DE102022111068A1 - Verfahren zur thermischen Vorkonditionierung eines Fahrzeugs, System, Computerprogramm - Google Patents

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Jens NIEWÖHNER
Patrick Böhl
Marcel Straub
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Vorkonditionierung eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine elektrische Antriebseinheit aufweist und wobei das Fahrzeug einen elektrischen Energiespeicher aufweist, wobei das Verfahren zumindest den folgenden Schritt umfasst:-- (a) thermisches Vorkonditionieren eines Bauteils des Fahrzeugs während der elektrische Energiespeicher des Fahrzeugs mit der externen elektrischen Energieversorgung verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Vorkonditionierung eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine elektrische Antriebseinheit mit einem elektrischen Energiespeicher aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein System zur thermischen Vorkonditionierung eines Fahrzeugs und ein Computerprogramm.
  • Es sind sowohl batterie-elektrisch angetriebenen Fahrzeug (BEV - Battery-Electric-Vehicle) als auch Hybridfahrzeuge mit sowohl batterie-elektrischem sowie verbrennungsmotorischem Antriebsstrang (PHEV - Plug-In-Hybrid-Electric-Vehicle), die eine elektrische Lademöglichkeit aufweisen, allgemein bekannt. Bei derartigen Fahrzeugen kann im Stand vor Fahrtantritt (vorteilhafterweise im Ladefall) die Fahrzeugkabine und die Hochvoltbatterie (HVB) auf ihre jeweilige ideale Betriebstemperatur thermisch vorkonditioniert werden. Für die Fahrzeugkabine gilt je nach Umgebungstemperatur typischerweise eine ideale Temperatur von ca. 22°C bis 25°C. Für die Hochvoltbatterie gilt häufig ein ideales Temperaturfenster von 20°C bis 30°C. ist das Fahrzeug während des Vorkonditionierens an eine elektrische Stromquelle angeschlossen, so kann die benötigte Energie zum Vorkonditionieren durch die Stromquelle bereitgestellt werden und muss nicht zu Fahrtbeginn aus der Hochvoltbatterie entnommen werden. Dadurch erhöht sich die nutzbare elektrische Reichweite des Fahrzeugs. Bei modernen BEVs sind derartige Funktionen möglich und werden teilweise automatisch vom Fahrzeug vorgenommen (z.B. indem ein Abfahrtzeitpunkt vorgegeben wird).
  • Die Hochvoltbatterie von BEVs und PHEVs ist in besonderem Maße ein limitierendes Bauteil für diese Fahrzeuge. Durch ihre spezifische Energiedichte nimmt sie verhältnismäßig viel Bauraum im Fahrzeug ein und weist ein hohes Gewicht auf, was sich nachteilig auf die Effizienz des Gesamtfahrzeugs auswirkt. Sie ist zudem ein hoher Kostenfaktor. Demgegenüber steht der Nutzen, der sich aus einer hohen elektrischen Fahrzeugreichweite und Leistungsfähigkeit (Beschleunigung und Schnellladefähigkeit) zusammensetzt. Ein beschränkender Faktor ist dabei die Lebensdauer der Hochvoltbatterie.
  • Um den genannten Nutzen zu maximieren, werden verschiedene Ansätze verfolgt.
  • Einerseits ist eine Erhöhung der Batteriekapazität denkbar. Dies ist jedoch typischerweise vergleichsweise teuer und erhöht nachteilig das Gewicht sowie den Bauraumbedarf.
  • Ferner ist eine Erhöhung der Gesamtfahrzeugeffizienz denkbar. Auch dies ist typischerweise kostenintensiv und stößt bei einer Vielzahl von Teilen und Funktionen des Fahrzeugs schnell an technische und praktische Grenzen.
  • Des Weiteren ist eine Senkung der Anforderungen der Bauteile denkbar, beispielsweise eine Erweiterung des idealen Temperaturfensters der Hochvoltbatterie. Auch dieser Spielraum ist jedoch durch technische und werkstoffspezifische Anforderungen limitiert und Verbesserungen sind typischerweise kostenintensiv.
  • Ferner ist das Hinzufügen weiterer zusätzlicher Energiespeicher denkbar. Auch dies steigert jedoch die Kosten und führt zu zusätzlichem Gewicht und Bauraumbedarf.
  • Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren und/oder ein System bereitzustellen, mit dem die batterieelektrische Reichweite eines Fahrzeugs vorteilhaft erhöht werden kann.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur thermischen Vorkonditionierung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug eine elektrische Antriebseinheit aufweist und wobei das Fahrzeug einen elektrischen Energiespeicher aufweist,
    wobei das Verfahren zumindest den folgenden Schritt umfasst: -- (a) thermisches Vorkonditionieren eines Bauteils des Fahrzeugs während der elektrische Energiespeicher des Fahrzeugs mit der externen elektrischen Energieversorgung verbunden ist.
  • Erfindungsgemäß kann hierdurch eine vorteilhafte thermische Vorkonditionierung eines Bauteils des Fahrzeugs erfolgen. Die derart gespeicherte thermische Energie kann im Betrieb des Fahrzeugs, insbesondere während der Fahrt des Fahrzeugs, abgerufen werden und so den elektrischen Energiespeicher entlasten. Hierdurch kann die mithilfe des elektrischen Energiespeichers erzielbare Reichweite des Fahrzeugs, also die batterieelektrische Reichweite, erhöht werden.
  • Es ist denkbar, dass das Bauteil ein oder mehrere Teile bzw. Komponenten umfasst. Derart ist es beispielsweise möglich, dass mehrere Teile oder Komponenten des Fahrzeugs in Schritt (a) thermisch vorkonditioniert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass vor Fahrtantritt - insbesondere während des Ladevorgangs und/oder Schnellladevorgangs des elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs und während das Fahrzeug an eine elektrische Stromquelle angeschlossen ist - ein Bauteil des Fahrzeugs thermisch vorkonditioniert wird. Die thermische Vorkonditionierung kann dabei auch als Speicherung von thermischer Energie verstanden werden. Zur Vorkonditionierung sind vorteilhafterweise (aber nicht ausschließlich) Bauteile vorgesehen, die bereits Bestandteil des Fahrzeugs sind, insbesondere Teile des Rohbaus, der Karosserie und/oder die elektrische Antriebseinheit. Nach Fahrtantritt kann die so gespeicherte thermische Energie genutzt werden, um die thermischen Anforderungen der Fahrzeugkabine und der Hochvoltbatterie zu erfüllen.
  • Der elektrische Energiespeicher ist vorzugsweise zur Versorgung der elektrischen Antriebseinheit während des Betriebs des Fahrzeugs eingerichtet. Hierfür ist der elektrische Energiespeicher, vorzugsweise im Stand des Fahrzeugs, mithilfe einer externen elektrischen Energieversorgung, beispielsweise einer Ladestation, aufladbar.
  • Der elektrische Energiespeicher umfasst vorzugsweise eine Hochvoltbatterie (HVB) des Fahrzeugs. Es ist denkbar, dass der elektrische Energiespeicher durch eine oder durch mehrere Hochvoltbatterien ausgebildet ist.
  • Es ist vorzugsweise möglich, dass das Bauteil des Fahrzeugs, das in Schritt (a) thermisch vorkonditioniert wird, insbesondere kein Teil des elektrischen Energiespeichers (also insbesondere nicht die HBV des Fahrzeugs) und insbesondere kein Teil der Fahrzeugkabine des Fahrzeugs ist. insbesondere ist erfindungsgemäß somit eine thermische Vorkonditionierung von Bauteilen des Fahrzeugs über die Hochvoltbatterie und die Fahrzeugkabine des Fahrzeugs hinaus möglich.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das thermische Vorkonditionieren des Bauteils in Schritt (a) mithilfe der externen elektrischen Energieversorgung erfolgt, vorzugsweise wobei das thermische Vorkonditionieren ein Erwärmen oder Kühlen des Bauteils des Fahrzeugs umfasst. Vorzugsweise wird durch die externe elektrische Energieversorgung elektrische Energie bereitgestellt, die bei der thermischen Vorkonditionierung des Bauteils in thermische Energie gewandelt wird und derart als thermische Energie durch das Bauteil gespeichert wird. Es ist beispielsweise denkbar, dass das Bauteil auf eine Temperatur erwärmt wird, die oberhalb des optimalen Temperaturfensters der Fahrzeugkabine liegt, insbesondere oberhalb von 25°C. Es ist beispielsweise denkbar, dass das Bauteil auf eine Temperatur gekühlt wird, die unterhalb des optimalen Temperaturfensters der Fahrzeugkabine liegt, insbesondere unterhalb von 22°C. Auch andere Temperaturen sind denkbar.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das Bauteil ein Karosserieteil des Fahrzeugs und/oder ein Rohbauteil des Fahrzeugs und/oder ein Teil der elektrischen Antriebseinheit des Fahrzeugs umfasst. Es ist insbesondere denkbar, dass das Bauteil als Karosserieteil und/oder Rohbauteil und/oder Teil der elektrischen Antriebseinheit des Fahrzeugs ausgebildet ist. Es ist denkbar, dass es sich bei dem Bauteil um ein Bauteil des Fahrzeugs handelt, das ohnehin als Teil des Fahrzeugs vorhanden ist, also eine andere Primärfunktion als das Speichern thermischer Energie aufweist. Es ist alternativ denkbar, dass das Bauteil ein speziell zur thermischen Vorkonditionierung in das Fahrzeug eingebautes Bauteil ist.
  • Es ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, dass das thermische Vorkonditionieren des Bauteils des Fahrzeugs mithilfe der externen elektrischen Energieversorgung erfolgt während sich das Fahrzeug in einer Ladeposition befindet, vorzugsweise wobei das thermische Vorkonditionieren des Bauteils des Fahrzeugs während eines Aufladens des elektrischen Energiespeichers mithilfe der externen elektrischen Energieversorgung erfolgt. Das thermische Vorkonditionieren erfolgt somit bevorzugt im Stand des Fahrzeugs, während der elektrische Energiespeicher des Fahrzeugs durch eine externe Energiequelle, beispielswiese eine Ladestation, geladen wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt denkbar, dass das thermisch vorkonditionierte Bauteil thermisch gedämmt ist, insbesondere gegenüber einer Umgebung des Bauteils und/oder gegenüber angrenzenden weiteren Bauteilen, um möglichst kleine Verluste an die Umgebung und/oder zu den angrenzenden weiteren Bauteilen aufzuweisen. Hierdurch wird eine besonders vorteilhafte Speicherung von thermischer Energie in dem Bauteil möglich.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen,
    • - dass das Bauteil des Fahrzeugs als ein Rohbauteil des Fahrzeugs ausgebildet ist, wobei ein Rohbau des Fahrzeugs zusätzlich zu dem Rohbauteil ein weiteres Rohbauteil aufweist, wobei das Rohbauteil gegenüber dem weiteren Rohbauteil mithilfe einer thermischen Isolation thermisch isoliert ist; und/oder
    • - dass das Bauteil des Fahrzeugs als ein Karosserieteil des Fahrzeugs ausgebildet ist, wobei eine Karosserie des Fahrzeugs zusätzlich zu dem Karosserieteil ein weiteres Karosserieteil aufweist, wobei das Karosserieteil gegenüber dem weiteren Karosserieteil mithilfe einer thermischen Isolation thermisch isoliert ist. Das weitere Rohbauteil und/oder das weitere Karosserieteil werden bevorzugt während des Verfahrens zum thermischen Konditionieren des Fahrzeugs nicht thermisch konditioniert, also insbesondere nicht aktiv erhitzt und/oder gekühlt.
  • Vorteilhafterweise ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung denkbar, dass das Bauteil (bzw. dessen Komponenten oder Teile) an das Thermalmanagement des Fahrzeugs angeschlossen ist. Beispielsweise wird das Bauteil (bzw. dessen Komponenten oder Teile) mit Kühlwasser aus dem Kühlkreislauf durchströmt, um die in Schritt a) im Bauteil gespeicherte thermische Energie, insbesondere bei einer Fahrt des Fahrzeugs, gezielt zu entnehmen und zu nutzen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das Fahrzeug ein Heiz- und/oder Kühlmittelsystem aufweist, wobei das thermische Vorkonditionieren des Bauteils mithilfe des Heiz- und/oder Kühlmittelsystems erfolgt, vorzugsweise derart, dass während des thermischen Vorkonditionierens des Bauteils das Heiz- und/oder Kühlmittelsystem durch den elektrischen Energiespeicher und/oder die externe elektrische Energieversorgung derart gespeist wird, dass das Bauteil durch das Heiz- und/oder Kühlmittelsystem thermisch vorkonditioniert wird. insbesondere ist es denkbar, dass das Heiz- und/oder Kühlmittelsystem eine oder mehrere Heiz- und/oder Kühlmittelleitungen aufweist, die als Teil des Bauteils ausgebildet sind. Mithilfe dieser Heiz- und/oder Kühlmittelleitungen kann Heiz- und/oder Kühlmittel, beispielsweise Wasser, durch das Bauteil geführt werden, wodurch das Bauteil temperierbar ist. Ferner kann mithilfe des Heiz- und/oder Kühlmittelsystems, insbesondere mithilfe der Heiz- und/oder Kühlmittelleitungen des Bauteils, thermische Energie, die in Schritt (a) in dem Bauteil gespeichert wurde, in einem Schritt (b) aus dem Bauteil entnommen bzw. abgeführt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das Verfahren ferner umfasst:
    • -- (b) Temperieren, insbesondere Erwärmen oder Kühlen, einer Fahrzeugkabine des Fahrzeugs und/oder des elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs mithilfe des thermisch vorkonditionierten Bauteils, vorzugsweise während eines Betriebs des Fahrzeugs und/oder während einer Fahrt des Fahrzeugs. Schritt (b) wird vorzugsweise nach Schritt (a) durchgeführt. insbesondere ist es somit vorzugsweise denkbar, dass durch das thermische Vorkonditionieren des Bauteils thermische Energie in dem Bauteil gespeichert wird (in Schritt (a)), wobei die derart gespeicherte Energie des Bauteils in Schritt (b) zur Temperierung, insbesondere zur Erwärmung oder Kühlung, einer Fahrzeugkabine des Fahrzeugs und/oder des elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs verwendet wird. Hierdurch können die Fahrzeugkabine und/oder der elektrische Energiespeicher des Fahrzeugs während der Fahrt in ihren jeweiligen optimalen Temperaturfenstern gehalten werden, wobei die dafür aufgewendete Energie zumindest teilweise durch das thermisch vorkonditionierte Bauteil bereitgestellt werden kann. Beispielsweise wird die Fahrzeugkabine dadurch während der Fahrt in einem Temperaturfenster von 22°C bis 25°C gehalten und der elektrische Energiespeicher in einem Temperaturfenster von 20°C bis 30°C.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es denkbar, dass das Bauteil ein Rohbauteil des Rohbaus des Fahrzeugs umfasst. Dieser Rohbauteil ist mit dem Rest des Rohbaus mittels eines thermisch isolierenden bzw. thermisch schlecht leitenden Werkstoffs, beispielsweise einem Karbon-Verbund-Werkstoff, verbunden. Zusätzlich oder alternativ kann dieser Rohbauteil des Rohbaus eine Wärmedämmung aufweisen. Hierdurch werden thermische Brücken vorteilhaft vermeiden. Dieser Rohbauteil des Rohbaus weist vorzugsweise Kanäle auf, die von Kühlmittel durchflossen sind. Durch eine vorteilhafte Verschaltung dieser Kanäle mit dem Kühlkreislauf des Fahrzeugs kann über das durchströmende Kühlmittel thermische Energie sowohl gespeichert, als auch entnommen werden. Durch die thermische Dämmung sowie die Vermeidung von thermischen Brücken sind die thermischen Verluste dieses Rohbauteils des Rohbaus minimal. Es ist beispielsweise denkbar, dass dieser Rohbauteil des Rohbaus während des Ladevorgangs vorgekühlt wird, vorzugsweise während einer bestimmten Jahreszeit, insbesondere im Sommer, und/oder während eines festlegbaren Zeitraums. Nach Fahrtbeginn kann dieser Rohbauteil des Rohbaus dann genutzt werden, um Kühlwasser zu kühlen, welches wiederrum genutzt werden kann, um die Hochvoltbatterie des Fahrzeugs zu kühlen. Es ist alternativ oder zusätzlich beispielsweise denkbar, dass dieser Rohbauteil des Rohbaus während des Ladevorgangs vorgeheizt wird, vorzugsweise während einer bestimmten weiteren Jahreszeit, insbesondere im Winter, und/oder während eines festlegbaren weiteren Zeitraums. insbesondere vorteilhaft ist hier die Nutzung von anfallender Abwärme, beispielsweise in der Hochvoltbatterie und/oder in weiteren elektrischen Aggregaten, während des Ladevorgangs, welche typischerweise ohnehin abgeführt werden muss. Nach Fahrtbeginn kann dieser Rohbauteil des Rohbaus dann genutzt werden, um Kühlwasser aufzuheizen und somit die Fahrzeugkabine oder die Hochvoltbatterie zu heizen. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass eine Fahrzeugmasse mittels Wärmeleitung mit dem Bauteil verbunden werden kann, wodurch eine Konditionierung von Fahrzeugmassen ermöglicht wird.
  • Es wird somit eine Erhöhung der effektiv nutzbaren elektrischen Reichweite eines Fahrzeugs sowohl im Sommerfall als auch (besonders vorteilhaft) im Winterfall möglich. in besonders vorteilhafter Weise kann, insbesondere im Winterfall, eine Nutzung der sowieso anfallenden Abwärme während des Ladevorgangs erfolgen, die ansonsten meist ungenutzt an die Umgebung abgegeben wird. Es ist gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung denkbar, dass mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Speicherung von Energie automatisch durch ein Thermalmanagement des Fahrzeugs erfolgt oder in Abhängigkeit einer Auswahl oder Einstellung durch einen Nutzer des Fahrzeugs.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein System zur thermischen Vorkonditionierung eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine elektrische Antriebseinheit aufweist und wobei das Fahrzeug einen elektrischen Energiespeicher aufweist,
    wobei das System zur Ausführung eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung, insbesondere des erfindungsgemäßen Systems, ist es vorgesehen, dass das System Computermittel aufweist, wobei die Computermittel zur Ansteuerung der externen elektrischen Energieversorgung und/oder des Fahrzeugs, insbesondere des elektrischen Energiespeichers und/oder des Heiz- und/oder Kühlmittelsystems des Fahrzeugs, derart konfiguriert sind, dass ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
    Es ist denkbar, dass die Computermittel teilweise oder vollständig als Teil des Fahrzeugs ausgebildet sind und/oder dass die Computermittel teilweise oder vollständig extern von dem Fahrzeug ausgebildet sind.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei einer Ausführung des Computerprogramms durch Computermittel, diese veranlassen, ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchzuführen. Das Computerprogramm ist beispielsweise auf einem Speichermedium speicherbar.
  • Für das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Computerprogramm können dabei die Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile Anwendung finden, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder im Zusammenhang mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Für das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Computerprogramm können dabei die Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile Anwendung finden, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen System oder im Zusammenhang mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems beschrieben worden sind.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Hierin zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Das in 1 schematisch dargestellte Fahrzeug 1 ist insbesondere ein batterie-elektrisch angetriebenen Fahrzeug (BEV - Battery-Electric-Vehicle) oder ein Hybridfahrzeug (PHEV - Plug-In-Hybrid-Electric-Vehicle), das sowohl einen batterie-elektrischen als auch einen verbrennungsmotorischen Antriebsstrang aufweist. Das Fahrzeug 1 umfasst somit eine elektrische Antriebseinheit 3 und einen elektrischen Energiespeicher 2, insbesondere eine Hochvoltbatterie. Das Fahrzeug ist in 1 in einer Ladeposition dargestellt, in der der Energiespeicher 2 durch eine externe elektrische Energieversorgung 20, beispielswiese eine Ladestation oder Ladesäule, geladen wird. Hierfür ist typischerweise eine Kabelverbindung zwischen dem Fahrzeug 1 und der externen elektrischen Energieversorgung 20 zum Laden des elektrischen Energiespeichers 2 ausgebildet. Während der elektrische Energiespeicher 2 des Fahrzeugs 1 mit der externen elektrischen Energieversorgung 20 verbunden ist, wird ein Bauteil 11 des Fahrzeugs 1 thermisch vorkonditioniert, also insbesondere erwärmt oder gekühlt. Auf diese Weise wird mithilfe des Bauteils 11 thermische Energie gespeichert. Das Bauteil 11 ist in der dargestellten Ausführungsform Teil der Karosserie und/oder des Rohbaus 10 des Fahrzeugs. Alternativ ist es beispielsweise möglich, dass das Bauteil Teil des elektrischen Antriebsstrangs bzw. der Antriebseinheit 3 ist. Das thermische Vorkonditionieren des Bauteils 11 erfolgt beispielsweise mithilfe eines Heiz- und/oder Kühlmittelsystems 4 des Fahrzeugs 1. In diesem Fall weist das Bauteil 10 eine oder mehrere Heiz- und/oder Kühlmittelleitungen auf. Mithilfe dieser Heiz- und/oder Kühlmittelleitungen kann Heiz- und/oder Kühlmittel durch das Bauteil 11 geführt werden, wodurch das Bauteil 11 temperierbar ist. Die dabei von dem Heiz- und/oder Kühlmittelsystem 4 benötigte elektrische Energie wird insbesondere durch die externe elektrische Energieversorgung 20 bereitgestellt.
  • Die beim thermischen Vorkonditionieren des Bauteils 11 in dem Bauteil 11 gespeicherte thermische Energie kann dann später beim Betrieb des Fahrzeugs 1, insbesondere bei einer Fahrt des Fahrzeugs 1, aus dem Bauteil 11 abgeführt werden (vorzugsweise ebenfalls mithilfe des Heiz- und/oder Kühlmittelsystems 4) und beispielsweise verwendet werden, um eine Wunschtemperatur der Fahrzeugkabine des Fahrzeugs 1 oder des elektrischen Energiespeichers 2 bei der Fahrt einzustellen. Hierdurch kann elektrische Energie des elektrischen Energiespeichers 2 gespart werden und die Reichweite des Fahrzeugs 1 erhöht werden.
  • In besonders vorteilhafter Weise ist es möglich, dass das Bauteil 11, das durch das thermische Vorkonditionieren thermische Energie speichert, thermisch von einem oder mehreren weiteren Bauteilen 12, beispielsweise angrenzenden Bauteilen 12, isoliert ist und/oder eine thermische Dämmung zu diesen weiteren Bauteilen 12 aufweist. Hierdurch kann die Speicherzeit der thermischen Energie in dem Bauteil 11 erhöht werden, da die Verluste in Richtung weiterer Bauteile 12 verringert werden.
  • Es ist alternativ oder zusätzlich zu der Verwendung des Heiz- und/oder Kühlmittelsystems 4 zum thermischen Vorkonditionieren des Bauteils 11 möglich, dass das Bauteil 11 beim thermischen Vorkonditionieren durch Abwärme, die beim Laden des elektrischen Energiespeichers 2 entsteht, thermisch vorkonditioniert, insbesondere erwärmt, wird.
  • Hierdurch kann Abwärme, die beim Laden einer Hochvoltbatterie typischerweise ohnehin entsteht, vorteilhaft genutzt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    2
    elektrischer Energiespeicher
    3
    elektrische Antriebseinheit
    4
    Heiz- und/oder Kühlmittelsystem
    10
    Karosserie und/oder Rohbau
    11
    Bauteil
    12
    weiteres Bauteil
    20
    externe elektrische Energieversorgung

Claims (10)

  1. Verfahren zur thermischen Vorkonditionierung eines Fahrzeugs (1), wobei das Fahrzeug (1) eine elektrische Antriebseinheit (3) aufweist und wobei das Fahrzeug einen elektrischen Energiespeicher (2) aufweist, wobei das Verfahren zumindest den folgenden Schritt umfasst: -- (a) thermisches Vorkonditionieren eines Bauteils (11) des Fahrzeugs während der elektrische Energiespeicher (2) des Fahrzeugs (1) mit der externen elektrischen Energieversorgung (20) verbunden ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das thermische Vorkonditionieren des Bauteils (11) in Schritt (a) mithilfe der externen elektrischen Energieversorgung (20) erfolgt, vorzugsweise wobei das thermische Vorkonditionieren ein Erwärmen oder Kühlen des Bauteils (11) des Fahrzeugs (1) umfasst.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (11) ein Karosserieteil des Fahrzeugs (1) und/oder ein Rohbauteil des Fahrzeugs (1) und/oder ein Teil der elektrischen Antriebseinheit des Fahrzeugs (1) umfasst
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das thermische Vorkonditionieren des Bauteils (11) des Fahrzeugs (1) mithilfe der externen elektrischen Energieversorgung (20) erfolgt während sich das Fahrzeug (1) in einer Ladeposition befindet, vorzugsweise wobei das thermische Vorkonditionieren des Bauteils (11) des Fahrzeugs (1) während eines Aufladens des elektrischen Energiespeichers (2) mithilfe der externen elektrischen Energieversorgung (20) erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, -wobei das Bauteil (11) des Fahrzeugs (1) als ein Rohbauteil des Fahrzeugs (1) ausgebildet ist, wobei ein Rohbau des Fahrzeugs (1) zusätzlich zu dem Rohbauteil ein weiteres Rohbauteil aufweist, wobei das Rohbauteil gegenüber dem weiteren Rohbauteil mithilfe einer thermischen Isolation thermisch isoliert ist; und/oder -wobei das Bauteil (11) des Fahrzeugs (1) als ein Karosserieteil des Fahrzeugs (1) ausgebildet ist, wobei eine Karosserie des Fahrzeugs (1) zusätzlich zu dem Karosserieteil ein weiteres Karosserieteil aufweist, wobei das Karosserieteil gegenüber dem weiteren Karosserieteil mithilfe einer thermischen Isolation thermisch isoliert ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug (1) ein Heiz- und/oder Kühlmittelsystem (4) aufweist, wobei das thermische Vorkonditionieren des Bauteils (11) mithilfe des Heiz- und/oder Kühlmittelsystems (4) erfolgt, vorzugsweise derart, dass während des thermischen Vorkonditionierens des Bauteils (11) das Heiz- und/oder Kühlmittelsystem (4) durch den elektrischen Energiespeicher (2) und/oder die externe elektrische Energieversorgung (20) derart gespeist wird, dass das Bauteil (11) durch das Heiz- und/oder Kühlmittelsystem (4) thermisch vorkonditioniert wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner umfasst: -- (b) Temperieren, insbesondere Erwärmen oder Kühlen, einer Fahrzeugkabine des Fahrzeugs (1) und/oder des elektrischen Energiespeichers (2) des Fahrzeugs (1) mithilfe des thermisch vorkonditionierten Bauteils (11), vorzugsweise während eines Betriebs des Fahrzeugs (1) und/oder während einer Fahrt des Fahrzeugs (1).
  8. System zur thermischen Vorkonditionierung eines Fahrzeugs (1), wobei das Fahrzeug (1) eine elektrische Antriebseinheit (3) aufweist und wobei das Fahrzeug einen elektrischen Energiespeicher (2) aufweist, wobei das System zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche konfiguriert ist.
  9. System nach Anspruch 8, wobei das System Computermittel aufweist, wobei die Computermittel zur Ansteuerung der externen elektrischen Energieversorgung (20) und/oder des Fahrzeugs (1), insbesondere des elektrischen Energiespeichers (2) und/oder des Heiz- und/oder Kühlmittelsystems (4) des Fahrzeugs, derart konfiguriert sind, dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgeführt wird.
  10. Computerprogramm umfassend Befehle, die bei einer Ausführung des Computerprogramms durch Computermittel, diese veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
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