本发明专利技术涉及用于控制机动车辆的电能储能器(5)的温度的装置(1)。该装置包括电能储能器(5)以及与电能储能器热耦合和/或能够热耦合的用于控制储能器的温度的流体回路(3)，其中，通过流体回路能够将温度控制流体供应到储能器(5)且能够将其从储能器排出。流体回路(3)还包括用于通过流体回路(3)输送温度控制流体的泵装置(10、11)、阀装置(12)、用于冷却温度控制流体的冷却装置(8)以及用于加热温度控制流体的加热装置(9)。流体回路(3)具有子回路(4)，加热装置(9)布置在该子回路中；其中，装置(1)被设计为在停放机动车辆且满足预定加热条件时激活加热装置(9)的加热操作。本发明专利技术还涉及用于控制机动车辆的电能储能器的温度的方法以及具有上述装置的机动车辆。及具有上述装置的机动车辆。及具有上述装置的机动车辆。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制机动车辆的电能储能器的温度的装置和方法
[0001]本专利技术涉及用于控制机动车辆的电能储能器的温度的装置和方法。本专利技术还涉及具有该装置的机动车辆，优选为多用途车辆(Nutzfahrzeug)。
技术介绍
[0002]可至少部分地电驱动的机动车辆通常具有用于电能的储能器(以下也简称为电能储能器)。在此情况下，电能储能器可以是高压(HV)机动车辆电池。从实践中已知有各种方法不仅用于冷却高压电池，还用于加热高压电池。一种可能性是在高压电池底部通过加热/冷却鳍片加热水
‑
乙二醇。其他方法例如包括加热电池或产生无功功率，例如通过制动器。
[0003]然而，机动车辆通常仅在一小部分时间主动运行。因此，当车辆停车时，电能储能器，尤其是各个电池单元可能会变凉。已知的是，过高或过低的温度会对这种电池的使用寿命、性能和功能产生不利影响。尤其会出现的问题是，在低于临界最低温度时，储能器的电池单元不再能够在车辆重新启动时提供足够的功率用于启动操作。例如，如果高压电池过度地变凉，电池只能提供少量或根本没有电流，特别是用于加热，因为电池的电流限制取决于充电状态(SoC：State of Charge)和温度。用于加热高压电池的已知方法也具有为此目的消耗大量能量的缺点。
技术实现思路
[0004]因此本专利技术的目的是提供一种用于控制电能储能器的温度的装置，该装置可以避免传统技术的缺点。特别地，本专利技术的目的是提供一种用于控制储能器的温度的方法，通过该方法，即使在停放车辆时也可以避免电能储能器的冷却，并且这使得即使在停放车辆时也能以最节能的方式加热电能储能器。
[0005]该目的通过具有独立权利要求的特征的装置和方法实现。本专利技术的有利实施例和应用是从属权利要求的主题，并且在以下描述中部分参考附图更详细地解释。
[0006]根据本专利技术的第一总体方面，提供了用于控制机动车辆电能储能器的温度的装置。机动车辆可以是电驱动和/或可电驱动的机动车辆。该装置包括用于电能的储能器，以下也称为电能储能器或简称为储能器。
[0007]该装置还包括与储能器热耦合和/或能够热耦合的流体回路，以用于控制储能器的温度，其中，通过流体回路能够将温度控制流体供应到储能器并能够将温度控制流体从储能器排出。在此情况下，流体回路能够包括用于通过流体回路输送温度控制流体的泵装置、阀装置、用于冷却温度控制流体的冷却装置以及用于加热温度控制流体的加热装置。流体回路还包括子回路，加热装置布置在该子回路中。下文也将该子回路称为第一子回路。因此，流体回路可以选择性地用作冷却回路和加热回路。
[0008]根据本专利技术，该装置被设计为在停放机动车辆时并且在满足预定的加热条件时激活加热装置的加热操作，其中，通过阀装置，能够控制子回路与流体回路的流体耦合以及在子回路中被加热的温度控制流体向电能储能器的供应和从电能储能器的排出。
[0009]因此，即使在停放机动车辆时也能够防止储能器的冷却。此外，能够特别节能地加热温度控制流体，并因此节能地加热储能器，因为能够通过布置在子回路中的加热装置仅加热温度控制流体的部分量，然后通过阀门装置能够选择性地将温度控制流体的该部分量供应给储能器以进行局部散热。因此，能够减少热损失。同时，由于没有设置独立于冷却回路的加热回路，而加热回路集成在冷却回路中，因此能够实现该装置的成本效益。
[0010]优选地，停放的车辆应被理解为机动车的停止和/或停靠状态，尤其是机动车的闲置操作状态，例如汽车停靠时。
[0011]优选地，在此情况下，在加热操作期间通过加热装置仅加热温度控制流体的部分量。根据一特别优选实施例，该装置在此被设计为在激活加热操作时在第一步骤中通过加热装置在子回路中加热温度控制流体的部分量(优选，预定的部分量)，其中，子回路通过阀装置与流体回路的其余部分和/或储能器流体分离。根据该实施例，该装置还被设计为在第二步骤中通过阀装置将子回路和储能器流体连接，并且通过泵装置将被加热的预定的部分量泵送到储能器。
[0012]在此情况下，在第一步骤和/或第二步骤中，布置有冷却装置的另一第二子回路能够与流体回路的其余部分(这些部分包括第一子回路和含有储能器的区段)流体分离。能够通过第一子回路的尺寸和/或流体容纳容量且/或通过用于将第一子回路与流体回路流体耦合的阀装置的各个阀的位置来确定温度控制流体的预定部分量。
[0013]这实现了储能器的特别节能的加热，因为一方面能够避免流体回路中的温度控制流体的总量在加热操作期间被加热并且为此避免能量消耗。因此，能够减少由于流体回路的热容量引起的热损失。当停放的车辆没有连接到外部电源或充电站，并且储能器的能量例如由储能器本身或其他车辆电池提供时，这是特别有利的。相应地，由于较低的能量消耗，能够避免储能器因加热操作而过快放电。此外，温度控制流体的部分量的加热能够比温度控制流体的总量的加热更快，因此，加热过程总体上更快。
[0014]在该实施例的一有利变型中，该装置可以被设计为在激活加热操作时执行多个用于加热储能器的序列，其中，每个序列包括第一步骤和第二步骤，优选地使得温度控制流体的被加热的部分量的顺序脉冲而不是温度控制流体的连续流被泵送到储能器。也就是说，具有被加热的温度控制流体的多个序列被相继地和/或以脉冲的方式泵送到储能器。因此，能够准确地确定所需的温度控制流体量，且/或能够减少为保护储能器免受过度冷却所需的温度控制流体量。
[0015]例如，该装置可以为此被设计为在第二步骤中控制阀装置和泵装置，使得被加热的预定部分量被泵送到储能器的流经区域，并通过停止流体的流动而在那里保持最小时间段。因此实现了与储能器特别有效的热耦合，因为被加热的温度控制流体的大部分热量可以针对性地释放到储能器，而仅一小部分释放到其他管路区段。此外，顺序泵送操作比温度控制流体的连续操作消耗更少的能量。
[0016]此外，储能器能够通过形成在储能器的壁区域(优选，底板)中的流经区域与流体回路热耦合。在此情况下，可选地，温度控制流体的在第一步骤中被加热的预定部分量也能够对应于储能器的流经区域的容纳容量。也就是说，在加热操作期间，仅加热与储能器的壁区域和/或底板所能够容纳的用于热耦合的温度控制流体一样多的流体。通过该变型，能够特别有效地降低加热操作所需的能量，并且可以实现储能器的特别节能的加热。一方面，流
体回路因此能够选择性地用作冷却回路(在冷却操作期间)和加热回路(在加热操作期间)，然而，特别是在加热操作期间，由于流体回路的热容量而降低了热量损失，因为在加热操作期间仅使用子回路的热容量和/或温度控制流体的在该子回路中被加热的部分量。优选地，该装置还被设计为使得冷却操作期间的流体质量流的方向与在加热操作期间的流体质量流的方向相同。
[0017]替代地，温度控制流体的在第一步骤中被加热的预定部分量能够在流经区域的容纳容量的80％
‑
200％的范围内，更优选地在90％
‑
130％的范围内。经实际测试表明，这些范围内能够取得同样良本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制机动车辆的电能储能器(5)的温度的装置(1)，其包括：所述电能储能器(5)，优选为高压电池；用于控制所述储能器的温度的流体回路(3)，所述流体回路与所述储能器热耦合且/或能够热耦合，其中，通过所述流体回路能够将温度控制流体供应到所述储能器(5)且能够将所述温度控制流体从所述储能器排出，其中，所述流体回路(3)包括用于通过所述流体回路(3)输送所述温度控制流体的泵装置(10、11)、阀装置(12)、用于冷却所述温度控制流体的冷却装置(8)以及用于加热所述温度控制流体的加热装置(9)，其中，所述流体回路(3)具有子回路(4)，所述加热装置(9)布置在所述子回路中，其中，所述装置(1)被设计为在停放所述机动车辆时并且在满足预定的加热条件时激活所述加热装置(9)的加热操作，其中，通过所述阀装置(12)，能够控制所述子回路与所述流体回路的流体耦合以及在所述子回路中被加热的所述温度控制流体向所述电能储能器(5)的供应和从所述电能储能器(5)的排出。2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，所述装置(1)被设计为：在激活所述加热操作时，a)在第一步骤(S3)中，利用所述加热装置(9)在所述子回路(4)中加热所述温度控制流体的预定部分量(20)，其中，所述子回路(4)通过所述阀装置(12)与所述流体回路(3)的其余部分和/或所述储能器(5)流体分离；且b)在第二步骤(S4)中，通过所述阀装置(12)将所述子回路(4)与所述储能器(5)流体连接，并通过所述泵装置(10、11)将被加热的所述预定部分量(20)泵送到所述储能器。3.根据权利要求2所述的装置(1)，其中，所述装置被设计为在激活所述加热操作时执行多个用于加热所述储能器(9)的序列，其中，每个所述序列包括所述第一步骤(S3)和所述第二步骤(S4)，优选地使得所述温度控制流体的被加热的所述部分量的顺序脉冲而不是所述温度控制流体的连续流被泵送到所述储能器(9)。4.根据权利要求2或3所述的装置(1)，其中，所述储能器(5)通过流经区域(6)与所述流体回路(3)热耦合，所述流经区域形成在所述储能器(5)的壁区域中，优选地形成在底板中，其中，所述温度控制流体的在所述第一步骤中被加热的所述预定部分量(20)a)对应于所述储能器的所述流经区域(6)的容纳容量，或b)在所述流经区域(6)的所述容纳容量的80％
‑
200％的范围内，更优选地在90％
‑
130％的范围内。5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置(1)，其中，所述装置被设计为在所述第二步骤(S4)中控制所述阀装置(12)和所述泵装置(10、11)，使得被加热的所述预定部分量(20)被泵送到所述流经区域(9)中，并通过停止所述流体的流动而在那里保持最小时间段。6.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中，所述子回路(4)的用于所述温度控制流体的容纳容量小于所述流体回路(3)的容纳容量的50％，更优选地小于30％或小于20％。7.根据前述任一项权...
【专利技术属性】
技术研发人员：赖马尔，
申请(专利权)人：曼卡车和巴士欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。