用于电化学的能量存储器系统的温度控制的方法与流程

文档序号:15741115发布日期:2018-10-23 22:18阅读:156来源:国知局



背景技术:

从现有技术中已知一种用于温度控制电化学的能量存储器系统的方法,所述能量存储器系统具有两个电化学的能量存储器和用于能量存储器的空气调节的空气调节设备。

本发明的任务是,进一步地改进现有技术。这个任务通过独立权利要求的特征得到解决。



技术实现要素:

发明优点

与此相反,根据本发明的、具有独立权利要求的表征性特性的处理方法具有这样的优点:检测第一电化学的能量存储器的第一温度和/或第一温度控制要求,检测第二电化学的能量存储器的第二温度和/或第二温度控制要求,根据第一温度、第二温度、第一温度控制要求和/或第二温度控制要求来操控所述空气调节设备。

与现有技术相比,通过根据(例如借助第一电化学的能量存储器的和/或第二电化学的能量存储器的温度传感器)所检测的第一温度和所检测的第二温度来操控空气调节设备,能够更快地对温度变化做出反应,所述温度变化例如通过升高的环境条件、太阳照射或者废热引起。

能够根据所检测的第一温度控制要求和/或第二温度控制要求来进行对空气调节设备的操控,例如,当第一电化学的能量存储器或者第二电化学的能量存储器借助专用的(dediziert)温度传感器确定温度控制要求并且借助总线系统(例如,CAN-总线)将这个温度控制要求传输到电化学的能量存储器系统的控制装置处时。

有利地,如此操控空气调节设备,使得借助空气调节回路来加热能量存储器,当第一温度和第二温度都在第一温度范围中时,或者,当两个温度控制要求中的一个包括加热过程并且两个温度控制要求中的另一个包括加热过程和/或循环时,或者,当没有检测到另外的温度控制要求时。

由此,尤其是在低的温度时,能够加热两个能量存储器,其中,能够根据所检测的温度和/或所检测的温度控制要求来选择不同的加热强度。

有利地,如此操控空气调节设备,使得借助空气调节回路来冷却能量存储器,当第一温度和第二温度都在第二温度范围中时,或者,当两个温度控制要求中的一个包括冷却过程并且两个温度控制要求中的另一个包括冷却过程和/或循环时,或者,当没有检测到另外的温度控制要求时。

由此,尤其是在高的温度时,能够有效地冷却能量存储器,其中,能够根据所检测的温度和/或所检测的温度控制要求来选择不同的冷却功率。

有利地,如此操控空气调节设备,使得进行空气调节回路的循环,当第一温度和第二温度在第三温度范围中时,或者,当第一温度控制要求包括冷却过程并且第二温度控制要求包括加热过程时,或者,当第一温度控制要求包括加热过程并且第二温度控制要求包括冷却过程时。

由此,有利地,两个能量存储器中的一个的、高的温度能够用于加热另一个能量存储器。可替代的,两个能量存储器中的一个的、低的温度能够被用于冷却另一个能量存储器。

有利地,尤其是根据第一温度和第二温度和/或第一温度控制要求和/或第二温度控制要求来确定空气调节回路的循环方向。

由此,实现了对在两个能量存储器之间的温差的、有效的使用。因而,借助空气调节回路能够将多余的热量从两个能量存储器中的一个如此运输至两个能量存储器中的另一个,使得经由空气调节回路和/或空气压缩机没有产生附加的热损失,所述空气调节回路与两个能量存储器并且例如与压缩机导热连接。

有利地,关断空气调节设备,当第一温度和第二温度在第四温度范围中时,或者,当没有检测到温度控制要求时。

由此能够节省能量,因为在第四温度范围中关断了空气调节设备并且因而没有消耗能量,从而,例如提高了电化学的能量存储器系统的使用寿命和/或有效范围(Reichweite)。

由此,以构件的、小的花费能够进行对至少两个电化学的能量存储器的温度控制。

电化学的能量存储器系统包括至少一个锂-离子-电芯、锂-硫-电芯、锂-空气-电芯、锂-聚合物-电芯、镍-金属氢化物-电池、铅-酸-电池、电容器和/或固体电解质-电池。

由此,能够将根据本发明的、用于温度控制电化学的能量存储器系统的方法用于多个电化学的能量存储器。

有利地,所述控制装置与至少一个温度传感器和/或与空气调节设备电缆连接和/或无电缆地通信。

由此,温度传感器和空气调节设备以及控制装置的、灵活的布置是可能的。此外,能够减少构件的数目,因为取消了敷设电缆(Verkabelung)。

有利地,在具有电缆连接的通信的实施方式中,载波频率技术(例如,电力线通信)能够经由现有的电缆进行。

在另外的实施方式中,通信经由无线电网络、例如根据标准IEEE-802.11和/或IEEE 802.15进行通信。有利地,所传输的数据被加密,因而,为篡改(Manipulation)增加了困难。

有利地,根据本发明的、电化学的能量存储器系统在电动车辆、混合动力车辆、插电式混合动力车辆、电动踏板车或者电动自行车中得到应用,被用于便携式装置、用于电动手持式工具或者厨房机器,以及,在固定的存储器中得到应用,所述便携式装置用于电信或者数据处理,所述固定的存储器用于储存尤其是再生获得的电能。

另外的、有利的实施方式是从属权利要求的主题。

附图说明

本发明的实施例在附图中被示出,并且,在后面的描述中被更详细地阐述。

附图示出:

图1 根据本发明的、电化学的能量存储器系统的第一实施方式的框图;以及

图2 根据本发明的、用于电化学的能量存储器系统的温度控制的方法的流程图;以及

图3 用于示出根据本发明的、根据两个温度的、温度控制要求的计算方法的图表。

具体实施方式

在所有附图中,相同的附图标记表示相同的设备部件。

图1示出根据本发明的、电化学的能量存储器系统的第一实施方式的框图。根据本发明的、电化学的能量存储器系统100包括第一电化学的能量存储器101、第二电化学的能量存储器102、第一电流传感器103、第二电流传感器104、第一电压传感器105、第二电压传感器106、第一开关107、第二开关108以及第三开关110、第一温度传感器111、第二温度传感器112、控制装置113以及空气调节设备114,所述第一开关开关、第二开关以及第三开关用于接通和/或关断第一和/或第二能量存储器101、102与能量存储器系统100的电连接极109a、109b,所述第一温度传感器用于检测第一电化学的能量存储器101的第一温度和/或用于确定第一电化学的能量存储器101的第一温度控制要求,所述第二传感器用于检测第二电化学的能量存储器102的温度和/或用于确定第二电化学的能量存储器102的第二温度控制要求,所述空气调节设备具有空气调节回路115,所述空气调节回路与第一能量存储器101和第二能量存储器102导热连接。

在所示出的第一实施方式中,经由共同的空气调节回路115、借助空气调节设备114控制第一能量存储器101和第二能量存储器102的温度。

此外,在这个第一实施方式中,能量存储器101、102借助温度传感器111、112检测温度,并且,例如借助总线系统将这个温度发送到控制装置113,和/或从借助专用的温度传感器111、112所检测出的温度中确定温度控制要求,所述温度控制要求由控制装置113检测。

图2示出了根据本发明的、用于电化学的能量存储器系统的温度控制的方法的流程图。在步骤S100中开始所述方法,例如,当将电化学的能量存储器系统100投入运行时。在第一步骤S101中,检测第一电化学的能量存储器101的第一温度T1和/或第一温度控制要求。

在第二步骤S102中,检测第二电化学的能量存储器102的第二温度T2和/或第二温度控制要求。

在第三步骤S103中确定,根据第一温度T1、第二温度T2、第一温度控制要求和/或第二温度控制要求来选择对空气调节设备114的、何种类型的操控。

因而,在步骤S104中,控制空气调节设备114以用于借助空气调节回路115来加热能量存储器101、102。当第一温度T1和第二温度T2都在第一温度范围中时,或者,当两个温度控制要求中的一个包括加热过程并且两个温度控制要求中的另一个包括加热过程和/或循环时,或者,当没有检测到另外的温度控制要求时。

在步骤S105中,操控空气调节设备114以用于借助空气调节回路115来冷却能量存储器101、102,当第一温度T1和第二温度T2都在第二温度范围中时,或者,当两个温度控制要求中的一个包括冷却过程并且两个温度控制要求中的另一个包括冷却过程和/或循环时,或者,当没有检测到另外的温度控制要求时。

在步骤S106中,操控空气调节设备以用于空气调节回路115的循环,当第一温度T1和第二温度T2都在第三温度范围中时,或者,当第一温度控制要求包括冷却过程并且第二温度控制要求包括加热过程时,或者,当第一温度控制要求包括加热过程并且第二温度控制要求包括冷却过程时。

在执行步骤S104、S105、S106中的一个步骤之后,在步骤S107中确定空气调节回路的循环方向。

可替代地,在步骤S108中关断空气调节设备,当第一温度T1和第二温度T2在第四温度范围中时,或者,当没有检测到温度控制要求时。

如此设计空气调节设备,使得温度控制回路的温度能够无级地和/或分级地被提高和/或降低。

此外,循环方向和/或循环速度的、无级的和/或分级的适配是可能的,从而,与现有技术相比,尤其是温度峰值能够被快速地被拦截(abfangen)。

图3示出图表,所述图表用于示出根据本发明的、根据两个温度的、温度控制要求的计算方法。

在第一轴线上绘制出第一电化学的能量存储器101的温度T1,并且,在第二轴线上绘制出第二电化学的能量存储器102的温度T2。

在第三轴线上绘制出温度控制要求D。

温度控制要求D包括不同类型的温度控制要求T+++、T++、T+、S0、T-、T--、T---、Tc。

温度控制要求类型T+、T++、T+++描述加热功率的、所要求的强度,因而,例如,以温度控制要求类型T+++来调节最大的加热功率,以T++来调节中间的加热功率,并且,以T+来调节小的加热功率。

温度控制要求类型T-、T--、T---描述冷却功率的、所要求的强度,因而,例如,以温度控制要求类型T ---来调节最大的冷却功率,以T--来调节中间的冷却功率,并且,以T-来调节小的冷却功率。

利用温度控制要求类型S0来至少暂时地关断空气调节设备114。

此外,利用温度控制要求Tc使空气调节设备114切换到循环中,其中,将多余的热量从一个能量存储器101、102运输至另一个能量存储器101、102,其中,在这个示例中也能够确定温度控制回路的循环方向。

在表1中总结了关于在允许的温度范围中的温度控制要求类型的、另外的细节,所述温度范围为从-20摄氏度到+50摄氏度。

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