DE102021111631A1 - Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Fahrzeugs, Energiemanagementvorrichtung und Fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Fahrzeugs, Energiemanagementvorrichtung und Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes (2) eines Fahrzeugs (1). Das Bordnetz (2) umfasst eine Energiespeichervorrichtung (3), zumindest einen elektrischen Verbraucher (4) und eine Energiemanagementvorrichtung (5).
In dem Verfahren wird die Energiespeichervorrichtung (3) in einem Ladevorgang durch eine externe Energiequelle (16) geladen. Es ist vorgesehen, dass durch die Energiemanagementvorrichtung (5) während des Ladevorgangs fortlaufend eine Einhaltung zumindest eines vorbestimmten Ladeparameterbereichs (7) zumindest eines Ladeparameters (6) der Energiespeichervorrichtung (3) überwacht wird. Im Falle einer Abweichung des zumindest einen Ladeparameters (6) von dem vorbestimmten Ladeparameterbereich (7) wird durch die Energiemanagementvorrichtung (5) der zumindest eine elektrische Verbraucher (4) des Bordnetzes (2) nach einem vorbestimmten Ausgleichsverfahren angesteuert, um den zumindest einen vorbestimmten Ladeparameter (6) in den zumindest einen vorbestimmten Ladeparameterbereich (7) einzuregeln.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Fahrzeugs, eine Energiemanagementvorrichtung sowie ein Fahrzeug umfassend eine Energiemanagementvorrichtung.
  • Um eine Schädigung von Batteriezellen während Ladevorgängen zu verhindern, ist es beim Hochvoltladen von Batteriezellen üblich, ein sogenanntes geregeltes Ladeverfahren durchzuführen. In diesem geregelten Ladeverfahren werden Ladeparameter der Batterie überwacht und entsprechend dieser Parameter der Ladestrom und/oder die Ladespannung geregelt. Während des geregelten Ladens werden insbesondere sogenannte Ladekennlinien berücksichtigt, welche den zu verwendenden Ladestrom beziehungsweise die zu verwendende Ladespannung in Abhängigkeit eines Ladezustands und/oder einer Temperatur der Batterie beschreiben. Dadurch kann verhindert werden, dass die Batterie in einem Ladezustand geladen wird, der zu einer Schädigung oder vorzeitigen Alterung der Batterie führen kann.
  • Bei Niedervolt-Bordnetzen des Fahrzeugs erfolgen Ladevorgänge in der Regel ungeregelt. Dabei werden ein bestimmter Ladestrom beziehungsweise eine bestimmte Ladespannung zum Laden der Batterie verwendet. Gegebenenfalls sind in dem Ladegerät für eine jeweilige Batterieart eine Ladekennlinie und/oder ein Entladungskennlinie hinterlegt, welche jedoch temperaturunabhängig sind. Dadurch, dass kein geregelter Ladevorgang erfolgt, kann es vorkommen, dass die Batterie mit einer Ladespannung oder einem Ladestrom geladen wird, welche bei einer gegenwärtigen Temperatur der Batterie zu einer Schädigung der Batterie führen können. Schlimmstenfalls kann es zu einem thermischen Ereignis, beispielsweise einer Hitzeentwicklung in der Batterie kommen.
  • Aus dem Stand der Technik ist in der EP 3 149 831 B1 ein elektrisches Energiespeichersystem bekannt. Es ist vorgesehen, dass das elektrische Energiespeichersystem für ein Fahrzeug einen Temperatursensor aufweist, der dazu ausgebildet ist, eine Temperatur einer Batterie zu detektieren. Eine Steuerung des elektrischen Energiespeichersystems ist dazu eingerichtet, eine Laderegelung und eine Temperaturregelung durchzuführen, wenn die Temperatur der Batterie kleiner oder gleich einer vorbestimmten Temperatur ist. Um die Temperatur der Batterie zu erhöhen, umfasst das System eine Batterieheizung.
  • Die US 2009 0020346 A1 offenbart eine Vorrichtung mit einer wiederaufladbaren Batterie in einem Elektrofahrzeug.
  • Die US 2009 0114463 A1 offenbart ein Kontrollsystem für Plug-in Hybridfahrzeuge. Das System ist dazu eingereicht, einen Abstand zwischen einem Orientierungspunkt und einer ermittelten momentanen Position des Fahrzeugs zu ermitteln und zu bestimmen, wann eine Ladeabbauphase optimal eingeleitet werden soll. Dadurch können ein längerer Fahrzeitraum mit einer tiefenentladenen Batterie und eine Anzahl der Tiefenentladezyklen der Batterie reduziert werden, wodurch die Lebensdauer der Batterie verlängert werden kann.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die es ermöglicht, einen Batterieverschleiss während eines ungeregelten Ladevorgangs zu minimieren.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Fahrzeugs, umfassend eine Energiespeichervorrichtung, zumindest einen elektrischen Verbraucher und eine Energiemanagementvorrichtung. Mit anderen Worten umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben des Bordnetzes des Fahrzeugs. Das Fahrzeug kann ein mittels eines Verbrennungsmotors, eines Hybridmotors oder eines Elektromotors betriebenes Fahrzeug sein. Das Bordnetz des Fahrzeugs umfasst die Energiespeichervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, elektrische Energie zu speichern und zum Betreiben zumindest eines elektrischen Verbrauchers des Bordnetzes abzugeben. Das Bordnetz umfasst auch eine Energiemanagementvorrichtung, wobei diese einen Mikrocontroller oder Mikroprozessor zum Steuern und Regeln des Bordnetzes aufweisen kann. Die Energiemanagementvorrichtung ist dazu eingerichtet, die elektrischen Verbraucher des Bordnetzes anzusteuern, um deren Bedarf an elektrischer Leistung zu erhöhen oder zu erniedrigen.
  • Es ist vorgesehen, dass in dem Verfahren die Energiespeichervorrichtung bei einem Ladevorgang durch eine externe Energiequelle geladen wird. Bei der externen Energiequelle kann es sich beispielsweise um eine Ladesäule oder eine Haushaltssteckdose handeln. Die externe Energiequelle kann dabei elektrische Energie, aufweisend einen Ladestrom oder eine Ladespannung bereitstellen, wobei jedoch keine Regelung des Ladestroms und/oder der Ladespannung in Abhängigkeit eines Betriebsparameters der Energiespeichervorrichtung erfolgen kann. Mit anderen Worten kann es sich insbesondere um einen Ladevorgang der Energiespeichervorrichtung durch eine ungeregelte externe Energiequelle handeln. Eine „ungeregelte“ externe Energiequelle ist hier so zu verstehen, dass diese nicht dazu eingerichtet ist, den Ladevorgang zu regeln. Dabei kann das Problem auftreten, dass es aufgrund der fehlenden Regelung der externen Energiequelle zu einer Schädigung der Energiespeichervorrichtung während des Ladevorgangs kommen kann, wenn ein ungeeigneter Ladestrom und/oder eine ungeeignete Ladespannung zum Laden der Energiespeichervorrichtung verwendet werden. Aus diesem Grund ist es vorgesehen, dass durch die Energiemanagementvorrichtung während des Ladevorgangs fortlaufend eine Einhaltung zumindest eines vorbestimmten Ladeparameterbereichs zumindest eines Ladeparameters der Energiespeichervorrichtung überwacht wird. Mit anderen Worten wird während des Ladevorgangs der zumindest eine Ladeparameter durch die Energiemanagementvorrichtung überwacht. Die Überwachung kann beispielsweise mittels Sensoren an der Energiespeichervorrichtung erfolgen. Der zumindest eine Ladeparameter kann Parameter betreffend die Leistungsbereitstellung durch die externe Energiequelle oder beispielsweise einen Ladezustand der Energiespeichervorrichtung betreffen. Der vorbestimmte Ladeparameterbereich kann einen Bereich des Wertes des zumindest einen Ladeparameters beschreiben, in welchem von keiner Schädigung der Energiespeichervorrichtung ausgegangen wird. Es kann sich insbesondere um einen Soll-Bereich für den zumindest einen Ladeparameter handeln. Im Fall einer Abweichung des zumindest einen Ladeparameters von dem vorbestimmten Parameterbereich wird durch die Energiemanagementvorrichtung der zumindest eine elektrische Verbraucher des Bordnetzes nach einem vorbestimmten Ausgleichsverfahren angesteuert, um den zumindest einen vorbestimmten Ladeparameter in den zumindest einen vorbestimmten Parameterbereich einzuregeln. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass durch die Energiemanagementvorrichtung mehrmals während des Ladevorgangs überwacht wird, ob der vorbestimmte Parameterbereich durch den zumindest einen Ladeparameter verlassen wird. Wenn dies der Fall ist, ist es vorgesehen, dass nach dem vorbestimmten Ausgleichsverfahren der zumindest eine elektrische Verbraucher des Bordnetzes durch die Energiemanagementvorrichtung angesteuert wird, um den zumindest einen Ladeparameter derart zu beeinflussen, dass er sich wieder in dem vorbestimmten Ladeparameterbereich befindet. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass im Fall einer zu schnell erfolgenden Aufladung die Energiespeichervorrichtung, beschrieben durch eine Änderung des Ladezustands der Energiespeichervorrichtung durch Zeit, den vorbestimmten Parameterbereich verlässt. Um dem entgegenzuwirken, kann durch die Energiemanagementvorrichtung der zumindest eine elektrische Verbraucher angesteuert werden, um dessen Leistungsaufnahme zu erhöhen. Dadurch kann der Anstieg des Ladezustands in der Energiespeichervorrichtung reduziert werden, so dass sich der Anstieg des Ladezustands wieder in dem vorbestimmten Ladeparameterbereich befindet.
  • Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass durch eine Ansteuerung der elektrischen Verbraucher des Bordnetzes ein nicht durch die externe Energiequelle geregelter Ladevorgang der Energiespeichervorrichtung beeinflusst werden kann, um einen Verschleiss der Energiespeichervorrichtung zu reduzieren.
  • Die Erfindung umfasst auch optionale Weiterbildungen, durch die sich weitere Vorteile ergeben.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass durch die Energiemanagementvorrichtung ein Hinweissignal ausgegeben wird, wenn der zumindest eine Ladeparameter von dem vorbestimmten Parameterbereich und/oder einem vorbestimmten kritischen Ladeparameterbereich abweicht. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass ein Verlassen des vorbestimmten Parameterbereichs oder des vorbestimmten kritischen Ladeparameterbereichs durch den zumindest einen Ladeparameter zu der Ausgabe des Hinweissignals durch die Energiemanagementvorrichtung führt. Bei dem Hinweissignal kann es sich insbesondere um ein Signal handeln, das zur Ausgabe eines beispielsweise akustischen oder visuellen Signals an einen Fahrer des Fahrzeugs durch eine Ausgabevorrichtung führen kann. Der Fahrer des Fahrzeugs kann somit aufgefordert werden, den nicht durch die externe Energiequelle geregelten Ladevorgang der Energiespeichervorrichtung zu beenden. Der vorbestimmte kritische Ladeparameterbereich kann einen Wertebereich für den zumindest einen Ladeparameter beschreiben, außerhalb dessen es zu einer Schädigung oder einem Ausfall der Energiespeichervorrichtung kommen kann.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass durch die Energiemanagementvorrichtung eine Trennvorrichtung angesteuert wird, wenn der zumindest eine Ladeparameter von dem vorbestimmten kritischen Ladeparameterbereich abweicht. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass die Energiemanagementvorrichtung die Energiespeichervorrichtung durch ein Ansteuern der Trennvorrichtung von dem Bordnetz abtrennt, falls der zumindest eine Ladeparameter von dem vorbestimmten kritischen Ladeparameterbereich abweicht. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Energiespeichervorrichtung durch eine als pyrotechnisches Trennelement oder Relais gestaltete Trennvorrichtung von dem Bordnetz getrennt wird, wenn der zumindest eine Ladeparameter Werte aufweist, die zu einer Schädigung der Energiespeichervorrichtung führen können. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Schädigung der Energiespeichervorrichtung oder eine Hitzeentwicklung der Energiespeichervorrichtung durch ein rechtzeitiges Trennen der Energiespeichervorrichtung von dem Bordnetz verhindert werden kann.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der zumindest eine Ladeparameter eine Batterietemperatur und/oder eine Ladespannung und/oder einen Ladestrom umfasst. Mit anderen Worten wird durch die Energiemanagementvorrichtung während des Ladevorgangs die Batterietemperatur und/oder die Ladespannung und/oder der Ladestrom überwacht. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass Ladeparameter gewählt sind, deren konkrete Werte für die Durchführung eines schädigungsfreien Ladevorgangs erforderlich sind. Insbesondere durch die Überwachung der Batterietemperatur kann es möglich sein, eine Schädigung der Batterie durch ein Laden bei einer erhöhten oder einer zu niedrigen Temperatur zu vermeiden.
  • Eine Weiterbildung sieht vor, dass der zumindest eine Ladeparameter einen Ladezustand umfasst. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass während des nicht durch die externe Energiequelle geregelten Ladevorgangs durch die Energiemanagementvorrichtung der Ladezustand der Energiespeichervorrichtung, welcher angibt, in welchem Ausmaß Energie durch den Energiespeicher gespeichert wird, überwacht wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass insbesondere die schädlichen Überladezustände und/oder Tiefentladezustände vermieden werden können.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass den elektrischen Verbrauchern ein jeweiliger Prioritätswert zugeordnet ist und durch die Energiemanagementvorrichtung bei einer Abweichung des zumindest einen Ladeparameters von dem vorbestimmten Parameterbereich elektrische Verbraucher eines ersten Prioritätswerts angesteuert werden und durch die Energiemanagementvorrichtung bei einer Abweichung des zumindest einen Ladeparameters von dem vorbestimmten kritischen Parameterbereich zusätzlich elektrische Verbraucher eines zweiten Prioritätswerts angesteuert werden. Mit anderen Worten ist jedem der elektrischen Verbraucher ein jeweiliger Prioritätswert zugeordnet, welcher angeben kann, wie relevant der elektrische Verbraucher für einen Betrieb des Fahrzeugs ist. Es kann vorgesehen, dass der erste Prioritätswert elektrischen Verbrauchern zugeordnet ist, welche lediglich Komfortfunktionen, wie beispielsweise eine Klimaanlage, aufweisen. Betriebsrelevanten elektrischen Verbrauchern, wie beispielsweise eine Leuchtvorrichtung eines Fahrzeugs, können dem zweiten Prioritätswert zugeordnet sein. Es ist somit vorgesehen, dass im Fall eines Verlassens des vorbestimmten Ladeparameterbereichs zunächst für einen Fahrzeugbetrieb nicht relevante elektrische Verbraucher abgeschaltet werden. Befindet sich der zumindest eine Ladeparameter außerhalb des vorbestimmten kritischen Ladebereichs, können elektrische Verbraucher durch die Energiemanagementvorrichtung angesteuert werden, welche für einen Betrieb des Fahrzeugs wichtiger sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass zuerst Komfortfunktionen abgeschaltet werden, bevor wichtigere Funktionen des Fahrzeugs deaktiviert werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass durch die Energiemanagementvorrichtung ein Funksignal an einen externen Empfänger versandt wird, wenn der zumindest eine Ladeparameter von dem vorbestimmten Parameterbereich und/oder einem vorbestimmten kritischen Ladeparameterbereich abweicht. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass im Fall eines Abweichens des Ladeparameters von dem vorbestimmten Parameterbereich und/oder dem vorbestimmten kritischen Ladeparameterbereich ein externer Empfänger durch eine Aussendung des Funksignals durch die Energiemanagementvorrichtung informiert wird. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Pannendienst informiert wird, falls es zu einem Verlassen des vorbestimmten kritischen Ladeparameterbereichs kommt.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Bordnetz ein Niedervoltbordnetz des Fahrzeugs ist. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Bordnetz um ein Bordnetz des Fahrzeugs zur Bereitstellung eines Niedervoltniveaus. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Verfahren in einem Bordnetz angewandt wird, welches in der Regel ungeregelte Ladevorgänge durchführt.
  • Die Erfindung umfasst eine Energiemanagementvorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Betreiben eines Bordnetzes. Die Energiemanagementvorrichtung kann beispielsweise in einem Fahrzeug angeordnet sein, um das eine Bordnetz und weitere eventuelle Bordnetze des Fahrzeugs zu überwachen.
  • Die Erfindung umfasst auch ein Fahrzeug, aufweisend eine Energiemanagementvorrichtung. Das Fahrzeug kann insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen sein.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Perspektivansicht eines Fahrzeugs mit einem Bordnetz.
  • Die einzige Figur beschreibt schematisch ein Fahrzeug 1, das ein Bordnetz aufweist. Das Bordnetz 2 weist eine Energiespeichervorrichtung 3 auf, wobei es sich beispielsweise um einen Blei- oder Lithium-Akkumulator handeln kann, welcher zur Speicherung elektrischer Energie zur Versorgung des Bordnetzes 2 eingerichtet sein kann. Das Bordnetz 2 weist zudem zumindest einen elektrischen Verbraucher 4 auf. Elektrische Verbraucher 4 können beispielsweise elektrische Wasserpumpen, ein elektrischer Lüfter, eine Klimaanlage oder eine Heckscheibenheizung darstellen. Das Bordnetz 2 umfasst auch eine Energiemanagementvorrichtung 5, die zur Regelung des Bordnetzes 2 eingerichtet ist. Um die Energiespeichervorrichtung 3 des Bordnetzes 2 des Fahrzeugs 1 mit elektrischer Energie versorgen zu können, kann es vorgesehen sein, dass die Energiespeichervorrichtung 3 mittels eines Ladevorgangs durch eine ungeregelte externe Energiequelle 16 geladen wird. Durch das Laden der Energiespeichervorrichtung 3 durch die ungeregelte Energiequelle 16 könnte es zu einer Schädigung der Energiespeichervorrichtung 3 kommen. Dazu kann es beispielsweise durch eine Verwendung eines ungünstigen Ladestroms oder einer ungünstigen Ladespannung oder durch ein Überladen der Energiespeichervorrichtung 3 kommen. Insbesondere bei Niedervoltbordnetzen erfolgt der Ladevorgang ungeregelt, so dass durch die Energiequelle 16 keine Regelung erfolgt, um einen vorbestimmten Ladestrom oder eine vorbestimmte Ladespannung einzuregeln. Um eine Schädigung oder einen übermäßigen Verschleiss der Energiespeichervorrichtung 3 zu verhindern, kann es vorgesehen sein, dass die Energiemanagementvorrichtung 5 dazu eingerichtet ist, vorbestimmte Ladeparameter 6 zu empfangen und zu überwachen. Die Ladeparameter können beispielsweise eine Ladespannung, einen Ladestrom, einen Ladezustand der Energiespeichervorrichtung 3, einen Gesundheitszustand der Energiespeichervorrichtung oder eine Temperatur der Energiespeichervorrichtung 3 umfassen. Die Energiespeichervorrichtung kann die während des Ladevorgangs fortlaufend erfassten Ladeparameter mit dem vorbestimmten Ladeparameterbereich 7 vergleichen, um somit eine Einhaltung des Ladeparameterbereichs durch den zumindest einen Ladeparameter 6 zu überwachen. Der Ladeparameterbereich 7 kann Wertebereiche für den zumindest einen Ladeparameter 6 vorgeben, welcher zur Durchführung eines ordnungsgemäßen Ladeverfahrens notwendig sein kann. Es kann vorgesehen sein, dass im Fall einer Abweichung des zumindest einen Ladeparameters 6 von dem vorbestimmten Ladeparameterbereich durch die Energiemanagementvorrichtung 5 zumindest einer der elektrischen Verbraucher 4 des Bordnetzes 2 nach einem vorbestimmten Ausgleichsverfahren mittels eines Steuersignals 8 angesteuert wird. Das Ausgleichsverfahren hat als Gegenstand, die Ansteuerung des elektrischen Verbrauchers 4 um den vorbestimmten Ladeparameter zurück in den vorbestimmten Ladeparameterbereich 7 einzuregeln. Es kann somit vorgesehen sein, dass der zumindest eine elektrische Verbraucher 4 derart durch die Energiemanagementvorrichtung 5 angesteuert wird, dass sich dessen Leistungsbedarf erhöht, und somit ein Überschuss an durch die ungeregelte Energiequelle 16 bereitgestellter Leistung aufgefangen wird, wodurch eine Entlastung der Energiespeichervorrichtung 3 ermöglicht wird. Es kann vorgesehen sein, dass bei einem Verlassen des vorbestimmten Ladeparameterbereichs 7 durch den zumindest einen Ladeparameter 6 ein Hinweissignal 12 durch die Energiemanagementvorrichtung 5 ausgegeben wird. Dadurch kann beispielsweise ein optisches oder akustisches Signal durch das Fahrzeug 1 ausgegeben werden. Es kann vorgesehen sein, dass ein zweiter Wertebereich für den zumindest einen Ladeparameter 6 vorgegeben ist, welcher als vorbestimmter kritischer Ladeparameterbereich 9 bezeichnet werden kann. Der vorbestimmte kritische Ladeparameterbereich 9 kann beispielsweise einen Wertebereich für den zumindest einen Ladeparameter 6 beschreiben, welcher einen sicheren Betrieb der Energiespeichervorrichtung 3 ermöglicht. Kommt es zu einem Verlassen des vorbestimmten kritischen Ladeparameterbereichs durch den zumindest einen Ladeparameter 6, kann es somit zu einer Schädigung der Energiespeichervorrichtung 3 kommen. In diesem Fall kann ebenfalls ein Hinweissignal 13 ausgegeben werden, welches vorbestimmte optische und/oder akustische Ausgaben durch das Fahrzeug hervorruft. Es ist vorgesehen, dass möglichst elektrische Verbraucher 4 angesteuert werden, welche lediglich Komfortfunktionen bereitstellen und somit für einen Betrieb des Fahrzeugs unerheblich sind. Um eine Unterteilung der elektrischen Verbraucher 4 in Komfortfunktionen und relevante Verbraucher zu ermöglichen, kann jedem der elektrischen Verbraucher 4 ein Prioritätswert zugeordnet sein, wobei ein erster Prioritätswert 10 elektrische Verbraucher für Komfortfunktionen und somit geringer Priorität und ein zweiter Prioritätswert 11 elektrische Verbraucher einer höheren Priorität, welche beispielsweise für einen Betrieb des Fahrzeugs erheblich sind, kennzeichnet. Wird nun der vorbestimmte Wertebereich 7 durch den zumindest einen Ladeparameter verlassen, kann durch die Energiemanagementvorrichtung 5 zuerst mittels eines Steuersignals 8 einer oder mehrere der elektrischen Verbraucher 4 mit dem Prioritätswert 10 angesteuert werden, um den zumindest einen Ladeparameter 6 zu beeinflussen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, zuerst eine Klimaanlage als elektrischen Verbraucher 4 zu deaktivieren, wenn aus dem aktuellen Ladeparameter 6 ersichtlich ist, dass ein gegenwärtiger Ladestrom nicht ausreicht, um die elektrische Energiespeichervorrichtung 3 zu laden. Erst in einem zweiten Schritt kann es vorgesehen sein, einen elektrischen Verbraucher 4, dem der zweite Prioritätswert 11 zugewiesen ist, zu deaktivieren. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Beleuchtung des Fahrzeugs handeln. Reichen die angewandten Ausgleichsverfahren nicht aus und/oder wird der kritische Wertebereich 9 durch den zumindest einen Ladeparameter verlassen, kann es vorgesehen sein, dass durch die Energiemanagementvorrichtung 5 eine Trennvorrichtung 17 angesteuert wird, um die Energiespeichervorrichtung 3 von dem Bordnetz 2 zu trennen. Die Trennung kann beispielsweise mittels einer Öffnung eines Relais oder einer Auslösung eines pyrotechnischen Trennelements erfolgen. Dadurch kann beispielsweise eine Hitzeentwicklung in der Energiespeichervorrichtung 3 verhindert werden. Insbesondere in diesem Fall oder auch bei einer Erfassung eines Verlassens des vorbestimmten kritischen Ladeparameterbereichs 9 durch den zumindest einen Ladeparameter kann es vorgesehen, dass ein Funksignal 14 an einen externen Empfänger 15 versandt wird. Dadurch kann beispielsweise ein Pannendienst automatisch gerufen werden, wenn eine Schädigung oder Trennung der Energiespeichervorrichtung 3 erfasst wurde.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fahrzeug
    2
    Bordnetz
    3
    Energiespeichervorrichtung
    4
    Elektrischer Verbraucher
    5
    Energiemanagementvorrichtung
    6
    Ladeparameter
    7
    Ladeparameterbereich
    8
    Steuersignal
    9
    Ladeparameterbereich
    10
    erster Prioritätswert
    11
    zweiter Prioritätswerts
    12
    Hinweissignal
    13
    Hinweissignal
    14
    Funksignal
    15
    Fahrzeugexterner Empfänger
    16
    Externe Energiequelle
    17
    Trennvorrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 3149831 B1 [0004]
    • US 20090020346 A1 [0005]
    • US 20090114463 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes (2) eines Fahrzeugs (1), umfassend eine Energiespeichervorrichtung (3), zumindest einen elektrischen Verbraucher (4) und eine Energiemanagementvorrichtung (5), wobei die Energiespeichervorrichtung (3) in einem Ladevorgang durch eine externe Energiequelle (16) geladen wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Energiemanagementvorrichtung (5) während des Ladevorgangs fortlaufend eine Einhaltung zumindest eines vorbestimmten Ladeparameterbereichs (7) zumindest eines Ladeparameters (6) der Energiespeichervorrichtung (3) überwacht wird, und im Falle einer Abweichung des zumindest einen Ladeparameters (6) von dem vorbestimmten Ladeparameterbereich (7) durch die Energiemanagementvorrichtung (5) der zumindest eine elektrische Verbraucher (4) des Bordnetzes (2) nach einem vorbestimmten Ausgleichsverfahren angesteuert wird, um den zumindest einen vorbestimmten Ladeparameter (6) in den zumindest einen vorbestimmten Ladeparameterbereich (7) einzuregeln.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Energiemanagementvorrichtung (5) ein Hinweissignal (12) ausgegeben wird, wenn der zumindest eine Ladeparameter (6) von dem vorbestimmten Ladeparameterbereich (7) und/oder einem vorbestimmten kritischen Ladeparameterbereich (9) abweicht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Energiemanagementvorrichtung (5) eine Trennvorrichtung (17) angesteuert wird, wird, wenn der zumindest eine Ladeparameter (6) von dem vorbestimmten kritischen Ladeparameterbereich (9) abweicht.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Ladeparameter (6) eine Batterietemperatur oder/und eine Ladespannung oder/und einen Ladestrom umfasst.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Ladeparameter (6) einen Ladezustand umfasst.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den elektrischen Verbrauchern (4) ein jeweiliger Prioritätswert (10) zugeordnet ist, und durch die Energiemanagementvorrichtung (5) bei einer Abweichung des zumindest einen Ladeparameters (6) von dem vorbestimmten Ladeparameterbereich (7) elektrische Verbraucher (4) eines ersten Prioritätswerts (10) angesteuert werden, und durch die Energiemanagementvorrichtung (5) bei einer Abweichung des zumindest einen Ladeparameters (6) von dem vorbestimmten kritischen Ladeparameterbereich (9) zusätzlich elektrische Verbraucher (4) eines zweiten Prioritätswerts (11) angesteuert werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Energiemanagementvorrichtung (5) ein Funksignal (14) an einen externen Empfänger (15) versandt wird, wenn der zumindest eine Ladeparameter (6) von dem vorbestimmten Ladeparameterbereich (7) und/oder einem vorbestimmten kritischen Ladeparameterbereich (9) abweicht.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bordnetz (2) ein Niedervoltbordnetz des Fahrzeugs ist.
  9. Energiemanagementvorrichtung (5) zur Durchführung eines Verfahrens zum Betreiben eines Bordnetzes (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Fahrzeug (1), aufweisend eine Energiemanagementvorrichtung (5) nach Anspruch 9.
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