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WO2016026669A1 - Device and method for air-conditioning an electrical energy store for a motor vehicle - Google Patents

Device and method for air-conditioning an electrical energy store for a motor vehicle Download PDF

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Publication number
WO2016026669A1
WO2016026669A1 PCT/EP2015/067569 EP2015067569W WO2016026669A1 WO 2016026669 A1 WO2016026669 A1 WO 2016026669A1 EP 2015067569 W EP2015067569 W EP 2015067569W WO 2016026669 A1 WO2016026669 A1 WO 2016026669A1
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WO
WIPO (PCT)
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electrical energy
heating
energy storage
heating circuit
energy store
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2015/067569
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Henry Strobel
Christoph Baumgärtner
Martin Brüll
Egor SAWAZKI
Peter Säger
Armin Hollstein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to EP15747427.1A priority Critical patent/EP3183769A1/en
Publication of WO2016026669A1 publication Critical patent/WO2016026669A1/en
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    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to air conditioning and
  • Temperature control devices for electrical energy storage for a motor vehicle In particular, the present invention relates
  • Invention an apparatus and a method for conditioning an electric energy storage device for a motor vehicle.
  • Batteries or electric energy storage of electric and hybrid vehicles are temperature-dependent in their performance and have functional at certain temperature ranges
  • a typical operating temperature range for an electrical energy store when used in a motor vehicle is between 20 ° C and 35 ° C.
  • a first aspect of the present invention relates to a device for air conditioning an electric
  • An energy storage device for a motor vehicle comprising: a heating element device which is designed to supply thermal energy to the electrical energy store by means of conversion from another form of energy; a heating circuit device which is adapted to the electrical energy storage by further heat energy
  • a sensor device which is designed to detect a temperature of the electrical energy store
  • a control device which is designed, based on the detected temperature of the electrical
  • the present invention can advantageously heat energy through two means
  • Heating element device and second or secondary
  • Energy storage is designed to determine which Battery temperature from an energetic point of view would be best for the particular operating point of the electrical energy storage and / or which battery temperature would be best under the respective environmental parameters for the
  • control device is designed to determine which battery temperature is energetically rewarding for the respective operating point of the electrical energy storage.
  • Invention used may be, for example, a current or a future energy extraction (discharge) and / or a current or future energy consumption (charging) of the electrical energy storage to be included.
  • discharge discharge
  • charging current or future energy consumption
  • operating point may include a utilization profile of the electrical energy store.
  • control device can perform the determination of the heating requirement for the electrical energy storage using a battery model and calculate the future temperature of the battery, for example, depending on the ambient temperature, or from the coolant temperature, or from the surface temperature, or from the state of charge of the electrical energy storage or from the withdrawn battery current or from the charging current or from the
  • battery model for example, a simulation for describing the behavior of the electric
  • the modeling depth of the battery model can be varied and different model parameters such as battery or cell temperature, waste heat, waste heat from charging and discharging processes, cell or energy storage geometries,
  • Diffusion constants or electrolyte conductivities can be used for modeling.
  • control device is designed to be based on the ambient temperature or the
  • Weather forecast information the heating request for the
  • control device for the Schuankar also a current or a future energy extraction
  • Control device can be a corresponding, of which
  • the power loss for example, as proportional to the electrical charging power of the electric
  • Unloading capacity of the electric energy storage can be calculated.
  • the anticipated future energy extraction (unloading) and / or energy intake (charging) can in one
  • control device is designed to a current or a future
  • control device for the Schuanjpg calculate a forecast, with what energy consumption the
  • a certain operating temperature - can be brought.
  • the energy management of the motor vehicle in the form of the regulating device can be based on this
  • control device is designed to calculate a prognosis for the heating requirement, with which energy consumption the electric power
  • Energy storage can be brought to a predetermined operating temperature or in a predetermined operating temperature range.
  • the present invention relates to a method for air conditioning an electric Energy storage for a motor vehicle, the method comprising the following steps: supplying heat energy to the electrical energy storage by means of conversion from another form of energy using a
  • Heating element device and / or the heating circuit device according to the determined heating request by means of a control device.
  • Waste heat generating secondary element such as a traction motor, a starter generator or an interior or passenger area of a motor vehicle or in the
  • the heating circuit device for example, by means of a fluid circuit or a cooling system with the Secondary element to be connected.
  • the present invention enables a
  • Thermal management system includes, wherein the
  • Thermal management system for example, is designed as a device for conditioning an electrical energy storage.
  • the thermal management system can determine a suitable temperature for the electrical energy store on the basis of a currently prevailing operating point or another environmental parameter.
  • the present invention allows that
  • the coolant temperature or the surface temperature or a state of charge or based on taken or the electrical energy storage device supplied current or voltage values the coolant temperature or the surface temperature or a state of charge or based on taken or the electrical energy storage device supplied current or voltage values
  • Battery management system using a battery model determines a temperature range currently suitable for the operation of the electrical energy storage.
  • the present invention enables a desired operating temperature of the electrical energy store to be determined, and an amount of heat to achieve the desired operating temperature can be calculated
  • the current temperature or the future temperature can also be calculated from the battery management system or from the thermal management system on the basis of an expected charging and / or discharging current of the electrical energy store.
  • a prognosis can also be calculated, With what energy consumption the battery can be brought into the desired operating temperature or target temperature range.
  • the present invention enables an energetic
  • the present invention enables the following advantages:
  • the sensor device is adapted to an ambient temperature, a
  • Coolant temperature of the heating circuit device a state of charge of the electrical energy storage or a
  • the present invention provides that the
  • Control device is designed to use the
  • Weather forecast information the heating request for the
  • the present invention provides that the
  • Heating circuit device is designed with a
  • Traction motor or to be coupled to a starter generator or with an interior of the motor vehicle or with electronics of the motor vehicle as the secondary element.
  • the present invention provides that the
  • Heating element device is designed as a heating resistor and is adapted to the electrical energy storage, the heat energy by means of conversion from an electrical
  • the present invention provides that the
  • Control device is designed to be a future too to calculate the expected power loss of the electrical energy store.
  • the expected future power loss can be calculated in a time span of up to 30 s or up to 60 s or up to 120 s or more than 240 s.
  • Heating circuit device is consumed.
  • the present invention provides that the
  • Regulating device is designed as a criterion for determining the heating requirement for the electric
  • control device can be determined based on the detected temperature of the electrical
  • Energy storage decide whether it energetically worth the temperature of the battery.
  • the heating energy is calculated in such a way that the energy advantage lies above the heating energy.
  • the present invention provides that the
  • Regulating device is designed to be based on the future expected power loss of the electric
  • the present invention provides that the
  • Control device is designed to calculate a future expected waste heat of the coupled with the heating circuit device secondary element.
  • the present invention provides that the
  • Control device is designed to be based on the future expected waste heat of the heating circuit device coupled secondary element to determine the Schuangins for the electrical energy storage and according to the determined Schuanffen the heater element
  • Implementations of the present invention also include combinations of previously or not explicitly mentioned combinations
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device for conditioning an electrical energy store according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of a flowchart of a method for air conditioning an electrical
  • Fig. 3 is a schematic representation of an apparatus for
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a
  • a device 100 for conditioning an electrical energy store 50 for a motor vehicle comprises
  • a heating element device 10 For example, a heating element device 10, a thermoelectric device 10, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric device, a thermoelectric thermometer
  • Heating circuit device 20 a sensor device 30 and a control device 40th
  • the heating element device 10 is for example
  • the heating element device is a
  • the electric energy storage 50 the Heat energy by conversion from an electrical
  • a heating resistor refers to an electrical component that converts electrical energy into thermal energy or heat
  • the heating circuit device 20 is designed for example as a fluid circuit or a coolant circuit and designed, for example, the electrical
  • the heating circuit device 20 may be configured to heat a to be heated to an appropriate level.
  • the heating circuit device 20 may include a plurality of
  • Secondary element 200 has designated.
  • a coolant or other fluid (eg, water) circulating in the heating circuit becomes at the heat source
  • the sensor device 30 is designed, for example, to detect a temperature of the electrical energy store 50.
  • the sensor device 30 can be used as a temperature sensor
  • the sensor device 30 may be formed and designed as an electrical or electronic component that can provide an electrical signal as a measure of the temperature.
  • the sensor device 30 may be configured to receive weather forecast information by data transmission.
  • the weather forecast information can provide information about expected ambient temperatures or otherwise
  • Weather forecast information may cover a future time span of up to 1 hour, or up to 3 hours, or up to 12 hours, or up to 48 hours, or up to 72 hours.
  • the control device 40 is designed, for example, based on the detected temperature of the electrical
  • heating demand can be a lot of
  • Heat energy to be understood which is needed by the electric energy storage 50 to reach a certain optimum operating temperature.
  • the optimum operating temperature of the electric energy storage device 50 is in a temperature range of 10 ° C to 60 ° C, or preferably 15 ° C to 45 ° C, or more preferably in a range of 20 ° C to 35 ° C.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a
  • Flowchart of a method for air conditioning an electrical energy storage device 50 for a motor vehicle includes, for example, four process steps.
  • feeding of heat energy to the electrical energy store 50 takes place by means of conversion from another form of energy by means of a heating element device 10.
  • Heating circuit device 20
  • Heating element device 10 and / or the
  • Heating circuit device 20 according to the determined
  • Heating request using a control device 40 Heating request using a control device 40.
  • the process steps can be iteratively or recursively repeated in any order.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a
  • a device 100 is coupled, for example, with an electrical energy store 50 and a secondary element 200.
  • the secondary element 200 may be as an electric motor or as a traction motor or as a starter generator or as an interior or passenger area of the
  • Motor vehicle or be designed as an electronic circuit or as another heat or waste heat source of the motor vehicle.
  • traction motors including traction motors
  • the motors are referred to with which a wheelset or the wheels of a drive ⁇ or motor vehicle are driven directly.
  • the electric energy storage 50 may be used as a lithium-ion secondary battery, also lithium-ion battery, Li-ion battery, Li-ion secondary battery, lithium secondary battery or Li-ion, i. be formed as a battery based on lithium.
  • the electrical energy store 50 can be used as an electrical energy store in the form of a lithium iron phosphate accumulator or a lithium titanate accumulator or a lithium polymer accumulator or a lithium-cobalt dioxide accumulator or in the form of another

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Abstract

The invention relates to a device (100) for air-conditioning an electrical energy store (50) for a motor vehicle, wherein the device (1) comprises: a heating element unit (10), which is designed to feed the electrical energy store (50) with thermal energy by means of conversion from another energy form; a heating circuit unit (20), which is designed to feed the electrical energy store (50) with the thermal energy by using waste heat generated by a secondary element (200); a sensor unit (30), which is designed to measure the temperature of the electrical energy store (50); and a control unit (40), which is designed to use the measured temperature of the electrical energy store (50) to determine a heating requirement for the electrical energy store (50) and to activate the heating element unit (10) and/or the heating circuit unit (20) in accordance with the heating requirement determined.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Klimatisieren eines elektri Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug Apparatus and method for conditioning an electrical energy storage for a motor vehicle

Die vorliegende Erfindung betrifft Klimatisierungs- und The present invention relates to air conditioning and

Temperierungseinrichtungen für elektrische Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Temperature control devices for electrical energy storage for a motor vehicle. In particular, the present invention relates

Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Klimatisieren eines elektrischen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug.  Invention an apparatus and a method for conditioning an electric energy storage device for a motor vehicle.

Batterien oder elektrische Energiespeicher von Elektro- und Hybridfahrzeugen sind temperaturabhängig in ihrer Leistung und haben bei bestimmten Temperaturbereichen funktionale Batteries or electric energy storage of electric and hybrid vehicles are temperature-dependent in their performance and have functional at certain temperature ranges

Einschränkungen . Restrictions .

Neben den funktionalen Einschränkungen ergeben sich hohe In addition to the functional limitations arise high

Verlustleistungen beim Laden bzw. Entladen der Batterie einem ungünstigen Temperaturbereich. Power loss when charging or discharging the battery an unfavorable temperature range.

Beispielsweise liegt ein typischer Arbeitstemperaturbereich für einen elektrischen Energiespeicher bei einem Einsatz in einem Kraftfahrzeug zwischen 20°C und 35°C. For example, a typical operating temperature range for an electrical energy store when used in a motor vehicle is between 20 ° C and 35 ° C.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine It is an object of the present invention to provide a

verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Klimatisieren eines elektrischen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen. to provide improved apparatus and method for conditioning an electrical energy store for a motor vehicle.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den This object is solved by the subject matters of the independent claims. Embodiments and further developments are the dependent claims, the description and the

Figuren der Zeichnungen zu entnehmen. Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Klimatisieren eines elektrischen Figures of the drawings can be seen. A first aspect of the present invention relates to a device for air conditioning an electric

Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Heizelementeinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, dem elektrischen Energiespeicher Wärmeenergie mittels Umwandlung aus einer anderen Energieform zuzuführen; eine Heizkreislaufeinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, dem elektrischen Energiespeicher weitere Wärmeenergie durch An energy storage device for a motor vehicle, the device comprising: a heating element device which is designed to supply thermal energy to the electrical energy store by means of conversion from another form of energy; a heating circuit device which is adapted to the electrical energy storage by further heat energy

Nutzung von mit einem Sekundärelement erzeugter Abwärme zuzuführen; eine Sensoreinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers zu erfassen; und eine Regelungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, anhand der erfassten Temperatur des elektrischen To use waste heat generated by a secondary element; a sensor device which is designed to detect a temperature of the electrical energy store; and a control device, which is designed, based on the detected temperature of the electrical

Energiespeichers eine Heizanforderung für den elektrischen Energiespeicher zu ermitteln und entsprechend der ermittelten Heizanforderung die Heizelementeinrichtung und/oder die Energy storage to determine a Heizanforderung for the electrical energy storage and according to the determined Heizanforderung the heating element device and / or the

Heizkreislaufeinrichtung anzusteuern . To control heating circuit device.

In anderen Worten ausgedrückt, die vorliegende Erfindung kann vorteilhaft über zwei Einrichtungen Wärmeenergie dem In other words, the present invention can advantageously heat energy through two means

elektrischen Energiespeicher zuzuführen und den elektrischen Energiespeicher klimatisieren. Dies kann anstelle der Begriffe „Wärmeenergie" und „weitere Wärmeenergie" auch durch die to supply electrical energy storage and air conditioning the electrical energy storage. This can be replaced by the terms "heat energy" and "additional heat energy"

Begriffe erster oder primärer Wärmeenergiefluss bzw. Terms first or primary heat energy flow or

Wärmeenergie, über die als Primärelement ausgebildete Heat energy, on the formed as a primary element

Heizelementeinrichtung, und zweiter oder sekundärer Heating element device, and second or secondary

Wärmeenergiefluss bzw. Wärmeenergie, über die mit einem Heat energy flow or heat energy, over with a

Sekundärelement gekoppelte Heizkreislaufeinrichtung, Secondary element coupled heating circuit device,

ausgedrückt werden. be expressed.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden In an advantageous embodiment of the present invention

Erfindung ist vorgesehen, dass die Regelungseinrichtung der Vorrichtung zum Klimatisieren des elektrischen Invention is envisaged that the control device of the device for air conditioning of the electric

Energiespeichers dazu ausgelegt ist, zu ermitteln, welche Batterietemperatur unter energetischen Gesichtspunkten am besten wäre für den jeweiligen Arbeitspunkt des elektrischen Energiespeichers und/oder welche Batterietemperatur unter den jeweiligen Umgebungsparametern am besten wäre für den Energy storage is designed to determine which Battery temperature from an energetic point of view would be best for the particular operating point of the electrical energy storage and / or which battery temperature would be best under the respective environmental parameters for the

jeweiligen Arbeitspunkt des elektrischen Energiespeichers. respective operating point of the electrical energy storage.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden In an advantageous embodiment of the present invention

Erfindung ist vorgesehen, dass die Regelungseinrichtung dazu ausgelegt ist, zu ermitteln, welche Batterietemperatur für den jeweiligen Arbeitspunkt des elektrischen Energiespeichers energetisch lohnend ist. Invention is provided that the control device is designed to determine which battery temperature is energetically rewarding for the respective operating point of the electrical energy storage.

Mit dem Begriff „Arbeitspunkt" wie von der vorliegenden With the term "operating point" as of the present

Erfindung verwendet kann beispielsweise eine aktuelle oder eine zukünftige Energieentnahme (Entladen) und/oder eine aktuelle oder eine zukünftige Energieaufnahme (Laden) des elektrischen Energiespeichers umfasst sein. Ferner kann mit dem Begriff „Arbeitspunkt" ein Nutzungsprofil des elektrischen Energiespeichers umfasst sein. Invention used may be, for example, a current or a future energy extraction (discharge) and / or a current or future energy consumption (charging) of the electrical energy storage to be included. Furthermore, the term "operating point" may include a utilization profile of the electrical energy store.

Beispielsweise kann die Regelungseinrichtung das Ermitteln der Heizanforderung für den elektrischen Energiespeicher mithilfe eines Batteriemodells durchführen und dabei die zukünftige Temperatur der Batterie berechnen, etwa in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur, oder von der Kühlmitteltemperatur, oder von der Oberflächentemperatur, oder von dem Ladezustand des elektrischen Energiespeichers oder von dem entnommenen Batteriestrom oder von dem Ladestrom oder von der For example, the control device can perform the determination of the heating requirement for the electrical energy storage using a battery model and calculate the future temperature of the battery, for example, depending on the ambient temperature, or from the coolant temperature, or from the surface temperature, or from the state of charge of the electrical energy storage or from the withdrawn battery current or from the charging current or from the

BatterieSpannung . Battery voltage.

Mit dem Begriff „Batteriemodell" wie von der vorliegenden Erfindung verwendet kann beispielsweise eine Simulation zur Beschreibung des Verhaltens von dem elektrischen By the term "battery model" as used by the present invention, for example, a simulation for describing the behavior of the electric

Energiespeicher oder zur Beschreibung des Verhaltens von einzelnen Batteriezellen des elektrischen Energiespeichers umfasst sein. Die Modellierungstiefe des Batteriemodells kann dabei variiert werden und unterschiedliche Modellparameter wie Batterie- oder Zelltemperatur, Abwärme, Abwärme von Lade- und Entladeprozessen, Zell- oder Energiespeichergeometrien, Energy storage or to describe the behavior of individual battery cells of the electrical energy storage to be includes. The modeling depth of the battery model can be varied and different model parameters such as battery or cell temperature, waste heat, waste heat from charging and discharging processes, cell or energy storage geometries,

Diffusionskonstanten oder Elektrolyt Leitfähigkeiten können für die Modellbildung zum Einsatz kommen.  Diffusion constants or electrolyte conductivities can be used for modeling.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden In an advantageous embodiment of the present invention

Erfindung ist vorgesehen, dass die Regelungseinrichtung dazu ausgelegt ist, anhand der Umgebungstemperatur oder der Invention is provided that the control device is designed to be based on the ambient temperature or the

Kühlmitteltemperatur der Heizkreislaufeinrichtung oder des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers oder des Coolant temperature of the heating circuit device or the state of charge of the electrical energy storage or the

Lastprofils des elektrischen Energiespeichers oder der Load profiles of the electrical energy storage or the

Wetterprognoseinformation die Heizanforderung für den Weather forecast information the heating request for the

elektrischen Energiespeicher energetisch zu minimieren und entsprechend der ermittelten, energetisch minimierten to minimize energy storage energy and according to the determined, minimized energy

Heizanforderung die Heizelementeinrichtung und/oder die Heizanforderung the heating element device and / or the

Heizkreislaufeinrichtung anzusteuern . To control heating circuit device.

Ebenso kann die Regelungseinrichtung für die Heizanforderung auch eine aktuelle oder eine zukünftige Energieentnahme Likewise, the control device for the Heizanforderung also a current or a future energy extraction

(Entladen) und/oder eine Energieaufnahme (Laden) des (Discharge) and / or an energy intake (charging) of the

elektrischen Energiespeichers berechnen und die calculate electrical energy storage and the

Regelungseinrichtung kann eine entsprechende, von dem Control device can be a corresponding, of which

elektrischen Energiespeicher voraussichtlich abgegebene electrical energy store is expected to be delivered

Verlustleistung in Form von thermischer Energie berechnen. Calculate power loss in the form of thermal energy.

Dabei kann die Verlustleistung beispielsweise als proportional zur elektrischen Ladeleistung des elektrischen The power loss, for example, as proportional to the electrical charging power of the electric

Energiespeichers oder als proportional zur elektrischen  Energy storage or as proportional to the electrical

Entladeleistung des elektrischen Energiespeichers berechnet werden . Die zukünftig zu erwartende Energieentnahme (Entladen) und/oder Energieaufnahme (Laden) kann dabei in einer Unloading capacity of the electric energy storage can be calculated. The anticipated future energy extraction (unloading) and / or energy intake (charging) can in one

Zeitspanne von bis zu 30 s oder von bis zu 60 s oder von bis zu 120 s oder von mehr als 240 s berechnet werden. Period of up to 30 s or up to 60 s, or up to 120 s or more than 240 s.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden In an advantageous embodiment of the present invention

Erfindung ist vorgesehen, dass die Regelungseinrichtung dazu ausgelegt ist, eine aktuelle oder eine zukünftige Invention is provided that the control device is designed to a current or a future

Energieentnahme (Entladen) und/oder eine Energieaufnahme Energy extraction (unloading) and / or an energy intake

(Laden) des elektrischen Energiespeichers zu berechnen und eine von dem elektrischen Energiespeicher voraussichtlich abgegebene Verlustleistung in Form von thermischer Energie zu berechnen und darauf basierend die Heizanforderung für den elektrischen Energiespeicher energetisch zu minimieren. (Charge) of the electrical energy storage to calculate and expected by the electrical energy storage dissipated power loss in the form of thermal energy and based on the heating requirement for the electrical energy storage to minimize energy.

Ebenso kann die Regelungseinrichtung für die Heizanforderung eine Prognose berechnen, mit welchem Energieaufwand die Likewise, the control device for the Heizanforderung calculate a forecast, with what energy consumption the

Batterie bzw. der elektrische Energiespeicher in einem Battery or the electrical energy storage in one

bestimmten Zustand - eine bestimmte Betriebstemperatur - gebracht werden kann. Das Energiemanagement des Kraftfahrzeugs in Form der Regelungseinrichtung kann darauf aufbauend certain condition - a certain operating temperature - can be brought. The energy management of the motor vehicle in the form of the regulating device can be based on this

entscheiden, ob es sich energetisch lohnt, die Batterie bzw. den elektrischen Energiespeicher zu temperieren. In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden decide whether it energetically worth to temper the battery or the electrical energy storage. In an advantageous embodiment of the present invention

Erfindung ist vorgesehen, dass die Regelungseinrichtung dazu ausgelegt ist, für die Heizanforderung eine Prognose zu berechnen, mit welchem Energieaufwand der elektrische  The invention provides that the control device is designed to calculate a prognosis for the heating requirement, with which energy consumption the electric power

Energiespeicher auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur bzw. in einen vorbestimmten Betriebstemperaturbereich gebracht werden kann. Energy storage can be brought to a predetermined operating temperature or in a predetermined operating temperature range.

Nach einem weiteren, zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Klimatisieren eines elektrischen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: Zuführen von Wärmeenergie an den elektrischen Energiespeicher mittels Umwandlung aus einer anderen Energieform mithilfe von einer According to a further, second aspect, the present invention relates to a method for air conditioning an electric Energy storage for a motor vehicle, the method comprising the following steps: supplying heat energy to the electrical energy storage by means of conversion from another form of energy using a

Heizelementeinrichtung; Zuführen von weiterer Wärmeenergie an den elektrischen Energiespeicher durch Nutzung von mit einem Sekundärelement erzeugter Abwärme mithilfe von einer Heizelementeinrichtung; Supplying additional heat energy to the electrical energy storage by using waste heat generated by a secondary element by means of a

Heizkreislaufeinrichtung; Erfassen einer Temperatur des elektrischen Energiespeichers mithilfe von einer Heizkreislaufeinrichtung; Detecting a temperature of the electrical energy storage using a

Sensoreinrichtung; und Ermitteln einer Heizanforderung für den elektrischen Energiespeicher anhand der erfassten Temperatur des elektrischen Energiespeichers und Ansteuern der Sensor device; Determining a heating requirement for the electrical energy storage based on the detected temperature of the electrical energy storage and driving the

Heizelementeinrichtung und/oder der Heizkreislaufeinrichtung entsprechend der ermittelten Heizanforderung mithilfe von einer Regelungseinrichtung. Heating element device and / or the heating circuit device according to the determined heating request by means of a control device.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht vorteilhaft, eine The present invention advantageously allows a

Heizanforderung für einen elektrischen Energiespeicher zu ermitteln und ein gezieltes Aufheizen der Batterie bzw. des elektrischen Energiespeichers zu ermöglichen. Determine Heizeaufforderung for an electrical energy storage and to enable targeted heating of the battery or the electric energy storage.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht vorteilhaft, ein The present invention advantageously allows a

dezidiertes Batterieheizelement in Form einer dedicated battery heating element in the form of a

Heizelementeinrichtung bereitzustellen und das dezidierte Batterieheizelement durch einen Heiz- bzw. Fluidkreislauf mit einer Abwärme erzeugenden Sekundäreinrichtung bzw. einem Heizelementeinrichtung provide and the dedicated battery heater by a heating or fluid circuit with a waste heat generating secondary device or a

Abwärme erzeugenden Sekundärelement wie beispielsweise ein Traktionsmotor, ein Startergenerator oder ein Innenraum bzw. Passagierbereich eines Kraftfahrzeuges oder eine im Waste heat generating secondary element such as a traction motor, a starter generator or an interior or passenger area of a motor vehicle or in the

Kraftfahrzeug verwendete und betriebene Elektronik Motor vehicle used and operated electronics

bereitzustellen. provide.

Die Heizkreislaufeinrichtung kann beispielsweise mittels eines Fluidkreislaufes oder eines Kühlsystems mit dem Sekundärelement verbunden werden. The heating circuit device, for example, by means of a fluid circuit or a cooling system with the Secondary element to be connected.

Vorteilhaft ermöglicht die vorliegende Erfindung, ein Advantageously, the present invention enables a

Batteriemanagementsystem bereitzustellen, welches ein To provide a battery management system, which a

Thermomanagementsystem umfasst, wobei das Thermal management system includes, wherein the

Thermomanagementsystem beispielsweise als Vorrichtung zum Klimatisieren eines elektrischen Energiespeichers ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Thermomanagementsystem eine geeignete Temperatur für den elektrischen Energiespeicher anhand eines aktuell vorherrschenden Arbeitspunktes oder eines sonstigen Umgebungsparameters ermitteln.  Thermal management system, for example, is designed as a device for conditioning an electrical energy storage. For example, the thermal management system can determine a suitable temperature for the electrical energy store on the basis of a currently prevailing operating point or another environmental parameter.

Vorteilhaft ermöglicht die vorliegende Erfindung, dass Advantageously, the present invention allows that

abhängig von der Umgebungstemperatur, der Kühlmitteltemperatur oder der Oberflächentemperatur oder eines Ladezustandes oder anhand von entnommenen oder dem elektrischen Energiespeicher zugeführten Strom- oder Spannungswerten das Depending on the ambient temperature, the coolant temperature or the surface temperature or a state of charge or based on taken or the electrical energy storage device supplied current or voltage values the

Batteriemanagementsystem mithilfe eines Batteriemodells einen aktuell für den Betrieb des elektrischen Energiespeichers geeigneten Temperaturbereich ermittelt.  Battery management system using a battery model determines a temperature range currently suitable for the operation of the electrical energy storage.

Vorteilhaft ermöglicht die vorliegende Erfindung, dass eine Soll-Betriebstemperatur des elektrischen Energiespeichers ermittelt werden kann und eine Wärmemenge zum Erreichen der Soll-Betriebstemperatur berechnet werden kann Advantageously, the present invention enables a desired operating temperature of the electrical energy store to be determined, and an amount of heat to achieve the desired operating temperature can be calculated

Ferner kann von dem Batteriemanagementsystem bzw. von dem Thermomanagementsystem auch die aktuelle Temperatur oder die zukünftige Temperatur anhand von einem zu erwartenden Lade- und/oder Entladestrom des elektrischen Energiespeichers berechnet werden. Furthermore, the current temperature or the future temperature can also be calculated from the battery management system or from the thermal management system on the basis of an expected charging and / or discharging current of the electrical energy store.

Des Weiteren kann neben der Soll -Betriebstemperatur bzw. der Zielbetriebstemperatur auch eine Prognose berechnet werden, mit welchem Energieaufwand die Batterie in den Soll- Betriebstemperatur bzw. Zieltemperaturbereich gebracht werden kann . Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine energetische Furthermore, in addition to the desired operating temperature or the target operating temperature, a prognosis can also be calculated, With what energy consumption the battery can be brought into the desired operating temperature or target temperature range. The present invention enables an energetic

Betrachtung des Thermomanagementsystems eines elektrischen Energiespeichers .  Consideration of the thermal management system of an electrical energy storage.

Vorteilhaft ermöglicht die vorliegende Erfindung, die Advantageously, the present invention enables the

Batterieleistungsfähigkeit, die Batterielebensdauer und den Betriebsbereich des elektrischen Energiespeichers zu steigern und die Verlustleistung des elektrischen Energiespeichers zu senken . Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Battery performance, the battery life and the operating range of the electrical energy storage to increase and reduce the power loss of the electrical energy storage. Advantageous embodiments of the present invention are characterized in the subclaims.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden In an advantageous embodiment of the present invention

Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung dazu ausgelegt ist, eine Umgebungstemperatur, eine Invention is provided that the sensor device is adapted to an ambient temperature, a

Kühlmitteltemperatur der Heizkreislaufeinrichtung, einen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers oder ein  Coolant temperature of the heating circuit device, a state of charge of the electrical energy storage or a

Lastprofil des elektrischen Energiespeichers oder eine Load profile of the electrical energy storage or a

Wetterprognoseinformation zu erfassen. To capture weather forecast information.

Dies ermöglicht vorteilhaft, die Heizanforderung an weitere Umgebungsparameter vorteilhaft anzupassen. This advantageously makes it possible to advantageously adapt the heating requirement to further environmental parameters.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der In a further advantageous embodiment of the

vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die The present invention provides that the

Regelungseinrichtung dazu ausgelegt ist, anhand der  Control device is designed to use the

Umgebungstemperatur oder der Kühlmitteltemperatur der Ambient temperature or the coolant temperature of

Heizkreislaufeinrichtung oder des Ladezustands des Heating circuit device or the state of charge of

elektrischen Energiespeichers oder des Lastprofils des elektrischen Energiespeichers oder der electric energy storage or the load profile of the electric energy storage or the

Wetterprognoseinformation die Heizanforderung für den  Weather forecast information the heating request for the

elektrischen Energiespeicher zu ermitteln und entsprechend der ermittelten Heizanforderung die Heizelementeinrichtung to determine electrical energy storage and according to the determined Heizanforderung the heating element device

und/oder die Heizkreislaufeinrichtung anzusteuern. and / or to control the heating circuit device.

Dies ermöglicht vorteilhaft eine Klimatisierung des This advantageously enables air conditioning of the

elektrischen Energiespeichers energetisch zu optimieren. In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der energetic optimization of electrical energy storage. In a further advantageous embodiment of the

vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die The present invention provides that the

Heizkreislaufeinrichtung dazu ausgelegt ist, mit einem Heating circuit device is designed with a

Traktionsmotor oder mit einem Startergenerator oder mit einem Innenraum des Kraftfahrzeuges oder mit einer Elektronik des Kraftfahrzeuges als das Sekundärelement gekoppelt zu werden. Traction motor or to be coupled to a starter generator or with an interior of the motor vehicle or with electronics of the motor vehicle as the secondary element.

Dies ermöglicht vorteilhaft, für ein Erfüllen der This advantageously allows for fulfilling the

Heizanforderung bereits vorhandene Abwärme des Kraftfahrzeuges effizient zu nutzen und dadurch primär Energie einzusparen und den Gesamtenergieverbrauch zu minimieren. Heating requirement to use existing waste heat of the motor vehicle efficiently and thereby save primarily energy and to minimize the total energy consumption.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der In a further advantageous embodiment of the

vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die The present invention provides that the

Heizelementeinrichtung als ein Heizwiderstand ausgebildet ist und dazu ausgelegt ist, dem elektrischen Energiespeicher die Wärmeenergie mittels Umwandlung aus einer elektrischen Heating element device is designed as a heating resistor and is adapted to the electrical energy storage, the heat energy by means of conversion from an electrical

Energieform zuzuführen. To supply energy form.

Dies ermöglicht vorteilhaft, die Heizelementeinrichtung kostengünstig und einfach herzustellen. This advantageously makes it possible to produce the heating element device inexpensively and simply.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der In a further advantageous embodiment of the

vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die The present invention provides that the

Regelungseinrichtung dazu ausgelegt ist, eine zukünftig zu erwartende Verlustleistung des elektrischen Energiespeichers zu berechnen. Control device is designed to be a future too to calculate the expected power loss of the electrical energy store.

Die zukünftig zu erwartende Verlustleistung kann dabei in einer Zeitspanne von bis zu 30 s oder von bis zu 60 s oder von bis zu 120 s oder von mehr als 240 s berechnet werden. The expected future power loss can be calculated in a time span of up to 30 s or up to 60 s or up to 120 s or more than 240 s.

Dabei kann als Kriterium, welches die Regelungseinrichtung verwendet, um die Heizelementeinrichtung und/oder die It can serve as a criterion which uses the control device to the heating element device and / or the

Heizkreislaufeinrichtung anzusteuern, verwendet werden, ob insgesamt weniger Energie durch ein Heizen der Batterie mit der Heizelementeinrichtung verbraucht wird oder, ob insgesamt weniger Energie durch ein Heizen der Batterie mit der To control heating circuit means used, whether a total of less energy is consumed by heating the battery with the heating element means or, if a total of less energy by heating the battery with the

Heizkreislaufeinrichtung verbraucht wird. Heating circuit device is consumed.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der In a further advantageous embodiment of the

vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die The present invention provides that the

Regelungseinrichtung dazu ausgelegt ist, als ein Kriterium für das Ermitteln der Heizanforderung für den elektrischen  Regulating device is designed as a criterion for determining the heating requirement for the electric

Energiespeicher eine Minimierung des Heizenergieverbrauchs und/oder eine Minimierung des Gesamtenergieverbrauchs zu verwenden . Energy storage to use a minimization of heating energy consumption and / or minimizing the total energy consumption.

Mit anderen Worten ausgedrückt, die Regelungseinrichtung kann anhand der erfassten Temperatur des elektrischen In other words, the control device can be determined based on the detected temperature of the electrical

Energiespeichers entscheiden, ob es sich energetisch lohnt die Batterie zu temperieren.  Energy storage decide whether it energetically worth the temperature of the battery.

Mit anderen Worten ausgedrückt, basierend auf den von der Regelungseinrichtung verwendeten Kriterien erfolgt ein In other words, based on the criteria used by the control device takes place

Abschätzen, bei welchen Einsatzzeiten oder Betriebszyklen der Heizelementeinrichtung und/oder die Heizkreislaufeinrichtung ein energetisches Minimum liegt, d.h. ein minimaler  Estimating at which mission times or operating cycles of the heater element and / or the heating circuit device is an energetic minimum, i. a minimal

Energieverbrauch erzielt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, es erfolgt ein Vergleich oder ein Abwägen mit welcher Heizenergie welcher energetische Energy consumption is achieved. In other words, there is a comparison or a balance with which heating energy which energetic

Vorteil für das Gesamtsystem des elektrischen Energiespeichers erreicht wird, d.h. die Heizenergie wird so bemessen, dass der energetische Vorteil über der Heizenergie liegt. Advantage is achieved for the overall system of the electrical energy storage, i. the heating energy is calculated in such a way that the energy advantage lies above the heating energy.

Dies ermöglicht vorteilhaft, die Heizanforderung exakt zu bestimmen . In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der This advantageously makes it possible to precisely determine the heating requirement. In a further advantageous embodiment of the

vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die The present invention provides that the

Regelungseinrichtung dazu ausgelegt ist, anhand der zukünftig zu erwartenden Verlustleistung des elektrischen Regulating device is designed to be based on the future expected power loss of the electric

Energiespeichers die Heizanforderung für den elektrischen Energiespeicher zu ermitteln und entsprechend der ermittelten Heizanforderung die Heizelementeinrichtung und/oder die Energy storage to determine the heating requirement for the electrical energy storage and according to the determined heating requirement, the heating element device and / or the

Hei zkreislaufeinrichtung anzusteuern . Hei zirclaufeinrichtung to control.

Dies ermöglicht vorteilhaft, eine optimale Klimatisierung des elektrischen Energiespeichers zu erreichen. This advantageously makes it possible to achieve optimal air conditioning of the electrical energy store.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der In a further advantageous embodiment of the

vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die The present invention provides that the

Regelungseinrichtung dazu ausgelegt ist, eine zukünftig zu erwartende Abwärme des mit der Heizkreislaufeinrichtung gekoppelten Sekundärelementes zu berechnen. Control device is designed to calculate a future expected waste heat of the coupled with the heating circuit device secondary element.

Dies ermöglicht vorteilhaft, die Heizanforderung exakt zu bestimmen . This advantageously makes it possible to precisely determine the heating requirement.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der In a further advantageous embodiment of the

vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die The present invention provides that the

Regelungseinrichtung dazu ausgelegt ist, anhand der zukünftig zu erwartenden Abwärme des mit der Heizkreislaufeinrichtung gekoppelten Sekundärelementes die Heizanforderung für den elektrischen Energiespeicher zu ermitteln und entsprechend der ermittelten Heizanforderung die Heizelementeinrichtung Control device is designed to be based on the future expected waste heat of the heating circuit device coupled secondary element to determine the Heizanforderung for the electrical energy storage and according to the determined Heizanforderung the heater element

und/oder die Heizkreislaufeinrichtung anzusteuern. and / or to control the heating circuit device.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren. The described embodiments and developments can be combined with each other as desired.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Other possible embodiments, developments and

Implementierungen der vorliegenden Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Implementations of the present invention also include combinations of previously or not explicitly mentioned combinations

Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der vorliegenden Erfindung. The following with respect to the embodiments described features of the present invention.

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vermitteln. Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen The accompanying drawings are intended to provide further understanding of the embodiments of the present invention. The accompanying drawings illustrate

Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Embodiments and serve in connection with the

Beschreibung der Erklärung von Konzepten der vorliegenden Erfindung . Description of the explanation of concepts of the present invention.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Figuren der Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Figuren der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the figures of the drawings. The illustrated elements of the figures of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.

Es zeigen: eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Klimatisieren eines elektrischen Energiespeichers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden 1 shows a schematic representation of a device for conditioning an electrical energy store according to an embodiment of the present invention

Erfindung; Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Klimatisieren eines elektrischenInvention; Fig. 2 is a schematic representation of a flowchart of a method for air conditioning an electrical

Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und Energy storage device for a motor vehicle according to another embodiment of the present invention; and

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Fig. 3 is a schematic representation of an apparatus for

Klimatisieren eines elektrischen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug gemäß einer weiteren  Air conditioning an electrical energy storage device for a motor vehicle according to another

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.  Embodiment of the present invention.

In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche In the figures of the drawings denote the same

Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Reference signs have the same or functionally identical elements,

Bauteile, Komponenten oder Verfahrensschritte, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Components, components or method steps, unless stated otherwise.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fig. 1 shows a schematic representation of a

Vorrichtung zum Klimatisieren eines elektrischen Device for conditioning an electric

Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Energy storage device for a motor vehicle according to another embodiment of the present invention.

Eine Vorrichtung 100 zum Klimatisieren eines elektrischen Energiespeichers 50 für ein Kraftfahrzeug umfasst A device 100 for conditioning an electrical energy store 50 for a motor vehicle comprises

beispielsweise eine Heizelementeinrichtung 10, eine For example, a heating element device 10, a

Heizkreislaufeinrichtung 20, eine Sensoreinrichtung 30 und eine Regelungseinrichtung 40. Heating circuit device 20, a sensor device 30 and a control device 40th

Die Heizelementeinrichtung 10 ist beispielsweise dazu The heating element device 10 is for example

ausgelegt, dem elektrischen Energiespeicher 50 Wärmeenergie mittels Umwandlung aus einer anderen Energieform zuzuführen. designed to supply the electrical energy storage 50 thermal energy by means of conversion from another form of energy.

Beispielsweise ist die Heizelementeinrichtung als ein For example, the heating element device is a

Heizwiderstand oder ein Heizdraht ausgebildet und dazu Heating resistor or a heating wire formed and to

ausgelegt, dem elektrischen Energiespeicher 50 die Wärmeenergie mittels Umwandlung aus einer elektrischen designed, the electric energy storage 50 the Heat energy by conversion from an electrical

Energieform zuzuführen. To supply energy form.

Ein Heizwiderstand bezeichnet ein elektrisches Bauelement, das elektrische Energie in thermische Energie bzw. Wärme A heating resistor refers to an electrical component that converts electrical energy into thermal energy or heat

umwandelt, und ist eine Sonderform des elektrischen converts, and is a special form of electric

Widerstands . Resistance.

Die Heizkreislaufeinrichtung 20 ist beispielsweise als ein Fluidkreislauf oder ein Kühlmittelkreislauf ausgebildet und beispielsweise dazu ausgelegt, dem elektrischen The heating circuit device 20 is designed for example as a fluid circuit or a coolant circuit and designed, for example, the electrical

Energiespeicher 50 die Wärmeenergie durch Nutzung von mit einem Sekundärelement 200 erzeugter Abwärme zuzuführen. Die Heizkreislaufeinrichtung 20 kann dazu ausgebildet sein, eine zu erhitzende auf ein angemessenes Maß zu erwärmen. Die Heizkreislaufeinrichtung 20 kann eine Mehrzahl von Energy storage 50 to supply the heat energy by using generated with a secondary element 200 waste heat. The heating circuit device 20 may be configured to heat a to be heated to an appropriate level. The heating circuit device 20 may include a plurality of

Rohrleitungen, Pumpen und eine Wärmequelle, als Piping, pumps and a heat source, as

Sekundärelement 200 bezeichnet, aufweisen. Secondary element 200 has designated.

Ein im Heizkreislauf zirkulierendes Kühlmittel oder ein sonstiges Fluid (z. B. Wasser) wird an der Wärmequelle A coolant or other fluid (eg, water) circulating in the heating circuit becomes at the heat source

entlanggeführt, erwärmt sich dabei und gibt die aufgenommene Wärme an der Wärmesenke wieder ab. guided along, heats up and gives off the heat absorbed at the heat sink again.

Die Sensoreinrichtung 30 ist beispielsweise dazu ausgelegt, eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers 50 zu erfassen . Die Sensoreinrichtung 30 kann als ein Temperatursensor The sensor device 30 is designed, for example, to detect a temperature of the electrical energy store 50. The sensor device 30 can be used as a temperature sensor

ausgebildet sein und als ein elektrisches oder elektronisches Bauelement ausgebildet sein, das ein elektrisches Signal als Maß für die Temperatur liefern kann. Die Sensoreinrichtung 30 kann dazu ausgebildet sein, Wetterprognoseinformationen per Datenübertragung zu erhalten. be formed and designed as an electrical or electronic component that can provide an electrical signal as a measure of the temperature. The sensor device 30 may be configured to receive weather forecast information by data transmission.

Die Wetterprognoseinformationen können Informationen über zu erwartende Umgebungstemperaturen oder sonstige The weather forecast information can provide information about expected ambient temperatures or otherwise

Witterungsverhältnisse, wie etwa Schnee auf der Fahrbahn oder Schneefall, mit einem erhöhten Heizbedarf umfassen. Die  Weather conditions, such as snow on the road or snowfall, with increased heating requirements include. The

Wetterprognoseinformationen können eine zukünftige Zeitspanne von bis zu 1 h oder von bis zu 3 h oder von bis 12 h oder von bis zu 48 h oder von bis zu 72 h abdecken. Weather forecast information may cover a future time span of up to 1 hour, or up to 3 hours, or up to 12 hours, or up to 48 hours, or up to 72 hours.

Die Regelungseinrichtung 40 ist beispielsweise dazu ausgelegt, anhand der erfassten Temperatur des elektrischen The control device 40 is designed, for example, based on the detected temperature of the electrical

Energiespeichers 50 eine Heizanforderung für den elektrischen Energiespeicher 50 zu ermitteln und entsprechend der Energy storage 50 to determine a heating requirement for the electric energy storage 50 and according to the

ermittelten Heizanforderung die Heizelementeinrichtung 10 und/oder die Heizkreislaufeinrichtung 20 anzusteuern. determined Heizanforderung the heater element 10 and / or the heating circuit device 20 to control.

Unter dem Begriff „Heizanforderung" kann eine Menge an Under the term "heating demand" can be a lot of

Wärmeenergie verstanden werden, die von dem den elektrischen Energiespeicher 50 zum Erreichen einer bestimmten optimalen Betriebstemperatur benötigt wird. Heat energy to be understood, which is needed by the electric energy storage 50 to reach a certain optimum operating temperature.

Beispielsweise liegt die optimale Betriebstemperatur des elektrischen Energiespeichers 50 in einem Temperaturbereich von 10°C bis zu 60°C oder vorzugsweise von 15°C bis zu 45°C, oder besonders bevorzugt in einem Bereich von 20°C bis zu 35°C. Die Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines For example, the optimum operating temperature of the electric energy storage device 50 is in a temperature range of 10 ° C to 60 ° C, or preferably 15 ° C to 45 ° C, or more preferably in a range of 20 ° C to 35 ° C. FIG. 2 shows a schematic representation of a

Flussdiagramms eines Verfahrens zum Klimatisieren eines elektrischen Energiespeichers 50 für ein Kraftfahrzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren umfasst beispielsweise vier Verfahrensschritte. In einem ersten Verfahrensschritt erfolgt Zuführen Sl von Wärmeenergie an den elektrischen Energiespeicher 50 mittels Umwandlung aus einer anderen Energieform mithilfe von einer Heizelementeinrichtung 10. Flowchart of a method for air conditioning an electrical energy storage device 50 for a motor vehicle according to another embodiment of the present invention. The method includes, for example, four process steps. In a first method step, feeding of heat energy to the electrical energy store 50 takes place by means of conversion from another form of energy by means of a heating element device 10.

Als ein zweiter Schritt des Verfahrens erfolgt beispielsweise ein Zuführen S2 von weiterer Wärmeenergie an den elektrischen Energiespeicher 50 durch Nutzung von mit einem Sekundärelement 200 erzeugter Abwärme mithilfe von einer As a second step of the method, for example, feeding S2 further heat energy to the electrical energy storage 50 by using waste heat generated by a secondary element 200 by means of a

Heizkreislaufeinrichtung 20. Heating circuit device 20.

Als ein dritter Schritt des Verfahrens erfolgt beispielsweise ein Erfassen S3 einer Temperatur des elektrischen As a third step of the method, for example, a detection S3 of a temperature of the electrical

Energiespeichers mithilfe von einer Sensoreinrichtung 30. Energy storage using a sensor device 30th

Als ein vierter Schritt des Verfahrens erfolgt beispielsweise ein Ermitteln S4 einer Heizanforderung für den elektrischen Energiespeicher 50 anhand der erfassten Temperatur des elektrischen Energiespeichers 50 und ein Ansteuern der As a fourth step of the method, for example, a determination S4 of a heating request for the electrical energy storage 50 based on the detected temperature of the electrical energy storage 50 and a driving the

Heizelementeinrichtung 10 und/oder der Heating element device 10 and / or the

Heizkreislaufeinrichtung 20 entsprechend der ermittelten  Heating circuit device 20 according to the determined

Heizanforderung mithilfe von einer Regelungseinrichtung 40. Die Verfahrensschritte können dabei in beliebiger Reihenfolge iterativ oder rekursiv wiederholt werden. Heating request using a control device 40. The process steps can be iteratively or recursively repeated in any order.

Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Fig. 3 shows a schematic representation of a

Vorrichtung zum Klimatisieren eines elektrischen Device for conditioning an electric

Energiespeichers gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Energy storage according to another embodiment of the present invention.

Eine Vorrichtung 100 ist beispielsweise mit einem elektrischen Energiespeicher 50 und einem Sekundärelement 200 gekoppelt. Das Sekundärelement 200 kann als ein Elektromotor oder als ein Traktionsmotor bzw. Fahrmotor oder als ein Startergenerator oder als ein Innenraum bzw. Passagierbereich des A device 100 is coupled, for example, with an electrical energy store 50 and a secondary element 200. The secondary element 200 may be as an electric motor or as a traction motor or as a starter generator or as an interior or passenger area of the

Kraftfahrzeuges oder als eine Elektronikschaltung oder als eine sonstige Wärme- bzw. Abwärmequelle des Kraftfahrzeuges ausgebildet sein. Motor vehicle or be designed as an electronic circuit or as another heat or waste heat source of the motor vehicle.

Als Fahrmotoren, auch Traktionsmotoren, werden die Motoren bezeichnet, mit denen ein Radsatz bzw. die Räder eines Trieb¬ oder Kraftfahrzeugs unmittelbar angetrieben werden. As traction motors, including traction motors, the motors are referred to with which a wheelset or the wheels of a drive ¬ or motor vehicle are driven directly.

Der elektrische Energiespeicher 50 kann als ein Lithium-Ionen- Akkumulator, auch Lithium-Ionen-Akku, Li-Ion-Akku, Li-Ionen- Sekundärbatterie, Lithium-Akkumulator oder kurz Li-Ion, d.h. als ein Akkumulator auf der Basis von Lithium ausgebildet sein . The electric energy storage 50 may be used as a lithium-ion secondary battery, also lithium-ion battery, Li-ion battery, Li-ion secondary battery, lithium secondary battery or Li-ion, i. be formed as a battery based on lithium.

Der elektrische Energiespeicher 50 kann als ein elektrischer Energiespeicher in Form eines Lithium-Eisenphosphat- Akkumulators oder eines Lithium-Titanat-Akkumulators oder eines Lithium-Polymer-Akkumulators oder eines Lithium- Cobaltdioxid-Akkumulators oder in Form eines sonstigen The electrical energy store 50 can be used as an electrical energy store in the form of a lithium iron phosphate accumulator or a lithium titanate accumulator or a lithium polymer accumulator or a lithium-cobalt dioxide accumulator or in the form of another

Lithium-Ionen-Akkumulators ausgebildet sein. Be formed lithium ion accumulator.

Die weiteren Bezugszeichen der Figur 3 sind bereits in der Figurenbeschreibung der Figur 1 erläutert worden und werden daher nicht weiter beschrieben. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter The further reference symbols of FIG. 3 have already been explained in the description of the figures in FIG. 1 and will therefore not be described any further. Although the present invention is based on preferred

Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die vorliegende Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen. Embodiments described above, it is not limited thereto, but modifiable in a variety of ways. In particular, the present invention can be Modify or modify the invention in various ways without deviating from the gist of the invention.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend" und In addition, it should be noted that "comprehensive" and

„aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. "Excluding" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a plurality.

Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Further, it should be noted that features or steps that have been described with reference to one of the above embodiments, also in combination with others

Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Features or steps of others described above

Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. Embodiments can be used. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

Claims

Patentansprüche claims 1. Vorrichtung (100) zum Klimatisieren eines elektrischen Energiespeichers (50) für ein Kraftfahrzeug, wobei die A device (100) for conditioning an electrical energy store (50) for a motor vehicle, wherein the Vorrichtung (100) umfasst: Device (100) comprises: - eine Heizelementeinrichtung (10), welche dazu ausgelegt ist, dem elektrischen Energiespeicher (50) Wärmeenergie mittels Umwandlung aus einer anderen Energieform - A heating element means (10) which is adapted to the electrical energy storage (50) heat energy by means of conversion from another form of energy zuzuführen ;  to be supplied; - eine Heizkreislaufeinrichtung (20), welche dazu - A heating circuit device (20) which in addition ausgelegt ist, dem elektrischen Energiespeicher (50) weitere Wärmeenergie durch Nutzung von mit einem  is designed, the electrical energy storage (50) further heat energy by using with a Sekundärelement (200) erzeugter Abwärme zuzuführen;  To supply secondary element (200) generated waste heat; - eine Sensoreinrichtung (30), welche dazu ausgelegt ist, eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers (50) zu erfassen; und - A sensor device (30) which is adapted to detect a temperature of the electrical energy storage device (50); and - eine Regelungseinrichtung (40), welche dazu ausgelegt ist, anhand der erfassten Temperatur des elektrischen Energiespeichers (50) eine Heizanforderung für den elektrischen Energiespeicher (50) zu ermitteln und entsprechend der ermittelten Heizanforderung die - A control device (40) which is adapted to determine based on the detected temperature of the electrical energy storage device (50) a Heizanforderung for the electrical energy store (50) and according to the determined Heizanforderung the Heizelementeinrichtung (10) und/oder die  Heating element device (10) and / or the Heizkreislaufeinrichtung (20) anzusteuern.  Heating circuit device (20) to control. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2. Apparatus according to claim 1, wobei die Sensoreinrichtung (30) ferner dazu ausgelegt ist, eine Umgebungstemperatur, eine Kühlmitteltemperatur der wherein the sensor device (30) is further adapted to an ambient temperature, a coolant temperature of Heizkreislaufeinrichtung (20), einen Ladezustand des Heating circuit device (20), a state of charge of elektrischen Energiespeichers (50) oder ein Lastprofil des elektrischen Energiespeichers (50) oder eine electric energy storage (50) or a load profile of electrical energy store (50) or a Wetterprognoseinformation zu erfassen. To capture weather forecast information. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3. Apparatus according to claim 2, wobei die Regelungseinrichtung (40) dazu ausgelegt ist, anhand der Umgebungstemperatur oder der Kühlmitteltemperatur der Heizkreislaufeinrichtung (20) oder des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers (50) oder des Lastprofils des elektrischen Energiespeichers (50) oder der wherein the control means (40) is adapted to the basis of the ambient temperature or the coolant temperature of the heating circuit means (20) or the state of charge of the electrical energy store (50) or the load profile of the electrical energy store (50) or the Wetterprognoseinformation die Heizanforderung für den Weather forecast information the heating request for the elektrischen Energiespeicher (50) zu ermitteln und to determine electrical energy storage (50) and entsprechend der ermittelten Heizanforderung die according to the determined Heizanforderung the Heizelementeinrichtung (10) und/oder die Heating element device (10) and / or the Heizkreislaufeinrichtung (20) anzusteuern. Heating circuit device (20) to control. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, 4. Device according to one of the preceding claims 1 to 3, wobei die Heizkreislaufeinrichtung (20) dazu ausgelegt ist, mit einem Traktionsmotor oder mit einem Startergenerator oder mit einem Innenraum des Kraftfahrzeuges oder mit einer wherein the heating circuit device (20) is adapted to a traction motor or with a starter generator or with an interior of the motor vehicle or with a Elektronik des Kraftfahrzeuges als Sekundärelement gekoppelt zu werden.  Electronics of the motor vehicle to be coupled as a secondary element. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, 5. Device according to one of the preceding claims 1 to 4, wobei die Heizelementeinrichtung (10) als ein Heizwiderstand ausgebildet ist und dazu ausgelegt ist, dem elektrischen wherein the heating element means (10) is formed as a heating resistor and is adapted to the electrical Energiespeicher (50) die Wärmeenergie mittels Umwandlung aus einer elektrischen Energieform zuzuführen. Energy storage (50) to supply the heat energy by means of conversion of an electrical energy form. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei die Regelungseinrichtung (40) dazu ausgelegt ist, eine zukünftig zu erwartende Verlustleistung des elektrischen 6. Device according to one of the preceding claims 1 to 5, wherein the control device (40) is adapted to a future expected power loss of the electric Energiespeichers (50) zu berechnen. Energy storage (50) to calculate. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7. Apparatus according to claim 6, wobei die Regelungseinrichtung (40) dazu ausgelegt ist, anhand der zukünftig zu erwartenden Verlustleistung des elektrischen Energiespeichers (50) die Heizanforderung für den elektrischen Energiespeicher (50) zu ermitteln und entsprechend der wherein the control device (40) is designed to determine the heating requirement for the electrical energy store (50) on the basis of the expected future power loss of the electrical energy store (50) and according to the ermittelten Heizanforderung die Heizelementeinrichtung (10) und/oder die Heizkreislaufeinrichtung (20) anzusteuern. determined Heizanforderung the heating element device (10) and / or the heating circuit device (20) to control. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, 8. Device according to one of the preceding claims 1 to 7, wobei die Regelungseinrichtung (40) dazu ausgelegt ist, eine zukünftig zu erwartenden Abwärme des mit der wherein the control device (40) is adapted to a future expected waste heat of the with the Heizkreislaufeinrichtung (20) gekoppelten Sekundärelements (200) zu berechnen. Heating circuit device (20) coupled secondary element (200) to calculate. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9. Apparatus according to claim 8, wobei die Regelungseinrichtung (40) dazu ausgelegt ist, anhand der zukünftig zu erwartenden Abwärme des mit der wherein the control device (40) is designed to be based on the future expected waste heat of the with the Heizkreislaufeinrichtung (20) gekoppelten Sekundärelements (200) die Heizanforderung für den elektrischen Energiespeicher (50) zu ermitteln und entsprechend der ermittelten Heating circuit device (20) coupled secondary element (200) to determine the heating requirement for the electrical energy storage (50) and according to the determined Heizanforderung die Heizelementeinrichtung (10) und/oder die Heizkreislaufeinrichtung (20) anzusteuern.  Heating request the heater element (10) and / or the heating circuit device (20) to control. 10. Verfahren zum Klimatisieren eines elektrischen 10. Method for conditioning an electric Energiespeichers (50) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Energy store (50) for a motor vehicle, wherein the Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: Method comprises the following method steps: - Zuführen (Sl) von Wärmeenergie an den elektrischen Energiespeicher (50) mittels Umwandlung aus einer anderen Energieform mit Hilfe von einer Heizelementeinrichtung (10) ; - Supplying (Sl) of heat energy to the electrical energy storage device (50) by means of conversion from another Energy form with the aid of a heating element device (10); - Zuführen (S2) von weiterer Wärmeenergie an den - Supplying (S2) of further heat energy to the elektrischen Energiespeicher (50) durch Nutzung von mit einem Sekundärelement (200) erzeugter Abwärme mit Hilfe von einer Heizkreislaufeinrichtung (20); electrical energy storage (50) by using waste heat generated by a secondary element (200) by means of a heating circuit device (20); - Erfassen (S3) einer Temperatur des elektrischen - Detecting (S3) a temperature of the electrical Energiespeichers (50) mit Hilfe von einer Energy storage (50) with the help of a Sensoreinrichtung (30); und Sensor device (30); and - Ermitteln (S4) einer Heizanforderung für den Determining (S4) a heating request for the elektrischen Energiespeicher (50) anhand der erfassten Temperatur des elektrischen Energiespeichers (50) und Ansteuern der Heizelementeinrichtung (10) und/oder der Heizkreislaufeinrichtung (20) entsprechend der ermittelten Heizanforderung mit Hilfe von einer Regelungseinrichtung (40) . electrical energy store (50) on the basis of the detected temperature of the electrical energy store (50) and driving the heating element device (10) and / or the heating circuit device (20) corresponding to the determined Heizanforderung with the aid of a control device (40).
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