Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraft fahrzeuges, wobei das Kraftfahrzeuge eine Hochvoltbatterie zur Bereitstel lung einer Antriebsenergie für das Kraftfahrzeug umfasst.

Stand der Technik

Kraftfahrzeuge, die eine Hochvoltbatterie zur Bereitstellung einer An triebsenergie für das Kraftfahrzeug umfassen, sind an sich bekannt und werden zunehmend als PKWs zum Personentransport eingesetzt. Derartige Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise einen Elektromotor als Antriebsmotor auf. Die Hochvoltbatterie kann zur Speicherung der Antriebsenergie und/oder zur Zwischenspeicherung der Antriebsenergie dienen, beispiels weise in einem Fahrzeug mit Brennstoffzellenantrieb. Solche Kraftfahrzeu ge werden meist Elektro- oder Hybridfahrzeuge genannt.

Die Hochvoltbatterie stellt die Energie für den elektrischen Antriebsstrang und damit für das Fahren bereit. Der Innenwiderstand und damit die Verluste der Hochvoltbatterie sind abhängig von der Temperatur. Gerade bei niedrigen Temperaturen ist der Innenwiderstand der Hochvoltbatterie höher, was zu höheren Verlusten und damit zu einer niedrigeren Reich weite, insbesondere bei batterieelektrischen Fahrzeugen, führt.

Des Weiteren besitzt ein Kraftfahrzeug mit einer Hochvoltbatterie oft eine Einrichtung zum Heizen der Hochvoltbatterie, beispielsweise unter Ver- wendung eines PTC-Widerstands (Positive Temperature Coefficient) und eines Wasserkreislaufs.

Bei derartigen Kraftfahrzeugen ist es problematisch, wenn das Kraftfahr zeug mit kalter Batterie gestartet und losgefahren wird, da eine Hochvolt batterie bei niedrigen Betriebstemperaturen einen schlechten Wirkungs grad hat und somit ineffizient arbeitet. Daher werden die erwähnten Heiz vorrichtungen zum Heizen einer Hochvoltbatterie verwendet. Bei Verwen dung einer elektrischen Heizeinrichtung, kann die Energie, die zum Hei zen der Hochvoltbatterie benötigt wird, wiederum der Hochvoltbatterie entnommen werden, wodurch aber wieder die Reichweite des Kraftfahr zeugs reduziert wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines Kraft fahrzeuges, wobei das Kraftfahrzeuge eine Hochvoltbatterie zur Bereitstel lung einer Antriebsenergie für das Kraftfahrzeug umfasst, anzugeben, dass die oben angegebenen Probleme reduziert. Insbesondere soll das Verfahren ermöglichen ein Kraftfahrzeug mit einer noch kalten Hochvolt batterie effizient zu betreiben.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges, wobei das Kraftfahrzeuge eine Hochvoltbatterie zur Be reitstellung einer Antriebsenergie für das Kraftfahrzeug umfasst, wobei das Kraftfahrzeug eine elektrische Heizeinrichtung zum Heizen der Hoch voltbatterie umfasst, wobei die Heizeinrichtung von der Hochvoltbatterie elektrisch gespeist wird, wobei eine optimale Zieltemperatur für die Hoch voltbatterie bestimmt wird und die Heizeinrichtung während eines Fährbe triebs des Kraftfahrzeugs so betrieben wird, dass die Hochvoltbatterie auf die optimale Zieltemperatur geheizt wird, wobei die optimale Zieltempera tur abhängig von der zu erwartenden Distanz des aktuellen Fährbetriebs des Kraftfahrzeugs bestimmt wird.

Erfindungsgemäß wird eine optimale Zieltemperatur für den Betrieb der Hochvoltbatterie bestimmt. Die Bestimmung der Zieltemperatur geht von dem Zielkonflikt aus, dass einerseits ein Energiebedarf zum Heizen der Batterie besteht und andererseits durch das Heizen der Batterie eine Re duktion der Batterieverluste durch die erwärmte Batterie und somit durch erhöhten Wirkungsgrad der Hochvoltbatterie besteht. Dieser Zielkonflikt weist aber zusätzlich eine Abhängigkeit auf von der Distanz, die ein Fah rer mit dem Fahrzeug zurücklegen will. Die Erfindung beschreibt daher eine Betriebsstrategie zum Betrieb einer Hochvoltbatterie, wobei zur Ab solvierung einer Fahrtstrecke ein optimales Heizen der Hochvoltbatterie durch Berücksichtigung der voraussichtlichen Distanz der aktuellen Fahrt erreicht wird.

Das Verfahren wird bevorzugt von einem Steuergerät im Kraftfahrzeug ausgeführt, insbesondere in einer Batteriesteuerungsvorrichtung.

Die Heizeinrichtung wird während eines Fährbetriebs des Kraftfahrzeugs bevorzugt so betrieben, dass die Hochvoltbatterie möglichst rasch auf die optimale Zieltemperatur geheizt wird. Die Hochvoltbatterie wird also gleich nach der Bestimmung der Zieltemperatur sofort auf die Zieltemperatur geheizt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben. Vorzugsweise wird die optimale Zieltemperatur, also die optimale Betriebs temperatur für die Hochvoltbatterie, zusätzlich abhängig vom aktuellen Ladezustand der Hochvoltbatterie bestimmt.

Bevorzugt wird die optimale Zieltemperatur auch abhängig von der aktuel len Temperatur, also der Ist-Temperatur, der Hochvoltbatterie bestimmt.

Bevorzugt wird die optimale Zieltemperatur aus einem gespeicherten Kennfeld bestimmt. Das Kennfeld kann beispielsweise ein Kennfeld sein, dass für verschiedene aktuelle Temperaturen der Hochvoltbatterie die optimale Zieltemperatur für unterschiedliche Fahrdistanzen angibt.

Vorzugsweise wird die zu erwartenden Distanz des aktuellen Fährbetriebs aus einer Zieleingabe in einem Navigationssystem bestimmt. Ein Benutzer des Kraftfahrzeugs gibt bevorzugt am Anfang einer Fahrt das gewünschte Fahrtziel in einem Navigationssystem ein. Von dem Navigationssystem kann dann die voraussichtliche Distanz der aktuellen Fahrt bestimmt werden und als Eingangsgröße zur Bestimmung der optimalen Zieltempe ratur bzw. Betriebstemperatur der Hochvoltbatterie verwendet werden.

Es können auch die Distanzen vorhergehender Fährbetriebe des Kraft fahrzeugs abgespeichert werden, bevorzugt in einem lokalen Speicher im Kraftfahrzeug, beispielsweise in einer Batteriesteuerungsvorrichtung, und die zu erwartenden Distanz des aktuellen Fährbetriebs abhängig von den gespeicherten Distanzen vorhergehender Fährbetriebe bestimmt werden. Die Fahrten bzw. Fährbetriebe können jeweils mit einer Information über den betreffenden Wochentag und/oder die Uhrzeit abgespeichert werden. Für die aktuelle Fahrt kann aus den abgespeicherten Fahrten mit ähnli chem Wochentag und/oder ähnlicher Uhrzeit auf die voraussichtlich zu rückzulegende Distanz geschlossen werden, insbesondere durch eine sta- tistische Berechnung auf Basis mehrerer vorangehender vergleichbarer Fahrten.

Die optimale Zieltemperatur kann auch zusätzlich abhängig von der zu erwartenden Strecke des aktuellen Fährbetriebs des Kraftfahrzeugs be stimmt werden, so dass nicht blos die Distanz sondern auch die Art der zu erwartenden Strecke - beispielsweise Fahrt im Gebirge, auf der Autobahn, etc - in die Bestimmung der optimalen Zieltemperatur der Hochvoltbatte rie eingeht. Die zu erwartende Strecke kann durch eine Zielvorgabe in ein Navigationssystem des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Alternativ kann die zu erwartende Strecke auch statistisch, aus vorangehenden bereits abgespeicherten Fahrten, insbesondere an vergleichbarem Wochentag und/oder Uhrzeit, bestimmt werden.

Gemäß einer Ausführungsform wird die optimale Zieltemperatur dadurch bestimmt, dass Gesamtenergiebedarfe für Energie von der Hochvoltbatte rie bei mehreren Testtemperaturen der Hochvoltbatterie berechnet werden und danach diejenige Testtemperatur mit dem geringsten Gesamtenergie bedarf als Zieltemperatur verwendet wird. Die Gesamtenergiebedarfe kön nen umfassen den Energiebedarf, der für das Erwärmen der Hochvoltbat terie benötigt wird und den Energiebedarf der aufgrund des schlechteren Wirkungsgrades bei einer weniger erwärmten Hochvoltbatterie im Ver gleich zu einer besser erwärmten Batterie verloren geht. Die Berechnung kann beispielsweise mit ab der aktuellen Temperatur der Hochvoltbatterie jeweils steigenden angenommenen Testtemperaturen durchgeführt wer den, solange bis der berechnete Gesamtenergiebedarf der Hochvoltbatterie zunimmt.

Ein Kraftfahrzeug kann bevorzugt dazu ausgebildet sein, mehrere der zuvor genannten Methoden zur Bestimmung der Zieltemperatur für die Hochvoltbatterie ausführen zu können. Im Einzelfall kann dann vom Kraftfahrzeug, bzw. von einem Steuergerät im Kraftfahrzeug, festgelegt werden, welche der Methoden angewandt wird.

Die zu erwartende Distanz des aktuellen Fährbetriebs kann beispielsweise aus einer Zieleingabe in einem Navigationssystem bestimmt werden, falls eine Zieleingabe in einem Navigationssystem durch einen Benutzer erfolgt. Falls eine derartige Zieleingabe in dem Navigationssystem nicht erfolgt, kann die zu erwartenden Distanz des aktuellen Fährbetriebs abhängig von den gespeicherten Distanzen vorhergehender Fährbetriebe bestimmt wer den. Falls keine gespeicherten Distanzen zur Verfügung stehen, kann eine Bestimmung der Zieltemperatur der Hochvoltbatterie unabhängig von der Distanz, insbesondere abhängig von der aktuellen Temperatur und dem Ladezustand der Hochvoltbatterie durchgeführt werden, insbesondere mittels eines abgespeicherten Kennfeldes.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist ein Diagramm, dass die Reichweite eines Kraftfahr zeugs in Abhängigkeit einer Batterie-Zieltemperatur darstellt.

Fig. 2 ist ein Diagramm, dass die Effizienz in Abhängigkeit der Batterie-Zieltemperatur und der zu fahrenden Dis tanz darstellt. Fig. 3 ist ein Diagramm, dass ein Kennfeld der Batterie-

Zieltemperatur abhängig von Batterie- Anfangstemperatur und Anfangs-SOC darstellt.

Fig. 4 ist ein Diagramm, dass ein Kennfeld der Batterie-

Zieltemperatur abhängig von der Batterie- Anfangstemperatur und der zu erwartenden Fahrdis tanz darstellt.

Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm zur Ermittlung der Batterie-

Zieltemperatur in einer Ausführungsform eines erfin dungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 6 ist ein Diagramm, dass eine Wahrscheinlichkeit von

Fahrdistanzen darstellt.

Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei verschiedene Verfahren zur Ermittlung der Batterie-Zieltemperatur kombiniert werden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 ist ein Diagramm, dass die Reichweite R eines Kraftfahrzeugs in

Abhängigkeit einer Batterie-Zieltemperatur Tz darstellt.

Der Innenwiderstand von Batterien ist abhängig von der Temperatur. Bei niedrigen Temperaturen sind der Innenwiderstand und damit die Verluste höher. Daher resultiert ein Verlust an nutzbarerer Energie und damit eine reduzierte Reichweite R von elektrifizierten, insbesondere batterie elektrischen, Fahrzeugen.

Ein Heizsystem, zum Beispiel ein PTC mit einem Wasserkreislauf, kann verwendetet werden, um die Batterie zu heizen und damit den Innenwi derstand und somit die Verluste zu reduzieren. Es ergibt sich somit ein Zielkonflikt zwischen benötigter Energie zum Heizen der Batterie vs. Re duktion der Verluste in der Batterie.

Eine Betriebsstrategie für ein Kraftfahrzeug kann so aussehen, dass die Batterie bis zu einer definierten Temperatur Tz geheizt wird. Die Auswir kung ist in Fig. 1 gezeigt. Die resultierende Reichweite R ist somit abhän gig von der Zieltemperatur Tz der Batterie. Für jede Fahrdistanz D und jede Batterie-Starttemperatur TA existiert eine optimale Zieltemperatur (vgl. Fig. 2 bis 4). Ist die Zieltemperatur Tz geringer als die optimale Tem peratur TZ,ORT, überwiegt der Nachteil der hohen Verluste durch den ho hen Innenwiderstand der Batterie. Ist die Zieltemperatur Tz höher als die optimale Temperatur TZ,ORT, überwiegt der Nachteil der entnommenen Energie zum Heizen der Batterie und die Batterie wird ohne weitere Ver besserung der Verluste weiterhin unnötig geheizt. Bei der optimalen Tem peratur TZ,ORT führt die Energieentnahme durch das Heizsystem und die Reduktion der Batterie-Innenwiderstände zu einer optimalen Effizienz.

Fig. 2 ist ein Diagramm, dass die Effizienz E in Abhängigkeit der Batterie- Zieltemperatur Tz und der zu fahrenden Distanz D (kurze Distanz DK, lange Distanz DL) darstellt.

Fig. 2 zeigt schematisch die Systemeffizienz E in Abhängigkeit der zu fah renden Strecke, Distanz D. Es gibt mehrere Einflussgrößen auf die opti male Zieltemperatur Tz, OPT: zumindest die Anfangs-Batterietemperatur TA und die zu fahrende Distanz D - also die zu erwartende Distanz des aktu ellen Fährbetriebs - und optional das Streckenprofil der zu fahrenden Distanz D - also die zu erwartenden Strecke des aktuellen Fährbetriebs.

So ist die Betriebsstrategie für die optimale Batterie-Konditionierung un terschiedlich, ob ein Fahrer beispielsweise nur seinen kurzen täglichen Arbeitsweg durch die Stadt oder einen längeren Wochenendausflug auf der Autobahn fährt. Die Anfangs-Batterietemperatur TA bei Fahrzeugstart ist eine bekannte Größe. Die Strecke D bzw. das Fahrprofil ist eine unbe kannte Größe. Es kann somit nicht eine generelle Betriebsstrategie nur in Abhängigkeit der Anfangs-Batterietemperatur TA definiert werden. Die Erfindung läßt daher auch die Distanz D und optional das Streckenprofil in die Betriebsstrategie mit einfließen.

Fig. 3 ist ein Diagramm, dass ein Kennfeld der Batterie-Zieltemperatur Tz abhängig von der Batterie-Anfangstemperatur TA und für verschiedene Anfangs- Ladezustände, also Anfangs-SOCs, SOCAI, SOCA _2, SOCA3 dar stellt.

Die Betriebsstrategie zum Heizen der Hochvoltbatterie kann die Zieltempe ratur Tz abhängig von der Batterie-Anfangstemperatur T _A und dem Batte- rie-Anfangs-Ladezustand SOC _A, zum Beispiel für bestimmte Ladezustände SOC _AI, SOC _A2, SOC _A3, ermitteln. In einer Variante A der Ermittlung der Zieltemperatur Tz wird diese nur abhängig von der Batterie-Anfangs temperatur T _A und dem Batterie-Anfangs-Ladezustand SOC _A ermittelt, so dass die Distanz D nicht berücksichtigt wird.

Eine Batterie-Zieltemperatur Tz kann durch ein Kennfeld berechnet wer den, dass Abhängigkeiten von der Batterie-Anfangstemperatur TA und dem Batterie-Anfangs-Ladezustand SOC _A definiert. Die Kennfelder werden offline optimiert und als Kennfeld in einer Steuervorrichtung im Kraftfahr zeug gespeichert.

Fig. 4 ist ein Diagramm, dass ein Kennfeld der Batterie-Zieltemperatur Tz abhängig von der Batterie-Anfangstemperatur T _A und der zu erwartenden Fahrdistanz D darstellt. Die Kennlinien sind für verschiedene Fahrdistan zen Di, D2, D3 dargestellt.

In einer Variante B 1 der Ermittlung der Zieltemperatur Tz wird diese ab hängig von Navigations-Informationen, nämlich der geplanten Distanz D, berechnet. Die Ermittlung der Zieltemperatur Tz kann„offline“ erfolgen, über ein zuvor festgelegtes und abgespeichertes Kennfeld.

Die effizienteste Möglichkeit zur Ermittlung der zu erwartenden Distanz D ist die Verwendung von Navigationsdaten, wenn der Fahrer sein Fahrziel in ein Navigationssystem eingibt. Aus dem Navigationssystem kann somit die erwartete Fahr-Distanz D erhalten werden. Es wird eine Batterie- Zieltemperatur Tz durch ein 2-D Kennfeld abhängig von der Batterie- Anfangstemperatur T _A und der zu erwartenden Fahrdistanz D, aus dem Navigationssystem, definiert. Die Kennfelder werden offline optimiert und als Kennfeld im Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Steuergerät, gespei chert.

Die Ermittlung der Batterie-Zieltemperatur Tz kann auch„online“ erfolgen, also als aktuelle Berechnung nach der Zieleingabe, insbesondere wenn nicht nur die Distanz D, sondern auch die zu erwartende Strecke berück sichtigt werden soll. Diese Methode stellt die Variante B2 der Ermittlung der Batterie-Zieltemperatur Tz dar. Fig. 5 stellt ein Ablaufdiagramm zur Ermittlung der Batterie- Zieltemperatur Tz in einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens dar, nach Variante B2.

In Erweiterung der Variante B l können die Informationen des Navigati- onssystemes für genauere Berechnungen und für eine Online- Optimierung der idealen Batterie-Zieltemperatur Tz verwendet werden. Hierfür stellt das Navigationssystem Streckeninformationen bereit, wie erwartete Geschwindigkeit, Steigungsprofil, Straßentyp. Über eine Rück wärtsberechnung kann aus den Streckeninformationen mit einem verein fachten Modell zur Berechnung des Leistungsbedarfes des Fahrzeuges der Leistungsbedarf an der Batterie ermittelt werden. Anhand des Leistungs bedarfes der Batterie kann mittels eines vereinfachten Batteriemodelles - insbesondere unter Verwendung des Leistungsverlusts abhängig von der Batterietemperatur und zu erwartender Leistung, sowie von der thermi sche Masse - die Batterietemperatur abgeschätzt werden. Zum Zeitpunkt des Fahrzeug- Starts bzw. nach der Zieleingabe werden dann die Energie bilanzen bzw. Energiebedarfe Ei für verschiedenen Batterie- Zieltemperaturen Tz berechnet, und jene optimale Zieltemperatur TZ,ORT bei welcher die gesamte Systemeffizienz (Batterie + Heiz- Energie) optimal bzw. der Energiebedarf Ei am geringsten ist.

Im Ablaufdiagramm Fig. 5 sind die folgenden Verfahrensschritte und übergebene Informationen dargestellt:

1 Eingabe des Ziels im Navigationssystem

2 Information über Strecke

3 Berechnung Leistungsbedarf der Hochvoltbatterie

4 Leistungsbedarf der Hochvoltbatterie

5 Berechnung Effizienzbilanz, also Energiebedarf, ohne Heizung 6 Ziel-Temperatur To

7 Initiale Ziel-Temperatur = Initiale Batterietemperatur = Batterie- Anfangstemperatur TA

8 Energie Eo

9 Iteration: Erhöhung der Ziel-Temperatur

10 Ziel-Temperatur Ti

1 1 Berechnung Effizienzbilanz, also Energiebedarf, mit Heizen

12 Energie Ei

13 Ei < E _(i -i ₎

14 Optimale Ziel-Temperatur TZ,ORT = T(i-i)

15 Iteration und Erhöhung der Zieltemperatur Tz

y Yes, Ja

n No, Nein

Nach der Eingabe des Ziels im Navigationssystem durch den Benutzer wird daher zunächst für die aktuelle Ausgangstemperatur TA der Batterie die Energiebilanz Eo bzw. der gesamte Energiebedarf bestimmt und da nach diese Bestimmung mit schrittweiser Erhöhung der Zieltemperatur wiederholt, solange bis der berechnete Energiebedarf Ei ansteigt statt ab fällt. Dann wird die unmittelbar zuvor berechnete Zieltemperatur Tz ver wendet, um die Hochvoltbatterie dementsprechend aufzuheizen.

Fig. 6 zeigt eine Variante C zur Ermittlung der Batterie-Zieltemperatur Tz unter Verwendung einer Statistik.

Fig. 6 stellt eine Verteilung der Wahrscheinlichkeit P von Fahrdistanzen D dar. Basis für diese Heizstrategie nach Variante C ist die statistische Er fassung der Fahrdistanzen D vorheriger Fahrten. Dabei wird jede Fahrt, zum Beispiel mit Wochentag, Uhrzeit Fahrtstart, zurückgelegte Fahrdis tanzen, Datum, gespeichert. Eine Fahrt kann definiert sein als Ereignis zwischen einem Fahrzeug- Start bis zum Fahrzeug- Abstellen. Um die Da tenmenge zu reduzieren, werden Einträge die älter als ein vorgegebener Zeitraum sind bevorzugt gelöscht.

Für die Auswertung werden bei Fahrzeugstart die aktuelle Uhrzeit und der Wochentag analysiert. Alle Fahrt- Einträge, die mit dieser Angabe korrelie ren, werden analysiert. Hierbei werden die zurückgelegte Distanz aller dieser zutreffenden Fahrten und die Wahrscheinlichkeit P für eine derarti ge Fahrt analysiert.

Die Fahrdistanz D mit der höchsten Wahrscheinlichkeit P wird anschlie ßend als Referenz genommen. Diese Distanz D dient als Eingangsgröße für das in Variante B l beschriebene Verfahren.

Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsge mäßen Verfahrens, wobei verschiedene Verfahren bzw. Varianten zur Er mittlung der Batterie-Zieltemperatur Tz kombiniert werden.

Abhängig von Fahrereinstellungen können die verschiedenen Varianten wie folgt priorisiert werden (siehe Fig. 7) :

Priorität 1 PI : Der Fahrer gibt ein Ziel im Navigationssystem ein. Folge: Variante B - B l oder B2 - wird verwendet.

Priorität 2 P2: Andernfalls, falls es in der Datenbank vorherige Fahrten zu einer ähnlichen Startzeit und/oder gleichem Wochentag tag: Variante C wird verwendet.

Priorität 3 P3: Andernfalls, wird Variante A eingesetzt.

In Fig. 7 sind folgende Verfahrensschritte und Informationen dargestellt: 71 Fahrzeugstart

72 Überprüfung Datensätze vergangener Fahrten

73 Daten vorhanden?

74 Variante A, Kennfeld nach Fig. 3 verwendet

75 Auswahl

76 Batterie-Zieltemperatur Tz

77 Heizen der Hochvoltbatterie bis die Zieltemperatur Tz erreicht ist.

78 Statistische Auswertung der erwarteten Fahrdistanz

79 Variante C, Kennfeld nach Fig. 4 verwendet

80 Fahrer/ Benutzer gibt Ziel in Navigationssystem ein

81 Optimierungsverfahren

82 Variante B l - Ermittlung Distanz D aus Navigationssystem

83 Variante B2 - Online Optimierung, nach Fig. 5

01 Offline Berechnung

02 Online Berechnung

Zusammengefasst kann festgehalten werden, dass die Reichweite einer Hochvoltbatterie bzw. eines mit dessen Energie betriebenen Kraftfahr zeugs vergrößert werden kann, wenn die zunächst kalte Batterie zumin dest anfangs zusätzlich aufgeheizt wird bzw. im Betrieb schneller warm wird. Dies auch dann, wenn diese zusätzliche Heizenergie direkt aus der selben Batterie entnommen wird. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb des Kraftfahrzeugs umfasst, dass die Hochvoltbatterie auf eine optimale Zieltemperatur geheizt wird, wobei die optimale Zieltemperatur abhängig von der zu erwartenden Distanz des aktuellen Fährbetriebs des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Bezugszeichenliste

D Distanz

Di erste Distanz

D ₂ zweite Distanz

D ₃ dritte Distanz

DK kurze Distanz

D _L lange Distanz

E Effizienz

Ei Energiebedarfe

NBat Nachteil: Batterieverluste aufgrund Wirkungsgrad

NHeiz Nachteil: Verluste aufgrund Heizenergie

P Wahrscheinlichkeit

R Reichweite

SOC _A Anfangs- Ladezu stand Hochvoltbatterie

SOCAI erster Anfangs- Ladezu stand Hochvoltbatterie

SOCA2 zweiter Anfangs- Ladezu stand Hochvoltbatterie

SOCAS dritter Anfangs- Ladezu stand Hochvoltbatterie

Tz Zieltemperatur der Hochvoltbatterie

TZ,ORT Optimale Zieltemperatur der Hochvoltbatterie

T _A Anfangstemperatur/ aktuelle Temperatur der Hoch voltbatterie

1 Eingabe des Ziels im Navigationssystem

2 Information über Strecke

3 Berechnung Leistungsbedarf der Hochvoltbatterie

4 Leistungsbedarf der Hochvoltbatterie

5 Berechnung Effizienzbilanz, also Energiebedarf, ohne

Heizung

6 Ziel-Temperatur TO

7 Initiale Ziel-Temperatur = Initiale Batterietemperatur =

Batterie-Anfangstemperatur TA

8 Energie EO

9 Iteration: Erhöhung der Ziel-Temperatur

10 Ziel-Temperatur Ti

1 1 Berechnung Effizienzbilanz, also Energiebedarf, mit

Heizen

12 Energie Ei

13 Ei < E(i- l) 14 Optimale Ziel-Temperatur TZ,ORT = T(i- l)

15 Iteration und Erhöhung der Zieltemperatur TZ y Yes, Ja

n No, Nein

P 1 Priorität 1

P2 Priorität 2

P3 Priorität 3

71 Fahrzeugstart

72 Überprüfung Datensätze vergangener Fahrten

73 Daten vorhanden?

74 Variante A, Kennfeld nach Fig. 3 verwendet

75 Auswahl

76 Batterie-Zieltemperatur TZ

77 Heizen der Hochvoltbatterie bis die Zieltemperatur TZ erreicht ist.

78 Statistische Auswertung der erwarteten Fahrdistanz

79 Variante C, Kennfeld nach Fig. 4 verwendet

80 Fahrer/ Benutzer gibt Ziel in Navigationssystem ein 81 Optimierungsverfahren

82 Variante B l - Ermittlung Distanz D aus Navigations system

83 Variante B2 - Online Optimierung, nach Fig. 5

O l Offline Berechnung

02 Online Berechnung