DE102021211722A1

DE102021211722A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Rekuperieren elektrischer Energie eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102021211722A1
Application number: DE102021211722.8A
Authority: DE
Inventors: Joerg Herrmann; Marcel Freimuth; Konstantin Baron; Richard Cunrath; Michael Eckel
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2021-10-18
Filing date: 2021-10-18
Publication date: 2023-04-20

Abstract

Die vorliegende Entwicklung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Rekuperieren elektrischer Energie eines Kraftfahrzeugs (1), wobei das Kraftfahrzeug (1) einen Elektroantrieb (12), eine Batterie (40) und ein Klimatisierungssystem (15) mit zumindest einem elektrischen Verbraucher (22, 24) aufweist, wobei das Verfahren folgendes umfasst:
- Ermitteln oder Messen eines ersten Betriebsparameters der Batterie (40),
- Ermitteln oder Messen eines zweiten Betriebsparameters der Batterie (40),
- Ermitteln einer Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) auf Basis des ersten Betriebsparameters und auf Basis des zweiten Betriebsparameters,
- zumindest temporäres Erhöhen der elektrischen Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers (22, 24), wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) einen vorgegebenen Schwellwert (82) unterschreitet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Entwicklung betrifft ein Verfahren zum Rekuperieren elektrischer Energie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere beim Bremsen eines Kraftfahrzeugs. Weiterhin betrifft die vorliegende Entwicklung eine Vorrichtung zum Rekuperieren elektrischer Energie eines Kraftfahrzeugs sowie ein mit einer solchen Vorrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug.
Hintergrund
Bei Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, welche mit einem Elektroantrieb ausgestattet sind, ist es üblich, bei einem Bremsvorgang kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln und die auf diese Art und Weise gewonnene elektrische Energie in die Batterie des Kraftfahrzeugs einzuspeisen. Batterien sind jedoch in ihrer Leistungsfähigkeit begrenzt, sodass in manchen Fällen rekuperierte elektrische Energie nicht genutzt werden kann.
Beispielsweise beschreibt die DE 10 2019 133 092 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines mit einer Batterie versehenen Kraftfahrzeugs, welches zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eine Kompressionskältemaschine mit einem elektrisch betriebenen und strömungsmechanisch in einen Kühlmittelkreislauf eingebundenen Kompressor aufweist. Das Verfahren umfasst dabei die Schritte des Erkennens eines Bremsvorgangs und der Zuführung der dabei gewonnenen rekuperierten elektrischen Energie an den Kompressor, wodurch ein im Kühlmittelkreislauf zirkulierendes Kühlmittel heruntergekühlt wird.
Der vorliegenden Entwicklung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Rekuperieren elektrischer Energie eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, welches möglichst geringe Auswirkungen auf den Betrieb eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs und welches universell für eine Vielzahl verschiedener Betriebszustände einer Kraftfahrzeugbatterie verwendbar und einsetzbar ist. So sollen eine verbesserte Vorrichtung und ein dementsprechend verbessertes Verfahren zum Rekuperieren elektrischer Energie eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden, die besonders kostenneutral und einfach zu verwirklichen sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen
Es wird insoweit ein Verfahren zum Rekuperieren elektrischer Energie eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Das Kraftfahrzeug weist einen Elektroantrieb, eine Batterie und ein Klimatisierungssystem auf. Die Batterie ist elektrisch mit dem Elektroantrieb gekoppelt. Das Klimatisierungssystem weist zumindest einen elektrischen Verbraucher auf. Typischerweise stellt die Batterie elektrische Leistung zum Antrieb des Elektroantriebs bereit. Bei Einleitung eines Bremsvorgangs kann der Elektroantrieb jedoch auch als Generator fungieren und kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in elektrische Energie rekuperieren, welche in die Batterie eingespeist wird. Der elektrische Verbraucher des Klimatisierungssystems weist beispielsweise einen elektrischen Kompressor einer Klimaanlage oder eine elektrische Heizung auf.
Das Verfahren zum Rekuperieren elektrischer Energie umfasst die Verfahrensschritte des Ermittelns oder Messens eines ersten Betriebsparameters der Batterie sowie des Ermittelns oder Messens eines zweiten Betriebsparameters der Batterie. Auf Basis des ersten Betriebsparameters und auf Basis des zweiten Betriebsparameters wird dann eine Leistungsaufnahmekapazität der Batterie ermittelt oder berechnet. Wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet wird die elektrische Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers des Klimatisierungssystems zumindest temporär erhöht.
Dies findet insbesondere in solchen Fällen statt, in welchen die Batterie zur umfassenden Aufnahme von elektrischer Leistung, welche infolge eines Rekuperationsprozesses bereitgestellt wird, nicht zur Verfügung steht. Die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie ist hierbei ein rein rechnerisch ermittelter, quasi fiktiver Parameter. Sie ist nicht zu verwechseln mit der Ladekapazität der Batterie. Der hier verwendete Begriff einer Leistungsaufnahmekapazität der Batterie wird auf Basis mehrerer Batterieparameter berechnet oder ermittelt. Die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie kann von mehreren Batterieparametern abhängen, beispielsweise von der Temperatur der Batterie, vom Ladezustand der Batterie oder vom Ladestrom der Batterie. Auch können Kombinationen mehrerer dieser Parameter zur Ermittlung der Leistungsaufnahmekapazität der Batterie herangezogen werden, so beispielsweise ein Ladezustand oder ein Ladestrom in Abhängigkeit der Temperatur.
Durch Ermittlung der Leistungsaufnahmekapazität der Batterie unter Berücksichtigung zumindest eines ersten und eines zweiten Betriebsparameters der Batterie kann besonders präzise bestimmt werden, ob und in welchem Umfang die Batterie zur Aufnahme rekuperierter elektrischer Energie imstande ist. Hierdurch kann die Lebensdauer der Batterie verlängert werden. Ferner kann durch Begrenzung der elektrischen Leistungsaufnahme der Batterie die Batterie gegen Überlastung geschützt werden.
Durch zumindest temporäres Erhöhen der elektrischen Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers kann überschüssige, infolge einer Rekuperation anfallende elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt werden, die zu einem späteren Zeitpunkt effektiv zum Betrieb des Kraftfahrzeugs und/oder zum Betrieb des Klimatisierungssystems genutzt werden kann. Die Gesamt-Energiebilanz des Kraftfahrzeugs kann auf diese Art und Weise verbessert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung wird die elektrischen Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers zumindest temporär reduziert, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie oberhalb des vorgegebenen Schwellwerts ist und/oder wenn keine Rekuperation elektrischer Energie stattfindet. In Situationen, in welchen die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie oberhalb des vorgegebenen Schwellwerts ist, kann gleichermaßen die elektrische Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers zumindest temporär reduziert werden.
Diese Reduktion verringert die elektrische Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers, so dass im Endeffekt mehr Energie zur Rekuperation, etwa zum Laden der Batterie zur Verfügung steht. Gleichermaßen kann auch in Fällen, in welchen keine Rekuperation, etwa durch einen Bremsvorgang stattfindet, und in Situationen in welchen kein Laden der Batterie stattfindet, die elektrische Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers reduziert werden, nämlich solange bis die überschüssige thermische Energie, die infolge überschüssiger elektrischer Energie umgewandelt wurde, aufgebraucht ist.
Das temporäre Erhöhen der elektrischen Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers kann insbesondere zur Unterkühlung oder zur Überhitzung eines Kältemittels oder eines Wärmetauschermediums eines Kühl-, Kälte- oder Heizkreislaufs des Klimatisierungssystems genutzt werden. In Phasen, in welchen keine Rekuperation elektrischer Energie stattfindet kann jene Unterkühlung oder Überhitzung durch Drosselung der Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers sozusagen wieder egalisiert werden. Im Endeffekt kann hierdurch Energie eingespart werden und das Kraftfahrzeug kann weitaus energieeffizienter betrieben werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Klimatisierungssystem einen Wärmespeicher auf, welcher mit dem zumindest einen elektrischen Verbraucher thermisch gekoppelt ist und in welchen thermische Energie eingespeist wird, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie den vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Der elektrische Verbraucher kann hierbei beispielsweise eine elektrische Heizung aufweisen. Der thermische Energiespeicher kann zum Beispiel als Latentwärmespeicher implementiert sein, welcher durch Erwärmung mittels des elektrischen Verbrauchers thermische Energie speichern und im Bedarfsfall unter Einsparung oder Freisetzung elektrischer oder thermischer Energie wieder abgeben kann. Die Energieabgabe vom Wärmespeicher kann wiederum zur Erzeugung elektrischer Energie verwendet werden, etwa um die Batterie zu laden und/oder um eine elektrische Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers des Klimatisierungssystems zumindest zeitweise zu reduzieren.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens zum Rekuperieren elektrischer Energie des Kraftfahrzeugs wird als erster Betriebsparameter eine Temperatur der Batterie, ein Ladezustand der Batterie oder ein Ladestrom der Batterie ermittelt oder gemessen. Jeder dieser drei Parameter kann für die Ermittlung der Leistungsaufnahmekapazität der Batterie herangezogen werden. Auf diese Art und Weise kann die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie unter Berücksichtigung mehrerer Batterieparameter bestimmt, ermittelt oder gemessen werden, wodurch ein für die Batterie besonders effizientes Laden und Rekuperieren mit oder von elektrischer Energie ermöglicht werden kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung unterscheidet sich der zweite Betriebsparameter vom ersten Betriebsparameter. Als zweiter Betriebsparameter wird die Temperatur der Batterie, der Ladezustand der Batterie oder der Ladestrom der Batterie ermittelt oder gemessen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass zumindest einer der nachfolgenden Batterieparameter: Temperatur, Ladezustand oder Ladestrom zur Ermittlung der Leistungsaufnahmekapazität der Batterie ermittelt oder gemessen wird und dass die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie auf Basis zweier der genannten Parameter Temperatur der Batterie, Ladezustand der Batterie oder Ladestrom der Batterie ermittelt wird.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie auf Basis zumindest dreier Betriebsparameter, nämlich auf Basis der Temperatur der Batterie, auf Basis des Ladezustands der Batterie und auf Basis des Ladestroms der Batterie ermittelt oder gemessen. Die Berücksichtigung von drei Batterie-Betriebsparametern ermöglicht ein besonders präzises und die Batterie schonendes Rekuperieren elektrischer Energie.
Bei Batterien, die eine oder mehrere Lithium-lonen-Zellen enthalten, kann es bei den Zellen bei hohen Ladeströmen zu einem sogenannten „lithium plating effect“ kommen. Beim „lithium plating effect“ setzen sich bevorzugt Lithium-Ionen auf der Elektrodenoberfläche, hier insbesondere auf der Anodenoberfläche, ab und nehmen Elektronen auf und lagern sich als elementares Lithium ab und dringen somit nicht wie vorgesehen, in die porösen Strukturen eines Aktivmaterials der Anodenoberfläche ein. Dieser „lithium plating effect“ kann eine signifikante Reduktion der Leistung und insbesondere der Anzahl der Ladezyklen nach sich ziehen. Darüber hinaus tritt beim Laden mit hohen Strömen bei Batterien, bei denen die Beschichtung der Anodenelektrode stark plattiert ist, ein Ansteigen der Temperatur auf, wodurch es zu Sicherheitseinschränkungen kommen kann.
Indem der Ladestrom als Betriebsparameter der Batterie vorliegend Berücksichtigung findet kann diesem sog. „lithium plating effect“ entgegengewirkt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird der zumindest eine elektrische Verbraucher zumindest temporär zur Unterkühlung oder Überhitzung eines in einen Kühlmittelkreislauf des Klimatisierungssystems zirkulierenden Kühlmittels betrieben, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie unter dem vorgegebenen Schwellwert liegt. Liegt die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie unter dem vorgegebenen Schwellwert und würde die weitere Zufuhr elektrischer Energie in die Batterie, etwa infolge eines Rekuperationsvorgangs die Batterie schädigen, so wird jene überschüssige elektrische Energie vom zumindest einen elektrischen Verbraucher des Klimatisierungssystems aufgenommen.
Je nach Ausgestaltung und Betriebsmodus des Klimatisierungssystems kann die überschüssige elektrische Energie zum Kühlen eines Kühlmittels einer Kraftfahrzeugklimaanlage verwendet werden. In anderen Situationen kann die überschüssige elektrische Energie zum Aufheizen eines Wärmetauschermediums einer Kraftfahrzeugheizung verwendet werden. Im Ergebnis kann die infolge einer Rekuperation bereitgestellte elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt werden, welche im Klimatisierungssystemen des Kraftfahrzeugs zumindest temporär gespeichert werden kann. In nachfolgenden Phasen des Betriebs des Kraftfahrzeugs, in welchen beispielsweise keine Rekuperation stattfindet, kann das zuvor unter sein normales Temperaturniveau heruntergekühlte Kühlmittel wieder seine Normaltemperatur annehmen.
Während einer solchen thermischen Relaxation in einen thermischen Ausgangszustand des Kühlmittels kann der elektrische Verbraucher des Klimatisierungssystems mit verringerter elektrischer Leistung betrieben werden, wodurch im Endeffekt Energie eingespart werden kann. Gleichermaßen kann auch eine zum Erwärmen oder Aufheizen eines Wärmetauschermediums vorgesehene elektrische Heizung eine reduzierte Energieaufnahme aufweisen oder mit reduzierter elektrischer Energie betrieben werden, bis das zuvor überhitzte Wärmetauschermedium wieder auf sein übliches Temperaturniveau abgekühlt ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens weist der Kühlmittelkreislauf eine Kühlmittelpumpe auf. Deren Pumpleistung wird zumindest in Phasen eines überhitzten oder unterkühlten Kühlmittels zur Einhaltung einer zeitlich konstanten Kühl- oder Heizleistung reguliert. Eine Unterkühlung des Kühlmittels insbesondere in Phasen einer verringerten Leistungsaufnahmekapazität der Batterie führt zu einer Absenkung der Temperatur des Kühlmittels, welche bei Beibehaltung eines Volumenstroms des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf zu einer entsprechenden Abkühlung des Klimatisierungssystems führen würde. Um diesem Effekt entgegenzuwirken und um die Kühl- oder Heizleistung des Kühlmittelkreislaufs im Wesentlichen konstant zu halten wird die Kühlmittelpumpe entsprechend gedrosselt.
Die Regelung oder Drosselung der Kühlmittelpumpe ist derart, dass eine Kühl- oder Heizleistung des Kühlmittelkreislaufs auch bei einer Veränderung der Temperatur des Kühlmittels oder des Wärmetauschermediums weitgehend konstant bleibt.
Durch eine Drosselung der Pumpleistung der Kühlmittelpumpe kann obendrein Energie für den Betrieb der Kühlmittelpumpe eingespart werden.
Die Kühlmittelpumpe kann auch gleichermaßen als Zirkulationspumpe eines Wärmetauschermediums in einem Heizkreislauf des Klimatisierungssystems implementiert sein. Auch deren Pumpleistung kann in Phasen eines überhitzten Wärmetauschermediums zur Einhaltung einer zeitlich konstanten Heizleistung des Heißkreislaufs reguliert, etwa von einer Steuerung entsprechend angesteuert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der elektrische Verbraucher einen elektrischen Kompressor auf, mittels welchem das im Kühlmittelkreislauf, etwa in einem Klimaanlagenkreislauf zirkulierenden Kühlmittel zumindest temporär unterkühlt wird. Die temporäre Unterkühlung, d.h. ein Herunterkühlen des Kühlmittels unter das eigentliche, zum Betrieb des Kühlmittelkreislaufs vorgesehene Temperaturniveau, erfolgt zumindest in solchen Fällen, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie unter dem vorgegebenen Schwellwert liegt, d.h. wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht ausreichend ist, um die infolge elektrischer Rekuperation anfallende überschüssige Energie aufzunehmen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der elektrische Verbraucher des Klimatisierungssystems eine elektrische Heizung auf. Mittels dieser kann das im Kühlmittelkreislauf oder Heizungskreislauf zirkulierende Kühlmittel, typischerweise ein Wärmetauschermedium zumindest temporär überhitzt werden, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie unter den vorgegebenen Schwellwert absinken sollte.
Durch Aufheizen des Wärmetauschermediums kann der Heizkreislauf des Klimatisierungssystems auch gegenüber einem normalen Betriebszustand bei einem erhöhten Energieniveau bzw. Temperaturniveau weiter betrieben werden. Um eine konstante Heizleistung etwa für den Innenraum des Kraftfahrzeugs oder für die Kraftfahrzeugbatterie bereitzustellen kann gleichermaßen eine Pumpleistung einer Zirkulationspumpe reduziert werden, sodass die Abgabe thermische Energie etwa an den Kraftfahrzeuginnenraum oder an die Kraftfahrzeugbatterie trotz Erhöhung des Temperaturniveaus des Wärmetauschermediums weitgehend konstant bleibt.
Der Kühlmittelkreislauf kann als Klimaanlage des Kraftfahrzeugs implementiert sein. Der Kühlmittelkreislauf kann aber auch als eine Art Sekundärkreislauf implementiert sein, welcher thermisch mit der Batterie des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist. Der Kühlmittelkreislauf kann insbesondere mit der Batterie des Kraftfahrzeugs thermisch gekoppelt sein. Er kann zur Kühlung und/oder zur Heizung der Kraftfahrzeugbatterie ausgelegt sein. Der Kühlmittelkreislauf kann insbesondere mit einem Primärkreislauf einer Kraftfahrzeugklimaanlage thermisch gekoppelt sein. Die thermische Kopplung kann dabei über einen Wärmetauscher, einen sogenannten Chiller erfolgen.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Entwicklung eine Vorrichtung zum Rekuperieren elektrischer Energie eines Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst einen Elektroantrieb für das Kraftfahrzeug, eine Batterie, welche elektrisch mit dem Elektroantrieb gekoppelt ist und ein Klimatisierungssystem mit zumindest einem elektrischen Verbraucher. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Steuerung. Die Vorrichtung zum Rekuperieren ist insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens zum Rekuperieren elektrische Energie eines Kraftfahrzeugs ausgestaltet. Insoweit gelten sämtliche Merkmale, Effekte und Vorteile, wie sie zuvor in Verbindung mit dem Verfahren beschrieben wurden, auch gleichermaßen für die Vorrichtung zum Rekuperieren; und umgekehrt.
Die Steuerung der Vorrichtung ist insbesondere dazu ausgestaltet, eine Leistungsaufnahmekapazität der Batterie auf Basis eines ersten Betriebsparameters der Batterie und auf Basis eines zweiten Betriebsparameters der Batterie zu ermitteln. Die Steuerung ist schließlich dazu ausgestaltet, eine elektrische Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers zumindest temporär zu erhöhen, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. In Situationen, in welchen die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie zur Aufnahme rekuperierter elektrischer Energie nicht ausreichend ist, kann jene überschüssige elektrische Leistung in den Betrieb des zumindest einen elektrischen Verbrauchers gesteckt werden, wodurch die überschüssige elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt werden kann, welche zu einem späteren Zeitpunkt wiederum zur Einsparung elektrischer Energie genutzt werden kann.
Die Effizienz und die Effektivität der Rekuperation kann auf diese Art und Weise gesteigert werden. Insgesamt kann die Effizienz des Betriebs des Kraftfahrzeugs kann gesteigert werden und zur Erhöhung der Kraftfahrzeugreichweite genutzt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Steuerung insbesondere dazu ausgestaltet, die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie auf Basis zumindest zweier der nachfolgenden Betriebsparameter zu ermitteln: Temperatur, Ladezustand der Batterie und Ladestrom der Batterie. Bei weiteren Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass zumindest drei der genannten Betriebsparameter, nämlich Temperatur der Batterie, Ladezustand der Batterie und Ladestrom der Batterie zur Bestimmung oder zur Berechnung der Leistungsaufnahmekapazität der Batterie herangezogen oder genutzt werden. Die Nutzung mehrerer Betriebsparameter der Batterie zur Bestimmung ihrer Leistungsaufnahmekapazität ermöglicht es, die Energiezufuhr an die Batterie infolge der Rekuperation kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs besonders präzise und in einer die Batterie schonenden Weise zu implementieren.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der elektrische Verbraucher einen elektrischen Kompressor auf, mittels welchem das in einem Kühlmittelkreislauf zirkulierende Kühlmittel zumindest temporär unterkühlbar ist, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie unter dem vorgegebenen Schwellwert liegt. Das unterkühlte Kühlmittel kann alsdann zur Verringerung der Leistungsaufnahme des elektrischen Kompressors genutzt werden, insbesondere in Phasen, wenn eine elektrische Rekuperation nicht stattfindet oder wenn der elektrische Kompressor mit elektrischer Energie der Batterie gespeist wird.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der elektrische Verbraucher eine elektrische Heizung auf, mittels welcher das in einem Kühlmittelkreislauf zirkulierende Kühlmittel zumindest temporär überhitzbar ist, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie unter dem vorgegebenen Schwellwert liegt. Die temporäre Überhitzung des Kühlmittels oder eines Wärmetauschermediums im Heizungskreislauf des Klimatisierungssystems des Kraftfahrzeugs fungiert als thermischer Energiespeicher. Nach Beendigung eines entsprechenden Rekuperationsvorgangs und wenn das im Kühl- oder Heizkreislauf zirkulierenden Kühlmittel, bzw. das Wärmetauschermedium ein erhöhtes Temperaturniveau erreicht hat, kann die elektrische Heizung unter Einsparung elektrischer Energie derart gedrosselt werden, bis das zuvor überhitzte Kühlmittel oder das Wärmetauschermedium wieder ein normales, für den Betrieb des Kühlmittelkreislaufs, bzw. der Heizung vorgesehenes Temperaturniveau erreicht hat. In dieser Phase der Abkühlung des überhitzten Kühlmittels, bzw. des überhitzten Wärmetauschermediums kann die ansonsten für den Betrieb der elektrischen Heizung aufgewendete elektrische Energie eingespart werden.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Steuerung dazu ausgestaltet, eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers zumindest temporär zu reduzieren, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie oberhalb des vorgegebenen Schwellwert ist und/oder wenn von dem Elektroantrieb oder von einem Generator keine oder nur ein geringes Maß elektrische Energie zum Einspeisen in die Batterie bereitgestellt wird. Jene Reduzierung der Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers führt insgesamt zu einer Verbesserung der Energiebilanz und Effizienz des Betriebs des Kraftfahrzeugs.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Entwicklung schließlich ein Kraftfahrzeug mit einer zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Rekuperieren elektrischer Energie. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgestaltet. Es kann als Hybridfahrzeug oder als rein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug implementiert sein.
Figurenliste
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Entwicklung werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erläutert. Hierbei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, welches mit einer Vorrichtung zum Rekuperieren elektrische Energie ausgestaltet ist,
2 ein Diagramm, anhand welchem die mittels des Verfahrens zum Rekuperieren erzielbare Energieeinsparung verdeutlicht ist,
3 ein weiteres Diagramm zur Illustration der Ansteuerung einzelner Komponenten des Klimatisierungssystems des Kraftfahrzeugs,
4 ein Blockschaltbild der Vorrichtung zum Rekuperieren und
5 ein Flussdiagramm des Verfahrens zum Rekuperieren elektrische Energie.

Detaillierte Beschreibung
In den 1 und 4 sind ein Kraftfahrzeug 1 und eine Vorrichtung 5 zum Rekuperieren elektrischer Energie des Kraftfahrzeugs 1 schematisch dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Kraftfahrzeugkarosserie 2 und mehrere Räder 4 auf. Die Räder 4 bzw. einzelne Achsen des Kraftfahrzeugs 1 sind mittels einer Antriebseinheit 10 antreibbar. Die Antriebseinheit 10 weist zumindest einen Elektroantrieb 12 auf. Optional weist die Antriebseinheit 10 einen Verbrennungsmotor 11 und ein Getriebe 14 auf. Das Kraftfahrzeug 1 verfügt ferner über eine Batterie 40, welche typischerweise als Traktionsbatterie zur Fortbewegung des Kraftfahrzeugs 1 implementiert ist. Der Elektroantrieb 12 ist mit der Batterie 40 elektrisch gekoppelt. Die von der Batterie 40 bereitgestellte elektrische Energie kann vom Elektroantrieb 12 in Bewegungsenergie für das Kraftfahrzeug 1 umgewandelt werden.
Umgekehrt kann der Elektroantrieb 12 auch zum Rekuperieren kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs in elektrische Energie genutzt werden. Der Elektroantrieb 12 oder ein gesonderter Generator (nicht gezeigt) kann ferner dazu verwendet werden, etwa beim Bremsen freiwerdende kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln und jene zurückgewonnene elektrische Energie in die Batterie 40 einzuspeisen.
Das Kraftfahrzeug 1, bzw. die Vorrichtung weisen ein Klimatisierungssystem 15 auf, mittels welchen beispielsweise ein Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 auf ein vorgegebenes Temperaturniveau temperierbar ist und/oder mittels welcher die Kraftfahrzeugbatterie 40 auf einem vorgegebenen Temperaturniveau gehalten werden kann. Das Klimatisierungssystem 15 kann beispielsweise einen Kühlmittelkreislauf 20 einer Kraftfahrzeugklimaanlage und/oder eine Kraftfahrzeugheizung aufweisen. Das Klimatisierungssystem 15 kann ferner einen weiteren Kühlmittelkreislauf 30 für eine Batteriekühlung oder Batterieheizung aufweisen.
Der Kühlmittelkreislauf 20 weist typischerweise eine Kühlmittelleitung 21 auf, durch welche ein Kältemittel oder Kühlmittel zirkuliert. Der Kühlmittelkreislauf 20, welcher in 1 nur teilweise dargestellt ist, weist zumindest einen elektrisch betriebenen Kompressor 23 und einen Wärmetauscher 26 auf. Optional oder alternativ, insbesondere wenn der Kreislauf 20 als Heizung des Kraftfahrzeugs implementiert ist, kann er auch eine Heizung 25 aufweisen. Wenn der Kühlmittelkreislauf 20 als Klimaanlage implementiert ist weist er typischerweise noch einen Verdampfer und einen Kondensator auf, die in gängiger Art und Weise in den Kühlmittelkreislauf 20, mithin fluidtechnisch mit der kühlmittelführenden Leitung 21 verbunden sind.
Der Kompressor 23 ist als elektrischer Verbraucher 22 implementiert. Gleichermaßen kann die optionale Heizung 25 als elektrischer Verbraucher 24 implementiert sein. Zum Betrieb des Kompressors 23 und/oder der Heizung 25 wird bspw. entsprechend elektrische Energie von der Batterie 40 bereitgestellt.
Der Kühlmittelkreislauf 20 ist im vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel über einen Wärmetauscher 26, einen sogenannten Chiller, mit einem Sekundärkreislauf, dem Kühlmittelkreislauf 30 thermisch gekoppelt. Der Kühlmittelkreislauf ist ferner mit der Batterie thermisch gekoppelt. Im Kühlmittelkreislauf 30 zirkuliert ein Kühlmittel in einer Kühlmittelleitung 31. Zur Zirkulation des Kühlmittels in der Leitung 31 ist eine Kühlmittelpumpe 32 vorgesehen. Im Bereich der Batterie 40 weist der Kühlmittelkreislauf 30 einen weiteren Wärmetauscher 36 auf. Der Kühlmittelkreislauf 30 kann durch seine Kopplung an den Primärkreislauf 20 sowohl zum Kühlen als auch zum Heizen der Kraftfahrzeugbatterie 40 verwendet werden.
Wird beim Bremsen des Kraftfahrzeugs 1 beispielsweise kinetische Energie mittels des Elektroantriebs 12 oder mittels eines gesonderten Generators in elektrische Energie umgewandelt kann diese elektrische Energie nur dann sinnvoll in die Batterie 40 eingespeist werden, wenn die momentane Leistungsaufnahmekapazität der Batterie 40 hierzu ausreichend ist. Es können Betriebskonfigurationen der Batterie 40 auftreten, in welchen die Batterie 40 eine nur verminderte Leistungsaufnahmekapazität aufweist, etwa wenn die Temperatur der Batterie oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen Temperaturschwellwerts ist, wenn die verbleibende Ladekapazität der Batterie hierzu ausreicht und/oder wenn der momentane Ladestrom der Batterie in einem vorgegebenen Intervall liegt.
In den hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass eine Steuerung 50 der Vorrichtung 5 zum Rekuperieren elektrischer Energie mehrere Batterieparameter, zumindest aber zwei der nachfolgenden Parameter: Temperatur der Batterie, Ladezustand der Batterie oder Ladestrom der Batterie zur Ermittlung oder Bestimmung einer momentanen Leistungsaufnahmekapazität der Batterie berücksichtigt.
Die Steuerung 50 kann hierzu mit gesonderten Sensoren 52, 54, 56 datentechnisch gekoppelt sein. Der Sensor 52 kann beispielsweise als ein mit der Batterie 40 thermisch gekoppelter Temperatursensor implementiert sein. Der Sensor 54 kann beispielsweise als ein mit der Batterie 40 gekoppelter Ladezustandssensor implementiert sein und der Sensor 56 kann beispielsweise als eine mit der Batterie elektrisch gekoppelter Ladestromsensor implementiert sein. Alternativ können jene Sensoren oder deren Parameter auch von einer zentralen Steuereinheit des Kraftfahrzeugs 1 bereitgestellt oder implementiert sein.
Die Steuerung 50 ist dazu ausgelegt, zumindest auf Basis eines ersten und eines zweiten Betriebsparameters der Batterie 40 eine momentane Leistungsaufnahmekapazität zu bestimmen. In Abhängigkeit der Leistungsaufnahmekapazität ist die Steuerung 50 alsdann dazu ausgestaltet, den elektrischen Verbraucher 22, den elektrischen Verbraucher 24 und/oder eine Kühlmittelpumpe 32 derart anzusteuern, dass überschüssige elektrische Energie von zumindest einem der elektrischen Verbraucher 22, 24 aufgenommenen und demzufolge in thermische Energie des im Kühlmittelkreislauf 20 und/oder im Kühlmittelkreislauf 30 zirkulierenden Kälte- oder Kühlmittels oder in thermische Energie eines entsprechenden Wärmetauschermediums umzuwandeln.
Alternativ oder ergänzend kann die Steuerung 50 auch mit einem Wärmespeicher 60 gekoppelt sein. Dieser kann beispielsweise als Latentwärmespeicher implementiert sein, mittels welchem überschüssige thermische Energie, welche beispielsweise von einem der elektrischen Verbraucher 22, 24 erzeugbar ist, temporär oder dauerhaft gespeichert werden und im Bedarfsfall wieder an einen der Kühlmittelkreisläufe 20, 30 abgegeben werden kann.
In Diagrammen der 2 ist der zeitliche Ablauf einer Steuerung der Vorrichtung zum Rekuperieren elektrische Energie schematisch dargestellt. Horizontal ist eine Zeitachse aufgetragen. Der Graph 70 verdeutlicht die elektrische Leistungsaufnahme eines der elektrischen Verbraucher 22, 24. Der Graph 80 gibt die momentane Batterieleistung der Batterie 40 gegenüber dem Schwellwert 82 an. Die Darstellung gemäß 2 ist hinsichtlich des Schwellwerts sozusagen negiert. Der vertikale Abstand zwischen dem Graphen 80 und dem Schwellwert 82 gibt die verbleibende Leistungsaufnahmekapazität der Batterie 40 an. Schneidet der Graph 80 die Linie des Schwellwerts 82 so ist die verbleibende Leistungsaufnahmekapazität gleich 0. Liegt der Graph 80 unterhalb des Schwellwerts 82 so ist die vertikal aufgezeichnete Differenz zwischen dem Schwellwert 82 und dem Graph 80 die verbleibende und zur Aufnahme elektrischer Energie zur Verfügung stehende Leistungsaufnahmekapazität der Batterie 40.
Die in 2 unterhalb des Schwellwerts 82 liegenden Bereiche symbolisieren eine für die Aufnahme elektrischer Energie ausreichende Leistungsaufnahmekapazität der Batterie 40. Bereiche oberhalb des Schwellwerts 82 in 2 symbolisieren eine Situation, in welchen die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie zum Aufnehmen elektrische Energie nicht mehr ausreicht. Der verbleibende Leistungsaufnahmekapazität der Batterie unterschreitet dabei den Schwellwert.
Bis zu einem Zeitpunkt t1 wird das Klimatisierungssystem 15 des Kraftfahrzeugs in einem normalen Modus betrieben. Man erkennt jedoch, dass kurz vor Erreichen eines Zeitpunktes t1 die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie an den Schwellwert 82 annähert und diesen Schwellwert im Zeitpunkt t1 erreicht. Mit Erreichen dieses Schwellwert, mithin wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie 40 den Schwellwert 82 unterschreitet wird zum Zeitpunkt t1 die elektrische Leistungsaufnahme zumindest eines elektrischen Verbrauchers 22, 24 bis zum Erreichen eines Zeitpunktes t2 und/oder temporär von einem Leistungsniveau L1 auf ein Leistungsniveau L2 erhöht. Während dieses Zeitintervalls kann die elektrische Leistungsaufnahme des betreffenden Verbrauchers 22, 24 konstant auf einem erhöhten Niveau L2 verweilen. Sie kann aber auch kontinuierlich ansteigen oder jeglichen anderen Verlauf aufweisen, um die infolge der Rekuperation freiwerdende oder erzeugte elektrische Energie aufzunehmen und bevorzugt in elektrische Energie umzuwandeln.
Zum Zeitpunkt t2 kann alsdann die elektrische Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers 22, 24 auf ein Leistungsniveau L3 herabgesetzt werden, welches unterhalb des ursprünglichen Leistungsniveaus L1 liegt. Der Beginn des Zeitpunkts t2 ist durch eine Steigerung der verbleibenden Leistungsaufnahmekapazität der Batterie gekennzeichnet. Der Graph 80 bewegt sich wieder vom Schwellwert 82 weg. Dies kann beispielsweise infolge einer Beendigung des Bremsvorgangs eingeleitet werden. Die steigende Leistungsaufnahmekapazität der Batterie beginnend vom Zeitpunkt t2 an, ermöglicht eine Einspeisung elektrischer Energie bei Auftreten eines erneuten Rekuperationsvorgangs. Gleichzeitig kann der elektrische Verbraucher 22, 24 im Zeitintervall t2 bis t3 auf einen gegenüber dem ursprünglichen Leistungsniveau L1 verringerten Leistungsniveau L3 betrieben werden.
Hierdurch kann elektrische Energie eingespart werden und es muss folglich weniger elektrische Leistung von der Batterie 40 zum Betrieb des elektrischen Verbrauchers 22, 24 aufgewendet werden. Während des Zeitraums t2 bis t3 kann das Kühlmittel oder Wärmetauschermedium, welches zuvor in der Phase t1 bis t2 überhitzt oder unterkühlt wurde wieder auf seinen thermischen Ausgangszustand relaxieren.
Alsdann kann beginnend vom Zeitpunkt t3 an der elektrischen Verbraucher 22, 24 wieder auf einem Ausgangsniveau hinsichtlich seiner elektrischen Leistungsaufnahme betrieben werden. Zum Zeitpunkt t4 ist die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie 40 erneut nahe dem Schwellwert 82. Hier kann ergänzend oder auch lediglich nur optional die Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers 22, 24 bis zum Zeitpunkt t5 nochmals kurzfristig gesteigert werden, um anschließend, etwa im Zeitintervall von t5 bis t6 den elektrischen Verbraucher 23, 24 erneut auf einem reduzierten Leistungsniveau L3 zu betreiben.
Im Ergebnis kann durch die zeitweise Erhöhung der elektrischen Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers 22, 24 die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie gemäß dem Graphen 80 oberhalb des, bzw. deutlich beabstandet vom vorgegebenen Schwellwerts 82 gehalten werden. Der Graph 80' symbolisiert die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie 40, wenn in den Phasen t2 bis t3 oder t5 bis t6 die Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers 22, 24 nicht reduziert würde. Der Graph 80" zeigt den Verlauf der Leistungsaufnahmekapazität der Batterie 40, wenn zu den Zeitpunkten t1 oder t4 die elektrische Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers 22, 24 nicht gesteigert würde. In diesen Fällen läge die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie zum Zeitpunkt t6 deutlich näher am Schwellwert 82 als bei der hier vorgeschlagenen temporären Erhöhung der Leistungsaufnahme gepaart mit der temporären Herabsetzung der Leistungsaufnahme gegenüber dem Grundniveau L1.
Im Graphen 90 der 3 ist nochmals eine Leistungskurve eines elektrischen Verbrauchers 22, 24 dargestellt. Zum Zeitpunkt t1 wird die elektrische Leistungsaufnahme von L1 auf L2 gesteigert. Im nachfolgenden Zeitintervall von t2 bis t3 wird die Leistungsaufnahme auf eine reduzierte Leistungsaufnahme L3 gedrosselt, welche geringer ist als die ursprüngliche Leistungsaufnahme L1. Die Steigerung der Leistungsaufnahme im Zeitintervall t1 bis t2 führt im Falle des elektrisch betriebenen Kompressors 23 zur Unterkühlung, bzw. zur Herabsetzung der Temperatur des Kältemittels im Kühlmittelkreislauf 20. Dies wird durch den Graphen 91 angezeigt. Damit die Absenkung der Temperatur keine unmittelbare Auswirkung auf die Temperierung der Fahrgastzelle oder auf die Temperierung der Batterie 40 hat, ist vorgesehen, beispielsweise die Fließgeschwindigkeit des Kälte- oder Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf 20 oder im Kühlmittelkreislauf 30 zu drosseln, welches durch den Graphen 92 symbolisiert wird.
Einhergehend mit einer Absenkung der Temperatur des Graphen 91 erfolgt im Temperaturintervall zwischen den Zeitpunkten t1 bis t3 eine entsprechende Absenkung der Förderleistung der Kühlmittelpumpe 32, welche im Graphen 92 aufgezeigt ist. Demzufolge bleibt die Kühlleistung des Kühlmittelkreislaufs 30, wie anhand des Graphen 93 dargestellt, weitreichend konstant.
Das Verfahren zum Rekuperieren elektrischer Energie wird ferner nochmals im Flussdiagramm gemäß 5 verdeutlicht. In einem ersten Schritt 100 wird unter Zugrundelegung von ersten und zweiten Betriebsparametern der Batterie 40 die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie bestimmt. Im nachfolgenden Schritt 102 wird die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie mit dem vorgegebenen Schwellwert verglichen. Ist die Leistungsaufnahmekapazität oberhalb des vorgegebenen Schwellwerts so springt das Verfahren zurück zum Schritt 100. Unterschreitet die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie 40 jedoch den vorgegebenen Schwellwert im Schritt 102 fährt das Verfahren mit Schritt 104 fort. Im Schritt 104 wird beispielsweise die Leistungsaufnahme des elektrischen Kompressors 23 zumindest zeitweise erhöht. Parallel hierzu erfolgt im Schritt 106 eine entsprechende Reduzierung der Pumpleistung der Kühlmittelpumpe 32, um etwa einen konstanten Kühleffekt für die Batterie 40 bereitzustellen, da es ohne Drosselung des Kühlmittelflusses zu einer Verringerung der Temperatur kommen würde.
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltungen der Entwicklung, zu welcher im Rahmen der Entwicklung weitere zahlreiche Varianten denkbar sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Entwicklung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine oder einige mögliche Implementierung(en) eines Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Kraftfahrzeugkarosserie
4: Rad
5: Vorrichtung
10: Antriebseinheit
11: Verbrennungsmotor
12: Elektroantrieb
14: Getriebe
15: Klimatisierungssystem
20: Kühlmittelkreislauf
21: Leitung
22: elektrischer Verbraucher
23: Kompressor
24: elektrischer Verbraucher
25: Heizung
26: Wärmetauscher
30: Kühlmittelkreislauf
31: Leitung
32: Kühlmittelpumpe
36: Wärmetauscher
40: Batterie
50: Steuerung
52: Sensor
54: Sensor
56: Sensor
60: Wärmespeicher

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102019133092 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Rekuperieren elektrischer Energie eines Kraftfahrzeugs (1), wobei das Kraftfahrzeug (1) einen Elektroantrieb (12), eine Batterie (40) und ein Klimatisierungssystem (15) mit zumindest einem elektrischen Verbraucher (22, 24) aufweist, wobei das Verfahren folgendes umfasst: - Ermitteln oder Messen eines ersten Betriebsparameters der Batterie (40), - Ermitteln oder Messen eines zweiten Betriebsparameters der Batterie (40), - Ermitteln einer Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) auf Basis des ersten Betriebsparameters und auf Basis des zweiten Betriebsparameters, - zumindest temporäres Erhöhen der elektrischen Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers (22, 24), wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) einen vorgegebenen Schwellwert (82) unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die elektrische Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers (22, 24) zumindest temporär reduziert wird, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) oberhalb des vorgegebenen Schwellwerts (82) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Klimatisierungssystem (15) einen Wärmespeicher (60) aufweist, welcher mit dem zumindest einen elektrischen Verbraucher (22, 24) thermisch gekoppelt ist und in welchen thermische Energie eingespeist wird, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) den vorgegebenen Schwellwert (82) unterschreitet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als erster Betriebsparameter eine Temperatur der Batterie (40), ein Ladezustand der Batterie (40) oder ein Ladestrom der Batterie (40) ermittelt oder gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei sich der zweite Betriebsparameter vom ersten Betriebsparameter unterscheidet und wobei als zweiter Betriebsparameter die Temperatur der Batterie (40), der Ladezustand der Batterie (40) oder der Ladestrom der Batterie (40) ermittelt oder gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine elektrische Verbraucher (22, 24) zumindest temporär zur Unterkühlung oder Überhitzung eines in einem Kühlmittelkreislauf (20, 30) des Klimatisierungssystems (15) zirkulierenden Kühlmittels (20) betrieben wird, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) unter dem vorgegebenen Schwellwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Kühlmittelkreislauf (20, 30) eine Kühlmittelpumpe (32) aufweist, deren Pumpleistung zumindest in Phasen eines überhitzten oder unterkühlten Kühlmittels (20) zur Einhaltung einer zeitlich konstanten Kühl- oder Heizleistung des Kühlmittelkreislaufs (20, 30) reguliert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7, wobei der elektrische Verbraucher (22, 24) einen elektrischen Kompressor (23) aufweist, mittels welchem das im Kühlmittelkreislauf (20, 30) zirkulierenden Kühlmittel zumindest temporär unterkühlt wird, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) unter dem vorgegebenen Schwellwert (82) liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, wobei der elektrische Verbraucher (24) eine elektrische Heizung (25) aufweist, mittels welcher das im Kühlmittelkreislauf (20) zirkulierende Kühlmittel zumindest temporär überhitzt wird, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) unter dem vorgegebenen Schwellwert (82) liegt.
Vorrichtung zum Rekuperieren elektrischer Energie eines Kraftfahrzeugs (1) wobei die Vorrichtung (5) folgendes umfasst: - einen Elektroantrieb (12) für das Kraftfahrzeug (1), - eine Batterie (40), welche elektrisch mit dem Elektroantrieb (12) gekoppelt ist, - ein Klimatisierungssystem (15) mit zumindest einem elektrischen Verbraucher (22, 24) und mit - einer Steuerung (50), welche dazu ausgestaltet ist, eine Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) auf Basis eines ersten Betriebsparameters der Batterie (40) und auf Basis eines zweiten Betriebsparameters der Batterie (40) zu ermitteln und eine elektrische Leistungsaufnahme des zumindest einen elektrischen Verbrauchers (22, 24) zumindest temporär zu erhöhen, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) einen vorgegebenen Schwellwert (82) unterschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Steuerung (50) dazu ausgestaltet ist, die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) auf Basis zumindest zweier der nachfolgenden Betriebsparameter zu ermitteln: Temperatur der Batterie (40), Ladezustand der Batterie (40) und Ladestrom der Batterie (40).
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der elektrische Verbraucher (22) einen elektrischen Kompressor (23) aufweist, mittels welchem das in einem Kühlmittelkreislauf (20, 30) zirkulierende Kühlmittel zumindest temporär unterkühlbar ist, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) unter dem vorgegebenen Schwellwert (82) liegt
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der elektrische Verbraucher (24) eine elektrische Heizung (25) aufweist, mittels welcher das in einem Kühlmittelkreislauf (20) zirkulierende Kühlmittel zumindest temporär überhitzbar ist, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) unter dem vorgegebenen Schwellwert (82) liegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 13, wobei die Steuerung (50) dazu ausgestaltet ist, eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers (22, 24) zumindest temporär zu reduzieren, wenn die Leistungsaufnahmekapazität der Batterie (40) oberhalb des vorgegebenen Schwellwerts (82) ist.
Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zum Rekuperieren elektrischer Energie nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 14.