CN110126652A - 在没有充电的情况下的外部电力车辆预调节 - Google Patents

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安吉尔·费尔南多·波拉斯
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Abstract

本公开提供了“在没有充电的情况下的外部电力车辆预调节”。一种示例性预调节方法，尤其包括在没有从外部源为牵引电池充电的情况下，使用来自所述外部源的电力对电动车辆进行预调节。示例性车辆组件尤其包括：调节系统，所述调节系统使用来自外部源的电力对电动车辆进行预调节；和牵引电池，当所述调节系统对所述电动车辆进行预调节时，所述牵引电池的荷电状态未增加。

Description

在没有充电的情况下的外部电力车辆预调节
技术领域
本公开总体涉及对电动车辆进行预调节，并且更具体地，涉及在没有为电动车辆的牵引电池充电的情况下，利用来自外部源的电力对电动车辆进行预调节。
背景技术
电动车辆与常规机动车辆不同，因为电动车辆使用由牵引电池供电的一个或多个电机来选择性地驱动。电机可以代替内燃发动机来驱动电动车辆，或者对内燃发动机进行补充。示例性电动车辆包括混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、燃料电池车辆(FCV)和电池电动车辆(BEV)。
牵引电池是相对高压的电池，其选择性地为电机和电动车辆的其他电负载供电。牵引电池可以包括电池阵列，每个电池阵列包括存储能量的多个互连的电池单元。一些电动车辆(诸如PHEV)可以从外部电源为牵引电池充电。
可以对电动车辆的一部分进行预调节。例如，可以在驾驶循环之前加热或冷却电动车辆的车厢。当用户进入车厢以开始驾驶循环时，车厢会更舒适。也可以对牵引电池进行预调节。例如，可以在开始驾驶循环之前加热或冷却牵引电池，以确保牵引电池在优选的温度范围内运行。预调节可以从外部电源(诸如电网电源)汲取电力。如果需要，可以使用相同的外部电源为牵引电池充电。
发明内容
一种根据本公开的示例性方面的预调节方法尤其包括在没有从外部源为牵引电池充电的情况下使用来自所述外部源的电力对电动车辆进行预调节。
所述前述方法的另外的非限制性实施例包括激活所述车辆的车厢调节系统以加热或冷却所述电动车辆的车厢。
任何所述前述方法的另外的非限制性实施例包括激活所述车辆的电池调节系统以加热或冷却所述牵引电池。
在任何所述前述方法的另外的非限制性实施例中，在没有从所述外部源对所述牵引电池进行任何介入(intervene)充电的情况下，在所述预调节之后开始所述车辆的驾驶循环。
在任何所述前述方法的另外的非限制性实施例中，所述牵引电池的荷电状态在所述预调节期间未增加或减少超过百分之一。
在任何所述前述方法的另外的非限制性实施例中，所述外部源是电网电源。
任何所述前述方法的另外的非限制性实施例包括：在所述预调节之前将所述车辆电气地联接到所述外部源，并且在所述预调节之后将所述车辆与所述外部源电气地断开联接。
在任何所述前述方法的另外的非限制性实施例中，所述牵引电池的荷电状态从所述联接到所述断开联接的增加或减少不超过百分之一。
在任何所述前述方法的另外的非限制性实施例中，所述电气地联接包括利用充电器将所述车辆直接连接到所述外部源，并且所述电气地断开联接包括将所述充电器与所述外部源、所述车辆或两者断开。
在任何所述前述方法的另外的非限制性实施例中，所述外部源位于第一位置，并且所述方法还包括在所述预调节之后将所述车辆从所述第一位置驾驶到不同的第二位置。所述方法然后从所述第二位置处的外部源为所述牵引电池充电。
根据本公开的示例性方面的车辆组件尤其包括：调节系统，所述调节系统使用来自外部源的电力对电动车辆进行预调节；和牵引电池，当所述调节系统对所述电动车辆进行预调节时，所述牵引电池的荷电状态未增加或减少。
在所述前述组件的另外的非限制性实施例中，所述调节系统是车厢调节系统，所述车厢调节系统被激活以加热或冷却所述电动车辆的车厢。
在任何所述前述组件的另外的非限制性实施例中，所述调节系统是电池调节系统，所述电池调节系统被激活以加热或冷却所述牵引电池。
在任何所述前述组件的另外的非限制性实施例中，在所述电动车辆的驾驶循环开始之前，所述调节系统对所述电动车辆进行预调节。
在任何所述前述组件的另外的非限制性实施例中，所述车辆被配置成在没有从所述外部源对所述牵引电池进行任何介入充电的情况下，在所述调节系统对所述电动车辆进行预调节之后开始驾驶循环。
在任何所述前述组件的另外的非限制性实施例中，当所述调节系统对所述电动车辆进行预调节时，所述牵引电池的所述荷电状态未增加或减少超过百分之一。
任何所述前述组件的另外的非限制性实施例包括将所述电动车辆电气地联接到所述外部源的充电器。从所述充电器电气地联接到所述电动车辆的时间到所述充电器与所述电动车辆电气地断开联接的时间，所述牵引电池的所述荷电状态未增加。
在任何所述前述组件的另外的非限制性实施例中，当所述调节系统对所述电动车辆进行预调节时，所述牵引电池的所述荷电状态未增加或减少超过百分之一。
在任何所述前述组件的另外的非限制性实施例中，所述外部源位于第一位置。所述牵引电池被配置成由不同的第二位置处的外部源充电。
在任何所述前述组件的另外的非限制性实施例中，来自所述第二位置处的所述外部源的电力成本小于来自所述第一位置处的所述外部源的电力成本。
所述前述段落、权利要求或以下说明书和附图的实施例、示例和替代方案，包括它们的各个方面或相应的每个特征中的任一个，可以独立地或以任何组合方式进行。与一个实施例结合描述的特征适用于所有实施例，除非此类特征是相矛盾的。
附图说明
根据具体实施方式，所公开的示例的各种特征和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。随附于具体实施方式的附图可以简要描述如下：
图1示出了电气地联接到外部电源的示例性电动车辆。
图2示出了图1的电动车辆和外部电源的高度示意图。
图3示出了联接到第二外部电源的图1的电动车辆的高度示意图。
图4示出了示例性预调节方法的流程。
具体实施方式
本公开总体涉及电动车辆的预调节区域。具体地，本公开在没有为电动车辆的牵引电池充电的情况下进行预调节。然后，充电可以在另一个位置(诸如以较低成本提供外部电力的位置)处发生。
参考图1，示例性车辆10利用充电器18联接到充电站14。充电站14从第一外部电源22汲取电力，在该示例中，第一外部电源22是电网电源。充电器18将来自充电站14的电力传送到电动车辆10。电力可以从充电器18移动通过电动车辆10的充电端口24，以为电动车辆10的牵引电池充电，对电动车辆10的区域进行预调节，或两者。
现在参考图2，同时继续参考图1，电动车辆10包括乘客舱26、车厢调节系统30、牵引电池34、电池调节系统38、电机42和一对驱动轮46。电动车辆10内的控制模块54将来自第一外部电源22的电力分配到电动车辆10的不同区域。
在该示例中，牵引电池34可以选择性地为电机42供电。当供电时，电机42可以生成扭矩以驱动驱动轮46。示例性车辆10是插电式混合动力电动车辆(PHEV)。车辆10的功率分流动力传动系统采用第一驱动系统和第二驱动系统。第一驱动系统和第二驱动系统生成扭矩以驱动一组或多组车辆驱动轮46。第一驱动系统可以包括内燃发动机和作为发电机的电机42的组合。第二驱动系统可以至少包括作为马达的电机42、发电机或两者。第二驱动系统还可以包括牵引电池34。
尽管示例性车辆是PHEV，但是本公开的教导可以与其他类型的电动车辆结合使用，所述其他类型的电动车辆可以是经预调节的并且包括可充电的牵引电池。例如，车辆10可以是包含牵引电池的电池电动车辆(BEV)。
乘客舱26是在驾驶循环期间由驾驶员和乘客直接占据的电动车辆10的区域。车厢调节系统30可以用于升高或降低乘客舱26的温度。例如，车厢调节系统30可以是电动车辆10的暖通空调(HVAC)系统。
电动车辆10的操作者可以输入乘客舱26的优选温度(或温度范围)。然后，车厢调节系统30可以加热或冷却乘客舱26，以使乘客舱26的温度与优选温度匹配。
在一些示例中，车厢调节系统30响应于出发时间(go time)对乘客舱26进行预调节。例如，如果电动车辆10的驾驶员将控制模块54编程为具有上午8:00的出发时间，则假定电动车辆10的驾驶循环在上午8:00开始。在上午8点的出发时间之前，控制模块54为车厢调节系统30供电以将乘客舱26预调节到优选温度。然后，当驾驶员到达乘客舱26以在上午8:00开始驾驶循环时，乘客舱26处于优选温度。
车辆10在开始驾驶循环之后通电时，也可以对乘客舱26进行预调节。例如，车辆10可以在开始驾驶循环之后连接到电网电力。例如，车辆10可以停放在图书馆外并连接到电网电力以维持乘客舱26中的温度。
在图2的示例中，控制模块54将来自第一外部电源22的电力分配到车厢调节系统30，所述车厢调节系统30通过加热乘客舱26来预调节乘客舱26。在另一个示例中，车厢调节系统30通过冷却乘客舱26来预调节乘客舱26。其他示例可以包括以其他方式(诸如通过加热或冷却车辆10内的座椅、将座椅和方向盘调整到优选位置等)对舱26进行预调节。
可以预调节的车辆10的另一个区域是牵引电池34。当对牵引电池34进行预调节时，在驾驶循环之前加热或冷却牵引电池34。加热或冷却可以将牵引电池34或牵引电池34的区域的温度改变成在优选的温度范围内。牵引电池34在优选的温度范围内最有效地运行。电池调节系统38可以包括加热器，所述加热器使电池冷却剂系统的温度升高以加热牵引电池34，或者直接加热牵引电池34。电池调节系统38可以包括A/C压缩机，所述A/C压缩机可以与冷却器一起直接降低牵引电池34的温度，或者通过冷却电池冷却剂系统来间接降低牵引电池34的温度。在一些示例中，电池调节系统38可以包括加热器和冷却器两者。电池调节系统38升高或降低牵引电池34的温度，以使牵引电池的温度处于最佳温度工作范围内。牵引电池34在优选的工作范围内最有效地运行。预调节确保牵引电池34能够在驾驶循环开始时有效地运行。
例如，在寒冷的天气，电池调节系统38可以加热牵引电池34，以使牵引电池34的温度处于优选的工作范围内。然后，牵引电池34可以有效地运行，并且在驾驶循环期间不需要来自牵引电池34的用以将牵引电池34的温度升高到最佳工作范围的过剩能量。
在图2的示例中，控制模块54将来自第一外部电源22的电力分配到电池调节系统38，所述电池调节系统38通过加热牵引电池34对牵引电池34进行预调节。在另一个示例中，电池调节系统38通过冷却牵引电池34对牵引电池34进行预调节。
注意，牵引电池34可以从第一外部电源22充电，这将增加牵引电池34的荷电状态。然而，如图2所示，控制模块54不将电力从第一外部电源22输送到牵引电池34。也就是说，控制模块54被配置成使得牵引电池34不由第一外部电源22充电。
可以通过激活车辆10的模式来实现控制模块54的配置以从第一外部电源22输送用于预调节但不为牵引电池34充电的电力。所述模式可以是“不充电-仅预调节”模式，操作者可以通过乘客舱26内的用户界面(诸如人机界面)选择性地激活所述模式。
图2中的车辆具有激活的“不充电-仅预调节”模式。因此，车辆10仅从第一外部电源22提取预调节所需的电力。操作者可以选择激活“不充电-仅预调节”模式，因为例如来自第一外部电源22的电力的成本相对较高，并且用户想要延迟牵引电池34的充电直到较便宜的外部电源可用。“不充电-仅预调节”模式可以保持激活，直到充电器18与充电端口24断开联接。
现在参考图3，电动车辆10已经移动到另一个位置。出于本公开的目的，第一外部电源22位于第一位置，并且第二外部电源58位于不同的第二位置。车辆10经历驾驶循环以将车辆10从第一位置移动到第二位置。出于本公开的目的，当驾驶员进入乘客舱26，接通车辆10的钥匙，并且车辆10处于驾驶挡位时，驾驶循环开始。当车辆10处于驻车挡，断开车辆10的钥匙，并且驾驶员离开乘客舱26时，驾驶循环结束。
从驾驶员的角度来看，第二外部电源58提供比第一外部电源22更便宜的电源。因此，驾驶员对控制模块54进行授权以允许从第二外部电源58为牵引电池34充电。第二外部电源58可以是例如驾驶员雇主处的外部电源，驾驶员不直接对其付费。相反，第一外部电源22位于驾驶员家中，驾驶员可能直接对其付费。第二外部电源58可以是电网电源。
在图3中，控制模块54可以另外将电力引导至车厢调节系统30、电池调节系统38或两者，以根据需要对乘客舱26和牵引电池34进行预调节。
现在参考图4，同时继续参考图1至图3，示例性预调节方法100在步骤110处开始，其中电动车辆10电气地联接到第一位置处的外部(例如，电网)电源。接下来，在步骤120处，在没有为牵引电池34充电的情况下，对电动车辆10进行预调节。步骤120由图2中的示意图表示。
出于本公开的目的，不为牵引电池34充电意味着牵引电池的荷电状态未显著增加或减少。显著的增加或减少可以认为是增加或减少超过1％的荷电状态。因此，在图4的示例中，牵引电池的荷电状态在预调节期间未增加或减少超过1％。
在步骤130处，车辆与第一位置处的外部电源电气地断开联接。电气地断开联接可以涉及将充电器18与车辆10的充电端口24断开。
然后驾驶循环开始，并且在步骤140处，车辆从具有第一外部电源22的第一位置驾驶到具有第二外部电源58的第二位置。第二外部电源处的电力成本小于驾驶员在第一外部电源处的电力成本。
接下来，在步骤150处，充电器18将车辆10电气地联接到第二外部电源58，如图3所示。然后，控制模块54在步骤160处输送电力以增加牵引电池的荷电状态。步骤160可以另外包括对车厢、牵引电池或两者进行预调节。
所公开示例的特征包括在没有为车辆的牵引电池充电的情况下允许对车辆进行预调节。可以延迟牵引电池的充电，直到车辆处于更具成本效益的充电位置。然而，允许进行预调节允许电池在最佳温度范围内运行，驾驶员可以具有处于适当温度的乘客舱，或两者。
预调节(如远程起动)可以确保在驾驶之前乘客舱处于舒适的温度。在电动车辆中，因为没有发动机或者没有过多使用发动机，所以通常存在由主牵引电池供电的车载热源和/或冷却源。在充电时可以对车厢进行预调节以限制牵引电池所需的能量以便控制车厢温度。这通过不必由牵引电池中的能量来加热或冷却车厢中和车厢内部的大量空气来增加范围，从而节省用于移动的能量。在一些示例中，在预调节期间充电时的大部分能量用于冷却或加热乘客舱。然而，一些能量仍然用于为电池充电。
前面的描述本质上是示例性的而不是限制性的。对所公开的示例做出的变化和修改对于本领域技术人员而言可以变得显而易见，所述变化和修改不必脱离本公开的实质。因此，赋予本公开的法律保护的范围只能通过研究所附权利要求来确定。
根据本发明，一种预调节方法包括在没有从外部源为牵引电池充电的情况下使用来自所述外部源的电力对电动车辆进行预调节。
根据一个实施例，所述预调节包括激活所述车辆的车厢调节系统以加热或冷却所述电动车辆的车厢。
根据一个实施例，所述预调节包括激活所述车辆的电池调节系统以加热或冷却所述牵引电池。
根据一个实施例，在没有从所述外部源对所述牵引电池进行任何介入充电的情况下，在所述预调节之后开始所述车辆的驾驶循环。
根据一个实施例，所述牵引电池的荷电状态在所述预调节期间未增加或减少超过百分之一。
根据一个实施例，所述外部源是电网电源。
根据一个实施例，以上发明的特征还在于在所述预调节之前将所述车辆电气地联接到所述外部源，并且在所述预调节之后将所述车辆与所述外部电源电气地断开联接。
根据一个实施例，所述牵引电池的荷电状态从所述联接到所述断开联接增加或减少不超过百分之一。
根据一个实施例，所述电气地联接包括利用充电器将所述车辆直接连接到所述外部源，并且所述电气地断开联接包括将所述充电器与所述外部源、所述车辆或两者断开。
根据一个实施例，所述外部源位于第一位置，并且还包括：在所述预调节之后将所述车辆从所述第一位置驾驶到不同的第二位置，以及从所述第二位置处的外部源为所述牵引电池充电。
根据本发明，提供了一种车辆组件，所述车辆组件具有：调节系统，所述调节系统使用来自外部源的电力对电动车辆进行预调节；和牵引电池，当所述调节系统对所述电动车辆进行预调节时，所述牵引电池的荷电状态未增加或减少。
根据一个实施例，所述调节系统是车厢调节系统，所述车厢调节系统被激活以加热或冷却所述电动车辆的车厢。
根据一个实施例，所述调节系统是电池调节系统，所述电池调节系统被激活以加热或冷却所述牵引电池。
根据一个实施例，所述调节系统在所述电动车辆的驾驶循环开始之前对所述电动车辆进行预调节。
根据一个实施例，所述车辆被配置成在没有从所述外部源对所述牵引电池进行任何介入充电的情况下，在所述调节系统对所述电动车辆进行预调节之后开始驾驶循环。
根据一个实施例，当所述调节系统对所述电动车辆进行预调节时，所述牵引电池的荷电状态未增加或减少超过百分之一。
根据一个实施例，以上发明的特征还在于充电器，所述充电器将所述电动车辆电气地联接到所述外部电源，其中从所述充电器电气地联接到所述电动车辆的时间到所述充电器与所述电动车辆电气地断开联接的时间，所述牵引电池的所述荷电状态未增加。
根据一个实施例，当所述调节系统对所述电动车辆进行预调节时，所述牵引电池的所述荷电状态未增加或减少超过百分之一。
根据一个实施例，所述外部源位于第一位置，所述牵引电池被配置成由不同的第二位置处的外部源充电。
根据一个实施例，来自所述第二位置处的所述外部源的电力成本小于来自所述第一位置处的所述外部源的电力成本。

Claims (15)

1.一种预调节方法，其包括：
在没有从外部源为牵引电池充电的情况下使用来自所述外部源的电力对电动车辆进行预调节。
2.如权利要求1所述的预调节方法，其中所述预调节包括激活所述车辆的车厢调节系统以加热或冷却所述电动车辆的车厢；或者所述预调节包括激活所述车辆的电池调节系统以加热或冷却所述牵引电池。
3.如权利要求1所述的预调节方法，其中在没有从所述外部源对所述牵引电池进行任何介入充电的情况下，在所述预调节之后开始所述车辆的驾驶循环。
4.如权利要求1所述的预调节方法，其中所述牵引电池的荷电状态在所述预调节期间未增加或减少超过百分之一。
5.如权利要求1所述的预调节方法，其中所述外部源是电网电源。
6.如权利要求1所述的预调节方法，其还包括在所述预调节之前将所述车辆电气地联接到所述外部源，并且在所述预调节之后将所述车辆与所述外部源电气地断开联接，并且任选地，其中所述牵引电池的荷电状态从所述联接到所述断开联接未增加或减少超过百分之一。
7.如权利要求6所述的预调节方法，其中所述电气地联接包括利用充电器将所述车辆直接连接到所述外部源，并且所述电气地断开联接包括将所述充电器与所述外部源、所述车辆或两者断开。
8.如权利要求1所述的预调节方法，其中所述外部源位于第一位置，并且所述方法还包括：在所述预调节之后，将所述车辆从所述第一位置驾驶到不同的第二位置，以及从所述第二位置处的外部源为所述牵引电池充电。
9.一种车辆组件，其包括：
调节系统，所述调节系统使用来自外部源的电力对电动车辆进行预调节；和
牵引电池，当所述调节系统对所述电动车辆进行预调节时，所述牵引电池的荷电状态未增加。
10.如权利要求9所述的车辆组件，其中所述调节系统是车厢调节系统，所述车厢调节系统被激活以加热或冷却所述电动车辆的车厢，或者所述调节系统是电池调节系统，所述电池调节系统被激活以加热或冷却所述牵引电池。
11.如权利要求9所述的车辆组件，其中所述调节系统在所述电动车辆的驾驶循环开始之前对所述电动车辆进行预调节。
12.如权利要求11所述的车辆组件，其中所述车辆被配置成在没有从所述外部源对所述牵引电池进行任何介入充电的情况下，在所述调节系统对所述电动车辆进行预调节之后开始驾驶循环。
13.如权利要求11所述的车辆组件，其还包括充电器，所述充电器将所述电动车辆电气地联接到所述外部源，其中从所述充电器电气地联接到所述电动车辆的时间到所述充电器与所述电动车辆电气地断开联接的时间，所述牵引电池的所述荷电状态未增加，并且任选地，其中当所述调节系统对所述电动车辆进行预调节时，所述牵引电池的所述荷电状态未增加或减少超过百分之一。
14.如权利要求11所述的车辆组件，其中所述外部源位于第一位置，所述牵引电池被配置成由不同的第二位置处的外部源充电。
15.如权利要求14所述的车辆组件，其中来自所述第二位置处的所述外部源的电力成本小于来自所述第一位置处的所述外部源的电力成本。
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