CN111942219B - 用于给机动车的蓄能器充电的方法、控制装置和机动车 - Google Patents

用于给机动车的蓄能器充电的方法、控制装置和机动车 Download PDF

Info

Publication number
CN111942219B
CN111942219B CN202010405926.4A CN202010405926A CN111942219B CN 111942219 B CN111942219 B CN 111942219B CN 202010405926 A CN202010405926 A CN 202010405926A CN 111942219 B CN111942219 B CN 111942219B
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
motor vehicle
user
charge
predefined
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.)
Active
Application number
CN202010405926.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111942219A (zh
Inventor
B·里格尔
F·梅勒
M·埃仑赖希
S·格拉姆利奇
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.)
Audi AG
Original Assignee
Audi 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 Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of CN111942219A publication Critical patent/CN111942219A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111942219B publication Critical patent/CN111942219B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • 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
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • 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
    • 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
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/31—Charging columns specially adapted for electric vehicles
    • 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
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/64—Optimising energy costs, e.g. responding to electricity rates
    • 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]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00764—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being a vehicle driving condition, e.g. speed
    • B60H1/00778—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being a vehicle driving condition, e.g. speed the input being a stationary vehicle position, e.g. parking or stopping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • 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
    • 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
    • B60L2240/549—Current
    • 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
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/12—Driver interactions by confirmation, e.g. of the input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/91—Battery charging
    • 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
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • 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
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及一种用于在机动车外部的充电装置(16)上给机动车(10)的蓄能器(14)充电的方法，其中，获取由机动车(10)的使用者(20)专门针对即将进行的用于给蓄能器(14)充电的充电过程而预先给定的至少一个充电边界条件(SOCZ，kmZ，tmin，tmax，KB，EB)，根据所获取的至少一个充电边界条件(SOCZ，kmZ，tmin，tmax，KB，EB)来确定用于即将进行的充电过程的充电电流(I)，并根据所确定的充电电流(I)来执行充电过程。

Description

用于给机动车的蓄能器充电的方法、控制装置和机动车
技术领域
本发明涉及一种用于在机动车外部的充电装置上给机动车的蓄能器充电的方法。本发明还涉及一种用于控制充电过程的控制装置以及一种机动车。
背景技术
与电动车辆相关的一个重要方面首先在于提供所谓的快速充电功能。在此，挑战在于，尽可能快速地给这样的电动车的蓄能器、尤其是HV(高压)电池充电，而不损坏所述蓄能器。在此，发展到越来越高的、例如超过200千瓦的充电功率。由此原则上可以在短时间内将大量的能量并且由此将续驶里程充入高压电池中。
然而期望的是，能够进一步优化用于给机动车的蓄能器充电的充电方法。
文献DE 10 2016 206 743 A1描述了一种用于运行混合动力车辆的操作单元，该操作单元能够使使用者输入蓄能器的目标荷电状态或者激活蓄能器的荷电状态的自动匹配。然后，可以根据使用者的输入选择行驶模式，根据该行驶模式然后在通过机动车的内燃机行驶期间相应地给机动车的蓄能器充电。由此应提供车辆的预测的能量管理。然而，由此不能优化蓄能器在机动车外部的充电装置上的充电过程。
此外，文献EP 2 410 494 A1描述了一种用于运行充电站的方法，根据该方法在机动车驶入停车装置时机动车的使用者使用识别工具，该识别工具提供明确的标识，通过该标识使充电站的电流输出装置打开且然后为充电过程做好准备。此外，电流输出装置可以具有相应的输入装置，通过该输入装置可以由使用者方面预先给定充电参数。但是在此也没有显示出任何关于如何能够优化这样的充电过程的可能性。
此外，文献DE 10 2014 206 926 A1描述了一种用于调节车辆的牵引电池的至少一个充电参数的方法，其中，自动地检测充电站并且确定充电站的参数，并且其中，根据充电站的参数和/或根据先前的充电过程的参数或驾驶员偏好，调节或自动确认充电参数或提供充电参数以进行调节。在此，可以在存储器中存储先前的充电过程的充电参数和驾驶员偏好。充电参数例如是最大充电电流、充电时间、空调条件、电压类型等。在此，先前的充电过程也分配有相应的充电站，在所述充电站处已进行了该先前的充电过程。充电站的参数例如是所使用的充电电压、最大充电电流、价格等等。通过调用这种历史充电数据，使用者在很大程度上应不需要手动输入充电参数。但是在此也没有示出任何关于如何能够优化充电过程的可能性。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种用于在机动车外部的充电装置上给机动车的蓄能器充电的方法、一种控制装置和一种机动车，该方法、控制装置和机动车能够实现提高用于给机动车的蓄能器充电的充电过程的效率并且尤其实现了充电策略的适应情况的优化。
该目的通过具有根据各独立权利要求的特征的方法、控制装置和机动车来实现。本发明的有利的设计方案是从属权利要求、说明书以及附图的主题。
在根据本发明的用于在机动车外部的充电装置上给机动车的蓄能器充电的方法中，获取至少一个由机动车的使用者专门针对即将进行的用于给蓄能器充电的充电过程而预先给定的充电边界条件，并根据至少一个获取的充电边界条件确定用于即将进行的充电过程的充电电流，并根据所确定的充电电流执行充电过程。
在此，本发明基于以下认识，即，以最大可能的充电功率给机动车的蓄能器充电不一定也导致尽可能快地执行充电过程。这是由于，高的充电功率导致蓄能器、例如机动车的高压电池的更快速的生热/升温。在电池温度过高时，必须减小充电电流以保护各个电池单体。这可能导致，与从一开始就将充电功率选择得较小相比，在开始时高的充电功率的情况下充电过程持续更长时间。如果使用者在当前情况下例如不是想使蓄能器充满电，而是仅稍微提高蓄能器的当前荷电状态，例如提高30％的荷电状态，或者使用者当前仅有相对短的时间可用于充电，则在这种情况下可以以满充电功率、即最大可能的充电功率来充电，这是因为由于所述短时的充电不必担心或预期超过最大许可的电池温度并由此导致必需降低充电功率。相反，如果使用者希望在充电过程中非常多地给蓄能器充电，例如充90％，则对于这种充电过程例如一开始就可以选择比最大可能的充电功率低的充电功率，使得即使预期更长的充电时间，也不会出现导致需要降低充电功率的对确定电池温度的超过。以这种方式，即使不以最大可能的充电功率充电，也可以有效地缩短充电时间。本发明利用了这些认识，其方式是，通过使用者针对特殊的即将进行的充电过程恰好可以预先给定这样的充电边界条件。由此，考虑这些边界条件或其中的至少一个在充电过程之前便已能确定充电电流，通过该充电电流可以特别有效地设计随后执行的充电过程。换句话说，通过考虑至少一个由使用者预先给定的充电边界条件，可以匹配于情况地优化地设计充电过程或充电策略。在此，可以关于充电时间进行这种优化，如在上面提到的例子中说过的，然而也可以关于其他目标参量进行优化，例如成本、功率损失等，如稍后还要更详细地阐述的。
机动车的蓄能器优选是机动车的电池、尤其是高压电池。机动车本身例如可以是电动车辆和/或混合动力车辆。机动车外部的充电装置在此例如可以是充电桩或感应式充电板、墙盒、家用电源接头等。一般地，充电装置可以是公共充电装置或者也可以是机动车使用者的私人充电装置。此外，充电装置可以是传导式充电装置、例如用于机动车的有线充电的传导式充电装置，或者是被设计用于以非接触方式将能量传输到机动车蓄能器的充电装置，例如电容式或感应式充电装置。
为了为使用者提供用于预先给定至少一个充电边界条件的可能性，此外可以提供合适的输入可能性、尤其是使用者接口/用户界面，使用者可以通过该使用者接口输入至少一个充电边界条件。在此，这种输入可能性优选可以通过机动车本身提供，例如通过机动车中的操作显示器提供，或者也可以通过充电装置和/或通过使用者的移动通信设备提供。在此，充电电流的确定优选通过机动车、尤其通过机动车的控制装置来执行。如果例如由充电装置的使用者接口和/或使用者的移动通信设备的使用者接口获取充电边界条件，则优选地由充电装置和/或移动通信设备将所述由使用者预先给定的至少一个充电边界条件传达给机动车或机动车的充电装置。
此外，充电电流的确定也可以间接地理解为充电功率的确定。换句话说，根据所述至少一个获取的充电边界条件也可以确定充电功率，根据该充电功率来执行充电过程，其中，由所确定的充电功率必然也得出用来执行充电过程的充电电流，这是因为充电电压通常是预先给定的并且在充电持续时间期间通常是固定的。
此外，可以根据所确定的充电电流如此实施充电过程，即，使得在充电过程期间供应给蓄能器的充电电流不必一定在整个充电过程期间是恒定的，而是例如也可以变化。在此，充电电流的确定不必一定理解为单个的电流值，而是例如也可以理解为随时间变化的充电电流的确定。也不必完全以所确定的充电电流实施充电过程，而是例如也可以在充电过程期间、尤其是根据调节环路重新调整充电电流，如在后面详细阐述的那样。然而至少在充电过程开始时给蓄能器供应与所确定的充电电流相对应的充电电流。换句话说，至少在充电过程开始时将所确定的充电电流设定为充电电流用以给蓄能器充电。
在本发明的一种有利的设计方案中，至少一个充电边界条件是以下中的至少一个：
-蓄能器的目标荷电状态，蓄能器在充电过程之后应至少具有该目标荷电状态；
-最小续驶里程，在充电过程之后机动车在预先给定的行驶条件下应至少能达到该最小续驶里程；
-目标充电时间，充电过程应最小地和/或最大地持续该目标充电时间；
-价格和/或效率条件，根据该价格和/或效率条件应使用于充电过程的成本和/或功率损失减到最小；
-空调边界条件，该空调边界条件说明，在充电过程期间是否应实施机动车的内部空间的空气调节。
特别有利的是，通过使用者可预先给定蓄能器的目标荷电状态或最小续驶里程。目标荷电状态和最小续驶里程这两个参量在此基本上是等效的。如果使用者例如预先给定在充电过程之后机动车在预先给定的行驶条件下应至少能达到的最小续驶里程，则由该预先给定的最小续驶里程通过机动车确定等效的目标荷电状态，并且将该所确定的目标荷电状态确定为至少一个由使用者预先给定的充电边界条件。在此，预先给定最小续驶里程而不是直接预先给定目标荷电状态的预设可能性是对使用者友好的，这是因为使用者不必自己估计，为了达到确定的续驶里程需要哪种荷电状态。在此，预先给定的行驶条件可以是事先定义的标准行驶条件并且例如规定/指定每单位路程/距离的平均能耗。但是，这种预先给定的行驶条件也可以借助历史行驶数据而使用者个性化地确定。换言之，通过这种历史行驶数据也可以规定，每个驶过的单位路程的能耗典型有多大。在此，由现有技术已知许多不同的可能性，这些可能性基于预先给定的、机动车在给定的行驶条件下至少应能达到的最小续驶里程可以确定蓄能器的相应的最小荷电状态或目标荷电状态，从而对此不进一步详细探讨。最终，因此蓄能器的目标荷电状态可由使用者预先给定，尤其是直接通过输入这种目标荷电状态或间接地通过预先给定所希望的最小续驶里程来预先给定。这种预给定参数或者充电边界条件特别有益于优化充电策略。因为正是该目标荷电状态决定了所需的充电时间以及也决定了蓄能器在充电过程期间由此导致的生热。如果例如由使用者预先给定相对较小的目标荷电状态，则可以调用满充电功率，以便例如使充电时间最小化，相反，在目标荷电状态相对较高的情况下由于热效应则可以相应地相对于最大可能的充电功率减小充电功率以同样用于使充电时间最小化。即，如果事先已知，使用者是想给其机动车充满电还是仅想部分充电、尤其是小部分地充电，则可以明显更好且更有效地实施充电过程。
目标充电时间的预先给定也是特别有利的。如果使用者例如知道他现在至少有45分钟不需要使用其机动车，则可以充分利用该时间用于给蓄能器充电，并且例如以比当仅有例如25分钟的充电时间可供用于给蓄能器充电时明显更小的电流给蓄能器充电。由此又可以显著降低在充电期间蓄能器的负荷。附加地，也降低作为废热出现的能量损失和冷却需求，由此能够提高车辆的效率。因此，不仅可以提供关于充电速度的优化，而且例如也可以提供关于充电效率的优化。相应地，使用者也可以直接预先给定这样的价格条件和/或效率条件。根据这样的条件，使用者能够断定，充电过程应在能量效率方面被优化。相应地，于是可以如此确定充电电流，使得在以该充电电流充电时在充电过程期间例如使在充电时损失的功率损失最小化。功率损失的这种最小化典型地可以通过选择尽可能小的充电功率并且相应地选择尽可能小的充电电流来实现。小的充电电流典型地也对蓄能器的负荷状态产生积极的影响并且由此对其使用寿命产生积极的影响。通过使功率损失最小化，典型地也可以使充电过程的价格最小化，尤其是在给定的放电状态下。在此，这样的价格一方面可以涉及在公共充电桩上待支付的充电成本，或者也可以涉及在家用充电装置、例如墙盒或家用电源接头上给机动车充电时的电价。然而，为了能够在适当的充电时间内充电，可以为充电电流预先给定最小值，在充电过程期间不会低于该最小值。然而，通过这种价格或效率条件，使用者还能够规定，要根据充电装置的结算模式/计费模式提供充电策略。如果根据这种结算模式例如根本不是对已充的功率计费，而是例如根据充电时间来结算，或者使用者具有一种统一价格的电价，则可以相应地在充电时优化其他的参量，例如通过合适选充电电流使充电时间最小化，而不是使功率、尤其不是使功率损失最小化。如果根据与功率不同的参量确定被充电流的价格，则可以根据结算模式相应地将充电电流选择成，使得被充电流的价格最小化。然而，除了这种效率条件之外，使用者还可以同时给出目标荷电状态和/或目标充电时间。如果例如预先给定目标荷电状态，那么可以对相应的蓄能器进行充电，直至达到该目标荷电状态，而且是尽可能高能效地。当目标充电时间被预先给定，使得在预先给定的目标充电时间内进行能效的优化时，也可以进行这样的能效优化。
此外还有利的是，可由使用者来预先给定空调条件。因此，空调条件可以指明，在充电过程期间是否要对汽车内部空间进行空气调节。如果要对汽车内部空间进行空气调节，则在充电过程期间提供相应更少的用于冷却蓄能器的冷却功率。这于是同样可以以有利的方式在确定充电电流时被考虑。空调条件尤其总是被选择为，使得在整个充电过程期间不超过用于蓄能器的预先给定的温度限值，尤其是不必为此在其间减小充电功率或充电电流，以便不超过该温度限值。通过给出这样的空调边界条件，也就能够明显更精确地确定这种最大可能的充电电流并且由此又提供明显更好的情况匹配。
如已经提到的，使用者优选不仅可以预先给定上述充电边界条件中的一个，而且例如也可以预先给定充电边界条件中的多个。在此，此外有利的是，如果由使用者既预先给定目标充电时间又预先给定目标荷电状态或最小续驶里程作为至少一个充电边界条件，则根据由使用者预先给定的目标充电时间限制使用者对于选择目标荷电状态和/或最小续驶里程的选择可能性，和/或根据由使用者预先给定的目标荷电状态和/或根据最小续驶里程限制使用者对于选择目标充电时间的选择可能性。
换句话说，如果由使用者例如预先给定目标荷电状态，则通常不能在任意短的充电时间内实现这种目标荷电状态，这是因为在充电时最大可达到的充电功率向上受限。如果使用者例如另一方面预先给定了相对较短的目标充电时间，则在该短的目标充电时间内即使在最大可能的充电功率下也不能达到每个任意高的目标荷电状态，这当然取决于蓄能器的起始荷电状态。换句话说，在这种情况下，在这种充电时间期间最多可充入蓄能器中的充电量是有限的。例如可以规定，使用者首先预先给定目标荷电状态和目标充电时间，并且随后由机动车或其控制装置检查，这些预先给定的目标指定是否相互兼容或者是否可以同时实现。如果不兼容或者不能同时实现，则可以相应地提示使用者，修改作为目标参量的目标充电时间或目标荷电状态。但是也可以首先由使用者预先给定一个设定、例如目标充电时间，并且随后作为目标荷电状态的选择可能性仅还可以为使用者进行预先给定提供相应受限的选项。
这具有的较大优点是，如果确定的目标指定不是相互兼容的，则可以同时通知使用者。如已经提到的那样，此外有利的是，根据当前可能的最大充电功率(利用其蓄能器在即将进行的充电过程期间当前可以最大地充电)确定对有关的选择可能性的限制。正是在涉及目标荷电状态和目标充电时间时，在其兼容性方面，最大可能的充电功率或等效的最大可能的充电电流是限制因素。在此，可以将机动车所规定的充电功率预先给定为最大可能的充电功率。然而有利的是，在考虑其他参数、尤其是电池温度的情况下，当前确定这样的最大可能的充电功率，如接下来要详细阐述的。相应地，当前可能的最大充电功率(蓄能器在即将进行的充电过程期间可以以该当前可能的最大充电功率被充电)可以与为机动车规定的最大可能的充电功率有偏差，尤其是小于该为机动车规定的最大可能的充电功率。例如，该当前可能的最大充电功率可以被定义为，使得在以这样的最大可能的充电功率或对应的最大可能的充电电流充电时在整个充电过程期间不出现超过蓄能器的上述温度限值，而在此期间不必降低充电功率或充电电流。
反过来，即使使用者预先给定了目标荷电状态和目标充电时间，也可以使两个给定目标彼此毫无问题地协调一致，并且仍然存在例如关于充电能效的优化余地。例如，即使不以当前最大可能的充电功率或当前最大可能的充电电流来充电，也可以实现所提到的给定目标。在这种情况下，能够将充电电流确定得小到，刚好还实现所述的给定目标。由此可以有利地实现给定目标并且同时可以优化充电过程的能效，使蓄能器的负荷最小化并且同样使充电过程的成本最小化。
特别有利的是，如根据本发明的另一有利的设计方案规定的那样，根据至少一个充电边界条件预先给定在充电过程期间在遵守至少一个充电边界条件的情况下要优化的优化参量，并根据预先给定的优化参量确定充电电流。例如，作为充电边界条件，如所描述的那样，可以由使用者预先给定目标荷电状态和目标充电时间，以及例如还预先给定空调边界条件。在这些预先给定的条件内，于是可以如此确定充电电流，即，使得例如能效作为优化参量，也就是说例如使在充电过程中产生的功率损失最小化。但是反过来也可以由使用者预先给定，该使用者不注重能效的优化并且要达到特定的目标荷电状态。相应地，于是可以例如确定充电时间作为优化参量，并且此外如此选择充电电流，即，使得充电过程的充电时间最小化。在预先给定充电时间的情况下，例如也可以使作为优化参量的荷电状态最大化。因此，有利地在给定的充电边界条件下总是可以在充电过程期间优化至少一个优化参量。在此，在预先给定哪个充电边界条件时应优化哪个优化参量，这可以事先确定，也就是说通过机动车的控制装置本身预先给定，或者也可以通过使用者预先给定，至少在在基于由使用者预先给定的充电边界条件选择优化参量时还存在一定余地的情况下。
因此特别有利的是，在充电过程期间作为优化参量使蓄能器的荷电状态最大化，尤其是至少在不预先给定目标荷电状态和/或最小续驶里程作为充电边界条件时，和/或使充电时间最小化，尤其是至少在不预先给定目标充电时间作为充电边界条件时，和/或使在充电期间的充电成本和/或功率损失最小化。例如，如果使用者不预先给定目标荷电状态，而是仅预先给定目标充电时间，则可以在遵守目标充电时间的情况下使目标荷电状态最大化。反过来，当通过使用者仅预先给定目标荷电状态、而不预先给定目标充电时间时，同样也适用。在这种情况下，可以如此确定充电电流，即，使充电时间最小化。如果使用者例如预先给定两个参量并且在此还存在余地，则可以在遵守两个给定目标的情况下这样选择充电电流，即，使得充电成本和/或功率损失最小化。但是，使用者也可以将充电成本和/或功率损失或者其最小化作为最高优先级来指定，从而然后相应地如此设计充电过程，尤其是如此选择充电电流，即，使得优选在遵守确定的最小充电电流的情况下使功率损失或者价格最小化。因此，可有利地在考虑使用者可通过充电边界条件规定的使用者期望的情况下优化所述优化参量之一，并且由此最佳地适应情况地设计充电策略。
在本发明的另一有利的设计方案中，确定蓄能器的至少一个当前状态参数、尤其是当前温度，并根据至少一个当前状态参数确定充电电流。考虑这样的状态参数、尤其是蓄能器的当前温度能够有利地实现，这样确定充电电流，即，使得该充电电流在整个充电过程期间不导致蓄能器的过度的温度升高，尤其是不导致如下的温度升高，该温度升高导致超过上面提到的、为蓄能器规定的温度限制。相应地，由此也可以特别匹配情况地始终确定最大可能的充电电流或最大可能的充电功率，其可能相应地也可小于为机动车所规定的最大许可的充电功率。但是，在确定这样的当前最大可能的充电功率或对应的当前最大可能的充电电流时，不仅考虑蓄能器的当前温度是特别有利的，而且特别有利的是例如考虑上述的空调边界条件，以便确定在充电过程期间有多少冷却功率可供用于冷却蓄能器。由此能够有利地进一步优化充电策略。
在本发明的另一有利的设计方案中，在充电过程期间检查，是否可遵守至少一个预先给定的充电边界条件，如果不能遵守，则改变或调整充电电流。在此，不仅可以检查是否可遵守预先给定的充电边界条件，而且可能例如也检查在遵守这些充电边界条件的情况下是否可优化或可进一步优化预先给定的优化参量。如果例如在充电过程的进程中断定，蓄能器的温度升高比预测的更小，则可以在充电过程期间相应地提高充电电流，以便例如进一步减小充电时间。如果例如相反地断定，蓄能器在充电过程期间的温度提高大于预期或者充电过程之前的预测，则即使预期不会超过为蓄能器所规定的温度限值，也可以相应地减小充电电流，以便优化关于充电过程的能效或成本的预给定参数。通过这种调控亦即可以有利地即便在充电过程期间也还匹配充电电流，以便确保遵守至少一个预先给定的充电边界条件和/或也优化预先给定的优化参量。通过这种调整可能性，在充电过程期间也可以相应地进一步优化充电策略。
此外，本发明还涉及一种控制装置，该控制装置用于控制在机动车外部的充电装置上给机动车的蓄能器充电的充电过程。在此，控制装置设计用于，根据至少一个获取的、由机动车的使用者专门针对即将进行的用于给蓄能器充电的充电过程而预先给定的充电边界条件来确定用于即将进行的充电过程的充电电流，并根据所确定的充电电流来执行充电过程。
对于根据本发明的方法及其设计方案所描述的优点以相同的方式适用于根据本发明的控制装置。
本发明还包括按照本发明的控制装置的改进方案，其具有如已经结合按照本发明的方法的改进方案描述过的特征。出于这个原因，在此不再描述根据本发明的控制装置的相应的改进方案。
此外，本发明还涉及一种具有根据本发明的控制装置或其设计方案之一的机动车。
根据本发明的机动车优选设计为汽车，尤其是轿车或载重汽车，或设计为乘用公共汽车或摩托车。
本发明还包括所描述的实施方式的特征的组合。
附图说明
下面描述本发明的实施例。为此示出：
图1示出根据本发明的一个实施例的具有控制装置的机动车在机动车外部的充电装置上的充电过程期间的示意图；和
图2示出了用于说明根据本发明的一个实施例的用于给机动车的蓄能器充电的方法的流程图。
具体实施方式
下面阐述的实施例是本发明的优选实施方式。在实施例中，实施方式的所描述的各部件分别是本发明的各个可彼此独立地看待的特征，这些特征也分别彼此独立地改进本发明。因此，本公开也应包括实施例的特征的除了所示组合之外的组合。此外，所描述的实施方式也可以通过本发明的已经描述的特征中的其它特征来补充。
在附图中，相同的附图标记分别表示功能相同的元件。
图1示出根据本发明的一个实施例的机动车10的示意图，该机动车具有控制装置12，该控制装置用于控制在机动车外部的充电装置16上对机动车10的蓄能器14充电的充电过程。此外，机动车10可以具有输入装置18、例如触摸屏或其他输入装置，机动车的使用者20可以通过该输入装置进行输入，并且尤其是使用者20可以通过该输入装置预先给定至少一个专门针对即将进行的用于给蓄能器14充电的充电过程设置的充电边界条件。通过输入装置18可相应获取的至少一个充电边界条件然后可以相应地由机动车10的控制装置12分析处理，并且根据该分析处理可以有利地确定充电电流I，利用该充电电流在充电过程中随后对蓄能器14充电。通过考虑至少一个由使用者20预先给定的充电边界条件，可以根据情况优化用于给蓄能器14充电的充电策略。这现在在下面借助图2详细解释。
图2在此示出根据本发明的一个实施例的、用于说明用于在机动车外部的充电装置16上对机动车10的蓄能器14充电的方法的流程图。在此，该方法在步骤S10中开始，在该步骤中开始充电过程。然而，在该时间点，机动车10的蓄能器14还未被充电。充电过程的开始例如可以是预备性的初始化过程，在该初始化过程中例如充电插头被插到机动车10处和/或通过使用者20操纵起动按钮、执行授权过程，或者以其它方式向机动车10的控制装置12通知即将进行的充电过程或通过被构造用于实施相应的充电辅助功能的控制装置12引入即将进行的充电过程。随后在步骤S12中进行使用者询问。在该使用者询问的过程中询问使用者20，他是否想要为即将进行的充电过程预先给定特定的充电边界条件。这些充电边界条件可以由使用者20通过使用者接口、例如由机动车10提供的输入装置18进行输入。这样的充电边界条件例如是蓄能器14在充电过程之后至少应具有的目标荷电状态SOCZ，或最小续驶里程kmZ，该最小续驶里程在充电过程之后以机动车10和预先给定的行驶条件应至少可达到。如果由使用者20预先给定了这样的最小续驶里程kmZ，则可以由该最小续驶里程又确定相应的最小荷电状态SOCZ。作为另外的充电边界条件，使用者20也可以预先给定最小充电时间tmin和/或最大充电时间tmax。在此，该最小充电时间tmin规定，即将进行的充电过程至少应持续由该最小充电时间tmin规定的充电时间，而最大充电时间tmax指明，即将进行的充电过程应持续该最大持续时间tmax。作为另外的充电边界条件，使用者20也可以预先给定空调条件KB。该空调条件例如规定了，在充电过程期间是否应附加地也对机动车10的内部空间进行内部空间空气调节。作为另外的充电边界条件，也可以由使用者20预先给定价格和/或效率条件EB。根据这种效率条件EB，使用者20例如也可以规定或说明在充电过程期间能效设定值应有多高。例如，使用者20可以为此选择多个可选等级中的一个，例如低能效、中等能效和高能效。根据这种效率条件EB，使用者20例如可以替代地或附加地也规定或说明，是否应该根据由充电装置16提供的当前的结算模式来调整充电策略，以使充电成本最小化。
使用者20可以响应于步骤S12中的使用者询问预先给定所述充电边界条件中的一个或多个或所有所述充电边界条件。这些参数中的特定参数、例如上述结算模式不必一定由使用者20输入，而是也可以例如如果可以的话自动地通过数据库或通过机动车10与充电桩16的通信被读入。如果使用者20未预先给定所提到的边界条件(此外不必一定是这种情况)，那么可以采用用于给机动车10充电的标准参数。如果使用者现在已规定了所述充电边界条件中的一个或多个，则在步骤S14中将由使用者20给出的或预先给定的充电边界条件传输给机动车10的控制装置12。此外，也可以在步骤S16中检测蓄能器14的状态参量Z、例如蓄能器14的当前温度、蓄能器14的当前荷电状态等，并且同样在步骤S14中将其传输给控制装置12。控制装置12还可以具有存储器，在该存储器中存储有预先给定的函数、图像、特性曲线族、查找表、算法或其他规则，按照所述函数、图像、特性曲线族、查找表、算法或其他规则，控制装置12现在根据所述输入参量、即根据由使用者20规定的充电边界条件以及可选地根据蓄能器14的状态参数Z在步骤S18中确定充电电流I，根据该充电电流执行用于对蓄能器14充电的充电过程。为了该目的，该充电过程然后相应地在步骤S20中开始并且以在步骤S18中确定的充电电流I对蓄能器14充电。可选地，此外可以在步骤S22中检查，是否可以达到预先给定的目标参量，尤其是是否可以遵守由使用者20预先给定的充电边界条件。如果情况并非如此，则转入步骤S24，在该步骤中进行电流调整。换句话说，在步骤S24中基于尤其是可以持续地在充电过程期间并且也可以在充电过程之前检测的、蓄能器14的当前状态参数Z确定，例如又根据之前描述的函数、特征曲线族、算法等确定：必须调节什么样的充电电流，以便能实现由使用者预先给定的边界条件和/或由此可以进一步优化所述边界条件中的确定的边界条件，例如荷电状态、充电时间或能效。该过程可以在重复执行的调节环路中执行。也就是说，可以调整在步骤S24中新确定的充电电流并且由此对蓄能器14充电，并且又在步骤S22中检查，现在是否能够达到预先给定的目标参量。如果能达到，那么在步骤S26中以调整的充电电流继续充电过程。在此也可以再次连接根据步骤S22的检查，然而为了清楚起见，这在图2中不再详细示出。然后最终如此长时间地继续充电过程，直至根据步骤S28中的确定的结束条件结束充电过程。该结束条件例如可以是，达到了由使用者20作为充电边界条件预先给定的目标参量和/或满足了某个中断标准，例如当使用者20由于某个其它原因提前中断充电过程时。
根据所述方法，使用者20现在有利地具有这样的可能性，即，在充电过程开始之前输入确定的参数、即上面提到的充电边界条件并且因此为控制充电过程的控制装置12预先给定所述确定的参数。使用者例如即可预先给定在充电过程之后的续驶里程或目标荷电状态以及所需的充电持续时间，以及可选地也可预先给定其它的边界条件。由此现在可以有利地为客户且首先为蓄能器14最优地实施充电过程。如果使用者20例如知道他至少有45分钟不需要用到车辆，则电池、即蓄能器14可以以比充电时间应当仅为例如25分钟时明显更小的电流I充电。由此显著地降低了电池的负荷。附加地，作为废热出现的能量损失和冷却需求被降低，由此车辆的效率能够被提高。另一效果是，例如在低目标荷电状态、例如30％的荷电状态(SOC)下，可以调用全部充电功率，而在高目标荷电状态(例如90％的SOC)下，由于热效应，可以降低电功率以有利于更快的充电时间。这基于如下原因，即：在高充电功率时也引起电池的更快和更高的生热。在特别是可作为状态参数Z如上所述地被检测到的、过高的电池温度时，通常减小充电电流以保护各个电池单体。这是不期望的，因为这可能导致，在待充能量很大时，与一开始就降低充电功率相比，以初始时高的充电功率进行充电过程所持续的时间更长。这现在可以通过考虑由使用者预先给定的充电边界条件而有利地避免，这是因为可以在匹配于这些目标参量的情况下一开始就这样调节充电功率或充电电流I，使得蓄能器14的温度在整个充电持续时间上不超过该临界温度，也无需在该过程期间修改充电功率。
以这种方式例如可以使充电时间最小化，但也可以替代地或附加地优化其他参量，例如能效。附加地，高的充电功率会损坏各个电池单体并且由于更高的功率损失也产生更大的能量损失，这降低了效率。因此，在考虑由使用者预先给定的充电边界条件的情况下，相应地可在遵守所述边界条件的情况下也附加地在充电时通过相应地调整充电电流来实施能效的优化。在调整充电电流时也可以有利地考虑充电桩的当前结算模式。如果可以的话，还可以通过数据库、例如所述结算模式或通过与充电桩16的通信自动地读取特定参数、特别是规定充电边界条件的那些参数。
总之这些例子示出了，如何能够通过本发明为高压电池的最佳充电过程提供一种适应性的充电方法，该充电方法通过考虑由使用者规定的充电边界条件能够实现充电策略的适应情况的优化。

Claims (9)

1.一种用于在机动车外部的充电装置(16)上给机动车(10)的蓄能器(14)充电的方法，
其特征在于，
获取由机动车(10)的使用者(20)专门针对即将进行的用于给蓄能器(14)充电的充电过程而预先给定的至少一个充电边界条件，根据所获取的至少一个充电边界条件确定用于即将进行的充电过程的充电电流，并根据所确定的充电电流执行充电过程，
其中，所述至少一个充电边界条件包括蓄能器(14)的目标荷电状态和目标充电时间，
其中，如果由使用者(20)作为至少一个充电边界条件既预先给定目标充电时间也预先给定目标荷电状态，那么根据由使用者(20)预先给定的目标充电时间限制使用者(20)对于选择目标荷电状态的选择可能性，和/或根据由使用者(20)预先给定的目标荷电状态限制使用者(20)对于选择目标充电时间的选择可能性。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述至少一个充电边界条件还包括以下中的至少一个：
-在充电过程之后在预先给定的行驶条件下利用机动车(10)应该至少能达到的最小续驶里程；
-价格和/或效率条件，根据所述价格和/或效率条件应使用于充电过程的成本和/或功率损失减到最小；以及
-空调边界条件，该空调边界条件说明在充电过程期间是否应实施机动车(10)的内部空间的空气调节。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
根据在即将进行的充电过程期间当前最大能用于给蓄能器(14)充电的、当前可能的最大充电功率来确定所述限制。
4.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
根据所述至少一个充电边界条件预先给定在充电过程期间在遵守所述至少一个充电边界条件的情况下要优化的优化参量，并根据所预先给定的优化参量确定充电电流。
5.根据权利要求4所述的方法，
其特征在于，
在充电过程期间作为优化参量
-使所述蓄能器(14)的荷电状态最大；和/或
-使充电时间最小；和/或
-使在充电期间充电成本和/或功率损失最小。
6.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
确定所述蓄能器(14)的至少一个当前状态参数，并根据所述至少一个当前状态参数确定充电电流。
7.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
在充电过程期间检查，是否能遵守预先给定的至少一个充电边界条件，如果不能遵守，则改变充电电流。
8.一种控制装置(12)，用于控制在机动车外部的充电装置(16)上给机动车(10)的蓄能器(14)充电的充电过程，
其特征在于，
所述控制装置(12)被设计用于，根据所获取的、由所述机动车(10)的使用者(20)专门针对即将进行的用于给蓄能器(14)充电的充电过程而预先给定的至少一个充电边界条件确定用于即将进行的充电过程的充电电流，并根据所确定的充电电流来执行所述充电过程，
其中，所述至少一个充电边界条件包括蓄能器(14)的目标荷电状态和目标充电时间，
其中，在由使用者(20)预先给定目标充电时间和目标荷电状态中的第一者之后，根据由使用者(20)预先给定的所述第一者限制使用者(20)对于选择目标充电时间和目标荷电状态中的第二者的选择可能性。
9.一种机动车(10)，具有根据权利要求8所述的控制装置(12)。
CN202010405926.4A 2019-05-14 2020-05-14 用于给机动车的蓄能器充电的方法、控制装置和机动车 Active CN111942219B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019207002.7A DE102019207002A1 (de) 2019-05-14 2019-05-14 Verfahren zum elektrischen Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, Steuereinrichtung und Kraftfahrzeug
DE102019207002.7 2019-05-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111942219A CN111942219A (zh) 2020-11-17
CN111942219B true CN111942219B (zh) 2023-11-03

Family

ID=73018809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010405926.4A Active CN111942219B (zh) 2019-05-14 2020-05-14 用于给机动车的蓄能器充电的方法、控制装置和机动车

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11267359B2 (zh)
CN (1) CN111942219B (zh)
DE (1) DE102019207002A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112406594A (zh) * 2020-11-20 2021-02-26 赫胜(山东)智能产业技术研究院有限公司 一种户外用壁挂式充电桩
CN115837856A (zh) * 2021-09-22 2023-03-24 北京车和家信息技术有限公司 车辆充电成本确定方法、装置、设备及存储介质
GB2612119A (en) * 2021-10-22 2023-04-26 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle charging control
DE102021128805A1 (de) * 2021-11-05 2023-05-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Laden einer Traktionsbatterie eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, Fahrzeug und Ladevorrichtung
DE102021006258A1 (de) 2021-12-20 2023-06-22 Mercedes-Benz Group AG Verfahren zum Laden eines Hochvolt-Energiespeichers eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mit einem Ladeprofil
DE102022100139A1 (de) 2022-01-04 2023-07-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung, Fortbewegungsmittel und Verfahren zum Laden eines Traktionsenergiespeichers eines elektrisch antreibbaren Fortbewegungsmittels
DE102022204805A1 (de) 2022-05-16 2023-11-16 Psa Automobiles Sa Verfahren und System zum Laden einer Kraftfahrzeugbatterie
DE102022124443A1 (de) 2022-09-23 2024-03-28 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum elektrischen Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, Steuereinrichtung und Kraftfahrzeug
DE102022127917A1 (de) 2022-10-21 2024-05-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Laden einer Antriebsbatterie eines Elektrofahrzeugs

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105083026A (zh) * 2015-08-21 2015-11-25 奇瑞汽车股份有限公司 充电电流的控制方法和装置
CN105680541A (zh) * 2016-03-28 2016-06-15 西安特锐德智能充电科技有限公司 一种低温充电策略的充电方法
CN106004477A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 武汉中原弘仁新能源科技有限公司 基于大数据云计算的充电桩后台管理系统及方法
CN107128204A (zh) * 2017-06-02 2017-09-05 成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司 一种电动车充电控制方法及系统
CN107139762A (zh) * 2017-06-05 2017-09-08 吉林大学 一种电动汽车优化充电控制方法及其系统
CN108781351A (zh) * 2016-05-06 2018-11-09 奥迪股份公司 机动车与充电站的分配
CN109035061A (zh) * 2017-06-08 2018-12-18 奥迪股份公司 机动车能量存储装置充电过程的控制方法、控制装置、充电管理装置、服务器装置和机动车
CN109414999A (zh) * 2016-07-04 2019-03-01 宝马股份公司 在功率减小的情况下用于控制一组车辆的充电的方法
CN109693506A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 郑州宇通客车股份有限公司 一种电动汽车及其车内温度调节方法、系统

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5228322B2 (ja) * 2006-08-30 2013-07-03 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置の劣化評価システム、車両、蓄電装置の劣化評価方法およびその劣化評価方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
US8116915B2 (en) * 2008-03-03 2012-02-14 University Of Delaware Methods and apparatus using hierarchical priority and control algorithms for grid-integrated vehicles
US8629657B2 (en) * 2009-12-31 2014-01-14 Tesla Motors, Inc. State of charge range
EP2410494A1 (de) 2010-07-21 2012-01-25 Scheidt & Bachmann GmbH Verfahren zum Betrieb einer Stromtankstelle
FR2967303B1 (fr) * 2010-11-05 2013-04-12 Renault Sa Procede de charge pour une batterie d'alimentation d'un moteur d'entrainement d'un vehicule automobile
DE102011109422A1 (de) * 2011-08-04 2013-02-07 Daimler Ag Verfahren zum Aufladen einer Batterie eines Fahrzeuges
CN104205553B (zh) * 2012-03-21 2017-11-10 丰田自动车株式会社 电动车辆、电力设备及电力供给系统
US9321357B2 (en) * 2012-03-30 2016-04-26 Elwha Llc Method and apparatus for supplying auxiliary electrical power to an electric or hybrid vehicle
WO2014048463A1 (de) * 2012-09-26 2014-04-03 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung mit stationären pufferbatterie zum laden elektrischer energiespeicher und verfahren
US9024571B2 (en) * 2012-09-28 2015-05-05 Honda Motor Co., Ltd. Charging of electric vehicles based on historical clean energy profiles
JP5895912B2 (ja) * 2013-09-11 2016-03-30 トヨタ自動車株式会社 車載バッテリの充電システム及び車載バッテリの充電方法
GB2522648A (en) * 2014-01-31 2015-08-05 Nokia Technologies Oy An apparatus, method and computer program for enabling charging of a vehicle
DE102014206926A1 (de) 2014-04-10 2015-10-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen mindestens eines Ladeparameters einer Traktionsbatterie eines Fahrzeugs
US9475398B2 (en) * 2014-05-08 2016-10-25 Cummins, Inc. Optimization-based predictive method for battery charging
KR101736475B1 (ko) * 2015-02-04 2017-05-16 한화테크윈 주식회사 전기 차량
WO2017083630A1 (en) * 2015-11-11 2017-05-18 Rivian Ip Holdings, Llc Systems and methods for monitoring and enhancing utilization of batteries for electric vehicles
DE102016206743A1 (de) 2016-04-21 2017-10-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Bedieneinheit für den Betrieb eines Hybrid-Fahrzeugs
GB2568466B (en) * 2017-11-13 2022-01-05 Jaguar Land Rover Ltd Determining a minimum state of charge for an energy storage means of a vehicle
US11014466B2 (en) * 2018-01-12 2021-05-25 Johnson Controls Technology Company Building energy optimization system with battery powered vehicle cost optimization
US10562406B2 (en) * 2018-03-12 2020-02-18 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. System and method for autonomous charging of an autonomous vehicle
JP7401455B2 (ja) * 2018-04-13 2023-12-19 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 最適化システム及び最適化方法
US11325494B2 (en) * 2019-02-25 2022-05-10 Toyota Research Institute, Inc. Systems, methods, and storage media for determining a target battery charging level for a drive route

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105083026A (zh) * 2015-08-21 2015-11-25 奇瑞汽车股份有限公司 充电电流的控制方法和装置
CN105680541A (zh) * 2016-03-28 2016-06-15 西安特锐德智能充电科技有限公司 一种低温充电策略的充电方法
CN108781351A (zh) * 2016-05-06 2018-11-09 奥迪股份公司 机动车与充电站的分配
CN106004477A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 武汉中原弘仁新能源科技有限公司 基于大数据云计算的充电桩后台管理系统及方法
CN109414999A (zh) * 2016-07-04 2019-03-01 宝马股份公司 在功率减小的情况下用于控制一组车辆的充电的方法
CN107128204A (zh) * 2017-06-02 2017-09-05 成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司 一种电动车充电控制方法及系统
CN107139762A (zh) * 2017-06-05 2017-09-08 吉林大学 一种电动汽车优化充电控制方法及其系统
CN109035061A (zh) * 2017-06-08 2018-12-18 奥迪股份公司 机动车能量存储装置充电过程的控制方法、控制装置、充电管理装置、服务器装置和机动车
CN109693506A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 郑州宇通客车股份有限公司 一种电动汽车及其车内温度调节方法、系统

Also Published As

Publication number Publication date
US11267359B2 (en) 2022-03-08
CN111942219A (zh) 2020-11-17
US20200361332A1 (en) 2020-11-19
DE102019207002A1 (de) 2020-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111942219B (zh) 用于给机动车的蓄能器充电的方法、控制装置和机动车
CN110077281B (zh) 一种插电式混合动力车动力电池的充电加热方法及系统
JP6156353B2 (ja) 車載電池の昇温装置および昇温方法
JP5249277B2 (ja) 車両充電装置
WO2019155751A1 (ja) 車載充電装置、及び車載充電装置の制御方法
CN102369622B (zh) 燃料电池系统、用于燃料电池系统的控制方法以及配备有燃料电池系统的车辆
JP6724701B2 (ja) 車載バッテリ充電システム
JP5704747B2 (ja) 充電制御ユニット
CN111071108A (zh) 汽车能量管理控制方法、系统、车载终端及存储介质
KR20130005537A (ko) 배터리 온도 제어를 통합한 전기 자동차의 난방 시스템 제어 방법
JP2018061337A (ja) 車載バッテリ充電システム
CN110380510B (zh) 充电调控系统
KR20210094683A (ko) 자동차의 솔라루프의 제어시스템 및 그 방법
CN113103918A (zh) 一种断开继电器的控制方法和系统
JP2022072029A (ja) 車両および電力スタンド
JP7253952B2 (ja) 車両
JP2021141775A (ja) 車載バッテリ充電システム
CN113224413A (zh) 一种电池系统的充电热管理控制方法
CN111976544B (zh) 一种用于车辆的电池热管理系统和热管理方法
CN117207849B (zh) 电动汽车主动加热控制方法、存储介质及电子设备
US20230234467A1 (en) Control apparatus
US20210188122A1 (en) Vehicle and Control Method Thereof
WO2023110719A1 (en) Battery Charging Protocols
US20230234476A1 (en) Control apparatus
US20230063011A1 (en) Vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant