DE102012107016B4 - Verfahren zum Betreiben einer Heizung für eine Batterie eines zumindest teil- und/oder zeitweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Heizung für eine Batterie eines zumindest teil- und/oder zeitweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Heizung für eine Batterie (B) eines zumindest teil- und/oder zeitweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, wobei ein Flüssigkeitskreislauf (1, 2, 3, 4, 5, 8) für ein Heizmedium vorgesehen ist, welcher in einem vorhandenen Kühlsystem mit einem Kühler (K) des Kraftfahrzeugs integriert ist und in welchem ein Antriebsmotor (E) des Kraftfahrzeugs, eine Pumpe (P) für das Heizmedium und die Batterie (B) angeordnet sind,
wobei die Abwärme des Antriebsmotors (E), der zu diesem Zweck mit veränderlichem Wirkungsgrad betreibbar ist, zur Heizung der Batterie verwendbar ist, wobei der Wirkungsgrad des Antriebsmotors (E) anhand von durch wenigstens einen der Batterie zugeordneten Temperatursensor (TB) und/oder wenigstens einem dem Antriebsmotor zugeordneten Temperatursensor (TE) gemessenen Temperaturwerten durch eine Steuereinheit steuerbar ist, wobei
ein erstes Ventil (V1) und ein zweites Ventil (V2) in dem Flüssigkeitskreislauf (1, 2, 3, 4, 5, 8) mit Flüssigkeitsläufen angeordnet sind, wobei das erste Ventil (V1) in einem Flüssigkeitslauf (2, 3, 6) zwischen dem Antriebsmotor (E) und der Pumpe (P) und zwischen dem Antriebsmotor (E) und dem Kühler (K) und das zweite Ventil (V2) in einem Flüssigkeitslauf (4, 5, 8) zwischen der Pumpe (P) und der Batterie (B) und zwischen der Pumpe (P) und dem Antriebsmotor (E) angeordnet sind, wobei die Batterie (B) mittels des zweiten Ventils (V2) vom Flüssigkeitsdurchfluss des Heizmediums separierbar ist und wobei der Kühler (K) mittels des ersten Ventils (V1) von dem Flüssigkeitsdurchfluss des Heizmediums separierbar ist,
enthaltend folgende Verfahrensschritte:
a) Starten eines Antriebsmotors (E) des Kraftfahrzeugs,
b) Bestimmen der Temperatur (Tist) der Batterie (B),
c) Vergleich der bestimmten Temperatur (Tist) mit einem vordefinierten Temperaturwert (Tmin)
d) sofern die bestimmte Temperatur (Tist) kleiner als der Temperaturwert (Tmin) ist, Heizen der Batterie (B) mit der Heizung durch Schalten des ersten Ventils (V1) auf einen Flüssigkeitslauf des Heizmediums zwischen dem Antriebsmotor (E) und der Pumpe (P) unter Umgehung des Kühlers (K) und Schalten des zweiten Ventils (V2) auf einen Flüssigkeitslauf zwischen der Pumpe (P) und der Batterie (B), wobei der Wirkungsgrad des Antriebsmotors (E) durch die Steuereinheit herabgesetzt wird, um den Antriebsmotor (E) mehr Wärme erzeugen zu lassen, sofern die Temperatur (Tist) kleiner als der Temperaturwert (Tmin) ist,
e1) wiederholen der Verfahrenschritte b) bis d) wenn die bestimmte Temperatur (Tist) kleiner als der vordefinierte Temperaturwert (Tmin) ist und
e2) Beenden des Heizens der Batterie (B), wenn die Temperatur (Tist) größer als der oder gleich dem Temperaturwert (Tmin) ist durch Schalten des ersten Ventils (V1) auf einen Flüssigkeitslauf des Heizmediums zwischen dem Antriebsmotor (E) und dem Kühler (K) und Schalten des zweiten Ventils (V2) auf einen Flüssigkeitslauf zwischen der Pumpe (P) und dem Antriebsmotor (E), wobei der Flüssigkeitslauf zu der Batterie (B) durch das zweite Ventil (V2) abgesperrt wird, wobei der Wirkungsgrad des Antriebsmotors (E) durch die Steuereinheit wieder optimiert wird, so dass der Antriebsmotor (E) wieder gekühlt werden kann, wenn die Temperatur (Tist) größer als der oder gleich dem Temperaturwert (Tmin) ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Heizung für eine Batterie eines zumindest teil- und/oder zeitweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs.
  • Da die Leistungsabgabe von Batterien mit der Temperatur sehr schwankt, ist es notwendig, dafür Sorge zu tragen, dass die Batterie eines zumindest teil- und/oder zeitweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs während des Betriebs des Kraftfahrzeuges eine Temperatur aufweist, die im optimalen Betriebsbereichs liegt. Speziell im Winter ist jedoch die Außentemperatur oftmals derart abgesunken, dass die Batterie durch ein Aufheizen in den optimalen Temperaturbereich gebracht werden muss, um die Batterie nicht zu sehr zu belasten und somit einem frühen Verschleiß vorzubeugen. Dafür sind im Stand der Technik separate Heizungen vorgesehen, die zusätzlich im Kraftfahrzeug anzuordnen sind. Dazu ist neben einem erhöhten Raumbedarf auch noch deine Verkabelung der separaten Heizung mit einer Steuereinheit des Kraftfahrzeugs notwendig.
  • Zudem ist mit einer separaten Heizung ein Gewichtszuwachs des Gesamtfahrzeugs und somit ein höherer Energiebedarf zum Betreiben des Kraftfahrzeuges verbunden. Dies läuft einem ökologischen sowie ökonomischen Betrieb des Kraftfahrzeuges zuwider, da damit für den Benutzer des Kraftfahrzeuges höhere Energiekosten zum Betrieb des Kraftfahrzeuges verbunden sind.
  • Ferner ist zum Betrieb einer solchen Heizung wiederum eine separate Energiequelle notwendig, welche ebenfalls einen bestimmten Raumbedarf benötigt.
  • DE 11 2008 000 360 B4 beschreibt eine Vorrichtung zur Temperaturerhöhung einer Batterie, wobei die Vorrichtung zumindest einen Motorgenerator, eine Invertervorrichtung und eine Batterie aufweist, wobei der Motorgenerator, die Invertervorrichtung und die Batterie in einem Kühlkreislauf angeordnet sind, welcher eine Pumpe aufweist. Durch Erhöhung der Temperatur der Invertervorrichtung bzw. des Motorgenerators wird Temperatur auf das Kühlmittel im Kühlkreislauf übertragen, mittels welcher die Batterie erwärmbar ist. Insbesondere kann ein Kühler von dem Kühlkreislauf entkoppelt werden, so dass die Erwärmung der Batterie effizienter gestaltet ist
  • DE 102 20 775 A1 zeigt eine Vorrichtung mit einer Brennkraftmaschine, einer Kühlmittelpumpe, einem Generator, einem Kühler und einer Batterie. Die Abwärme der Brennkraftmaschine wird zur Heizung der Batterie verwendet.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Heizung für eine Batterie eines zumindest teil- und/oder zeitweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen, bei dem die Gesamtenergiebilanz des Kraftfahrzeuges verbessert ist.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen finden sich in den Unteransprüchen.
  • Bei der Heizung für eine Batterie eines zumindest teil- und/oder zeitweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, ist ein Flüssigkeitskreislauf für ein Heizmedium vorgesehen, in welchem ein Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs, eine Pumpe für das Heizmedium und die Batterie angeordnet sind. Da der Antriebsmotor Energie in Form von Wärme aufgrund seines nicht 100%igen Wirkungsgrades abgibt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, diese Abwärme zur Heizung der Batterie zu verwenden, wenn deren Temperatur sich unterhalb einer Mindesttemperatur befindet. Dadurch kann die Temperatur der Batterie beschleunigt in deren zum Betrieb optimalen Temperaturbereich angehoben werden, ohne eine separate Heizung zu verwenden, der ebenfalls Energie zugeführt werden müsste, um die erforderliche Heizleistung zu erbringen. Es kann somit auch auf eine separate Energiequelle für die Heizung verzichtet werden. Alle notwendigen Bestandteile der Heizung sind bereits in dem Kraftfahrzeug enthalten, so dass außer einem Schlauchsystem für den Flüssigkeitskreislauf des Heizmediums keine zusätzlichen Komponenten notwendig sind.
  • Es ist vorgesehen, dass der Batterie wenigstens ein Temperatursensor zugeordnet ist. Durch solche Temperatursensoren lässt sich die Ist-Temperatur der Batterie leicht feststellen und einer Steuerung mitteilen, welche die Heizung der Batterie aktiviert, sofern die Ist-Temperatur der Batterie unterhalb einer Mindesttemperatur liegt. Auch für diese Temperatursensoren sind keine zusätzlichen Temperatursensoren notwendig, da diese in der Regel sowieso vorgesehen sind, um zu vermeiden, dass die Batterie bei Temperaturen oberhalb einer Maximaltemperatur betrieben wird, was zu Schäden an der Batterie und somit ebenfalls zum vorzeitigen Verschleiß führen kann. In der Regel sind auch eine Vielzahl solcher Temperatursensoren vorgesehen, da eine Batterie auch aus einer Vielzahl von einzelnen Zellen aufgebaut ist, deren Temperatur nach oben hin überwacht werden muss. Da die Überwachung der Maximaltemperatur über eine Steuereinheit erfolgt, kann diese Steuereinheit auch die Überwachung hinsichtlich des Unterschreitens einer Minimaltemperatur übernehmen. Insofern ist auch dafür keine weitere Komponente und auch keine separate Verkabelung notwendig.
  • Weiter ist auch dem Antriebsmotor wenigstens ein Temperatursensor zugeordnet. Auch solche Temperatursensoren sind in der Regel im Kraftfahrzeug schon vorhanden, so dass auch keine weitere Komponente und auch keine separate Verkabelung notwendig ist. Mittels dieser Temperatursensoren lässt sich die Temperatur des Antriebsmotors bestimmen und somit mittels einer vorzugsweise bereits vorhandenen Steuereinheit die benötigte Wärmeenergie zum Aufheizen der Batterie.
  • Insoweit hat es sich bewährt, eine Steuereinheit zur Steuerung der Pumpleistung der Pumpe vorzusehen, mit welcher eine Zirkulationsgeschwindigkeit des Heizmediums derart regulierbar ist, dass sowohl genügend Wärmeenergie vom Antriebsmotor auf das Heizmedium und von diesem auf die Batterie abgegeben werden kann, so dass ein zügiges Aufheizen der Batterie bis zur Minimaltemperatur möglich ist.
  • Diese Steuerung der Pumpleistung der Pumpe durch die Steuereinheit erfolgt vorzugsweise anhand der durch die Temperatursensoren der Batterie und/oder des Antriebsmotors gemessenen Temperaturwerte.
  • Nach einem besonders vorteilhaften Gedanken der Erfindung ist die Steuereinheit zur Steuerung der Effizienz beziehungsweise des Wirkungsgrades des Antriebsmotors anhand der durch den wenigstens einen Temperatursensoren der Batterie und oder des Antriebsmotors gemessenen Temperaturwerte ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, sofern die Temperatur des Antriebsmotors kein ökologisch und/oder ökonomisch sinnvolles Aufheizen der Batterie ermöglicht, den Antriebsmotor mehr Abwärme bilden zu lassen, die dann zum ökologisch und/oder ökonomisch sinnvollen Aufheizen der Batterie verwendet werden kann. Der Antriebsmotor wird dabei nicht mit seinem maximalen Wirkungsgrad betrieben, vielmehr wird bewusst ein eigentlich uneffizientes Betreiben des Antriebsmotors in Kauf genommen, damit durch den Antriebsmotor genügend Abwärme erzeugt wird, mittels welcher die Batterie des Kraftfahrzeugs beheizt werden kann, so dass diese schneller ihre optimale Betriebstemperatur erreicht.
  • Weiter ist die Heizung mittels Ventilen in einem einen Kühler aufweisenden Kühlsystem für den Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs integriert, wobei der Kühler mittels der Ventile vom Flüssigkeitsdurchfluss des Heizmediums separierbar ist. Die Heizung der Batterie erfolgt somit mit einem bereits im Kraftfahrzeug vorhandenen Kühlsystem, indem der Kühler mit Hilfe der Ventile in Art eines Bypasses aus dem Kühlkreislauf herausgetrennt wird und somit keine Kühlung über den Kühler mehr stattfindet. Die Kühlung erfolgt nunmehr durch Abgabe der Wärmeenergie des Kühlmediums an die Batterie, wodurch gleichzeitig das erwünschte Aufheizen der Batterie erfolgt. Vorteilhafterweise wird dabei das bereits vorhandene Kühlmedium des Kühlsystems als Heizmedium verwendet. Insofern ist auch kein separates Heizmedium notwendig. Lediglich der Bypass muss realisiert werden, wozu allerdings nur zwei Ventile und zwei Schläuche zusätzlich zu den bereits in der Regel in jedem Kraftfahrzeug vorhandenen Komponenten notwendig sind.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Heizung für die Batterie eines zumindest teil- und/oder zeitweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, enthält folgende Verfahrensschritte:
    • a) Starten eines Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs,
    • b) Bestimmen einer Temperatur der Batterie,
    • c) Vergleich der bestimmten Temperatur mit einem vordefinierten Temperaturwert
    • d) sofern die bestimmte Temperatur kleiner als der vordefinierte Temperaturwert ist, Heizen der Batterie, vorzugsweise mit einer zuvor beschrieben Heizung,
    • e1) wiederholen der Verfahrenschritte b) bis d) wenn die bestimmte Temperatur kleiner als der vordefinierte Temperaturwert ist und
    • e2) Beenden des Heizens der Batterie, wenn die bestimmte Temperatur größer als der oder gleich dem vordefinierten Temperaturwert ist.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es in einfacher Weise möglich, eine Batterie mit vorzugsweise bereits im Kraftfahrzeug vorhandenen Komponenten aufzuheizen, ohne eine separate Heizung verwenden zu müssen.
  • Dazu wird erfindungsgemäß die Effizienz beziehungsweise der Wirkungsgrad des Antriebsmotors durch eine Steuereinheit herabgesetzt, damit der Antriebsmotor mehr Wärme erzeugt, sofern die bestimmte Temperatur der Batterie kleiner ist als der vordefinierte Temperaturwert ist.
  • Dabei kann eine Steuereinheit das Heizen solange aufrecht erhalten, wie auch nur ein Temperatursensor der Batterie einen Temperaturwert liefert, der kleiner ist als der vordefinierte Temperaturwert.
  • Alternativ ist es natürlich auch möglich, die Temperaturwerte aller Temperatursensoren der Batterie zu mitteln und das Heizen solange aufrecht erhalten, wie dieser gemittelte Temperaturwert kleiner ist als der vordefinierte Temperaturwert. Dabei ist es allerdings möglich, dass speziell im Inneren der Batterie angeordnete Zellen noch eine Temperatur aufweisen, die unterhalb des vordefinierten Temperaturwerts liegt, und somit das Heizen der Batterie bereits eingestellt wird, wenn nicht alle Batteriezellen optimal temperiert sind.
  • Die Effizienz beziehungsweise der Wirkungsgrad des Antriebsmotors wird durch eine Steuereinheit wieder optimiert, wenn die bestimmte Temperatur größer als der oder gleich dem vordefinierten Temperaturwert ist. Auch hierbei können wiederum einzelne als auch gemittelte Temperaturwerte berücksichtigt werden.
  • Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.
  • Es zeigen:
    • 1: ein Beispiel einer Heizung,
    • 2: ein weiteres Beispiel einer Heizung; und
    • 3: ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 zeigt ein erstes Beispiel der Heizung für eine Batterie B eines zumindest teil- und/oder zeitweise elektrisch angetriebenen, hier nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Der Heizkreislauf besteht aus einzelnen Schlauchelementen 1, 2, 3, 4 und 5, in denen ein Heizmedium zirkuliert. Zwischen den Schlauchelementen 3 und 4 ist eine Pumpe P zum Befördern beziehungsweise Umwälzen des Heizmediums angebracht. Ein Antriebsmotor E des Kraftfahrzeugs ist zwischen den Schlauchelementen 1 und 2 und die Batterie B zwischen den Schlauchelementen 1 und 5 angeordnet. Der Batterie B sind Temperatursensoren TB zugeordnet, wobei in diesem Beispiel zwar nur ein Temperatursensor angedeutet ist, in der Regel aber jede einzelne Batteriezelle mit einem separaten Temperatursensor TB versehen ist.
  • Durch die Temperatursensoren TB wird nach dem Start des Antriebsmotors E der Temperaturwert Tist jeder einzelnen Batteriezelle beziehungsweise als gemittelter Wert der Batterie bestimmt und an eine Steuerung weitergereicht, durch welche die Temperaturwerte weiterverarbeitet werden. Mittels der Steuerung wird der Temperaturwert Tist mit einem vordefinierten Temperaturwert Tmin verglichen. Liegt der Temperaturwert Tist unterhalb eines vordefinierten Temperaturwerts Tmin , wird durch die Steuerung die Heizung aktiviert. Dazu wird die Pumpe P in Betrieb gesetzt und das Heizmedium zirkuliert an dem Antriebsmotor E vorbei und nimmt von diesem Abwärme, die bei seinem Betrieb durch den nicht 100%-igen Wirkungsgrad entsteht, auf und gibt diese aufgenommene Abwärme an die Batterie B ab, wodurch diese beheizt wird.
  • An dem Antriebsmotor E ist auch wenigstens ein Temperatursensor TE angebracht, durch den die Temperatur des Antriebsmotors E gemessen wird. Dieser Temperaturwert wird ebenfalls an die Steuerung übermittelt. Sofern die Temperatur des Antriebsmotors E nicht oder nur unzureichend zum Aufheizen der Batterie B ausreicht, kann die Steuerung den Antriebsmotor E dazu veranlassen, mit verschlechtertem Wirkungsgrad und somit mit verringerter Effizienz zu laufen. Dadurch erzeugt der Antriebsmotor E mehr Abwärme, die von dem Heizmedium im Heizkreislauf aufgenommen werden kann. Mittels der Pumpe P zirkuliert das erwärmte Heizmedium nun im Heizkreislauf und kann die aufgenommen Abwärme des Antriebsmotors an die Batterie B abgeben.
  • Während des gesamten Betriebs der Heizung erfolgt mittels der Temperatursensoren TB und der Steuerung eine Überwachung des Temperaturwerts Tmin der Batterie B beziehungsweise ihrer einzelnen Zellen. Sobald der über alle Batteriezellen gemittelte Temperaturwert Tist beziehungsweise jeder einzelne Temperaturwert Tist der einzelnen Batteriezellen nicht mehr kleiner als der vordefinierte Temperaturwert Tmin ist, veranlasst die Steuerung den Antriebsmotor E wieder mit optimalen Wirkungsgrad zu arbeiten und die Heizung der Batterie B wird eingestellt.
  • 2 zeigt ein weiteres Beispiel der Heizung für eine Batterie B eines zumindest teil- und/oder zeitweise elektrisch angetriebenen, hier nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Hierbei ist die Heizung in ein bereits vorhandenes Kühlsystem des Kraftfahrzeugs integriert. Der Unterschied zum zuvor beschriebenen Beispiel besteht darin, dass zwischen die Schlauchelemente 2 und 3 ein Ventil V1 und zwischen die Schlauchelemente 4 und 5 ein Ventil V2 und zwischen dem Ventil V1 und der Pumpe P ein zwischen Schlauchelemente 6 und 7 befindlicher Kühler K angeordnet ist. Ferner geht vom Ventil V2 ein weiteres Schlauchelement 8 ab, das unter Umgehung der Batterie B direkt zum Antriebmotor E führt.
  • Das Ventil V1 kann so geschaltet werden, dass zum einen das Medium im Schlauchsystem von Schlauchelement 2 unter Umgehung des Kühlers K direkt zum Schlauchelement 3 geführt wird. In dieser Stellung wird bei Zirkulation des Mediums die Batterie B beheizt, wobei das Ventil V2 so geschaltet ist, dass ein Durchgang von Schlauchelement 4 zu Schlauchelement 5 unter Absperrung des Schlauchelementes 8 gegeben ist.
  • Zum anderen kann das Ventil V1 zum Kühlen des Antriebsmotors E so geschaltet sein, dass ein Durchgang zwischen Schlauchelement 2 und 6 unter Absperrung von Schlauchelement 3 besteht. Das Ventil V2 ist dabei so geschaltet, dass ein Durchgang zwischen Schlauchelement 4 und 8 unter Absperrung von Schlauchelement 5 beziehungsweise der Batterie B besteht.
  • Die Funktionsweise ähnelt der des ersten Beispiels. Durch die Temperatursensoren TB wird nach dem Start des Antriebsmotors E der Temperaturwert Tist jeder einzelnen Batteriezelle beziehungsweise als gemittelter Wert der Batterie bestimmt und an eine Steuerung weitergereicht, durch welche die Temperaturwerte weiterverarbeitet werden. Mittels der Steuerung wird der Temperaturwert Tist mit einem vordefinierten Temperaturwert Tmin verglichen. Liegt der Temperaturwert Tist unterhalb eines vordefinierten Temperaturwerts Tmin , wird durch die Steuerung die Heizung aktiviert. Dazu wird Ventil V1 auf Durchgang von Schlauchelement 2 und 3 und Ventil V2 auf Durchgang von Schlauchelement 4 und 5 geschaltet.
  • Auch hierbei kann es vorgesehen sein, den Antriebsmotor E wie beim ersten Beispiel mit vermindertem Wirkungsgrad laufen zu lassen, um das Aufheizen der Batterie B zu beschleunigen.
  • Das Beheizen der Batterie B wird solange aufrecht erhalten, bis der über alle Batteriezellen gemittelte Temperaturwert Tist beziehungsweise jeder einzelne Temperaturwert Tist der einzelnen Batteriezellen nicht mehr kleiner als der vordefinierte Temperaturwert Tmin ist. In diesem Fall veranlasst die Steuerung den Antriebsmotor E wieder mit optimalen Wirkungsgrad zu arbeiten und die Heizung der Batterie B wird eingestellt. Dazu wird das Ventil V1 auf Durchgang zwischen den Schlauchelementen 2 und 6 sowie das Ventil V2 auf Durchgang zwischen den Schlauchelementen 4 und 8 geschaltet, so dass mittels des Kühlers K der Antriebsmotor E wieder gekühlt werden kann.
  • Sowohl die Heizleistung als auch die Kühlleistung ist noch mittels der Förderrate der Pumpe P steuerbar, wofür in der Steuereinheit entsprechende Programme abgelegt sind, die bei Bedarf abgerufen werden können.
  • Das Verfahren zum Betreiben der Heizung ist bildlich nochmals in dem Flussdiagramm der 3 dargestellt. Nach dem Start des Antriebsmotors E wird der Temperaturwert Tist der Batterie B beziehungsweise jeder einzelnen Batteriezelle gemessen und an die Steuerung weitergegeben. Die Steuerung vergleicht diesen gemessenen Temperaturwert Tist mit einem vordefinierten Temperaturwert Tmin . Ist der gemessenen Temperaturwert Tist größer als der oder gleich dem vordefinierten Temperaturwert Tmin bleibt die Heizung aus und der Antriebsmotor E läuft mit optimiertem Wirkungsgrad. Allerdings werden kontinuierlich Temperaturwerte Tist bestimmt und mit dem vordefinierten Temperaturwert Tmin verglichen, so dass bei Bedarf die Heizung der Batterie B jederzeit eingeschaltet werden kann.
  • Dies geschieht, wenn der gemessenen Temperaturwert Tist kleiner als vordefinierten Temperaturwert Tmin ist. Um das Aufheizen der Batterie B zu beschleunigen, wird der Antriebsmotor E mit vermindertem Wirkungsgrad beziehungsweise verminderter Effizienz betrieben. Dabei erhitzt sich der Antriebsmotor E schneller und höher als im Betrieb mit optimiertem Wirkungsgrad. Die dabei vermehrt erzeugte Wärmeenergie kann nunmehr dazu genutzt werden, die Batterie B aufzuheizen, so dass sie schneller die Temperatur erreicht, in welcher ein effizienter Betrieb der Batterie B möglich ist.
  • Das Heizen der Batterie B wird solange aufrechterhalten, wie der gemessenen Temperaturwert Tist kleiner als der vordefinierte Temperaturwert Tmin ist. Die Messung des Temperaturwerts Tist erfolgt kontinuierlich während des Betriebs des Antriebsmotors E.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schlauchelement
    2
    Schlauchelement
    3
    Schlauchelement
    4
    Schlauchelement
    5
    Schlauchelement
    6
    Schlauchelement
    7
    Schlauchelement
    8
    Schlauchelement
    B
    Batterie
    E
    Antriebsmotor
    P
    Pumpe
    K
    Kühler
    V1
    Ventil
    V2
    Ventil
    TB
    Temperatursensor
    TE
    Temperatursensor
    Tist
    bestimmter Temperaturwert
    Tmin
    vordefinierter Temperaturwert

Claims (3)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Heizung für eine Batterie (B) eines zumindest teil- und/oder zeitweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, wobei ein Flüssigkeitskreislauf (1, 2, 3, 4, 5, 8) für ein Heizmedium vorgesehen ist, welcher in einem vorhandenen Kühlsystem mit einem Kühler (K) des Kraftfahrzeugs integriert ist und in welchem ein Antriebsmotor (E) des Kraftfahrzeugs, eine Pumpe (P) für das Heizmedium und die Batterie (B) angeordnet sind, wobei die Abwärme des Antriebsmotors (E), der zu diesem Zweck mit veränderlichem Wirkungsgrad betreibbar ist, zur Heizung der Batterie verwendbar ist, wobei der Wirkungsgrad des Antriebsmotors (E) anhand von durch wenigstens einen der Batterie zugeordneten Temperatursensor (TB) und/oder wenigstens einem dem Antriebsmotor zugeordneten Temperatursensor (TE) gemessenen Temperaturwerten durch eine Steuereinheit steuerbar ist, wobei ein erstes Ventil (V1) und ein zweites Ventil (V2) in dem Flüssigkeitskreislauf (1, 2, 3, 4, 5, 8) mit Flüssigkeitsläufen angeordnet sind, wobei das erste Ventil (V1) in einem Flüssigkeitslauf (2, 3, 6) zwischen dem Antriebsmotor (E) und der Pumpe (P) und zwischen dem Antriebsmotor (E) und dem Kühler (K) und das zweite Ventil (V2) in einem Flüssigkeitslauf (4, 5, 8) zwischen der Pumpe (P) und der Batterie (B) und zwischen der Pumpe (P) und dem Antriebsmotor (E) angeordnet sind, wobei die Batterie (B) mittels des zweiten Ventils (V2) vom Flüssigkeitsdurchfluss des Heizmediums separierbar ist und wobei der Kühler (K) mittels des ersten Ventils (V1) von dem Flüssigkeitsdurchfluss des Heizmediums separierbar ist, enthaltend folgende Verfahrensschritte: a) Starten eines Antriebsmotors (E) des Kraftfahrzeugs, b) Bestimmen der Temperatur (Tist) der Batterie (B), c) Vergleich der bestimmten Temperatur (Tist) mit einem vordefinierten Temperaturwert (Tmin) d) sofern die bestimmte Temperatur (Tist) kleiner als der Temperaturwert (Tmin) ist, Heizen der Batterie (B) mit der Heizung durch Schalten des ersten Ventils (V1) auf einen Flüssigkeitslauf des Heizmediums zwischen dem Antriebsmotor (E) und der Pumpe (P) unter Umgehung des Kühlers (K) und Schalten des zweiten Ventils (V2) auf einen Flüssigkeitslauf zwischen der Pumpe (P) und der Batterie (B), wobei der Wirkungsgrad des Antriebsmotors (E) durch die Steuereinheit herabgesetzt wird, um den Antriebsmotor (E) mehr Wärme erzeugen zu lassen, sofern die Temperatur (Tist) kleiner als der Temperaturwert (Tmin) ist, e1) wiederholen der Verfahrenschritte b) bis d) wenn die bestimmte Temperatur (Tist) kleiner als der vordefinierte Temperaturwert (Tmin) ist und e2) Beenden des Heizens der Batterie (B), wenn die Temperatur (Tist) größer als der oder gleich dem Temperaturwert (Tmin) ist durch Schalten des ersten Ventils (V1) auf einen Flüssigkeitslauf des Heizmediums zwischen dem Antriebsmotor (E) und dem Kühler (K) und Schalten des zweiten Ventils (V2) auf einen Flüssigkeitslauf zwischen der Pumpe (P) und dem Antriebsmotor (E), wobei der Flüssigkeitslauf zu der Batterie (B) durch das zweite Ventil (V2) abgesperrt wird, wobei der Wirkungsgrad des Antriebsmotors (E) durch die Steuereinheit wieder optimiert wird, so dass der Antriebsmotor (E) wieder gekühlt werden kann, wenn die Temperatur (Tist) größer als der oder gleich dem Temperaturwert (Tmin) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpleistung der Pumpe (P) anhand der durch die Temperatursensoren (TB) und/ oder (TE) gemessenen Temperaturwerte durch die Steuereinheit gesteuert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlmedium des Kühlsystems als Heizmedium verwendet wird.
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