorbestimmbaren Zählergrenzwert überschreitet.The method (400) of claim any one of the claims, further comprising: incrementing a detection counter when it is determined that contamination is present; and issuing a warning signal when the detection counter exceeds a predeterminable counter limit. Verfahren (400) nach Anspruch einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Referenz-Verlauf (201, 202) abhängig ist von einem Betriebszustand, insbesondere einem Alterungszustand, der Traktionsbatterie.Method (400) according to Claim one of the preceding claims, in which the reference curve (201, 202) is dependent on an operating state, in particular an aging state, of the traction battery. Steuergerät (9), das dazu eingerichtet ist, das Verfahren (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.Control unit (9), which is set up to the method (400) according to one of Claims 1 until 9 to perform.
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