本發明涉及一種按權利要求1所述的用于運行機動車的方法。本發明還涉及一種按權利要求10所述的機動車。
背景技術:
1、能電驅動的機動車通常具有牽引電池。該牽引電池可以借助于合適的充電基礎設施充電,其中,交流電充電和直流電充電是可能的。在此通常采用7.4千瓦、11千瓦和22千瓦的充電功率作為標準。在充電時,在車輛側的充電裝置中例如由于電阻而產生熱。
2、這種在充電裝置上產生的熱在現有技術中通過車輛冷卻器導出,車輛冷卻器與機動車的環境、尤其是環境空氣換熱。另外,de102018110396a1顯示一種用于混合動力電動車輛的直流快充和空調控制系統。現有技術的缺陷例如是,在充電時在充電裝置中產生的熱未被利用地導出到環境上。
技術實現思路
1、本發明的任務是,提供一種方法以及一種機動車,借此能夠特別有效地實施機動車的牽引電池的交流電充電。
2、所述任務通過獨立權利要求的主題解決。本發明的有利的方案和擴展是從屬權利要求、說明書以及附圖的內容。
3、本發明的第一方面涉及一種用于運行機動車的方法,尤其是所述機動車構成為乘用車。按本發明的方法用于運行機動車,該機動車包括牽引電池、用于用交流電給牽引電池充電的充電裝置以及冷卻裝置的一個冷卻循環的環境換熱器,通過所述冷卻裝置能形成或者說能接通多個不同的冷卻循環,其中,在通過充電裝置給牽引電池充電時,一個充電冷卻循環構成為這些冷卻循環之中的一個冷卻循環,熱通過這一個冷卻循環從與充電裝置導熱地連接的充電熱元件吸收并且散發到與牽引電池導熱地連接的牽引熱元件上,并且在此時不發生與環境換熱器的換熱或者尤其是在充電熱元件與環境換熱器之間的換熱。
4、環境換熱器例如可以是一種車輛冷卻器,該車輛冷卻器與機動車的環境換熱,尤其是將熱交換到環境空氣上。冷卻裝置的各冷卻循環由冷卻劑通流。牽引電池例如包括多個電池單體或者說單體,并且用于驅動機動車的電驅動裝置。充電裝置構成用于將從車輛外部的來源經由充電線提供的交流電轉換成適合用于給電池充電的直流電壓或者說直流電。充電熱元件可以尤其是換熱器,和/或例如可以構成為至少部分地包圍充電裝置的、尤其是由金屬制成的殼體,所述殼體具有開口,冷卻裝置的冷卻劑能流動通過這些開口。牽引熱元件例如也是換熱器,該換熱器構成用于在牽引電池與冷卻裝置之間換熱。
5、換言之,在按本發明的方法中,機動車包括:牽引電池,該牽引電池經由牽引熱元件與冷卻裝置換熱地連接;以及充電裝置,該充電裝置將交流電轉換成直流電并且作為充電電流能提供給牽引電池,并且該充電裝置經由冷卻元件與冷卻裝置導熱地連接,其中,所述冷卻裝置包括車輛冷卻器和例如包括切換裝置,通過該切換裝置能接通多個不同的冷卻循環,其中,一個冷卻循環在通過充電裝置給牽引電池充電時被形成,使得:在冷卻元件上吸收熱,并且熱散發到牽引熱元件上,并且在此時不發生與車輛冷卻器的換熱。也就是說,在充電時例如由于充電裝置中的電阻而產生的余熱不經由車輛冷卻器散發到車輛的環境上,而是尤其是被利用來給牽引電池加載熱。
6、因此,與現有技術相反(在現有技術中余熱通過車輛冷卻器消除),余熱有針對性地在交流電充電期間有效地運輸到存儲器或者說牽引電池中并且加以利用,并且作為補充或替換,運輸到車輛內室中并且加以利用。
7、因此產生多種優點。因此,實現充電裝置的余熱的智能的利用,該充電裝置尤其是構成為中央控制器,因此可以有利地避免主動的存儲器加熱。附加地,在存儲器中在交流電充電之后允許放電功率的提高,該存儲器尤其是構成為高電壓存儲器。另外產生以下優點:即使在較長的停止階段的情況下,在出發時也允許牽引電池中的單體的特別高的單體溫度。此外,尤其是在出發時可以出現單體變化范圍的降低,因此可以實現牽引電池的壽命提高。同樣地,通過所述方法可以實現高電壓存儲器的溫度集體性的提高,這也可以導致特別大的壽命。附加地,可以在充電過程之后避免高電壓存儲器或者說牽引電池的單獨的加熱,因此可以特別有效地運行機動車。此外,存儲器的熱水平可以有針對性地用于熱泵運行,這在機動車運行時也導致特別高的效率。另外,交流電充電可以應用在用于給內室加熱的主動的內室加熱中,因此也允許機動車的特別有效的運行。總體上,在充電過程中通過交流電充電而產生的余熱可以有利地利用。
8、在本發明的有利方案中,在牽引電池的充電時,內室熱元件或者說乘客室熱元件設置在具有充電熱元件和牽引熱元件的充電冷卻循環中。換言之,該冷卻循環借助于冷卻裝置構成或者說接通,使得內室熱元件(該內室熱元件例如形成車輛內室的制冷機或者加熱器)可以在充電時被供應在充電裝置上產生的余熱。因此產生以下優點:在車輛內室需要加熱時,這種加熱能夠特別有效地借助于所述方法實施,使得在充電時產生的熱不在車輛的環境中消除,而是加熱車輛內室。
9、在本發明的一種另外的有利的方案中,與環境溫度和/或電池溫度和/或內室溫度相關地形成或者說接通冷卻裝置的充電冷卻循環。換言之,充電冷卻循環與溫度相關地形成,在此時考慮不同的溫度。因此,一方面可以采用環境溫度,尤其是外部空氣溫度或者說機動車所處在的環境的溫度。因此,例如在特別低的溫度時,可以形成充電冷卻循環,以便加熱牽引電池。相反,在特別高的溫度時(在這樣的溫度時牽引電池的電池溫度例如已經處于一個溫度走廊中,該溫度走廊對于牽引電池的或者機動車的有利運行是必要的),在充電時采用常規的充電,使得余熱經由車輛冷卻器導出并且不用于加熱牽引電池。作為補充或替換,充電冷卻循環的形成可以與車輛內室的內室溫度相關,使得充電冷卻循環可以用于加熱車輛內室。在此時可以是一種實施方式,所述充電冷卻循環形成為,使得所述內室熱元件主要地被供應充電裝置的余熱,并且牽引熱元件僅僅略微地或者甚至不被供應充電裝置的熱。因此產生以下優點:與提及的各溫度相關地相應地可以采用合適的特別有利的充電。
10、在本發明的另外的有利的方案中,與環境溫度和/或運行溫度和/或內室溫度相關地形成一種擴展式充電冷卻循環,在該擴展式充電冷卻循環中設置環境換熱器。換言之,通過充電熱元件和牽引熱元件以及例如還通過內室熱元件構成的充電冷卻循環可以附加地集成本來未被設置的環境換熱器。這例如在以下情形時可以是有意義的:電池溫度已經達到一定的溫度,使得在經由牽引熱元件繼續供熱時,適合用于牽引電池有利運行的溫度走廊例如被充電熱元件超過。因此,為了保證特別高的效率和同時避免過熱,環境換熱器可以被一并包含在內。因此產生以下優點:所述方法可以特別有利地用于機動車的運行。
11、在本發明的另外的有利的方案中,與牽引電池的充電狀態相關地形成所述充電冷卻循環和/或所述擴展式充電冷卻循環。換言之,電池的充電狀態(縮寫soc)與電池容量成比例地考察,并且相應地形成所述充電冷卻循環或者所述擴展式充電冷卻循環。因此產生,例如在充電狀態增加時,牽引電池用變得更小的充電功率充電,以便將牽引電池的壽命保持特別大。如果由于牽引電池的充電狀態例如因此可以降低所需要的充電功率,那么可能不再需要將余熱加載到牽引熱元件上,這可以有利地借助于所述方法被考慮到。因此產生以下優點:牽引電池可以特別有利地并且例如完好地被充電。
12、在本發明的另外的有利的方案中,與機動車的計劃的運行狀態變化相關地形成所述充電冷卻循環和/或所述擴展式充電冷卻循環。換言之,當設置機動車的運行狀態的變化時,充電冷卻循環和/或擴展式充電冷卻循環被接通。在此時,運行狀態變化可以尤其是停泊的或者充電中的機動車轉換到行駛模式中。因此例如可以規定,機動車應該在一定的時鐘時間起動并且該信息例如存儲在控制裝置中,該控制裝置尤其是與充電裝置連接以交換信息,或者該控制裝置控制該充電裝置。通過該信息,牽引電池現在可以在合適的時鐘時間有利地通過所述方法達到其運行溫度。這可以通過在充電時相應地形成充電冷卻循環或者擴展式充電冷卻循環來實現,或者至少考慮到。因此產生以下優點:機動車可以特別有利地運行。
13、在本發明的另外的有利的方案中,與通過充電裝置提供的充電功率相關地形成充電冷卻循環和/或擴展式充電冷卻循環。換言之,與例如從墻壁盒子提供到充電裝置上的實際的充電功率相關地形成充電冷卻循環和/或擴展式充電冷卻循環。因此,在特別高的提供的充電功率的情況下可以形成擴展式充電冷卻循環,相反,例如在低的充電功率時僅僅形成充電冷卻循環。因此產生以下優點:機動車可以特別有利地充電。
14、在本發明的另外的有利的方案中,與牽引電池的至少一個單體的至少一個例如熱的單體變化范圍相關地形成充電冷卻循環和/或擴展式充電冷卻循環。換言之,牽引電池包括多個單體或者說電池單體,它們尤其是例如通過一個電池管路系統監控,使得可以知道若干單體的單體電壓和多個單體溫度。如果在一個單體中出現不同的溫度,那么與因此在該單體中存在的溫度梯度相關地可以出現單體變化范圍,該單體變化范圍縮短電池的壽命。這可以通過利用所介紹的方法來受控地充電而被避免或者降低,使得與單體變化范圍相關地形成充電冷卻循環或者擴展式充電冷卻循環。因此產生以下優點:牽引電池可以被如此充電,使得牽引電池的壽命是特別大的。
15、在本發明的另外的有利的方案中,通過相應的冷卻循環的至少一個閥或者說借助于該閥實現冷卻裝置的各不同的冷卻循環的形成、尤其是充電冷卻循環和/或擴展式充電冷卻循環的形成。換言之,冷卻裝置包括至少一個閥,該閥設置成,使得各單個熱元件(即牽引熱元件、充電熱元件和/或內室熱元件)的以及環境換熱器的被冷卻劑通流的管路能經由所述至少一個閥相互連接。因此,冷卻裝置可以特別簡單地并且因此構件少地和/或靈活地構成。因此產生以下優點:所述方法能特別簡單地實施。
16、本發明的第二方面涉及一種具有牽引電池的機動車。按本發明的機動車包括牽引電池以及用于用交流電給牽引電池充電的充電裝置以及用于與冷卻裝置的一個冷卻循環換熱的環境換熱器,通過該冷卻裝置能形成多個不同的循環,其中,在通過充電裝置給牽引電池充電時形成一個充電冷卻循環,熱能夠通過該充電冷卻循環從與充電裝置導熱地連接的充電熱元件吸收并且能夠散發到與牽引電池導熱地連接的牽引熱元件上,并且在此時不發生與環境換熱器的換熱。本發明的第一方面的有利的方案和擴展在此可以視為本發明的第二方面的有利的方案和擴展,并且反之亦然。
17、本發明的其他特征由權利要求、附圖和針對附圖的說明得到。在說明書中在上文中提及的特征和特征組合以及在下文中在針對附圖的說明中提及的特征和特征組合和/或在附圖中單獨地顯示的特征和特征組合不僅可以在相應地說明的組合中應用,而且可以在其他組合中應用,或者可以單獨地應用。