DE102012112143A1

DE102012112143A1 - Method for implementing temperature management of temperature of high-power energy storage device in motor car, involves storing adaptive performance graph as vector representation in memory unit

Info

Publication number: DE102012112143A1
Application number: DE201210112143
Authority: DE
Inventors: Uwe Möhrstädt; Kevin Wedel; Daniel Reitz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2014-06-18

Abstract

The method involves calculating control variables (6) by a temperature management computer unit (2) through a processing process of multiple temperature affecting input variables (5). An adaptive performance graph is determined based on the control variables when the computer unit detects temporary free computing capacity. The adaptive performance graph is stored as a vector representation in a memory unit (3). The vector representation defining vectors are required depending on the function displaced by appropriate filter units (4-1-4-n). An independent claim is also included for a control unit for implementing a temperature management of temperature of a high-power energy storage device in a motor car.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuereinheit zur effizienten Umsetzung eines Temperaturmanagements für eine Temperatur eines Hochleistungsenergiespeichers in einem Kraftfahrzeug. The present invention relates to a method and a control unit for efficiently implementing a temperature management of a high-performance energy storage in a motor vehicle.

In Kraftfahrzeugen werden oft Hochleistungsenergiespeicher eingesetzt, insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit einem elektrischen Antrieb. In Kraftfahrzeugen mit Hochleistungsenergiespeichern ist für eine optimale Leistungsfähigkeit, d. h. Performance, eine hohe Sicherheit und eine hohe Lebensdauer ein entsprechend aufwändiges und schnell reagierendes Temperaturmanagement nötig. Das bedeutet, dass je nach Anforderung die Temperatur des Hochleistungsenergiespeichers geregelt werden muss, um zum einen der Anforderung gerecht zu werden, zum anderen jedoch die Sicherheit und insbesondere auch die Lebensdauer des Energiespeichers nicht zu gefährden. Ein derartiges Temperaturmanagement kann bspw. über eine entsprechende Fuzzylogik oder ein ähnliches Rechenprogramm sichergestellt werden. Eine derartig entsprechende Fuzzylogik oder ein ähnliches Rechenprogramm ist dabei derart konfiguriert, dass aus einer Vielzahl von Eingangsgrößen vergleichsweise wenige Steuergrößen berechnet werden. Allerdings bedarf auch die Verarbeitung der Vielzahl von Steuergrößen notwendigerweise viel Rechenkapazität und unter Umständen einen hohen Speicherbedarf. In motor vehicles, high power energy storage devices are often used, especially in motor vehicles with an electric drive. In automobiles with high performance energy storage devices, for optimum performance, i. H. Performance, a high degree of safety and a long service life require a correspondingly complex and fast-reacting temperature management. This means that, depending on the requirement, the temperature of the high-performance energy storage device has to be regulated in order to meet the requirement but not to jeopardize the safety and especially the life of the energy storage device. Such a temperature management can be ensured, for example, via a corresponding fuzzy logic or a similar computer program. Such a corresponding fuzzy logic or a similar computer program is configured such that comparatively few control variables are calculated from a multiplicity of input variables. However, the processing of the large number of control variables also necessarily requires a large amount of computing capacity and possibly a high memory requirement.

Es ist nunmehr eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit vorzusehen, die für das Temperaturmanagement zu verarbeitende Datenmenge und die damit verbundene Belastung des für das Temperaturmanagement zur Verfügung stehenden Rechners zu reduzieren. It is now an object of the present invention to provide a way to reduce the amount of data to be processed for temperature management and the associated burden on the computer available for temperature management.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie eine Steuereinheit mit den Merkmalen von Patentanspruch 7 bereitgestellt. To achieve this object, a method having the features of claim 1 and a control unit having the features of claim 7 is provided.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen. Further embodiments and advantages of the invention can be found in the respective subclaims.

Es wird ein Verfahren zur effizienten Umsetzung eines Temperaturmanagements für eine Temperatur eines Hochleistungsenergiespeichers in einem Kraftfahrzeug bereitgestellt, bei dem durch mindestens eine für das Temperaturmanagement vorgesehene Rechnereinheit über einen Verarbeitungsprozess aus einer Vielzahl von die Temperatur beeinflussenden Eingangsgrößen vergleichsweise wenige Stell- bzw. Steuergrößen berechnet werden. A method is provided for efficiently implementing a temperature management for a temperature of a high-performance energy store in a motor vehicle in which comparatively few control variables are calculated by at least one computer unit provided for temperature management via a processing process from a multiplicity of input variables influencing the temperature.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ferner bei Erkennung temporär freier Rechenkapazitäten der mindestens einen Rechnereinheit auf Basis der vergleichsweise wenigen Steuergrößen ein adaptives Kennfeld bestimmt, welches als reduzierte Vektordarstellung in einer Speichereinheit abgelegt wird, wobei die die Vektordarstellung definierenden Vektoren durch entsprechende Filtereinheiten bedarfsweise und funktionsabhängig verschiebbar sind. In accordance with the method according to the invention, an adaptive map which is stored as a reduced vector representation in a memory unit is also determined when temporarily free computing capacities of the at least one computer unit are determined, the vectors defining the vector representation being displaced by appropriate filter units as required and functionally dependent ,

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird demnach zur Reduzierung der Datenmenge und der Belastung der Rechnereinheit, d. h. der CPU-Last bei Erkennung freier Rechenkapazitäten, wie bspw. aufgrund eines stationären Verhaltens, auf der Rechnereinheit bzw. der CPU mit Hilfe des Verarbeitungsprozesses ein adaptives Kennfeld bestimmt und dann in vereinfachten Vektoren abgelegt. Diese Vektoren können nun mit Hilfe von Filtereinheiten funktionsabhängig verschoben werden. Eine derartige erfindungsgemäße Regelung benötigt wesentlich weniger Rechenzeit als dies bei kontinuierlicher Verarbeitung sämtlicher Eingangsgrößen der Fall wäre. Gleichzeitig wird durch Ablage des adaptiven Kennfeldes in Vektordarstellung der notwendige Speicherbedarf stark reduziert. Die Berechnung des adaptiven Kennfeldes erfolgt im laufenden Betrieb, d. h. zu Zeiten, wenn die vorgesehene mindestens eine Rechnereinheit freie Rechenkapazitäten aufweist. Das adaptive Kennfeld kann dann aufgrund von speziellen Parametern funktionsgemäß verschoben werden, so dass eine jeweilig vollkommene Neuberechnung nicht vonnöten ist. By means of the method according to the invention is therefore to reduce the amount of data and the load of the computer unit, d. H. The CPU load upon detection of free computing capacity, such as. Due to a stationary behavior, on the computer unit or the CPU using the processing process determines an adaptive map and then stored in simplified vectors. These vectors can now be functionally shifted by means of filter units. Such a control according to the invention requires significantly less computing time than would be the case with continuous processing of all input variables. At the same time, the storage requirement is greatly reduced by storing the adaptive map in vector representation. The calculation of the adaptive characteristic map takes place during operation, d. H. at times when the provided at least one computer unit has free computing capacity. The adaptive map can then be moved according to function due to special parameters, so that a respective complete recalculation is not necessary.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens basiert der Verarbeitungsprozess auf Fuzzylogik. In one embodiment of the method according to the invention, the processing process is based on fuzzy logic.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beim Bestimmen des adaptiven Kennfeldes ebenfalls Fuzzylogik eingesetzt. In a further embodiment of the method according to the invention fuzzy logic is also used in determining the adaptive map.

Fuzzylogik zeichnet sich dadurch aus, dass "unscharfes" Wissen verarbeitet werden kann. Ein Grundgedanke der Fuzzylogik ist, dass sich nicht alle Ereignisse, hier Eingangsgrößen, in "wahr" oder "nicht wahr" klassifizieren lassen. Demnach ist Fuzzylogik eine Theorie, welche vor allem für eine Modellierung von Unsicherheiten und Unschärfen von in der Regel umgangssprachlichen Beschreibungen entwickelt wurde. Über Fuzzylogik können derartige unscharfe Angaben in mathematische Modelle gefasst werden. Über die Fuzzylogik ist es möglich, unscharfe Begriffe in definierte Steuer- bzw. Stellgrößen umzuwandeln. Durch Einsatz von Fuzzylogik ist es möglich, auch aufgrund unsicherer oder vager Eingangsgrößen eine fundierte Aussage über einen aktuellen oder künftigen Systemzustand bzw. über eine auszugebende Steuergröße zu machen. Das heißt, mit Fuzzylogik kann auch dann ein System sinnvoll gesteuert bzw. geregelt werden, wenn ein mathematischer Zusammenhang zwischen einer Eingangsgröße und einer Steuergröße nicht unmittelbar darstellbar ist. Fuzzy logic is characterized by the fact that "blurred" knowledge can be processed. A basic idea of fuzzy logic is that not all events, here input variables, can be classified as "true" or "not true". Accordingly, fuzzy logic is a theory that has been developed primarily for modeling uncertainties and blurring of usually colloquial descriptions. About fuzzy logic such fuzzy information can be taken in mathematical models. Using fuzzy logic, it is possible to convert fuzzy terms into defined control or manipulated variables. By using fuzzy logic, it is possible to make a sound statement about a current or future system state or about a tax variable to be output, also due to uncertain or vague input variables. That is, with Fuzzy logic can also be meaningfully controlled or regulated a system, if a mathematical relationship between an input variable and a control variable is not directly representable.

Ein Beispiel von durch eine Fuzzylogik zu verarbeitenden Eingangsgröße kann etwa das bei Beginn der Autofahrt aus dem Anfangspunkt und dem Fahrer eingegeben Zielpunkt bestimmte Streckenprofil (z.B. bergig oder flach) sein. Je nach Streckenanforderung würde dann eine höhere/niedrigere Kühlleistung für den Hochleistungsenergiespeicher erforderlich sein. Unter Umständen muss eine Entscheidung getroffen werden, ob man das Ziel bzw. den vom Fahrer eingegebenen Zeitpunkt bei bergiger Fahrt auch weniger schnell erreichen kann, da der Hochleistungsenergiespeicher geschont werden muss. An example of an input to be processed by fuzzy logic may be, for example, the route profile (e.g., mountainous or shallow) determined at the start of the car journey from the starting point and the driver. Depending on the route requirement, a higher / lower cooling capacity for the high-performance energy storage would then be required. Under certain circumstances, a decision must be made as to whether the destination or the time entered by the driver can be achieved less quickly in hilly driving, since the high-performance energy storage must be spared.

Solche "wertbehafteten" Entscheidungen lassen sich mit einer Fuzzylogik bearbeiten. Weitere Eingangsgrößen wären z.B. ein jeweiliges Fahrzeuggewicht (beeinflusst durch Zahl der Insassen oder Zuladung im Kofferraum), welches bei der Fahrt auch aus den Beschleunigungswerten berechenbar ist sowie ein aktueller Rollwiderstand der Reifen aufgrund einer aktuell vorliegenden Fahrbahnbeschaffenheit (geteerte Straße/Feldweg). Aber auch deterministische Eingangsgrößen wie Alter/Zustand des Hochleistungsenergiespeichers können mittels der Fuzzylogik gemeinsam mit den oben als Beispiel genannten Eingangsgrößen verarbeitet werden. Such "value-based" decisions can be processed with fuzzy logic. Other inputs would be e.g. a respective vehicle weight (influenced by number of occupants or load in the trunk), which can also be calculated from the acceleration values during the journey, and a current rolling resistance of the tires based on a currently present road surface (tarred road / dirt road). However, deterministic input variables such as age / state of the high-performance energy store can also be processed by means of fuzzy logic together with the input variables mentioned above as examples.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nunmehr nach Erfassung aller eine Temperatur des Hochleistungsenergiespeichers beeinflussenden Variablen Fuzzylogik bzw. ein entsprechendes Programm verwendet, um aus dieser Vielzahl von verschiedenen Eingangsgrößen als Ausgang vergleichsweise wenige Steuergrößen zu erhalten, d. h. die Vielzahl von Eingangsgrößen werden auf wenige Steuergrößen abgebildet. Die Abbildung mehrerer Eingangsgrößen auf eine Steuergröße kann beispielsweise in einem in der Fuzzylogik ausgeführten funktionalen Zusammenhang, bspw. einer Summation oder Multiplikation (aber auch weitaus komplexerer Funktionen) unterschiedlich gewichteter Eingangsgrößen bestehen. Ein mögliches Beispiel wäre hier etwa die gewichtete Multiplikation aus den Eingangsgrößen "Bergfahrt erwartet" und "Ladungszustand des Hochleistungsenergiespeichers". Der Eingangsgröße "Bergfahrt erwartet" würde durch die gemäß Fuzzylogik vorliegende Funktion ein quantitativer Wert zugeordnet werden, der über einen Gewichtungsfaktor mit einem Wert aus einer Funktion, in die die Eingangsgröße "Ladungszustand des Hochleistungsenergiespeichers" eingeht, multipliziert wird. Der sich daraus ergebende Wert entspräche dann bspw. einer Steuergröße. According to the method according to the invention, fuzzy logic or a corresponding program is now used after the detection of all the variables influencing a temperature of the high-power energy storage, in order to obtain comparatively few control variables from this large number of different input variables as output. H. the large number of input variables are mapped to a few control variables. The mapping of a plurality of input variables onto a control variable may, for example, consist of a functional relationship, for example a summation or multiplication (but also of much more complex functions) of differently weighted input variables carried out in fuzzy logic. A possible example here would be the weighted multiplication from the input variables "ascent expected" and "state of charge of the high-performance energy storage". The input "climb expected" would be assigned by the fuzzy logic function, a quantitative value, which is multiplied by a weighting factor with a value from a function, in which the input value "state of charge of the high-performance energy storage". The resulting value would then correspond, for example, to a taxable amount.

Diese nunmehr ausgegebenen Steuergrößen spannen ein Kennfeld auf, aus welchem bspw. ein Wert in Abhängigkeit von wenigen Parametern unmittelbar ausgelesen werden kann. Das bedeutet, dass bspw. ein Wert für eine Kühlleistung des Hochleistungsenergiespeichers in Abhängigkeit von wenigen Parametern (=Steuergrößen) aus dem Kennfeld unmittelbar abgelesen werden kann. Zunächst wird ein derartiges Kennfeld in der Regel als Ebene in einem mehrdimensionalen, beispielsweise in einem dreidimensionalen Raum dargestellt, wobei zwei Dimensionen Parameter darstellen und die dritte Dimension den davon abhängigen Wert symbolisiert, wie bspw. eine Kühlleistung des Hochleistungsenergiespeichers. In einem weiteren Schritt wird dieses Kennfeld in eine Vektordarstellung umgewandelt, was bedeutet, dass die Ebene durch Vektoren repräsentiert wird, wobei die Vektoren einzelne Segmente des Verlaufs der Ebene darstellen. Dadurch kann wiederum Speicherplatz eingespart werden, da das Kennfeld nicht mehr durch einzelne Punkte, die in der Ebene liegen, dargestellt wird, sondern durch Vektoren, die jeweils nur durch einen Anfangs- und einen Endpunkt, welche auf der Ebene liegen müssen, dargestellt werden. Alternativ dazu können die Vektoren auch durch Anfangs- oder Endpunkt und Richtung und Länge repräsentiert werden. Hierbei würde bei einer Höhenverschiebung des Kennfeldes nur die Neuberechnung des jeweiligen Anfangs- ODER Endpunkts notwendig werden, während Richtung und Länge gleich bleiben. Diese Vektordarstellung erlaubt eine erhebliche Einsparung von Speicherplatz, wobei die Vektoren das Kennfeld approximieren. These now output control variables span a characteristic map, from which, for example, a value can be read out directly as a function of a few parameters. This means that, for example, a value for a cooling capacity of the high-performance energy storage can be read off directly from the characteristic field as a function of a few parameters (= control variables). First, such a map is usually represented as a plane in a multi-dimensional, for example in a three-dimensional space, where two dimensions represent parameters and the third dimension symbolizes the value dependent thereon, such as a cooling capacity of the high-performance energy storage. In a further step, this map is converted into a vector representation, which means that the plane is represented by vectors, the vectors representing individual segments of the course of the plane. This in turn can be saved memory space, since the map is no longer represented by individual points that lie in the plane, but by vectors that are represented only by a start and an end point, which must be on the plane. Alternatively, the vectors may also be represented by start or end point and direction and length. In this case, only a recalculation of the respective start OR end point would be necessary in a height shift of the map, while the direction and length remain the same. This vector representation allows a considerable saving of storage space, the vectors approximating the map.

In einem weiteren Schritt wird nunmehr bei Variation einer Variablen, wie bspw. einem Beschleunigungswunsch des Fahrers und einer damit einhergehenden Auslenkung am Gaspedal, wodurch eine hohe Leistungsauskopplung aus dem Hochleistungsenergiespeicher folgt, das Kennfeld nicht grundlegend neu bestimmt, sondern kann durch entsprechende Filtereinheiten vektoriell verschoben werden. Im genannten Beispiel "Gasgeben" würde entsprechend der in Folge der hohen Leistungsauskopplung aus dem Hochleistungsenergiespeicher notwendigen höheren Kühlleistung das Kennfeld nach "oben" verschoben werden. Der Wert der Verschiebung des Kennfeldes bestimmt sich aus der Auslenkung des Gaspedals. Analog wäre beim Bremsen das Kennfeld nach "unten" zu verschieben, ohne dass jeder einzelne Punkt neu zu bestimmen wäre. Dadurch ist das zunächst bestimmte Kennfeld vielseitig verwendbar und muss nicht bei alleiniger Variation einer Variablen bzw. Eingangsgröße grundlegend neu berechnet werden. In a further step, the characteristic field is now not fundamentally redetermined when varying a variable, such as an acceleration request of the driver and a concomitant deflection on the gas pedal, which results in high power extraction from the high-power energy storage, but can be vectorially shifted by appropriate filter units , In the example mentioned "accelerating", the characteristic diagram would be shifted "upwards" in accordance with the higher cooling power required as a consequence of the high power output from the high-energy energy storage. The value of the displacement of the map is determined by the displacement of the accelerator pedal. Similarly, when braking, the map should be moved to "down", without each individual point would have to be redefined. As a result, the initially determined characteristic field can be used in many ways and does not have to be fundamentally recalculated if only a single variable or input variable is varied.

Die jeweiligen entsprechenden Filtereinheiten können dabei dem Bestimmen des adaptiven Kennfeldes vorgeschaltet oder auch nachgeschaltet werden. The respective respective filter units can thereby determine the adaptive Kennfeldes upstream or downstream.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Hochleistungsenergiespeicher ein Lithium-Ionen-Speicher verwendet. According to a further embodiment of the method according to the invention, a lithium-ion storage is used as high-performance energy storage.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Steuereinheit zur effizienten Umsetzung eines Temperaturmanagements für eine Temperatur eines Hochleistungsenergiespeichers in einem Kraftfahrzeug. Die erfindungsgemäße Steuereinheit umfasst mindestens eine Rechnereinheit, die dazu ausgelegt ist, über einen Verarbeitungsprozess aus einer Vielzahl von die Temperatur beeinflussenden Eingangsgrößen vergleichsweise wenige Stell- bzw. Steuergrößen und auf Basis derer ein adaptives Kennfeld zu bestimmen, das als reduzierte Vektordarstellung in einer Speichereinheit abzulegen ist. Dabei sind die die Vektordarstellung definierenden Vektoren durch entsprechende Filtereinheiten bedarfsweise und funktionsabhängig verschiebbar. The present invention further relates to a control unit for efficiently implementing a temperature management of a high-performance energy storage in a motor vehicle. The control unit according to the invention comprises at least one computer unit which is designed to determine comparatively few actuating or control variables via a processing process from a multiplicity of temperature-influencing input variables and on the basis of which an adaptive control map is to be stored as a reduced vector representation in a memory unit , In this case, the vectors defining the vector representation are displaced by appropriate filter units as required and functionally dependent.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steuereinheit ist die Speichereinheit integraler Bestandteil der Steuereinheit. According to a further embodiment of the control unit according to the invention, the storage unit is an integral part of the control unit.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steuereinheit sind die entsprechenden Filtereinheiten implementiert und abrufbar hinterlegt. In a further embodiment of the control unit according to the invention, the corresponding filter units are implemented and stored retrievable.

Die erfindungsgemäße Steuereinheit ist insbesondere dazu ausgelegt, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. The control unit according to the invention is in particular designed to carry out a method according to the invention.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. The invention is diagrammatically illustrated by way of an embodiment in the drawing and will be described in detail with reference to the drawing.

1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer Steuereinheit, die zur Durchführung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt ist. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a control unit, which is designed to carry out an embodiment of a method according to the invention.

2 zeigt in schematischer Darstellung, wie eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt werden kann. 2 shows a schematic representation of how an embodiment of a method according to the invention can be performed.

1 zeigt in schematischer Darstellung eine Steuereinheit 1, die zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann. Die Steuereinheit 1 verfügt über eine Rechnereinheit 2 sowie über eine Speichereinheit 3. Ferner sind verschiedene Filtereinheiten 4_1, ... 4_n in der Steuereinheit implementiert. Die Steuereinheit 1 ist dazu ausgelegt, eine Vielzahl von Eingangsgrößen 5 aufzunehmen und durch einen Verarbeitungsprozess in der Rechnereinheit 2 zu verarbeiten, so dass eine gegenüber der Anzahl an Eingangsgrößen reduzierte Anzahl an Ausgangsgrößen 6 bzw. Steuer- oder Stellgrößen von der Steuereinheit 1 ausgegeben wird. Die Verarbeitung der Eingangsgrößen 5 zur Zuordnung bzw. Abbildung auf die Ausgangsgrößen 6 ist in den 2a bis 2c dargestellt. 1 shows a schematic representation of a control unit 1 , which can be used to carry out an embodiment of the method according to the invention. The control unit 1 has a computer unit 2 as well as a storage unit 3 , Further, various filter units 4_1 , ... 4-n implemented in the control unit. The control unit 1 is designed to handle a variety of input variables 5 and by a processing process in the computer unit 2 to process, so that compared to the number of input variables reduced number of output variables 6 or control or manipulated variables from the control unit 1 is issued. The processing of the input variables 5 for assignment or mapping to the output variables 6 is in the 2a to 2c shown.

2a zeigt in schematischer Darstellung, hier in einem dreidimensionalen Raum, d. h. in einem dreidimensionalen Koordinatensystem, ein Kennfeld, wie es durch die Rechnereinheit 2 der Steuereinheit 1 auf Basis der Eingangsgrößen 5 berechnet wird. Dieses Kennfeld 20 ist in der hier gezeigten Darstellung eine Ebene in einem dreidimensionalen Raum, wobei auf einer Ordinate 21 ein Wert angezeigt ist, der sich in Abhängigkeit einer Mehrzahl von Parametern (= Steuergrößen), welche auf den Abszissen 22_1 und 22_2 dargestellt sind, verhält bzw. verändert. Durch die Bestimmung eines derartigen Kennfeldes ist es möglich, die Rechenzeit stark zu reduzieren, da hier bei bestimmten Eingangsgrößen bzw. Variablen ein Ausgangswert, wie bspw. eine Kühlleistung für den Hochleistungsenergiespeicher, unmittelbar abgelesen werden kann. Ansonsten müsste für alle Eingangsgrößen der jeweilige Ausgangswert neu berechnet werden. Das bedeutet, dass durch diesen Prozess Rechnerzeit eingespart werden kann. Dieses dadurch bestimmte adaptive Kennfeld 20, welches in der Regel durch Einsatz von Fuzzylogik erstellt wird, kann weiter dadurch vereinfacht werden, wie in 2b dargestellt, dass das Kennfeld, hier die Ebene 20, nicht durch einzelne Punkte, sondern vielmehr durch Vektoren 25 in seinem Verlauf approximiert wird. Dabei liegen in der Regel die Anfangs- und die Endpunkte der jeweiligen Vektoren auf der Ebene bzw. dem Kennfeld und nähern durch ihre Aneinanderreihung den Verlauf des Kennfeldes 20 an. Durch die Darstellung des Kennfeldes 20 als Vektordarstellung kann wiederum Speicherplatz eingespart werden, da für einen Vektor jeweilig nur Anfangs- und Endpunkt oder Anfangs- oder Endpunkt zusammen mit Richtung und Länge hinterlegt werden müssen, um den Vektor genau lokalisieren zu können. Wird nun ein Parameter geändert, so erlaubt, wie in 2c dargestellt, der Einsatz einer Filtereinheit das Ermitteln des "neuen Kennfeldes" durch einfaches Verschieben des ursprünglichen Kennfeldes bzw. dessen Vektordarstellung, wie durch Pfeil 26 dargestellt, so dass auch hier keine grundlegend neue Berechnung des Kennfeldes vonnöten ist, sondern dass das bereits vorliegende Kennfeld lediglich durch eine Vektorverschiebung zu verschieben ist, um das neue Kennfeld für den veränderten Parameter zu erhalten. Dadurch kann entweder das Kennfeld an einen neuen Parameter angepasst werden, oder erkennbare Korrekturen können somit leicht vorgenommen werden. 2a shows a schematic representation, here in a three-dimensional space, ie in a three-dimensional coordinate system, a map, as it by the computer unit 2 the control unit 1 based on the input variables 5 is calculated. This map 20 is in the representation shown here a plane in a three-dimensional space, being on an ordinate 21 a value is displayed which depends on a plurality of parameters (= control variables) which are on the abscissa 22_1 and 22_2 are shown, behaves or changed. By determining such a map, it is possible to greatly reduce the computation time, since an output value, such as, for example, a cooling capacity for the high-performance energy storage, can be read directly here for certain input variables or variables. Otherwise, the respective output value would have to be recalculated for all input variables. This means that computer time can be saved through this process. This thus determined adaptive map 20 , which is usually created by using fuzzy logic, can be further simplified by this, as in 2 B shown that the map, here the plane 20 not by individual points, but rather by vectors 25 is approximated in its course. As a rule, the starting and end points of the respective vectors lie on the plane or the characteristic diagram and, by their juxtaposition, approach the course of the characteristic diagram 20 at. Through the representation of the map 20 In turn, space can be saved as a vector representation since, for a vector, only the start and end points or the start or end points together with direction and length must be stored in order to be able to precisely locate the vector. If a parameter is changed, it is allowed, as in 2c illustrated, the use of a filter unit determining the "new map" by simply moving the original map or its vector representation, as indicated by arrow 26 represented, so that here too no fundamentally new calculation of the map is needed, but that the existing map is only to be moved by a vector shift to obtain the new map for the changed parameter. As a result, either the map can be adapted to a new parameter, or recognizable corrections can thus be made easily.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird somit wesentlich weniger Rechenzeit für eine kontinuierliche Berechnung von Steuergrößen des Temperaturmanagements benötigt. Gleichzeitig wird durch eine Ablage eines adaptiven Kennfeldes in Vektordarstellung der notwendige Speicherbedarf deutlich reduziert. Mit Hilfe entsprechender Filtereinheiten, welche sich vor oder nachschalten lassen, kann funktionsabhängig das Kennfeld angepasst werden. Funktionsabhängig bedeutet bspw., dass eine Reichweitenoptimierung eines Elektrofahrzeugs gefordert ist, die jedoch zu Lasten der Lebensdauer der Batterie bzw. des Hochleistungsenergiespeichers geht. As a result of the method according to the invention, substantially less computing time is required for a continuous calculation of control variables of the temperature management. At the same time, the storage requirement is significantly reduced by storing an adaptive characteristic diagram in vector representation. With the help of appropriate filter units, which can be switched before or after, depending on the function, the map can be adjusted. Depending on the function, for example, means that a range optimization of an electric vehicle is required, but at the expense of the life of the battery or the high-performance energy storage.

Durch Verwendung von Fuzzylogik können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Steuereinheit komplexe Regelalgorithmen, wie sie im Temperaturmanagement vonnöten sind, selbst auf eingeschränkter Hardware in Echtzeit durchgeführt werden. By using fuzzy logic, complex control algorithms, such as are required in temperature management, can be performed in real time, even on limited hardware, with the aid of the method according to the invention or the control unit according to the invention.

Claims

Method for the efficient implementation of a temperature management of a high-performance energy store in a motor vehicle, in which at least one computer unit provided for temperature management ( 2 ) via a processing process from a plurality of temperature-influencing input variables ( 5 ) comparatively few control variables ( 6 ), and upon recognition of temporarily free computing capacities of the at least one computer unit ( 2 ) based on the comparatively few control variables ( 6 ) an adaptive map ( 20 ) and as a reduced vector representation in a memory unit ( 3 ), the vectors defining the vector representation ( 25 ) by appropriate filter units ( 4_1 , ..., 4-n ) are required and functionally displaced.

The method of claim 1, wherein the processing process is based on fuzzy logic.

Method according to Claim 1 or 2, in which, in determining the adaptive characteristic map ( 20 ) Fuzzy logic is used.

Method according to one of the preceding claims, in which a Li-ion memory is used as a high-performance energy store.

Method according to one of the preceding claims, wherein, if necessary, the respective corresponding filter units ( 4_1 , ..., 4-n ) determining the adaptive map ( 20 ) are connected upstream.

Method according to one of claims 1 to 4, wherein, if necessary, the respective corresponding filter units ( 4_1 , ..., 4-n ) determining the adaptive map ( 20 ) are connected downstream.

Control unit for efficiently implementing a temperature management of a high-performance energy store in a motor vehicle, having at least one computer unit ( 2 ), which is adapted, via a processing process, from a multiplicity of temperature-influencing input variables ( 5 ) comparatively few control variables ( 6 ) and based on the comparatively few control variables ( 6 ) an adaptive map ( 20 ), which is a reduced vector representation in a memory unit ( 3 ), the vectors defining the vector representation ( 25 ) by appropriate filter units ( 4_1 , ..., 4-n ) are required and functionally displaced.

Control unit according to claim 7, wherein the memory unit is an integral part.

Control unit according to Claim 7 or 8, in which the corresponding filter units ( 4_1 , ..., 4-n ) are implemented and retrievable deposited.

Control unit according to one of Claims 7 to 9, which is suitable for carrying out a method according to one of Claims 1 to 6.