Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE102016122246A1 - Extreme charge and operation for an electric vehicle - Google Patents

Extreme charge and operation for an electric vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102016122246A1
DE102016122246A1 DE102016122246.1A DE102016122246A DE102016122246A1 DE 102016122246 A1 DE102016122246 A1 DE 102016122246A1 DE 102016122246 A DE102016122246 A DE 102016122246A DE 102016122246 A1 DE102016122246 A1 DE 102016122246A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
charging
electric vehicle
operating mode
energy store
energy storage
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE102016122246.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Dominik Schwichtenhövel
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.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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 Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102016122246.1A priority Critical patent/DE102016122246A1/en
Publication of DE102016122246A1 publication Critical patent/DE102016122246A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/13—Maintaining the SoC within a determined range
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines Energiespeichers (20) eines Elektrofahrzeugs (10), wobei das Elektrofahrzeug (10) wenigstens einen Elektromotor (12) aufweist, der Energiespeicher (20) als Hochvoltbatterie ausgeführt ist, und der Energiespeicher (20) über eine an dem Elektrofahrzeug (10) ausgebildete Ladebuchse (24) mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar ist, umfassend die Schritte Verbinden der Ladebuchse (24) mit der elektrischen Energiequelle, und Überführen des Energiespeichers (20) in einen Betriebsmodus „Parken“, wobei der Energiespeicher (20) in dem Betriebsmodus „Parken“ auf einen vorgegebenen Ladezustand von weniger als 100% gebracht wird zur Erhöhung der Lebensdauer des Energiespeichers (20), wobei das Verfahren den zusätzlichen Schritt Überprüfen des Empfangs eines Nutzerkommandos zum Wechsel in einen Betriebsmodus „Extrem-Laden“ aufweist, umfassend das Laden des Energiespeichers (20) mit einem maximal zulässigen Ladestrom. Die Erfindung betrifft außerdem ein Elektrofahrzeug (10) mit wenigstens einen Elektromotor (12), und einem Energiespeicher (20), der als Hochvoltbatterie ausgeführt ist, wobei der Energiespeicher (20) über eine an dem Elektrofahrzeug (10) ausgebildete Ladebuchse (24) mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar ist, wobei das Elektrofahrzeug (10) ausgeführt ist, das obige Verfahren zum Laden des Energiespeichers (20) durchzuführen.The invention relates to a method for charging an energy store (20) of an electric vehicle (10), the electric vehicle (10) having at least one electric motor (12), the energy store (20) being designed as a high-voltage battery, and the energy store (20) via a charging socket (24) formed on the electric vehicle (10) can be connected to an electrical energy source, comprising the steps of connecting the charging socket (24) to the electrical energy source, and transferring the energy storage device (20) into a "parking" operating mode, the energy storage device ( 20) is brought to a predetermined state of charge of less than 100% in the operating mode "parking" to increase the life of the energy store (20), the method comprising the additional step of checking the reception of a user command to change to an operating mode "extreme charging". comprising charging the energy store (20) with a maximum allowable charge current. The invention also relates to an electric vehicle (10) having at least one electric motor (12), and an energy store (20), which is designed as a high-voltage battery, wherein the energy store (20) via a on the electric vehicle (10) formed charge socket (24) an electric power source is connectable, wherein the electric vehicle (10) is designed to carry out the above method for charging the energy storage device (20).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs, wobei das Elektrofahrzeug wenigstens einen Elektromotor aufweist, der Energiespeicher als Hochvoltbatterie ausgeführt ist, und der Energiespeicher über eine an dem Elektrofahrzeug ausgebildete Ladebuchse mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar ist.The present invention relates to a method for charging an energy storage device of an electric vehicle, wherein the electric vehicle has at least one electric motor, the energy storage is designed as a high-voltage battery, and the energy storage device can be connected to an electrical energy source via a charging socket formed on the electric vehicle.

Erfindungsgemäß ist somit weiterhin ein Elektrofahrzeug mit wenigstens einem Elektromotor und einem Energiespeicher, der als Hochvoltbatterie ausgeführt ist, angegeben, wobei der Energiespeicher über eine an dem Elektrofahrzeug ausgebildete Ladebuchse mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar ist, wobei das Elektrofahrzeug ausgeführt ist, das obige Verfahren zum Laden des Energiespeichers durchzuführen.According to the invention is thus further an electric vehicle with at least one electric motor and an energy storage, which is designed as a high-voltage battery, said energy storage is connected via a formed on the electric vehicle charging socket with an electrical energy source, wherein the electric vehicle is executed, the above method for charging of the energy store.

Bei Energiespeichern für Elektrofahrzeuge, insbesondere bei Hochvoltbatterien, ist ein wichtiges Merkmal eine mögliche Reichweite, die mit von den Energiespeichern bereitgestellter elektrischer Energie erreicht werden kann. Zwar gibt es im Stand der Technik bereits sehr leistungsfähige Energiespeicher, die gewünschte Reichweiten bereitstellen können. Allerdings unterliegen diese Energiespeicher Alterungsprozessen, wodurch die Reichweite bereits nach kurzer Nutzungsdauer und wenigen Ladezyklen deutlich sinken kann. Bei elektrischen Energiespeichern wird die Alterung beispielsweise als „state of health“ (SOH) erfasst. Der SOH gibt also einen Gesundheitszustand des Energiespeichers an. Der SOH beschreibt den Gesundheitszustand im Sinne der Fähigkeit, geforderte Leistungsparameter im Vergleich zu einem neuen Energiespeicher mit einem SOH von 100% zu erreichen. Ziel ist es, dass der SOH sich möglichst langsam von den Werten für einen neuen Energiespeicher entfernt.In energy stores for electric vehicles, especially in high-voltage batteries, an important feature is a possible range that can be achieved with provided by the energy storage electrical energy. Although there are already very powerful energy storage in the prior art that can provide desired ranges. However, these energy storage systems are subject to aging processes, as a result of which the range can drop significantly even after a short service life and few charging cycles. In the case of electrical energy storage, for example, aging is recorded as "state of health" (SOH). The SOH thus indicates a state of health of the energy store. The SOH describes the state of health in terms of the ability to achieve required performance parameters compared to a new energy storage with a SOH of 100%. The goal is for the SOH to move as slowly as possible away from the values for a new energy store.

Um die Alterung einer Hochvoltbatterie zu verringern, bietet es sich bei vielen Zellchemien von Energiespeichern an, den „state of charge“ (SOC) der Hochvoltbatterie im Betriebsmodus „Parken“ auf einen Wert unter 100% abzusenken. Außerdem wird dabei die Temperatur der Hochvoltbatterie möglichst gering gehalten. So haben sich beispielsweise ein SOC von ca. 30% und eine Temperatur von ca. 0°C als günstig erwiesen, um eine hohe Lebensdauer der Hochvoltbatterie zu erzielen. Der Betriebsmodus „Parken“ betrifft dabei einen Modus, in dem das Elektrofahrzeug mit einer Energiequelle verbunden ist, so dass der Energiespeicher prinzipiell jederzeit geladen werden kann.To reduce the aging of a high-voltage battery, many energy storage cell chemistries recommend lowering the state of charge (SOC) of the high-voltage battery to less than 100% in Park mode. In addition, while the temperature of the high-voltage battery is kept as low as possible. Thus, for example, an SOC of about 30% and a temperature of about 0 ° C have proved to be favorable in order to achieve a long service life of the high-voltage battery. The operating mode "parking" relates to a mode in which the electric vehicle is connected to a power source, so that the energy storage can in principle be charged at any time.

Bei einer geplanten Verwendung des Fahrzeugs wird ein Ladevorgang für die Hochvoltbatterie beispielsweise zeitgesteuert oder durch eine Eingabe des Fahrers gestartet, um bei der Verwendung möglichst einen Ladezustand von 100% bereitstellen zu können. Das Bereitstellen der vollen Ladekapazität erfolgt dabei möglichst zeitnah vor einem Beginn der Verwendung, um die Alterung des Energiespeichers zu minimieren.In a planned use of the vehicle, a charging process for the high-voltage battery, for example, timed or by an input of the driver is started in order to provide as possible in use a state of charge of 100% can. The provision of the full charge capacity takes place as soon as possible before a start of use in order to minimize the aging of the energy storage.

Somit ist das Elektrofahrzeug einerseits gut nutzbar, da der Energiespeicher bei der Verwendung einen Ladezustand von 100% oder zumindest näherungsweise 100% aufweist. Andererseits wird eine Lebensdauer der Hochvoltbatterie maximiert, was ebenfalls die Nutzbarkeit des Elektrofahrzeugs erhöht. Durch die Erhöhung der Lebensdauer kann eine Notwendigkeit zum Austausch der Hochvoltbatterie reduziert werden, wodurch Ausfallzeiten des Elektrofahrzeugs reduziert werden, Kosten gespart werden und auch Ressourcen geschont und somit die Umwelt geschützt werden.Thus, the electric vehicle is on the one hand well usable, since the energy storage in use has a state of charge of 100% or at least approximately 100%. On the other hand, a life of the high-voltage battery is maximized, which also increases the usability of the electric vehicle. Increasing the service life can reduce the need to replace the high-voltage battery, reducing downtime of the electric vehicle, saving costs and conserving resources and protecting the environment.

Für den Fahrer des Elektrofahrzeugs bedeutet dies jedoch, dass die Reichweite des Fahrzeugs im Betriebsmodus „Parken“ deutlich unter einer maximalen Reichweite liegen kann. Kommt es nun zu einem plötzlichen Notfall, bspw. einem Unfall, und damit dem dringenden Bedarf der Verwendung des Elektrofahrzeugs, stellt der Betriebsmodus „Parken“ für den Fahrer eine inakzeptable Lösung dar. Insbesondere kann für die Notfallfahrt gerade eine erhöhte Reichweite erforderlich sein, beispielsweise um ein Krankenhaus zu erreichen.For the driver of the electric vehicle, however, this means that the range of the vehicle in the operating mode "parking" can be well below a maximum range. If there is now a sudden emergency, for example an accident, and thus the urgent need for using the electric vehicle, the operating mode "parking" represents an unacceptable solution for the driver. In particular, an increased range may be required for emergency travel, for example to reach a hospital.

In diesem Zusammenhang sind aus der DE 10 2007 047 619 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb bekannt. Der Hybridantrieb weist mindestens einen Elektroantrieb auf, der über ein Hochvoltnetz mit einer Hochvoltbatterie elektrisch verbunden werden kann. Das Fahrzeug weist außerdem ein Niedervoltnetz mit einer Bordnetz-Batterie auf, wobei zwischen der Bordnetz-Batterie und dem Elektroantrieb ein DC/DC-Wandler vorgesehen ist. Bei entladener Hochvoltbatterie wird Energie aus dem Niedervoltnetz über den DC/DC-Wandler in das Hochvoltnetz übertragen. Der Elektroantrieb wird durch die im Hochvoltnetz vorhandene Energie beschleunigt, und die Verbrennungskraftmaschine wird durch den beschleunigten Elektroantrieb gestartet.In this context are from the DE 10 2007 047 619 A1 discloses a method and apparatus for starting an internal combustion engine of a hybrid drive vehicle. The hybrid drive has at least one electric drive, which can be electrically connected to a high-voltage battery via a high-voltage network. The vehicle also has a low-voltage network with a vehicle electrical system battery, wherein a DC / DC converter is provided between the vehicle electrical system battery and the electric drive. When the high-voltage battery is discharged, energy is transferred from the low-voltage network to the high-voltage network via the DC / DC converter. The electric drive is accelerated by the existing energy in the high-voltage network, and the internal combustion engine is started by the accelerated electric drive.

Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der oben genannten Art und ein Elektrofahrzeug zur Durchführung des oben genannten Verfahrens anzugeben, die bei Notfällen eine weitgehende Nutzung des Elektrofahrzeugs mit einer zufriedenstellenden Reichweite für eine elektrische Fahrt ermöglichen.Based on the above-mentioned prior art, the invention is therefore based on the object, a method of the type mentioned above and an electric vehicle for carrying out the above Indicate a method that allow for an extensive use of the electric vehicle with a satisfactory range for an electric drive in an emergency.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs angegeben, wobei das Elektrofahrzeug wenigstens einen Elektromotor aufweist, der Energiespeicher als Hochvoltbatterie ausgeführt ist, und der Energiespeicher über eine an dem Elektrofahrzeug ausgebildete Ladebuchse mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar ist, umfassend die Schritte Verbinden der Ladebuchse mit der elektrischen Energiequelle, und Überführen des Energiespeichers in einen Betriebsmodus „Parken“, wobei der Energiespeicher in dem Betriebsmodus „Parken“ auf einen vorgegebenen Ladezustand von weniger als 100% gebracht wird zur Erhöhung der Lebensdauer des Energiespeichers, wobei das Verfahren den zusätzlichen Schritt Überprüfen des Empfangs eines Nutzerkommandos zum Wechsel in einen Betriebsmodus „Notfall-Laden“ aufweist, umfassend das Laden des Energiespeichers mit einem maximal zulässigen Ladestrom.According to the invention, therefore, a method for charging an energy store of an electric vehicle is specified, wherein the electric vehicle has at least one electric motor, the energy store is designed as a high-voltage battery, and the energy store can be connected to an electric power source via a charging socket formed on the electric vehicle, comprising the steps of connecting the Charging socket with the electrical energy source, and transferring the energy storage in a mode of operation "Parking", wherein the energy storage is brought in the operating mode "Parking" to a predetermined state of charge of less than 100% to increase the life of the energy storage, the method being the additional step Checking the reception of a user command to change to an operating mode "emergency charging", comprising charging the energy storage with a maximum allowable charging current.

Erfindungsgemäß ist somit weiterhin ein Elektrofahrzeug mit wenigstens einen Elektromotor und einem Energiespeicher, der als Hochvoltbatterie ausgeführt ist, angegeben, wobei der Energiespeicher über eine an dem Elektrofahrzeug ausgebildete Ladebuchse mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar ist, wobei das Elektrofahrzeug ausgeführt ist, das obige Verfahren zum Laden des Energiespeichers durchzuführen.According to the invention is thus further an electric vehicle with at least one electric motor and an energy storage, which is designed as a high-voltage battery, said energy storage is connected via a formed on the electric vehicle charging socket with an electrical energy source, wherein the electric vehicle is executed, the above method for charging of the energy store.

Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, durch den Wechsel in den Betriebsmodus „Notfall-Laden“ innerhalb kurzer Zeit einen Reichweitengewinn im Elektrofahrzeug zu realisieren, um einem Fahrer möglichst schnell genügend Reichweite für eine entsprechende Notfall-Fahrt zur Verfügung zu stellen. Die kurze Zeit betrifft eine Zeit von dem Erkennen des Notfalls und dem Senden des entsprechenden Nutzerkommandos und einem Fahrtbeginn. Entsprechend wird der Energiespeicher in dem Betriebsmodus „Notfall-Laden“ an den Grenzen seiner Leistungsfähigkeit betrieben. In dem Betriebsmodus „Notfall-Laden“ wird somit eine Ladestrategie genutzt, bei der vom Hersteller angegebene maximale Ladeströme angewendet werden. Als Prämisse im Betriebsmodus „Notfall-Laden“ gilt jedoch weiterhin, die Sicherheit des Energiespeichers zu gewährleisten, um das Elektrofahrzeug ohne Gefahr nutzen zu können. Lebensdaueranforderungen werden im Betriebsmodus „Notfall-Laden“ nicht berücksichtigt.The basic idea of the present invention is thus to realize a range gain in the electric vehicle by switching to the operating mode "emergency charging" within a short time in order to provide a driver with sufficient range for a corresponding emergency journey as quickly as possible. The short time refers to a time from the detection of the emergency and the sending of the corresponding user command and a start of the journey. Accordingly, the energy storage is operated in the operating mode "emergency charging" at the limits of its performance. In the "emergency charging" operating mode, a charging strategy is thus used in which the maximum charging currents specified by the manufacturer are used. However, as a premise in the emergency charging mode of operation, it is still important to ensure the safety of the energy storage device in order to use the electric vehicle without danger. Lifetime requirements are not taken into account in emergency charging mode.

Lebensdaueranforderungen von Energiespeichern führen demgegenüber üblicherweise dazu, dass beim Laden eine Stromstärke, eine Temperatur des Energiespeichers beim Laden, ein Ladungshub etc. auf die Lebensdaueranforderungen des Energiespeichers eingestellt werden. Derartige Vorgaben werden im Betriebsmodus „Notfall-Laden“ nicht berücksichtigt.Life requirements of energy storage, in contrast, usually lead to the fact that when charging a current, a temperature of the energy storage during charging, a charge cycle, etc. are set to the life requirements of the energy storage. Such specifications are not taken into account in the operating mode "emergency loading".

Das Elektrofahrzeug kann prinzipiell ein beliebiges Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb sein. Als solches weist das Elektrofahrzeug einen elektrischen Energiespeicher auf, der über die Ladebuchse mit elektrischer Energie geladen werden kann. Derartige Elektrofahrzeuge umfassen rein elektrisch betriebene Fahrzeuge wie auch Fahrzeuge, die zusätzlich zu einem anderen Antrieb, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, einen elektrischen Antrieb aufweisen. Letztere Fahrzeuge werden korrekterweise als Hybridfahrzeuge, konkret Plug-In Hybridfahrzeuge bezeichnet, deren Energiespeicher alternativ oder zusätzlich über die Ladebuchse mit elektrischer Energie geladen werden kann. Prinzipiell kann das Elektrofahrzeug auch eine Mehrzahl Elektromotoren aufweisen, beispielsweise um unmittelbar einzelne Räder anzutreiben.The electric vehicle can in principle be any vehicle with an electric drive. As such, the electric vehicle has an electrical energy storage that can be charged via the charging socket with electrical energy. Such electric vehicles include purely electrically powered vehicles as well as vehicles that have an electric drive in addition to another drive, such as an internal combustion engine. The latter vehicles are correctly referred to as hybrid vehicles, specifically plug-in hybrid vehicles whose energy storage can alternatively or additionally be charged via the charging socket with electrical energy. In principle, the electric vehicle may also have a plurality of electric motors, for example in order to drive individual wheels directly.

Die Ausgestaltung des Energiespeichers als Hochvoltbatterie kann prinzipiell beliebig sein in Bezug auf seine Art und Speicherkapazität. Insbesondere kann der elektrische Energiespeicher abhängig von einem Verwendungszweck des Elektrofahrzeugs, beispielsweise von einer gewünschten, zu erzielenden Reichweite, gewählt und dimensioniert sein. Der Energiespeicher ist typischerweise ein elektrischer Akkumulator, der eine Mehrzahl miteinander verschalteter Einzelzellen umfasst.The design of the energy store as a high-voltage battery can in principle be arbitrary in terms of its nature and storage capacity. In particular, the electrical energy store can be selected and dimensioned depending on a purpose of use of the electric vehicle, for example, on a desired range to be achieved. The energy store is typically an electrical accumulator which comprises a plurality of interconnected individual cells.

Ein Ladezustand, auch „state of charge“ (SOC), von weniger als 100% zur Erhöhung der Lebensdauer des Energiespeichers ist vorzugsweise ein Ladezustand von weniger als 50%, besonders bevorzugt ein Ladezustand von weniger als 40%, ganz besonders bevorzugt ein Ladezustand von etwa 30%.A state of charge (SOC) of less than 100% for increasing the life of the energy store is preferably a charge state of less than 50%, more preferably a charge state of less than 40%, very particularly preferably a charge state of about 30%.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Überführen des Energiespeichers in den Betriebsmodus „Parken“ ein Temperieren des Energiespeichers zur Erhöhung der Lebensdauer des Energiespeichers. Neben dem Ladezustand (state of charge) hat sich auch herausgestellt, dass der Energiespeicher bei bestimmten Temperaturen eine geringe Alterung zeigt. So hat sich beispielsweise eine niedrige Temperatur als günstiger im Vergleich zu einer hohen Temperatur erwiesen, um die Lebensdauer des Energiespeichers zu verlängern.In an advantageous embodiment of the invention, the transfer of the energy storage in the operating mode "parking" includes a temperature control of the energy storage to increase the life of the energy storage. In addition to the state of charge has also been found that the energy storage at certain temperatures show a low aging. For example, a low temperature has been found to be less expensive than a high temperature to extend the life of the energy store.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Überführen des Energiespeichers in den Betriebsmodus „Notfall-Laden“ ein Temperieren des Energiespeichers zur Erhöhung des Ladestroms des Energiespeichers. Das Laden des Energiespeichers kann durch dessen Temperatur beeinflusst werden, so dass beispielsweise das Laden besonders schnell erfolgen kann, oder dass eine besonders große Ladung erreicht werden kann. Damit kann durch eine geeignete Temperierung des Energiespeichers eine größere Flexibilität für die Verwendung des Elektrofahrzeugs mit einer erhöhten Reichweite bereitgestellt werden.In an advantageous embodiment of the invention, the transfer of the energy storage in the operating mode "emergency charging" comprises a temperature control of the energy storage to increase the charging current of the energy storage. The charging of the energy store can be influenced by its temperature, so that, for example, the loading can be done very quickly, or that a particularly large charge can be achieved. This can be provided by a suitable temperature control of the energy storage greater flexibility for the use of the electric vehicle with an increased range.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren den zusätzlichen Schritt Überführen des Energiespeichers in einen Betriebsmodus „Abfahrbereitschaft“ auf, umfassend das Laden des Energiespeichers unter Berücksichtigung einer vorgegebenen Ladekurve zum Laden des Energiespeichers bei einer Erhöhung der Lebensdauer. Das Überführen des Energiespeichers in den Betriebsmodus „Abfahrbereitschaft“ betrifft somit den Prozess des Vollladens des Energiespeichers mit Ladeparametern, die eine große Lebensdauer des Energiespeichers gewährleisten. Der Betriebsmodus „Abfahrbereitschaft“ wird üblicherweise zeitgesteuert oder durch ein Kommando des Fahrers rechtzeitig vor Fahrtbeginn gestartet. Auch während des Vollladens des Energiespeichers im Betriebsmodus „Abfahrbereitschaft“ kann ein Notfall eintreten kann. Auch aus dem Betriebsmodus „Abfahrbereitschaft“ heraus kann somit beim Empfang des Nutzerkommandos zum Wechsel in einen Betriebsmodus „Notfall-Laden“ ein entsprechender Wechsel des Betriebsmodus erfolgen, um einen im Betriebsmodus „Abfahrbereitschaft“ begonnenen Ladevorgang im Betriebsmodus „Notfall-Laden“ weiter zu führen und in geringer Zeit eine möglichst große Ladung des Energiespeichers durchzuführen. Der Betriebsmodus „Abfahrbereitschaft“ wird möglichst zeitnah vor einem Beginn der Verwendung des Elektrofahrzeugs eingestellt, um die Alterung des Energiespeichers zu minimieren.In an advantageous embodiment of the invention, the method has the additional step of transferring the energy storage in an operating mode "Abfahrbereitschaft" comprising the charging of the energy storage, taking into account a predetermined charging curve for charging the energy storage with an increase in the life. The transfer of the energy storage in the operating mode "Abfahrbereitschaft" thus relates to the process of fully charging the energy storage with charging parameters, which ensure a long life of the energy storage. The operating mode "Abfahrbereitschaft" is usually time-controlled or started by a command of the driver in good time before the start of the journey. Even while the energy store is being fully charged in operating mode "Abfahrbereitschaft" an emergency can occur. Also from the operating mode "Abfahrbereitschaft" can thus take place when receiving the user command to change to an operating mode "emergency charging" a corresponding change of operating mode to continue a started in the operating mode "Abfahrbereitschaft" charging operation mode "emergency charging" on and to carry out in the shortest possible time the largest possible charge of the energy store. The operating mode "Abfahrbereitschaft" is set as soon as possible before a start of the use of the electric vehicle to minimize the aging of the energy storage.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Schritt des Wechselns in einen Betriebsmodus „Notfall-Laden“ die Schritte Trennen der Ladebuchse von der elektrischen Energiequelle, und Überführen des Energiespeichers in einen Betriebsmodus „Notfall-Fahren“, in dem der Energiespeicher mit wenigstens einem aus einem erhöhten Entladestrom, einer tieferen Entladespannungsgrenze und einer maximalen Temperierung, d.h. Kühlung bzw. Erwärmung, betrieben wird. Damit kann eine Performance im Elektrofahrzeug für die an das „Notfall-Laden“ anschließende Notfallfahrt verbessert werden. So kann beispielsweise durch höhere erlaubte Entladeströme eine höhere Leistung des Elektromotors abgerufen werden. Durch eine tiefere Grenze für die Entladespannung kann eine prinzipiell für den Energiespeicher schädliche Tiefentladung durchgeführt werden, um die Reichweite des Elektrofahrzeugs für die Notfallfahrt zu vergrößern. Durch eine verstärkte oder maximale Temperierung der Batterie kann eine hohe kontinuierliche Leistungsabgabe ermöglicht werden.In an advantageous embodiment of the invention, the step of switching to an operating mode "emergency charging" comprises the steps of disconnecting the charging socket from the electrical energy source, and transferring the energy storage in an operating mode "emergency driving", in which the energy storage with at least one of increased discharge current, a lower discharge voltage limit and a maximum temperature, ie Cooling or heating, is operated. This can improve performance in the electric vehicle for emergency travel following "emergency charging". For example, a higher power of the electric motor can be called up by higher permitted discharge currents. Due to a lower limit for the discharge voltage, a deep discharge which is harmful in principle for the energy store can be carried out in order to increase the range of the electric vehicle for emergency travel. By increasing or decreasing the maximum temperature of the battery, a high continuous power output can be made possible.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Elektrofahrzeug ein Empfangsgerät zum Empfang von Funksignalen, und das Überprüfen des Empfangs eines Nutzerkommandos zum Wechsel in einen Betriebsmodus „Notfall-Laden“ umfasst das Überprüfen des Empfangs eines Funksignals zum Wechsel in den Betriebsmodus „Notfall-Laden“. Somit kann der Betriebsmodus „Notfall-Laden“ bereits gestartet, bevor der Fahrer das Elektrofahrzeug erreicht. Dadurch wird eine mögliche Ladezeit für den Betriebsmodus „Notfall-Laden“ maximiert. Beim Erkennen eines Notfalls kann bereits unmittelbar mit dem Empfang der entsprechenden Funksignale in dem Elektrofahrzeug der Betriebsmodus „Notfall-Laden“ aktiviert werden.In an advantageous embodiment of the invention, the electric vehicle comprises a receiving device for receiving radio signals, and checking the reception of a user command to change to an operating mode "emergency charging" includes checking the reception of a radio signal to change to the operating mode "emergency charging". Thus, the operation mode "emergency charging" can already be started before the driver reaches the electric vehicle. This maximizes a possible load time for the Emergency Charge mode of operation. When an emergency is detected, the operating mode "emergency charging" can already be activated immediately upon receipt of the corresponding radio signals in the electric vehicle.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Elektrofahrzeug ein Empfangsgerät zur Verbindung mit dem Internet, und das Überprüfen des Empfangs eines Nutzerkommandos zum Wechsel in einen Betriebsmodus „Notfall-Laden“ umfasst das Überprüfen des Empfangs einer Internetnachricht zum Wechsel in den Betriebsmodus „Notfall-Laden“. Über die Internetverbindung kann der Betriebsmodus „Notfall-Laden“ auf prinzipiell beliebige Weise und von einem beliebigen Ort aktiviert werden. Reichweitenbeschränkungen, wie sie bei einer direkten Funkverbindung zwischen dem Elektrofahrzeug und einem entsprechenden Sender existieren, können zuverlässig umgangen werden.In an advantageous embodiment of the invention, the electric vehicle includes a receiving device for connection to the Internet, and checking the reception of a user command to change to an operating mode "emergency charging" includes checking the reception of an Internet message to switch to the operating mode "emergency charging" , Via the Internet connection, the operating mode "emergency charging" can be activated in principle in any way and from any location. Range limitations, such as exist in a direct radio link between the electric vehicle and a corresponding transmitter can be reliably bypassed.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren den zusätzlichen Schritt Protokollieren des Betriebsmodus „Notfall-Laden“. Der Betriebsmodus „Notfall-Laden“ führt wie oben ausgeführt dazu, dass der Energiespeicher in einer Weise geladen wird, die schädlich in Bezug auf dessen Lebensdauer sein kann. Entsprechendes gilt für das Fahren in dem Betriebsmodus „Notfall-Fahren“. Damit können im schlimmsten Fall Schäden an dem Energiespeicher entstehen. Dies kann durch das Protokollieren des entsprechenden Betriebsmodus erfasst werden. Dadurch kann beispielsweise ein vorzeitiger Austausch des Energiespeichers oder auch eine Weiterverwendung des geladenen Batterie Energiespeichers eingeschränkt werden. In an advantageous embodiment of the invention, the method comprises the additional step of logging the operating mode "emergency charging". The "emergency charging" mode of operation, as stated above, causes the energy store to be charged in a manner that can be harmful in terms of its life. The same applies to driving in the operating mode "emergency driving". This can cause damage to the energy storage in the worst case. This can be detected by logging the appropriate operating mode. As a result, for example, a premature replacement of the energy storage or re-use of the charged battery energy storage can be limited.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren den zusätzlichen Schritt des Sendens eines Nutzerkommandos zum Empfang durch das Elektrofahrzeug mit einem Mobiltelefon, insbesondere mit einer auf dem Mobiltelefon installierten App. Die App sendet dabei vorzugsweise über eine Internetverbindung des Mobiltelefons das Nutzerkommando an das Elektrofahrzeug. Ein Mobiltelefons, beispielsweise ein Smartphone, wird heutzutage von vielen Personen mitgeführt, so dass das Senden des Nutzerkommandos einfach durchgeführt werden kann. Außerdem kann über Sicherheitseinstellungen des Mobiltelefons oder der App sichergestellt werden, dass nur eine berechtigte Person das Nutzerkommando senden kann. Das Mobiltelefon ermöglicht über die Internetverbindung das Senden des Nutzerkommandos von einem prinzipiell beliebigen Ort bereits vor dem Erreichen des Elektrofahrzeugs, so dass eine mögliche Zeit für das Laden im Betriebsmodus „Notfall-Laden“ maximiert werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, the method comprises the additional step of sending a user command for reception by the electric vehicle with a mobile phone, in particular with an app installed on the mobile phone. The app preferably sends the user command to the electric vehicle via an Internet connection of the mobile phone. A mobile phone, such as a smartphone, is nowadays carried by many people, so that the sending of the user command can be easily performed. In addition, it can be ensured via security settings of the mobile phone or the app that only an authorized person can send the user command. The mobile phone allows via the Internet connection sending the user command from a basically arbitrary location before reaching the electric vehicle, so that a possible time for charging in the mode of operation "emergency charging" can be maximized.

Grundsätzlich kann das oben beschriebene Prinzip für „Notfall-Laden“ und „Notfall-Fahren“ auch für eine sportliche Fahrweise angewendet werden, so dass für eine allgemeine Beschreibung die Ausdrücke „Extrem-Laden“ und „Hochleistungs-Fahren“ anstatt „Notfall-Laden“ und „Notfall-Fahren“ verwendet werden.Basically, the above described principle for "emergency charging" and "emergency driving" can also be applied to a sporty driving style, so that for a general description the terms "extreme charging" and "high performance driving" rather than "emergency charging "And" emergency driving "are used.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.

Es zeigen

  • 1 eine schematische Ansicht eines Elektrofahrzeugs zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 2 eine Ansicht mit einem Diagramm, das Ladeströme des Energiespeichers abhängig von Temperatur und state of charge in einem Betriebsmodus „Abfahrbereitschaft“ zeigt, und einem Diagramm mit einem resultieren Gesundheitszustand des Energiespeichers,
  • 3 eine Ansicht mit einem Diagramm, das Ladeströme des Energiespeichers abhängig von Temperatur und state of charge in einem Betriebsmodus „Notfall-Laden“ zeigt, und einem Diagramm mit einem resultieren Gesundheitszustand des Energiespeichers, und
  • 4 eine Ansicht mit einem Diagramm, das Entladeströme des Energiespeichers abhängig von Temperatur und state of charge in einem Betriebsmodus „Notfall-Fahren“ zeigt, und einem Diagramm mit einem resultieren Gesundheitszustand des Energiespeichers.
Show it
  • 1 1 is a schematic view of an electric vehicle for carrying out a method according to the invention for charging an energy store of an electric vehicle according to a first embodiment,
  • 2 a view with a diagram showing charging currents of the energy storage device depending on temperature and state of charge in an operating mode "Abfahrbereitschaft", and a diagram with a resulting state of health of the energy storage,
  • 3 a view with a diagram showing charging currents of the energy storage device depending on temperature and state of charge in an operating mode "emergency charging", and a diagram with a resulting state of health of the energy storage, and
  • 4 a view with a diagram showing discharge currents of the energy storage depending on temperature and state of charge in an emergency mode of operation, and a diagram with a resulting health of the energy storage.

Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Elektrofahrzeug 10 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Laden eines Energiespeichers 20 eines Elektrofahrzeugs 10 gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform.The 1 shows an inventive electric vehicle 10 for carrying out a method according to the invention for charging an energy store 20 an electric vehicle 10 according to a first, preferred embodiment.

Das Elektrofahrzeug 10 in der ersten Ausführungsform ist ein rein elektrisch betriebenes Fahrzeug. In einer alternativen Ausführungsform umfasst das Elektrofahrzeug 10 zusätzlich zu einem Verbrennungsmotor einen elektrischen Antrieb, d.h. das Fahrzeug ist ein Hybridfahrzeug.The electric vehicle 10 in the first embodiment is a purely electrically powered vehicle. In an alternative embodiment, the electric vehicle comprises 10 in addition to an internal combustion engine an electric drive, ie the vehicle is a hybrid vehicle.

Das Elektrofahrzeug 10 umfasst einen Elektromotor 12, der zentral einen Antrieb 14 antreibt. Der Antrieb 14 umfasst ein Verteilergetriebe, um eine von dem Elektromotor 12 erzeugte Kraft auf zwei Räder 18 zu übertragen. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt durch den Elektromotor 12 ein Antrieb der Räder 18 der Hinterachse. In alternativen Ausführungsbeispielen erfolgt durch den Elektromotor 12 ein Antrieb der Räder 18 der Vorderachse oder aller vier Räder 18.The electric vehicle 10 includes an electric motor 12 , the central drive 14 drives. The drive 14 includes a transfer case to one of the electric motor 12 generated force on two wheels 18 transferred to. In this embodiment, carried by the electric motor 12 a drive of the wheels 18 the rear axle. In alternative embodiments, carried by the electric motor 12 a drive of the wheels 18 the front axle or all four wheels 18 ,

Der Energiespeicher 20 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Hochvoltbatterie ausgeführt. Der Energiespeicher 20 umfasst eine Mehrzahl miteinander verschalteter Einzelzellen, die hier nicht einzeln dargestellt sind. Der Energiespeicher 20 ist über eine elektrische Leitung 22 mit dem Elektromotor 12 verbunden, um diesem elektrische Energie bereitzustellen. Prinzipiell kann auch bei einer Energierückgewinnung durch den Elektromotor 12 Energie an den Energiespeicher 20 übertragen werden, um diesen zu laden.The energy storage 20 is designed in this embodiment as a high-voltage battery. The energy storage 20 comprises a plurality of interconnected individual cells, which are not shown here individually. The energy storage 20 is via an electrical line 22 with the electric motor 12 connected to provide this electrical energy. In principle, even with an energy recovery by the electric motor 12 Energy to the energy storage 20 be transferred to load this.

Der Energiespeicher 20 ist über eine an dem Elektrofahrzeug 12 ausgebildete Ladebuchse 24 und eine Ladeleitung 26 mit einer in 1 nicht dargestellten elektrischen Energiequelle verbindbar, um den Energiespeicher 20 zu laden. Dazu ist in der Ladeleitung 26 eine Ladeelektronik 28 angeordnet, um einen gewünschten Ladestrom einzustellen.The energy storage 20 is about one on the electric vehicle 12 trained charging socket 24 and a charging line 26 with an in 1 not shown electrical energy source connectable to the energy storage 20 to load. This is in the charging line 26 a charging electronics 28 arranged to set a desired charging current.

Das Fahrzeug 10 umfasst weiterhin eine Steuerungseinrichtung 30, die über Steuerleitungen 32 mit der Ladeelektronik 28 und dem Elektromotor 12 verbunden ist. Außerdem ist die Steuerungseinrichtung 30 mit einem Empfangsgerät 34 verbunden. The vehicle 10 further comprises a control device 30 via control lines 32 with the charging electronics 28 and the electric motor 12 connected is. In addition, the control device 30 with a receiver 34 connected.

Nachstehend wird ein Verfahren zum Laden des Energiespeichers 20 des Elektrofahrzeugs 10 beschrieben.Below is a method for charging the energy storage 20 of the electric vehicle 10 described.

In einem ersten Schritt wird die Ladebuchse 24 mit der elektrischen Energiequelle verbunden. Anschließend wird der Energiespeicher 20 in einen Betriebsmodus „Parken“ überführt. Dazu wird der Energiespeicher 20 von der Steuerungseinrichtung 30 über die Ladeelektronik 28 auf einen vorgegebenen Ladezustand von weniger als 100% gebracht. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Energiespeicher 20 auf einen Ladezustand, auch „state of charge“ (SOC), von etwa 30% geladen zur Erhöhung der Lebensdauer des Energiespeichers 20. Zusätzlich wird der Energiespeicher 20 auf eine Temperatur in einem Bereich von etwa 0°C temperiert, ebenfalls zur Erhöhung der Lebensdauer des Energiespeichers 20.In a first step, the charging socket 24 connected to the electrical energy source. Subsequently, the energy storage 20 into a "parking" operating mode. This is the energy storage 20 from the controller 30 via the charging electronics 28 brought to a given state of charge of less than 100%. In this embodiment, the energy storage 20 to a state of charge (SOC), of about 30% charged to increase the life of the energy storage 20 , In addition, the energy storage 20 tempered to a temperature in a range of about 0 ° C, also to increase the life of the energy storage 20 ,

Aus dem Betriebsmodus „Parken“ wird der Energiespeicher 20 in einen Betriebsmodus „Abfahrbereitschaft“ überführt. In dem Betriebsmodus „Abfahrbereitschaft“ wird der Energiespeicher 20 unter Berücksichtigung einer vorgegebenen Ladekurve zum Laden des Energiespeichers 20 bei einer Erhöhung der Lebensdauer geladen. Dieses Laden ist in 2 dargestellt. Entsprechend wird der Energiespeicher 20 in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Ladestrom von 5A geladen. Das Laden des Energiespeichers 20 erfolgt also mit Ladeparametern, die eine große Lebensdauer, dort als state of health (SOH) angegeben, des Energiespeichers 20 gewährleisten, wie ebenfalls in 2 dargestellt ist. Entsprechend wird beim Laden des Energiespeichers 20 die Stromstärke, eine Temperatur des Energiespeichers 20 beim Laden, ein Ladungshub etc. auf die Lebensdaueranforderungen des Energiespeichers 20 eingestellt. Der Betriebsmodus „Abfahrbereitschaft“ wird in diesem Ausführungsbeispiel zeitgesteuert oder durch ein Kommando eines Fahrers rechtzeitig vor Fahrtbeginn gestartet.The operating mode "Parking" becomes the energy storage 20 transferred to an operating mode "Abfahrbereitschaft". In the operating mode "Abfahrbereitschaft" the energy storage 20 taking into account a predetermined charging curve for charging the energy storage 20 charged at an increase in life. This store is in 2 shown. Accordingly, the energy storage 20 loaded in this embodiment with a charging current of 5A. The charging of the energy storage 20 So it takes place with charging parameters, which indicate a long life, there as state of health (SOH), the energy storage 20 as well as in 2 is shown. Accordingly, when charging the energy storage 20 the current, a temperature of the energy storage 20 when charging, a charge lift, etc. on the life requirements of the energy storage 20 set. The operating mode "Abfahrbereitschaft" is timed in this embodiment or started by a command of a driver in time before the start of the journey.

In einem Notfall ist es erforderlich, das Elektrofahrzeug 10 möglichst schnell mit einer möglichst großen Reichweite zum Fahren verwenden zu können. Entsprechend wird von einem Fahrer in diesem Ausführungsbeispiel über ein Mobiltelefon mit einer installierten App ein Nutzerkommando an das Elektrofahrzeug 10 gesendet. Das Nutzerkommando wird dabei über eine Internetverbindung des Mobiltelefons übertragen. Entsprechend ist das Empfangsgerät 34 zur Verbindung mit dem Internet ausgeführt. Das Empfangsgerät 34 überprüft einen Empfang des Nutzerkommandos zum Wechsel in einen Betriebsmodus „Notfall-Laden“. Dazu überprüft das Empfangsgerät 34 den Empfang einer entsprechenden Internetnachricht.In an emergency, it is necessary to use the electric vehicle 10 to use as fast as possible with the largest possible range for driving. Accordingly, by a driver in this embodiment, a user command to the electric vehicle via a mobile phone with an installed app 10 Posted. The user command is transmitted via an Internet connection of the mobile phone. The receiving device is the same 34 to connect to the Internet. The receiver 34 checks a reception of the user command to change to an operating mode "emergency charging". To do this, the receiving device checks 34 the receipt of a corresponding Internet message.

Zusätzlich ist das Empfangsgerät 34 zum Empfang von Funksignalen ausgeführt. Entsprechend kann das Nutzerkommando zum Wechsel in den Betriebsmodus „Notfall-Laden“ von einem Funksender an das Empfangsgerät 34 gesendet werden.In addition, the receiving device 34 to receive radio signals. Accordingly, the user command to change to the operating mode "emergency charging" from a radio transmitter to the receiving device 34 be sent.

Das Empfangsgerät 34 überprüft kontinuierlich den Empfang des Nutzerkommandos zum Wechsel in einen Betriebsmodus „Notfall-Laden“. Entsprechend überprüft das Empfangsgerät 34 den Empfang des Nutzerkommandos als Funksignal wie auch über die Internetverbindung.The receiver 34 continuously checks the reception of the user command to change to an operating mode "emergency charging". Accordingly, the receiving device checks 34 the reception of the user command as a radio signal as well as over the Internet connection.

Beim Empfang des Nutzerkommandos zum Wechsel in den Betriebsmodus „Notfall-Laden“ erfolgt von dem Empfangsgerät 34 einen Mitteilung an die Steuerungseinrichtung 30, die entweder aus dem Betriebsmodus „Parken“ oder aus dem Betriebsmodus „Abfahrbereitschaft“ in den Betriebsmodus „Notfall-Laden“ wechselt, und den Energiespeicher 20 über die Ladeelektronik 28 mit einem maximal zulässigen Ladestrom lädt. Dieses Notfall-Laden ist in 3 dargestellt. Entsprechend wird der Energiespeicher 20 in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Ladestrom von 20A geladen. Das Laden des Energiespeichers 20 erfolgt also mit einer Ladestrategie, bei der vom Hersteller des Energiespeichers 20 angegebene, maximale Ladeströme angewendet werden. Als Prämisse im Betriebsmodus „Notfall-Laden“ gilt jedoch weiterhin, die Sicherheit des Energiespeichers 20 zu gewährleisten, um das Elektrofahrzeug 10 ohne Gefahr nutzen zu können. Lebensdaueranforderungen werden im Betriebsmodus „Notfall-Laden“ nicht berücksichtigt. Zusätzlich erfolgt in dem Betriebsmodus „Notfall-Laden“ ein Temperieren des Energiespeichers 20 zur Erhöhung des Ladestroms. Entsprechend erfolgt eine Reduktion der Lebensdauer des Energiespeichers 20, wie ebenfalls in 3 dargestellt ist, und sich unmittelbar im Vergleich mit 2 ergibt.When receiving the user command to change to the operating mode "emergency charging" takes place from the receiving device 34 a message to the controller 30 , which changes from the operating mode "Parking" or from the operating mode "Abfahrbereitschaft" to the operating mode "emergency charging", and the energy storage 20 via the charging electronics 28 with a maximum permissible charging current. This emergency store is in 3 shown. Accordingly, the energy storage 20 charged in this embodiment with a charging current of 20A. The charging of the energy storage 20 So with a charging strategy, in which the manufacturer of the energy storage 20 specified, maximum charging currents are applied. As a premise in the operating mode "emergency charging", however, the safety of the energy storage continues to apply 20 to ensure the electric vehicle 10 to use without danger. Lifetime requirements are not taken into account in emergency charging mode. In addition, in the operating mode "emergency charging" a tempering of the energy storage 20 to increase the charging current. Accordingly, a reduction of the life of the energy storage takes place 20 , as well as in 3 is shown, and directly compared with 2 results.

Im Anschluss an den Wechsel in den Betriebsmodus „Notfall-Laden“ wird die Ladebuchse 24 von der elektrischen Energiequelle getrennt, um die Notfallfahrt zu beginnen. Entsprechend wird der Energiespeicher 20 in einen Betriebsmodus „Notfall-Fahren“ überführt. In dem Betriebsmodus „Notfall-Fahren“ wird von der Steuerungseinrichtung 30 der Elektromotor 12 angesteuert, wobei ein erhöhter Entladestrom aus dem Energiespeicher 20 entnommen wird, wie in 4 dargestellt ist. Entsprechend wird der Energiespeicher 20 mit Entladeströmen von bis zu 25A entladen. Auch wird der Energiespeicher 20 mit einer maximalen Temperierung betrieben, um den maximalen Entladestrom für eine möglichst lange Zeit entnehmen zu können. Weiter wird der Energiespeicher 20 mit einer tieferen Entladespannungsgrenze betrieben. Entsprechend kann, wie in 4 dargestellt, eine Reduktion der Lebensdauer des Energiespeichers 20 erfolgen.Following the change to the operating mode "emergency charging" becomes the charging socket 24 disconnected from the electric power source to start the emergency drive. Accordingly, the energy storage 20 converted into an operating mode "emergency driving". In the operating mode "emergency driving" is used by the control device 30 the electric motor 12 controlled, with an increased discharge current from the energy storage 20 is taken as in 4 is shown. Accordingly, the energy storage 20 discharged with discharge currents of up to 25A. Also, the energy storage 20 operated with a maximum temperature control in order to remove the maximum discharge current for as long as possible. Next is the energy storage 20 operated with a lower discharge voltage limit. Accordingly, as in 4 shown, a reduction in the life of the energy storage 20 respectively.

Weiterhin umfasst das Verfahren den zusätzlichen Schritt Protokollieren des Betriebsmodus „Notfall-Laden“ und „Notfall-Fahren“ in der Steuerungseinrichtung 30. Das Protokoll kann beispielsweise bei einer Wartung oder Reparatur in einer Werkstatt ausgelesen werden, um Maßnahmen zur Reparatur des Energiespeichers 20 oder dessen Austausch zu veranlassen.Furthermore, the method comprises the additional step of logging the operating mode "emergency charging" and "emergency driving" in the control device 30 , The protocol can be read, for example, during maintenance or repair in a workshop to measures to repair the energy storage 20 or to arrange for its replacement.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Elektrofahrzeugelectric vehicle 1010 Elektromotorelectric motor 1212 Antriebdrive 1414 VerteilergetriebeTransfer Case 1616 Radwheel 1818 Energiespeicherenergy storage 2020 elektrische Leitungelectrical line 2222 Ladebuchsecharging socket 2424 Ladeleitungcharging cable 2626 Ladeelektronikcharging electronics 2828 Steuerungseinrichtungcontrol device 3030 Steuerleitungcontrol line 3232 Empfangsgerätreceiving set 3434

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007047619 A1 [0008]DE 102007047619 A1 [0008]

Claims (10)

Verfahren zum Laden eines Energiespeichers (20) eines Elektrofahrzeugs (10), wobei das Elektrofahrzeug (10) wenigstens einen Elektromotor (12) aufweist, der Energiespeicher (20) als Hochvoltbatterie ausgeführt ist, und der Energiespeicher (20) über eine an dem Elektrofahrzeug (10) ausgebildete Ladebuchse (24) mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar ist, umfassend die Schritte: Verbinden der Ladebuchse (24) mit der elektrischen Energiequelle, und Überführen des Energiespeichers (20) in einen Betriebsmodus „Parken“, wobei der Energiespeicher (20) in dem Betriebsmodus „Parken“ auf einen vorgegebenen Ladezustand von weniger als 100% gebracht wird zur Erhöhung der Lebensdauer des Energiespeichers (20), wobei das Verfahren den zusätzlichen Schritt Überprüfen des Empfangs eines Nutzerkommandos zum Wechsel in einen Betriebsmodus „Extrem-Laden“ aufweist, umfassend das Laden des Energiespeichers (20) mit einem maximal zulässigen Ladestrom.Method for charging an energy store (20) of an electric vehicle (10), the electric vehicle (10) having at least one electric motor (12), the energy store (20) being designed as a high-voltage battery, and the energy store (20) being connected to the electric vehicle ( 10) formed charge socket (24) is connectable to an electrical energy source, comprising the steps of: connecting the charging socket (24) with the electrical energy source, and transferring the energy storage device (20) in a mode of operation "parking", wherein the energy storage (20) in the operating mode "Parking" is brought to a predetermined state of charge of less than 100% to increase the life of the energy storage device (20), the method comprising the additional step of checking the reception of a user command to change to an operating mode "extreme charging" comprising the charging of the energy store (20) with a maximum allowable charge current. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überführen des Energiespeichers (20) in den Betriebsmodus „Parken“ ein Temperieren des Energiespeichers (20) zur Erhöhung der Lebensdauer des Energiespeichers (20) umfasst.Method according to Claim 1 , characterized in that the transfer of the energy store (20) in the operating mode "parking" includes a temperature control of the energy store (20) for increasing the life of the energy store (20). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überführen des Energiespeichers (20) in den Betriebsmodus „Extrem-Laden“ ein Temperieren des Energiespeichers (20) zur Erhöhung des Ladestroms des Energiespeichers (20) umfasst.Method according to one of the preceding Claims 1 or 2 , characterized in that the transfer of the energy store (20) in the operating mode "extreme charging" comprises a temperature control of the energy store (20) for increasing the charging current of the energy store (20). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den zusätzlichen Schritt Überführen des Energiespeichers (20) in einen Betriebsmodus „Abfahrbereitschaft“ aufweist, umfassend das Laden des Energiespeichers (20) unter Berücksichtigung einer vorgegebenen Ladekurve zum Laden des Energiespeichers (20), die eine hohe Lebensdauer des Energiespeichers (20) gewährleistet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method comprises the additional step of transferring the energy store (20) into an operating mode "Abfahrbereitschaft", comprising charging the energy store (20) taking into account a predetermined charging curve for charging the energy store (20). , which ensures a long life of the energy storage (20). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Wechselns in einen Betriebsmodus „Extrem-Laden“ folgende Schritte umfasst Trennen der Ladebuchse (24) von der elektrischen Energiequelle, und Überführen des Energiespeichers (20) in einen Betriebsmodus „Hochleistungs-Fahren“, in dem der Energiespeicher (20) mit wenigstens einem aus einem erhöhten Entladestrom, einer tieferen Entladespannungsgrenze und einer maximalen Temperierung betrieben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the step of switching to an operating mode "extreme charging" comprises the steps of disconnecting the charging socket (24) from the electrical energy source, and transferring the energy storage device (20) to a "high performance" operating mode. Driving ", in which the energy storage (20) is operated with at least one of an increased discharge current, a lower discharge voltage limit and a maximum temperature. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrofahrzeug (10) ein Empfangsgerät (34) zum Empfang von Funksignalen umfasst, und das Überprüfen des Empfangs eines Nutzerkommandos zum Wechsel in einen Betriebsmodus „Extrem-Laden“ das Überprüfen des Empfangs eines Funksignals zum Wechsel in den Betriebsmodus „Extrem-Laden“ umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electric vehicle (10) comprises a receiving device (34) for receiving radio signals, and checking the reception of a user command to change to an operating mode "extreme charging", checking the reception of a radio signal for switching to the operating mode "extreme charging". Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrofahrzeug (10) ein Empfangsgerät (34) zur Verbindung mit dem Internet umfasst, und das Überprüfen des Empfangs eines Nutzerkommandos zum Wechsel in einen Betriebsmodus „Extrem-Laden“ das Überprüfen des Empfangs einer Internetnachricht zum Wechsel in den Betriebsmodus „Extrem-Laden“ umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electric vehicle (10) comprises a receiving device (34) for connection to the Internet, and checking the reception of a user command to change to an operating mode "extreme charging", checking the reception of a Internet message to switch to the mode of operation "extreme charging" includes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den zusätzlichen Schritt Protokollieren des Betriebsmodus „Extrem-Laden“ umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method comprises the additional step of logging the operating mode "extreme charging". Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den zusätzlichen Schritt des Sendens eines Nutzerkommandos zum Empfang durch das Elektrofahrzeug (10) mit einem Mobiltelefon, insbesondere mit einer auf dem Mobiltelefon installierten App, umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method comprises the additional step of sending a user command for reception by the electric vehicle (10) with a mobile telephone, in particular with an app installed on the mobile telephone. Elektrofahrzeug (10) mit wenigstens einen Elektromotor (12), und einem Energiespeicher (20), der als Hochvoltbatterie ausgeführt ist, wobei der Energiespeicher (20) über eine an dem Elektrofahrzeug (10) ausgebildete Ladebuchse (24) mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar ist, wobei das Elektrofahrzeug (10) ausgeführt ist, das Verfahren zum Laden des Energiespeichers (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.Electric vehicle (10) with at least one electric motor (12), and an energy store (20), which is designed as a high-voltage battery, wherein the energy store (20) via a to the electric vehicle (10) formed charge socket (24) is connectable to an electrical energy source wherein the electric vehicle (10) is embodied, the method for charging the energy store (20) according to one of the preceding Claims 1 to 8th perform.
DE102016122246.1A 2016-11-18 2016-11-18 Extreme charge and operation for an electric vehicle Pending DE102016122246A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016122246.1A DE102016122246A1 (en) 2016-11-18 2016-11-18 Extreme charge and operation for an electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016122246.1A DE102016122246A1 (en) 2016-11-18 2016-11-18 Extreme charge and operation for an electric vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016122246A1 true DE102016122246A1 (en) 2018-05-24

Family

ID=62068426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016122246.1A Pending DE102016122246A1 (en) 2016-11-18 2016-11-18 Extreme charge and operation for an electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016122246A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114056183A (en) * 2020-08-07 2022-02-18 大众汽车股份公司 Method, computer program and device for operating an electrical energy storage circuit of a vehicle
DE102021115649A1 (en) 2021-06-17 2022-12-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for operating a vehicle battery, control device and vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007047619A1 (en) 2007-10-04 2009-04-09 Robert Bosch Gmbh Hybrid drive with emergency start and jump start option
DE10312591B4 (en) * 2003-03-21 2014-07-31 Volkswagen Ag Charging procedure for a rechargeable battery
DE102013020938A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 Daimler Ag Method for charging a battery

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10312591B4 (en) * 2003-03-21 2014-07-31 Volkswagen Ag Charging procedure for a rechargeable battery
DE102007047619A1 (en) 2007-10-04 2009-04-09 Robert Bosch Gmbh Hybrid drive with emergency start and jump start option
DE102013020938A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 Daimler Ag Method for charging a battery

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114056183A (en) * 2020-08-07 2022-02-18 大众汽车股份公司 Method, computer program and device for operating an electrical energy storage circuit of a vehicle
DE102021115649A1 (en) 2021-06-17 2022-12-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for operating a vehicle battery, control device and vehicle
DE102021115649B4 (en) 2021-06-17 2023-01-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for operating a vehicle battery, control device and vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013200763A1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR VEHICLE ENERGY MANAGEMENT
DE102016223470A1 (en) Charging circuit and charging method for an electrical energy storage system
DE102014006028A1 (en) Multi-battery system for increasing the electrical range
DE102014216470A1 (en) Onboard power supply device for an electrically driven vehicle
DE102004057693A1 (en) Device for rapid discharge of capacitor especially in an intermediate circuit connected to an electrical machine as in a motor vehicle has means with a DC converter
DE102012201827A1 (en) Method and device for discharging a DC link of a voltage network
DE102013204214A1 (en) Charging / discharging system
DE102018129905A1 (en) Method for using at least one loading unit, vehicle, loading unit, and transport system
DE102018212740A1 (en) Charging station for electric cars
DE102016225513A1 (en) Circuit arrangement and operating method for an electrical energy storage system
EP3720733B1 (en) Method for controlling an electrical system of an electrically drivable motor vehicle having a plurality of batteries, and electrical system of an electrically drivable motor vehicle
DE102015008829A1 (en) Carrier vehicle with an additional vehicle
DE102017221033A1 (en) Method for operating an electrical energy storage device for a motor vehicle and corresponding energy storage device
DE102016122246A1 (en) Extreme charge and operation for an electric vehicle
DE102009055331A1 (en) Device and method for detecting a reverse polarity on a low-voltage side of a DC-DC converter in a two-voltage on-board network
DE102015122676A1 (en) SYSTEM, METHOD AND DEVICE FOR PROTECTING AN OBC OUTPUT CONNECTION
DE102015011897A1 (en) Device for providing electrical energy for an electric drive unit of a motor vehicle
DE102015012836A1 (en) Method for charging a traction battery of a motor vehicle, in particular a hybrid or electric vehicle
DE102019200034A1 (en) Electric vehicle, in particular construction machine, and method for operating an electric vehicle
DE202014010022U1 (en) Electrically operated motor vehicle
DE102018208461A1 (en) Fire truck and method of operating a fire truck
EP4399116A1 (en) Method and device for operating an electrically driven vehicle
DE102012204029A1 (en) Transmission apparatus for electric vehicle two voltage domains, has direct current-to-direct current converter that is connected between power interfaces, and transfers electric power from one voltage domain to another voltage domain
DE102020125970A1 (en) Method for charging a traction battery of an electric vehicle using a charging station and charging system
DE102019217698A1 (en) Method for operating an electrical energy storage system and / or a device, electrical energy storage system and device

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B60L0011180000

Ipc: B60L0053100000

R012 Request for examination validly filed