DE102004009146A1

DE102004009146A1 - Verfahren zum Steuern eines elektrischen Fahrzeugsystems

Info

Publication number: DE102004009146A1
Application number: DE102004009146A
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Kariya Obayashi; Keisuke Kariya Tani
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: JP4529952B2; FR2851516A1; JP2006339165A; JP3896973B2; DE102004009146B4; US7657438B2; JP2004260908A; US20040164616A1; FR2851516B1

Abstract

Es ist ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Fahrzeugsystems mit vielen Energiequellen (101, 102, 103, 112) inklusive einem maschinengetriebenen Generator (102) offenbart. Die Energiequellen zum Zuführen von Energie zum Laden einer bordseitigen Batterie (103) werden, basierend auf einer Differenz zwischen den Energieerzeugungskosten von jeder Energiequelle (101, 102, 103, 112) und denjenigen zum Erzeugen eines Energiebetrages, der in die Batterie (103) geladen wird, bestimmt. Ferner werden die Energiebeträge, die der Batterie (103) zum Laden derselben zugeführt werden, basierend auf dem Energiebetrag, der momentan in die Batterie (103) geladen wird, bestimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Fahrzeugsystems mit einer Vielzahl an Stromversorgungsquellen inklusive einem maschinenangetriebenen Generator.
Bei Hybridfahrzeugen wird eine regenerative Bremsung allgemein zum Laden einer Batterie verwendet, es wird nämlich die Batterie mit Hilfe des regenerativen Bremsvorganges oder durch eine Maschine geladen. Brennstoff wird verbraucht, wenn die Batterie durch die Maschine geladen wird, während jedoch Brennstoff nicht verbraucht wird, wenn die Batterie durch den regenerativen Bremsvorgang geladen wird. Daher schwanken die Energieerzeugungskosten zum Laden der Batterie in Einklang mit oder abhängig von den Energiequellen. Die Energieerzeugungskosten bedeuten Fahrkosten zum Erzeugen der Energie. In einem Fall, bei dem die Energieerzeugung durch die Maschine durchgeführt wird, werden die Kosten für die Energieerzeugung durch die Erhöhungen im Brennstoffverbrauch zum Erhöhen der Maschinenleistung für die Energieerzeugung bestimmt oder bestehen aus Kosten zur Anschaffung des Brennstoffes.
Die Wirtschaftlichkeit hinsichtlich des Brennstoffes einer Maschine variiert abhängig von den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs in einem Fall, bei dem die Batterie mit der Energie geladen wird, welche durch die Maschine erzeugt wird. Es variieren nämlich die Energieerzeugungskosten zum Aufladen der Batterie von Zeit zu Zeit. Da die Energieerzeugungskosten abhängig von den Energiequellen variieren, variieren auch die Kosten der Energieerzeugung zum Zuführen von Energie zu den elektrischen Lasten in dem Fahrzeug zu unterschiedlichen Zeitpunkten.

Ein Verfahren und ein Gerät zum Bestimmen der Kosten der Batterieenergie für ein Hybridfahrzeug, welches die Batterieenergie in hohen Raten verwendet, ist in der US-6,335,610 B1 (JP-A-2002-118905) vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren werden die Kosten für die Zufuhr der Ladeenergie zu der Batterie periodisch berechnet. Wenn die Berechnung in einem langen Zyklus durchgeführt wird, beeinflussen die Informationen, welche die frühere Batterieaufladung betreffen, ausgeprägt die Berechnung. Als ein Ergebnis werden die Kosteninformationen nicht in richtiger Weise in einer rechtzeitigen Weise auf den neuesten Stand gebracht, nachdem sich die Energieerzeugungsbedingungen geändert haben. Darüber hinaus wird ein groß bemessener Speicher für die Berechnung benötigt.

Wenn die Berechnung in einem kurzen Zyklus durchgeführt wird, beeinflussen die momentanen Kosteninformationen ausgeprägt die Berechnung. Als ein Ergebnis wird der Betrag der Energie, der an früherer Stelle in die Batterie geladen wurde, nicht in den Kosteninformationen wiedergegeben. Ferner wird die Verwendung der Informationen hinsichtlich der berechneten Batterieenergiekosten in der US 6,335,610 B1 nicht vorgeschlagen.

Die Energieerzeugungskosten zum Laden der Batterie können reduziert werden, indem in wirtschaftlicher Weise die Energieerzeugung gemanagt wird. Ein effektives Energieerzeugungsmanagement wurde bisher nicht in Verbindung mit der wirtschaftlichen Verwendung des Brennstoffes geschaffen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Fahrzeugsystems zum Verbessern der Brennstoffwirtschaftlichkeit durch Managen der Energieerzeugungskosten des elektrischen Systems zu schaffen, welches effektiv exakt berechnete bordseitige Batterieenergiekosten verwendet. Ein Verfahren zum Steuern eines elektrischen Fahrzeugsystems der vorliegenden Erfindung ist dafür ausgebildet, um ein elektrisches Fahrzeugsystem zu steuern, welches Energie von einer Vielzahl von Energiequellen bzw. Stromversorgungsquellen zu bordseitigen elektrischen Lasten und einer Batterie zuführt.

Das Verfahren umfasst die Ableitung von Informationen hinsichtlich der Energieerzeugungskosten der Energiequellen und das Einstellen der Verteilung der Energiezufuhr unter den Energiequellen oder Einstellen der Energieempfangsraten der Lasten und der Batterie basierend auf den Informationen. Jeder Energieerzeugungskostenpunkt kann durch Berechnen eines Kostenpunktes der Energieerzeugungseinheit für jede Energiequelle bestimmt werden. Die Einstellung der Verteilung der Stromzufuhr oder der Energieempfangsraten wird in einer solchen Weise durchgeführt, daß die Energieerzeugungskosten reduziert werden.

Es werden den Energiequellen basierend auf den Energieerzeugungskosten der Energiequelle Prioritäten zugewiesen, so daß die Energiequellen, die Energie mit niedrigen Kosten erzeugen, größere Mengen der Energie zuführen. Es können somit die Gesamt-Energieerzeugungskosten des elektrischen Systems reduziert werden und es wird die Brennstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs verbessert.

Das oben genannte Ziel und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockschaltbild, welches ein elektrisches Fahrzeugsystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ein erläuterndes Diagramm, welches Energieerzeugungssteuervorgänge des elektrischen Fahrzeugsystems gemäß der ersten Ausführungsform wiedergibt;
3 ein Flußdiagramm, welches Energieverteilungssteuervorgänge gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
4 charakteristische Kurven, welche eine Beziehung zwischen den Energieerzeugungskosten der Batterie und denjenigen anderer Energiequellen gemäß der ersten Ausführungsform darstellen;
5 einen dreidimensionalen Plan, der eine Beziehung zwischen dem Ladezustand (SOC) der Batterie, der Änderungsrate im Ladezustand (dSOC/dt) und einen Index der Ladung (K) gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
6 ein erläuterndes Diagramm, welches den Betrieb eines Programms zum Berechnen der Energieerzeugungskosten der Batterie veranschaulicht, die in einer Energieversorgungssteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform gespeichert ist;
7 ein Flußdiagramm, welches die Schritte zum Berechnen der Energieerzeugungskosten der Batterie gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
8 ein Flußdiagramm, welches die Schritte zum Korrigieren eines kumulativen Fehlers gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht; und
9 ein Blockschaltbild, welches ein elektrisches Fahrzeugsystem mit einem anderen elektrischen System und einem Gleichstrom-zu-Gleichstrom-Umsetzer wiedergibt.
Es werden nun bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen dafür verwendet, um gleiche Komponenten und Vorrichtungen zu bezeichnen.
[Erste Ausführungsform]
Ein Steuerverfahren für ein elektrisches Fahrzeugsystem wird zum Steuern eines Energieversorgungssystems eines Hybridfahrzeugs verwendet. Ein elektrisches System 1 enthält ein Stromversorgungssystem und ist in 1 gezeigt. Eine Maschine 101 ist mit einem Generator 102 über einen Riemen 107 verbunden. Der Generator 107 ist mit einer Batterie 103 und mit Laststeuervorrichtungen 110a–110e über Stromversorgungsleitungen (PS) 108 verbunden. Die Laststeuervorrichtungen 110a, 110b und 110e steuern die Stromzufuhr zu den Lasten 111a1–111a3, 111b1–111b3, 111e1–111e3, und zwar jeweils. Die Laststeuervorrichtungen 110a, 110b und 110e enthalten Betriebsschalter (nicht gezeigt) und vielfältige Sensoren (nicht gezeigt) zur Durchführung der Steuerung. Sie steuern die Ausgangsgrößen 111a1–111a3, 111b1–111b3, 111e1–111e3 basierend auf Signalen, die von externen Vorrichtungen eingespeist werden oder auf Grund der Ausgangsgrößen der Sensoren. Sie stellen die Ausgangsgrößen ein oder starten und stoppen die Ausgabe für die Steuerung.
Eine Maschinensteuervorrichtung 104 zum Steuern der Maschine 101 ist mit einer Stromversorgungs-(PS)-Steuervorrichtung 105 verbunden. Diese sendet verschiedene Arten von Informationen hinsichtlich der Maschinenzustände inklusive der Maschinendrehzahl, die durch Sensoren detektiert werden (nicht gezeigt), zu der PS-Steuervorrichtung 105. Die Maschinensteuervorrichtung 104 erhöht auch oder vermindert auch die Ausgangsleistungen der Maschine 101 basierend auf den Befehlssignalen von der PS-Steuervorrichtung 105.
Die PS-Steuervorrichtung 105 überwacht die Zustände des Generators 102, der Batterie 103 und der PS-Leitungen 108 und steuert den Generator 102 über eine Generatorsteuervorrichtung 112. Die PS-Steuervorrichtung 105 ist mit der Generatorsteuervorrichtung 112 verbunden, und die Energieerzeugung des Stromgenerators oder Leistungsgenerators 102 wird basierend auf den Befehlssignalen von der PS-Steuervorrichtung 105 gesteuert.
Die Generatorsteuervorrichtung 112 sendet Informationen über Generatoren, inklusive dem Strom, der erzeugt wird, bzw. inklusive dem erzeugten Ausgabestrom und einer Drehzahl des Generators 102, zu der PS-Steuervorrichtung 105. Ein Batteriestromsensor 107, ein Laststromsensor 109, ein Batterietemperatursensor 113 und ein Batteriespannungssensor (nicht gezeigt) sind mit der PS-Steuervorrichtung 105 verbunden. Die PS-Steuervorrichtung 105 empfängt Informationen über Eingangs- und Ausgangsströme der Batterie, einen Laststrom, einer Batterietemperatur und einer Batteriespannung. Die PS-Steuervorrichtung 105 ist mit den Laststeuervorrichtungen 110a und 110b über Multiplex-Signalübertragungsleitungen 106 verbunden. Die Informationen werden in zwei Richtungen zwischen der PS-Steuervorrichtung 105 und den Laststeuervorrichtungen 110a und 110b über Vielfachkommunikationen gesendet.
Die Generatorsteuervorrichtung 112 empfängt Fahrzeugbremsinformationen von einem Fahrzeugcontroller (nicht gezeigt). Dieser steuert die Energieerzeugung des Generators 102 basierend auf dem Wert, welcher das Ausmaß der Bremsung anzeigt, festgelegt auf der Grundlage der Bremsinformationen. Die Generatorsteuervorrichtung 112 erzeugt eine Fahrzeugbremskraft, die für diese Steuerung erforderlich ist, und zwar durch Erhöhen des Betrages des Feldstromes in dem Generator 102, um eine regenerative Bremskraft zu liefern.
Der Fahrzeugcontroller berechnet den Betrag der Bremskraft entsprechend dem Betätigungsausmaß einer Bremsvorrichtung, welches durch einen Bremspedalsensor (nicht gezeigt) detektiert wird. Er subtrahiert den Betrag der regenerativen Bremskraft von dem Betrag der Fahrzeugbremskraft und sendet ein Befehlssignal zu einem hydraulischen Bremssystem zum Erzeugen der berechneten Bremskraft. Die Generatorsteuervorrichtung 112 bestimmt eine Erhöhung in der Energieerzeugung, die durch den regenerativen Bremsvorgang erzeugt wird, und zwar innerhalb eines Bereiches der maximalen Energieerzeugungskapazität des Generators 102. Dann stellt diese die Erhöhung innerhalb eines Bereiches der maximalen Ladekapazität der Batterie ein, welche dem Energiebetrag entspricht, der für eine vollständige Aufladung der Batterie erforderlich ist. Es steuert nämlich die Generatorsteuervorrichtung 112 die Energieerzeugung des Generators 102, der Aufladung und Entladung der Batterie 103 und auch den Energieverbrauch von jeder Last 111a1–111a3, 111b1–111b3, 111e1–111e3.
Es wird nun die Energiesteuerung des elektrischen Systems 1, welches durch die PS-Steuervorrichtung 105 durchgeführt wird, unter Hinweis auf 2 erläutert. Die Energiesteuerung umfaßt eine Energieerzeugungssteuerung und eine Energieverbrauchssteuerung. Die Energieerzeugungssteuerung umfaßt die Schritte zum Detektieren der Energiequellen, die gegenwärtig oder in aktueller Weise Energie zuführen, und auch das Bestimmen des Betrages der erzeugten Energie für jede Energiequelle. Die erzeugte Energie und der Betrag der erzeugten Energie werden als Zufuhrenergie und als Quote für die Energieverteilung von jeder Energiequelle jeweils bezeichnet. Die Steuerung umfaßt ferner einen Schritt zum Ausgeben von Befehlssignalen, die die vorbestimmten Beträge der Energie anzeigen, zu den jeweiligen Energiequellen.
Die Energiequellen enthalten die Maschine 101, das regenerative Bremssystem, die Batterie 103 und andere elektrische Systeme. Das regenerative Bremssystem funktioniert auch als ein Bestimmungsort der Stromversorgung. Eine Kombination aus dem Generator 102 und der Generatorsteuervorrichtung 112 funktioniert als ein regeneratives Bremssystem, und zwar während des regenerativen Bremsvorganges. Die Kosten für die Erzeugung der Energieeinheit werden im folgenden als Energieerzeugungskosten oder Energiekosten bezeichnet.
Die Maschine 101 schickt Energie zu den PS-Leitungen 108, und zwar über den Generator 102, wenn sie als Energiequelle arbeitet. Die Energieerzeugungskosten der Maschine, die aus einem Kostenpunkt entsprechend der Erzeugung von elektrischer Energie durch eine Energieabgabe der Maschine bestehen, wird mit Hilfe der folgenden Formel berechnet: ein Einheitsbrennstoffpreis × momentaner Energieerzeugungswirkungsgrad der Maschine (Brennstoffverbrauch pro Energieeinheit) × Generatorwirkungsgrad.
Der Maschinenwirkungsgrad variiert abhängig davon, wie sich der Maschinenarbeitspunkt entsprechend der Energieerzeugung bewegt. Obwohl die Energieerzeugungskosten der Maschine zunehmen, wenn die Maschine mit niedrigem Wirkungsgrad arbeitet, verbessert sich der Maschinenwirkungsgrad mit der Energieerzeugung. Wenn die Maschine mit einem hohen Wirkungsgrad arbeitet, verbessert sich der Maschinenwirkungsgrad nicht mit der Energieerzeugung. Jedoch ist der Maschinenwirkungsgrad selbst gut. Es wird somit ein Betrag des Brennstoffverbrauches bei jedem Maschinenarbeitspunkt zum Berechnen der Energieerzeugungskosten verwendet.
Wenn beispielsweise der Maschinenwirkungsgrad bei 300 g/kWh bei einem Maschinenarbeitspunkt α liegt und bei 280 g/kWh bei einem Maschinenarbeitspunkt β liegt, beträgt die Energie der Maschine, die für die Energieerzeugung verwendet wird, gleich 1500 U/Min. × 2π/60 × 20 Nn = 3,1 kW. Eine Erhöhung im Brennstoffverbrauch beträgt dann 0,28 × (1500 U/Min. × 2π/60 × 70 Nn) – 0,300 × 1500 U/Min. × 2π/60 × 50 Nn) = 722 g/h. Als ein Ergebnis liegt der Brennstoffverbrauch pro 1 kW der Leistung der Maschine bei 233 g/kWh. Wenn der Energieerzeugungswirkungsgrad bei 0,8 liegt, werden die Energieerzeugungskosten auf 291 g/kWh umgewandelt.
Die Energieerzeugungskosten der Maschine 101 werden exakt unter Einbeziehung des Generatorwirkungsgrades berechnet. Als ein Ergebnis wird ein Maschinenarbeitspunkt, bei dem die Energieerzeugungskosten niedrig liegen, präzise bestimmt. Indem durch die Maschine 101 Energie hauptsächlich bei diesem Punkt erzeugt wird, können die Energieerzeugungskosten reduziert werden. Die Maschinenenergieerzeugungskosten werden dadurch berechnet, indem eine Erhöhung in dem Brennstoffverbrauch zum Betreiben der Maschine 101 entsprechend der Energieerzeugung umgesetzt oder umgewandelt wird. Mit Hilfe dieses Verfahrens wird eine Wirkung, daß der Brennstoffverbrauch pro Leistungseinheit der Maschine 101 vermindert wird, in Energieerzeugungskosten umgesetzt oder umgewandelt. Die Maschine 101 wird effektiv für die Energieerzeugung verwendet, indem die Energiequellen basierend auf den umgesetzten oder umgewandelten Kosten ausgewählt werden.
Das regenerative Bremssystem, welches als eine Energiequelle dient, ist mit den PS-Leitungen 108 über den Generator 102 verbunden, der einen Teil des Systems bildet. Die Kosten der regenerativen Energie (regenerative Energiekosten) durch das regenerative Bremssystem werden mit 0 bei dieser Ausführungsform berechnet, und zwar zum Zwecke der Vereinfachung. Es sind nämlich Batterieentladungen oder andere Faktoren ignoriert.
Elektrische Systeme, die verschieden von dem elektrischen System 1 sind, wie beispielsweise ein im Handel erhältliches Energieversorgungssystem bzw. Stromversorgungssystem, welches zum Laden eines Elektrofahrzeugs verwendet wird, während dieses parkt, können ebenso vorgesehen werden. Ein elektrisches System 200, welches in 9 gezeigt ist, und das elektrische System 1 erzeugen Ausgangsgrößen, die unterschiedliche Werte der Spannungen besitzen. Wenn das elektrische System 1 nicht dafür verwendbar ist, um einen erforderlichen Betrag der Energie zuzuführen, wird der Spannungswert des elektrischen Systems 200 auf den Spannungswert des elektrischen Systems 1 mit Hilfe eines Gleichstrom-zu-Gleichstrom-Umsetzers 300 eingestellt. Es wird dann Energie von dem elektrischen System 200 zu dem elektrischen System 1 zugeführt. In gleicher Weise wird Energie von dem elektrischen System 1 zu dem elektrischen System 200 zugeführt, wenn das elektrische System 200 unfähig ist, den erforderlichen Betrag der Energie zuzuführen. Da die elektrischen Systeme 1, 200 untereinander austauschbar als Energiequellen funktionieren, kann die Flexibilität bei der Bestimmung der Quoten für die Energieverteilung der Energiequellen verbessert werden.
In einem Hybridfahrzeug werden beispielsweise eine Batterie mit hoher Spannung und eine Batterie mit niedriger Spannung normalerweise vorgesehen. Wenn Energie nicht in ausreichender Weise von dem elektrischen System zugeführt werden kann, welches mit der Batterie mit der hohen Spannung verbunden ist, wird die Energie von einem elektrischen System aus zugeführt, welches mit der Batterie mit der niedrigen Spannung verbunden ist, und zwar über einen Gleichstrom-Gleichstrom-Umsetzer. Die Energiekosten der anderen Energiequellen werden dadurch berechnet, indem die Kosten für die Aufladung der Batterie mit der niedrigen Spannung mit dem Lade- und Entladewirkungsgrad oder dem Gleichstrom-Gleichstrom-Umsetzer-Wirkungsgrad multipliziert werden.
Die Batterie 103 wird durch die Maschine 101 durch den Generator 102 geladen, ebenso durch das regenerative Bremssystem oder durch eine externe Stromversorgungsquelle über die PS-Leitungen 108. Somit hängt der Energieerzeugungskostenpunkt der Batterie 103, welcher die Kosten der Energieerzeugung bildet, die durch die Batterie 103 geliefert wird, zeitweilig von den Anteilen der Maschinenenergiekosten, der Maschinenanschaffungskosten und der regenerativen Energiekosten ab. Es variieren nämlich die Kosten für die Aufladung der Batterie 103 entsprechend der Auflade- und Entladegeschichte der Batterie 103. Um die Kosten für die Wiederherstellung der geladenen Batterie wiederzugeben, werden die Energieerzeugungskosten der Batterie 103 als ein Mittelwert der Schwankungen in den Kosten der Aufladung der Batterie 103 definiert. Der Mittelwert der Schwankungen wird als Energiekosten des Schwankungsmittelpunktes oder eines gemittelten Energiekostenpunktes bezeichnet.
Die Energieverbrauchssteuerung umfaßt Schritte gemäß Detektieren von Bestimmungsorten der Stromzufuhr, die aktuell eine Stromzufuhr benötigen, und die Bestimmung der Beträge der Energie für die Zufuhr. Die Bestimmungsorte der Stromzufuhr bilden Vorrichtungen, die die erzeugte Energie verbrauchen oder speichern, und es werde die Energiebeträge als Quoten für die Energieverteilung bestimmt. Die Energieverbrauchssteuerung umfaßt ferner einen Schritt gemäß Senden von Befehlssignalen zu den jeweiligen Bestimmungsorten, welche die bestimmten Beträge angeben.
Die Bestimmungsorte umfassen die Lasten 111a1–111e3, die Energie verbrauchen, und die Batterie 103, welche die Energie speichert. Die Bestimmungsorte können ferner eine Batterie mit niedriger Spannung (nicht gezeigt) enthalten. Die Batterie 103 wird während der Aufladung zu einem Bestimmungsort und wird zu einer Energiequelle während der Entladung; sie kann jedoch nicht beides zu einem Zeitpunkt sein. Bei dieser Energiesteuerung ist der Betrag der Energie, der dem elektrischen System zugeführt wird, normalerweise gleich mit demjenigen Betrag, der durch das System verbraucht wird, wenn Fehler und Verluste nicht mit einbezogen werden.
Die PS-Steuervorrichtung 105 führt eine Energieerzeugungssteuerung basierend auf der Gesamtheit der angefragten Energiemenge und der Gesamt-Energieerzeugungskapazität durch. Der gesamte angefragte Energiebetrag besteht aus einer Summe aus einem Energiebetrag, der zum Aufladen der Batterie 103 angefragt wird, und aus einem Energiebetrag, der für jede Last 111a–111e3 angefragt wird. Die Gesamt-Energieerzeugungskapazität besteht aus der momentanen Energieerzeugungskapazität des elektrischen Systems 1. Wenn die Gesamt-Energieerzeugungskapazität gleich ist mit oder größer ist als die gesamte angefragte Menge der Energie, wird die gesamte angefragte Menge der Energie erzeugt. Wenn die Gesamt-Energieerzeugungskapazität niedriger liegt als die gesamte angefragte Energiemenge, wird die Energie entsprechend der Gesamt-Energieerzeugungskapazität erzeugt. Alternativ wird die gesamte angefragte Energiemenge auf einen maximalen Betrag der Energie reduziert, den das elektrische System erzeugen kann.
Es werden Befehlssignale von dem Verteilungssteuerabschnitt 200 der Energiesteuervorrichtung 105 zu den jeweiligen Energiequellen oder Bestimmungsorten für die Energiesteuerung ausgegeben. Der Verteilungssteuerabschnitt 200 sendet die Befehlssignale zum Zuführen der angefragten Energiebeträge von den Energiequellen zu den Bestimmungsorten.
Der Verteilungssteuerabschnitt 200 speichert Informationen hinsichtlich eines Energiebetrags, den das elektrische System 1 zuführen kann, und auch hinsichtlich der Energieerzeugungskosten zum Erzeugen der Energie für diesen Betrag. Die Energieerzeugungskosten werden auch als Energiezufuhrkosten bezeichnet. Für die Energieerzeugung durch die Maschine 101 wird der maximale Energiebetrag bei der momentanen Maschinendrehzahl, die Kosten der erzeugten Energie für den maximalen Betrag, ein empfohlener Energiebetrag für die Zufuhr und die Kosten für die Erzeugung des empfohlenen Energiebetrages gespeichert.
Für die Energieerzeugung durch das regenerative Bremssystem wird der Energiebetrag, der erzeugt werden soll und durch das regenerative Bremssystem befehlt wird, und werden die Kosten für die Erzeugung der Energie für diesen Betrag (= 0) gespeichert. Für die Entladung der Batterie 103 wird der Energiebetrag, den die Batterie 103 abgeben kann bzw. sich entladen kann, und werden die mittleren Energiekosten basierend auf der Aufladegeschichte der Batterie 103 bestimmt. Der Energiebetrag, den die Batterie 103 abgeben kann, variiert abhängig von den Temperaturen, der verbleibenden Ladeenergie und einem Verschlechterungswert der Batterie 103. In Verbindung mit der Stromzufuhr durch andere Energiequellen werden der Energiebetrag, den die Energiequellen zuführen können, und werden die Energiekosten für die erzeugte Energie für diesen Betrag gespeichert.
Es wird nun die Energieverteilungssteuerung unter Hinweis auf 3 erläutert. Ein Betrag der Zufuhrenergie und ein Energiekostenpunkt für jede Energiequelle werden mit Hilfe der oben beschriebenen Verfahren oder mit Hilfe vorbestimmter Verfahren (S1000) bestimmt.
Ein Energiebetrag P_L, der durch jede Last 111a1–111e3 angefragt wird, wird bestimmt (S1002) und ein Energiebetrag P_LS, der aktuell zu den Lasten 111a1–111e3 zuzuführen ist, wird ebenfalls bestimmt (S1004). Der Energiebetrag P_LS wird auf den angefragten Energiebetrag P_L eingestellt, wenn der angefragte Energiebetrag P_L kleiner ist als der Gesamt-Energiebetrag, den das elektrische System 1 zuführen kann. Der Energiebetrag P_LS wird auf den Gesamt-Energiebetrag, den das elektrische System 1 zuführen kann, dann eingestellt, wenn der angefragte Energiebetrag größer ist als der Energiebetrag, den das elektrische System 1 zuführen kann.
Eine Quote für die Energieverteilung von jeder Energiequelle auf die Last 111a1–111e3 wird entsprechend dem angefragten Betrag P_L bestimmt (S1006). Die Gesamtenergiekosten können dadurch reduziert werden, indem eine höhere Quote für die Energiequelle mit einem niedrigeren elektrischen Energiekostenpunkt eingestellt wird.
Der Energiebetrag P_B, den jede Energiequelle zum Laden der Batterie 103 zuführen kann, wird ebenfalls bestimmt (S1008). Dieser wird basierend auf dem Energiebetrag bestimmt, der in der Energiequelle verbleibt, nachdem die Energie auf die Lasten 111a1–111e3 durch den Betrag der Quote verteilt wurde.
Der Energiebetrag P_BS, welcher der Batterie 103 zur Aufladung zuzuführen ist, wird ebenfalls bestimmt (S1010). Dieser wird basierend auf den Differenzen zwischen den im voraus berechneten Energiekosten der Batterie 103 und der Energiequelle bestimmt. Wenn die Energiekosten der Energiequelle niedriger liegen als diejenigen der Batterie 103, wird die Batterie 103 durch die Energiequelle geladen und es wird die Energie, die in die Batterie 103 geladen wird, zu den Lasten 111a1–111e3 zugeführt. Es werden somit die Energiekosten der Batterie 103 reduziert und es können auch die Gesamtenergiekosten reduziert werden.
Ferner werden die Betriebe der Lasten 111a1–111e3 nicht durch das Laden der Batterie 103 gestört, da lediglich die verbleibende Energie von jeder Energiequelle zu der Batterie 103 zugeführt wird, nachdem die Energie zu den Lasten 111a1–111e3 zugeführt worden ist. Darüber hinaus hat das regenerative Bremssystem eine höhere Priorität, um Energie zu der Batterie 103 zum Laden derselben zuzuführen, da die Energieerzeugungskosten im wesentlichen Null betragen.
Es sind charakteristische Kurven, die in Verbindung mit der Differenz .ΔC zwischen den Energiekosten der Batterie 103 und der anderen Energiequelle gegenüber dem Energiebetrag P_BS aufgetragen sind, in 4 gezeigt. Der Energiebetrag P_BS wird auch als ein Betrag der Ladeenergie oder als ein angefragter Energiebetrag zum Laden der Batterie 103 bezeichnet. Die Beziehung zwischen der Differenz .ΔC und dem Energiebetrag P_BS ist mit nach unten abfallenden charakteristischen Kurven angezeigt. Eine Variable k besteht aus einer Ladungssteuervariablen, die entsprechend dem Ladezustand (SOC) der Batterie 103 variiert, und entsprechend der Änderungsrate im Zustand der Ladung variiert. Diese wird zum Erhöhen oder zum Reduzieren des Ladebetrages verwendet. Die Variable k wird auch als ein Index oder ein Ladungsindex bezeichnet.
Die charakteristische Kurve M, die erhalten wird, wenn die Variable k gleich ist 0,5, zeigt, daß die Batterie 103 in einem guten Ladezustand ist. Wenn die Energiekostendifferenz gleich Null ist, ist der Betrag der erzeugten Energie gleich Null. Der Betrag der erzeugten Energie nimmt ab, und zwar mit der Zunahme der Energiekostendifferenz, es ist nämlich der Energiekostenpunkt der Energiequelle höher als derjenige der Batterie 103. Die charakteristische Kurve N, die erhalten wird, wenn die Variable k gleich ist 1,0, zeigt, daß die Batterie 103 sich in einem übermäßigen Entladezustand befindet. In diesem Fall lädt die Energiequelle die Batterie 103 selbst dann, wenn deren Energiekosten etwas hoch liegen. Die charakteristische Kurve oder Kennlinie L, die erhalten wird, wenn die Variable k gleich ist 0,2, zeigt an, daß die Batterie 103 sich in einem Überladungszustand befindet. In diesem Fall lädt die Energiequelle die Batterie 103 nicht auf, bis deren Energiekostenpunkt relativ niedrig wird.
5 zeigt einen dreidimensionalen Plan, der die Beziehungen zwischen den Ladezuständen (SOC) der Batterie 103, den Raten der Aufladung (dSOC/dt) bei den Zuständen der Ladung und der Variablen k zeigt. Wenn die Raten der Ladung bzw. Aufladung positiv sind, befindet sich die Batterie 103 in einem Ladezustand. Wenn die Raten der Ladung oder Aufladung negativ sind, befindet sich die Batterie 103 in einem Entladezustand.
Die Variable k wird auf einen kleinen Wert in dem Bereich A des Plans eingestellt, in welchem die Batterie 103 dazu neigt, aufgeladen zu werden, obwohl sie sich bereits in dem Zustand der Überladung befunden hat. Die Variable k wird auf einen großen Wert in dem Bereich B eingestellt, in welchem die Batterie 103 dazu neigt, entladen zu werden, obwohl sie sich bereits in dem Zustand einer übermäßigen Entladung befunden hat. Die Variable k wird um einen Standardwert herum eingestellt, der mit einer unterbrochenen Linie in 4 dargestellt ist, und zwar in dem Bereich C.
Eine Quote für die Energieverteilung von jeder Energiequelle entsprechend dem Energiebetrag P_BS zum Laden der Batterie 103, die bei dem Schritt S1010 bestimmt wird, wird bei (S1012) bestimmt. Die Quote wird basierend auf den Energiekosten bestimmt, und zwar wird eine höhere Quote für die Energiequelle eingestellt, welche den niedrigeren Energiekostenpunkt aufweist.
Es wird eine endgültige Quote für die Energieverteilung von jeder Energiequelle basierend auf den Quoten bestimmt, die bei dem Schritt S1006 und S1012 bestimmt wurden, und es werden Befehlssignale zur Durchführung der Energieverteilung ausgegeben, wobei die Abgabe bei dem Schritt (S1014) erfolgt. Wenn die Energieerzeugung durch die Maschine 101 durchgeführt wird, werden die Befehlssignale an den Generator 102 zum Erzeugen von Energie ausgegeben und auch die Maschine 101, um die Energie um einen Betrag zu erhöhen, der für die Energieerzeugung erforderlich ist. Um dies spezifischer auszudrücken, wird ein Befehlssignal zum Ändern des Maschinendrehmoments oder eines Drosselklappenwinkels ausgegeben, um die Energie der Maschine bzw, die Leistung der Maschine zu erhöhen, so daß der für die Energieerzeugung erforderliche Energiebetrag sichergestellt wird.
Die Batterie 103 wird zu einer Energiequelle, wenn sie sich im Entladezustand befindet, und wird zu einem Bestimmungsort, wenn sie sich im Aufladezustand befindet. Die Zustände gemäß einer Aufladung und Entladung werden nicht direkt gesteuert, werden jedoch indirekt gesteuert, und zwar basierend auf der Energieerzeugungskapazität der anderen Energiequellen und des Energiebetrages P_LS, welcher der Last zuzuführen ist. Die Energiekosten der Energieerzeugung durch die Maschine, die bestimmt werden, wenn sich die Maschine 101 in einem guten Betriebszustand befindet, werden für die Bestimmung verwendet. Jedoch entsprechen die Energiekosten den Kosten für die Erzeugung eines maximalen Betrages der Energie, den der Generator 102 erzeugen kann, wenn der angeforderte Energiebetrag P_L größer ist als die gesamte Energiemenge, welche das elektrische System 1 zuführen kann. Der Generator 102 erzeugt den maximalen Betrag der Energie durch Erhöhen des Maschinendrehmoments.
Die Energiekosten werden verbessert, indem der Betrag der Energieerzeugung durch die Maschine 101 in einem Bereich einer guten Brennstoffwirtschaftlichkeit bestimmt werden. Wenn die Energieerzeugung für den Betrieb der Last nicht ausreichend ist, wird die Energieerzeugungskapazität des Generators 102 auf ein Maximum erhöht. Als ein Ergebnis wird der Last ein ausreichender Energiebetrag für einen richtigen Betrieb zugeführt. Wenn andere Energiequellen zur Verfügung stehen, wird von den anderen Energiequellen her der Batterie 103 Energie zugeführt, wenn die Energiekosten der anderen Energiequellen niedriger liegen als diejenigen der Batterie 103. Ferner kann die Batterie 103 auch Energie zu den anderen Energiequellen zuführen.
Energieerzeugung c
[Zweite Ausführungsform]
Ein Verfahren zum Berechnen der Energiekosten der Batterie 103, welches bei der ersten Ausführungsform verwendet wird, wird nun unter Hinweis auf 6 erläutert. 6 zeigt eine schematische Repräsentation des Ladezustandes der Batterie 103. Ein großer rechteckförmiger Block zeigt den Ladezustand der Batterie 103 an. Der große Block ist in eine vorbestimmte Anzahl von identisch bemessenen rechteckförmigen Blöcken aufgeteilt, von denen jeder einen vorbestimmten Energiebetrag anzeigt, beispielsweise 10 Wh. Jede Energieeinheit wird als eine Energieeinheit oder als ein Stapel bezeichnet. Die Energieeinheit kann so eingestellt werden, daß sie 1 Ah anzeigt, wenn angenommen wird, daß die Spannung im wesentlichen konstant ist.
Einige Energieeinheiten werden kontinuierlich zu einer Energieeinheit hinzu addiert oder zu einem Stapel der Energieeinheiten, wenn die Ladung der Batterie 103 voranschreitet, und diese werden übereinander gestapelt. Einige Energieeinheiten werden unregelmäßig oder mit Unterbrechungen hinzu addiert, und zwar auf Grund der Unterbrechungen der Aufladung oder der Entladungen der Batterie 103. Das Hinzufügen der Energieeinheit wird gestoppt, wenn die Aufladung der Batterie 103 stoppt. Die Energieeinheiten werden von dem Stapel entfernt, wenn das Entladen der Batterie 103 voranschreitet, was auf einer zuerst hinzu addierten, zuerst entfernten Grundlage erfolgt. Es wird nämlich die Energieeinheit, die zu dem Stapel zuerst hinzu addiert wurde, von dem Stapel als erste entfernt, die Energieeinheit, die als nächstes zu dem Stapel hinzu addiert wurde, wird dann als nächstes von dem Stapel entfernt usw. Die Energieeinheiten, die dem momentanen Zustand der Ladung entsprechen, werden so aufgefaßt, daß sie an früherer Stelle in einer vorbestimmten Periode aufgestapelt wurden. Die Energiequellen-Steuervorrichtung 105 speichert einen Energiekostenpunkt zum Erzeugen der Energie zum Aufladen der Batterie 103 entsprechend einem Energiebetrag, welcher der Energieeinheit in einer chronologischen Reihenfolge entspricht.
In 6 wird eine Energieeinheit neu zu dem Stapel der Energieeinheiten hinzu addiert, die dem momentanen Ladezustand entsprechen, und es werden zwei Energieeinheiten nach einer vorbestimmten Zeitperiode entfernt. Die Energiekosten der Batterie 103, die als Energiequelle verwendet wird, können als eine Einheit der Energiekosten zum Erzeugen einer Einheitsenergie berechnet werden. Bei dieser Ausführungsform werden diese als ein Einheitskostenpunkt berechnet, das ist ein Energiekostenpunkt zum Erzeugen eines Energiebetrages entsprechend einer Energieeinheit. Es kann auch die Menge des Brennstoffes, der für die Erzeugung der Energie von der Energieeinheit verbraucht wird, das Laden der Batterie 103 und das Entladen von Energie von der Energieeinheit oder die Brennstoffkosten für die Anschaffung der Menge des Brennstoffes als Einheitskosten verwendet werden. Die Einheitskosten zum Erzeugen der Energie der Energieeinheit durch das regenerative Bremssystem werden mit Null gezählt.
Die Energiequellen-Steuervorrichtung 105 speichert eine Tabelle von jeder Energieeinheit entsprechend dem momentanen Ladezustand und dessen Einheitskosten, wie dies in 2 gezeigt ist. Die Energiequellen-Steuervorrichtung 105 benötigt lediglich die Zahl der Einheitsdatenspeicherbereiche, die gleich ist der Zahl der Energieeinheiten, die gesamte Energiemenge, die 100 % des Ladezustandes entspricht. Jeder Einheitsdatenspeicherbereich kann hinsichtlich der Kapazität sehr klein sein, da lediglich eine Einheitszahl und ein Energiekostenpunkt gespeichert werden müssen.
Die momentanen Einheitskosten der Batterie 103 werden durch Berechnen eines Mittelwertes der Energiekosten der Energieeinheiten, die in der Tabelle gespeichert sind, bestimmt. Der einfachste Weg besteht in der Berechnung der Gesamtheit der momentan berechneten Einheitskosten und Teilen der gesamten Einheitskosten durch die momentane Zahl der Energieeinheiten. Die Gesamtheit der momentan berechneten Einheitskosten wird dadurch berechnet, indem die Einheitskosten der Energieeinheiten hinzu addiert werden, die während der Periode zwischen der letzten Berechnung und der momentanen oder gegenwärtigen Berechnung aufgestapelt wurden, und durch Subtrahieren der Einheitskosten der Energieeinheiten, die während der Periode zwischen der letzten Berechnung und der momentanen Berechnung entladen wurden. Wenn die momentanen Energiekosten pro Einheit der Energiemenge berechnet werden, wird die Energieeinheit in eine Energiemengeneinheit umgewandelt.
Dieses Verfahren stellt eines der Verfahren dar, um die Energiekosten mit schwankendem Mittelwert zu erhalten, und wird zum Erneuern der Energiekosten der erzeugten Energie von einer Energieeinheit verwendet. Durch die Verwendung dieses Verfahrens zum Erneuern der Energiekosten kann die Berechnung vereinfacht werden. Ferner kann die Entladung der Batterie 103 basierend auf einem Ergebnis eines relativen Vergleichs der Energieerzeugungskosten zwischen der Batterie und der anderen Energiequelle gesteuert werden. Das Entladen der Batterie 103 besitzt eine höhere Priorität als die Energiezufuhr von den anderen Energiequellen, wenn die Energieerzeugungskosten der Batterie 103 relativ niedrig liegen. Die gesamten Energieerzeugungskosten des elektrischen Systems 1 können mit Hilfe dieser Steuerung reduziert werden.
Die Energieerzeugung des Generators 102 wird basierend auf den Informationen hinsichtlich der Energieerzeugungskosten für das Laden der Batterie 103 gesteuert. Es wird nämlich die Energieerzeugung des Generators 102 erhöht, wenn die Energieerzeugungskosten des Generators 102 relativ niedrig liegen, und zwar verglichen mit denjenigen der Batterie 103. Die mittleren Energieerzeugungskosten des elektrischen Systems 1 können mit Hilfe dieser Steuerung reduziert werden.
Der Betrag des Energieverlustes durch Eigenentladung kann in der gleichen Weise wie der Betrag der Energie bestimmt werden, der durch eine Last verbraucht wird. Bei der Berechnung der Energiekosten der Batterie 103 kann ein Energiebetrag kleiner als die Menge von einer Energieeinheit nicht berechnet werden. Als ein Ergebnis wird ein Fehler erzeugt. Ein Verfahren zum Korrigieren dieses Fehlers wird nun unter Hinweis auf 7 erläutert.
Ein Energiebetrag kleiner als der Betrag von einer Energieeinheit wird dadurch ermittelt, indem getrennt die Energiebeträge für das Laden und Entladen berechnet werden (S11000). Es wird dabei bestimmt, ob der Energiebetrag zum Laden auf den Betrag der Energieeinheit erhöht wird (S11002). Es wird nämlich bestimmt oder ermittelt, ob ein kumulativer Energiebetrag gemäß der Entladung den Energiebetrag entsprechend der Energieeinheit erreicht. Wenn dieser erhöht ist, werden Daten hinsichtlich der Energieeinheit, die zu dem Stapel als erstes hinzu addiert wurde (älteste Energieeinheit), von der Tabelle weggelassen oder entfernt (S11004).
Es wird bestimmt, ob der Betrag der Energie zur Aufladung auf den Betrag der Energieeinheit erhöht wurde (S11006). Es wird nämlich bestimmt, ob ein kumulativer Aufladebetrag den Energiebetrag erreicht, welcher der Energieeinheit entspricht. Wenn dieser erhöht wurde, werden die Energiekosten für die Energieerzeugung der Energieeinheit, die aus einem mittleren Energiekostenpunkt für die Aufladung bestehen, berechnet (S11008). Es werden dann Daten hinsichtlich der als letztes hinzu addierten Energieeinheit in der Tabelle gespeichert (S11010).
Wenn die Beträge der Energie für die Aufladung und Entladung mit Hilfe des oben erläuterten Verfahrens für eine lange Zeitperiode berechnet wurden, sammeln sich Fehler an. Um die Fehler zu korrigieren, werden die in 8 gezeigten Schritte durchgeführt.
Der momentan gespeicherte Ladezustand (SOC), der als ein gestapelter Energiebetrag bezeichnet wird, wird dadurch berechnet, indem die Zahl der Energieeinheiten, welche in der Tabelle gespeichert sind, mit dem Energiebetrag der Energieeinheit multipliziert wird, und es wird dann der gespeicherte Energiebetrag geladen (S2000). Der momentane Ladezustand SOC, der als ein Batterieenergiebetrag bezeichnet wird, wird geladen (S2002). Der momentane SOC wird fortlaufend durch einen Batterie-Controller (nicht gezeigt) berechnet, welcher die Batterie 103 steuert. Die Steuerung der Batterie 103 kann durch die Stromzufuhr-Steuervorrichtung 105 ausgeführt werden.
Es wird bestimmt, ob der gestapelte Energiebetrag, welcher der Zahl der Energieeinheiten entspricht, die zu speichern sind, größer ist als der Batterie-Energiebetrag, welcher der aktuellen Zahl der Energieeinheiten entspricht, berechnet aus dem SOC (S2004). Wenn dieser größer ist, wird bestimmt, ob der gestapelte Energiebetrag größer ist als der Batterie-Energiebetrag, und zwar um mehr als den Energiebetrag von einer Energieeinheit (S2005). Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Routine beendet. Wenn dieser größer ist, werden Energiebeträge von der ersten gestapelten Energieeinheit so lange hinzu addiert, bis der gesamte Energiebetrag sehr dicht bei der Differenz zwischen dem gestapelten Energiebetrag und dem Batterie-Energiebetrag zu liegen kommt. Es werden dann Daten hinsichtlich der Energieeinheiten, dem Gesamtbetrag, der sehr dicht bei der Differenz liegt, aus der Tabelle weggelassen (S2006) und die Routine wird damit vervollständigt.
Wenn der gestapelte Energiebetrag kleiner ist als der Batterie-Energiebetrag (NEIN bei dem Schritt S2004), wird bestimmt, ob der gestapelte Energiebetrag kleiner ist als der Batterie-Energiebetrag, und zwar um mehr als eine Energieeinheit (S2007). Wenn dies der Fall ist, werden die Energiekosten der allerletzten Energieeinheit, das ist ein mittlerer Energiekostenpunkt, berechnet (S2008). Daten hinsichtlich der berechneten Energiekosten werden in der Tabelle als Daten in Verbindung mit der allerletzten Energieeinheit gespeichert, und zwar zusammen mit Informationen hinsichtlich der Energieerzeugungskosten der Energieeinheit (S2010). Fehler zwischen dem berechneten SOC und dem aktuell gemessen SOC werden periodisch korrigiert, indem periodisch die Zahl der Energieeinheiten korrigiert wird, so daß diese dem SOC der Batterie 103 angepaßt wird, der getrennt vor der Speicherung in der Tabelle bestimmt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die an früherer Stelle erläuterte Ausführungsform beschränkt, die auch in den Figuren gezeigt ist, sondern kann in verschiedensten Arten implementiert werden, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zum Steuern von wenigstens einem von elektrischen Fahrzeugsystemen (1, 200) mit einer Vielzahl an Energiequellen (101, 102, 103, 112), das Energie zu einer bordseitigen elektrischen Last (111a1–111e3) und zu einer bordseitigen Batterie (103) zuführen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Ableiten von Informationen hinsichtlich der Energieerzeugungskosten, die aus Kosten zum Erzeugen der Einheitsenergie durch die Energiequellen (101, 102, 103, 112) bestehen; und Einstellen von wenigstens einer der Größen gemäß Verteilen der Energiezufuhr der Energiequellen (101, 102, 103, 112), einer Energieempfangsrate der bordseitigen elektrischen Lasten (111a1–111e3) und einer Energieempfangsrate der bordseitigen Batterie (103) in einer solchen Weise, daß die Energieverbrauchskosten basierend auf den Informationen reduziert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch einen Schritt gemäß Ableiten von Informationen hinsichtlich verfügbarer Energiezuführungen von den Energiequellen (101, 102, 103, 112), wobei der Einstellschritt basierend auf den Informationen hinsichtlich der Energieerzeugungskosten und der verfügbaren Energiezufuhren von den Energiequellen (101, 102, 103, 112) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Steuern der Energieerzeugung der Energiequellen (101, 102, 103, 112) basierend auf der Verteilung der Energiezufuhr; und Ausgeben eines Befehlssignals zu einer Vorrichtung (101), welche Energie zu den Energiequellen (101, 102, 103, 112) zuführt, um eine Ausgangsgröße basierend auf der Verteilung der Energiezufuhr zu steuern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner gekennzeichnet durch einen Schritt gemäß Bestimmen einer Verteilung der Energiezufuhr der Energiequellen (101, 102, 103, 112) zu der bordseitigen Batterie (103) basierend auf den Informationen.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem bei dem Bestimmungsschritt die Verteilung der Energiezufuhr der Energiequellen (101, 102, 103, 112) basierend auf den Energieerzeugungskosten bestimmt wird, so daß die Energiequellen (101, 102, 103, 112), die Energie bei niedrigeren Kosten erzeugen, größere Energiemengen zuführen.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Energiequellen eine Maschine (101) eines Hybridfahrzeugs und ein regeneratives Bremssystem (102, 112) enthalten.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das regenerative Bremssystem (102, 112) eine höhere Priorität beim Zuführen von Energie zu der bordseitigen Batterie (103) zum Laden derselben aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Informationen eine Differenz zwischen den Energieerzeugungskosten der bordseitigen Batterie (103) und derjenigen der anderen Energiequelle (101, 102, 112) enthalten, die Energie zu der bordseitigen Batterie (103) zuführt.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Informationen einen Ladezustand der bordseitigen Batterie (103) zusätzlich zu der Differenz enthalten.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Ladezustand der bordseitigen Batterie (103) unter Verwendung eines Energiebetrages bestimmt wird, der in die bordseitige Batterie (103) geladen wird, und anhand einer Schwankung in dem Betrag.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, ferner gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Verteilen von Energie von den Energiequellen (101, 102, 103, 112) zu den elektrischen Lasten (111a1–111e3); und Verteilen der in den Energiequellen (101, 102, 103, 112) verbleibenden Energie nach der Verteilung auf die elektrischen Lasten (111a1–111e3).
Verfahren nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch ein Zuführen von Energie von dem elektrischen System (1, 200) zu dem anderen elektrischen System (1, 200).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem: die Informationen einen Energieerzeugungskostenpunkt der Energieerzeugung durch eine Maschine (101) enthalten; und die Energieerzeugungskosten basierend auf dem Maschinenwirkungsgrad bei einem Maschinenbetriebsarbeitspunkt bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner gekennzeichnet durch einen Schnitt gemäß Korrigieren der Energieerzeugungskosten basierend auf den Informationen hinsichtlich des Generatorwirkungsgrades.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem: die Informationen einen Energieerzeugungskostenpunkt der Energieerzeugung durch eine Maschine (101) enthalten; und der Energieerzeugungskostenpunkt basierend auf einer Erhöhung. in dem verbrauchten Brennstoff zum Antreiben der Maschine (101) entsprechend der Energieerzeugung bestimmt wird.
Verfahren zum Steuern von wenigstens einem von elektrischen Fahrzeugsystemen (1, 200), welches eine Vielzahl von Energiequellen (101, 102, 103, 112) aufweist, inklusive einem maschinenangetriebenen Generator (102), der elektrische Energie zu einer bordseitigen elektrischen Last (111a1–111e3) und zu einer bordseitigen Batterie (103) zuführt, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Ableiten von Informationen über Energieerzeugungskosten, welche Kosten zum Erzeugen einer Einheitsenergie durch die bordseitige Batterie (103) darstellen, welche durch die Energiequellen (101, 102, 103, 112) geladen wird; und Einstellen der Entladung der bordseitigen Batterie (103), die als eine Energiequelle funktioniert, basierend auf den Informationen.
Verfahren nach Anspruch 16, ferner gekennzeichnet durch einen Schritt gemäß Einstellen der Energieerzeugung des Generators (102) basierend auf den Informationen.
Verfahren zum Steuern von wenigstens einem von elektrischen Fahrzeugsystemen (1, 200), welches eine Vielzahl an Energiequellen (101, 102, 103, 112) aufweist, inklusive einem maschinenangetriebenen Generator (102), der Energie zu einer bordseitigen elektrischen Last (111a1–111e3) und zu einer bordseitigen Batterie (103) zuführt, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Ableiten von Informationen über die Energieerzeugungskosten, die aus Kosten für die Erzeugung einer Einheitsenergie durch die Energiequellen (101, 102, 103, 112) bestehen; Speichern der Informationen in einer Tabelle für jede einer Vielzahl von Energieeinheiten, von denen jede die Einheitsenergie angibt, als Informationen über die Energieerzeugungskosten gemäß der Ladungsübertragung der Energieeinheiten in die bordseitige Batterie (103); Weglassen der ältesten Information aus der Tabelle, wenn die Entladung der bordseitigen Batterie (103) um die Energieeinheit erfolgt; und Bestimmen der Energieerzeugungskosten der bordseitigen Batterie (103) basierend auf den Informationen hinsichtlich der Energieerzeugungskosten betreffend die Energieeinheit, die momentan in der Tabelle gespeichert ist.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Bestimmen eines kumulativen Betrages der geladenen und entladenen Energie der bordseitigen Batterie (103), der geringer ist als die Energieeinheit; und Speichern von Informationen über die Energieeinheit, wenn der kumulative Betrag einen Energiebetrag erreicht, welcher der Energieeinheit entspricht, als Information hinsichtlich der allerletzten Energieeinheit, zusammen mit den Energieerzeugungskosten der Energieeinheit.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem bei dem Bestimmungsschritt getrennt der kumulative Betrag der Ladeenergie der bordseitigen Batterie (103) und derjenige der Entladeenergie der bordseitigen Batterie (103) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, bei dem der Speicherschritt gemäß Speichern der Energieeinheit in der Tabelle als neue Energieeinheit zusammen mit den Energieerzeugungskosten während des Ladens der Batterie durchgeführt wird, wenn der kumulative Betrag der Ladeenergie den Energiebetrag erreicht, welcher der Energieeinheit entspricht.
Verfahren nach Anspruch 20, bei dem bei dem Weglaßschritt die Information hinsichtlich der ältesten Energieeinheit weggelassen wird, wenn der kumulative Betrag der Entladeenergie der bordseitigen Batterie (103) den Energiebetrag erreicht, welcher der Energieeinheit entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Energieeinheiten periodisch korrigiert wird, um eine Anpassung an den Ladezustand der bordseitigen Batterie (103) zu realisieren, welcher getrennt vor der Einspeicherung in der Tabelle bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner mit einem Schritt gemäß Weglassen der ältesten Information über die Energieeinheit, die in der Tabelle gespeichert ist, wenn die Zahl der Energieeinheiten, die gespeichert werden soll, höher ist als eine aktuelle Zahl der Energieeinheiten, die basierend auf dem Ladezustand der bordseitigen Batterie (103) bestimmt wurden.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner gekennzeichnet durch einen Schritt gemäß Speichern der allerletzten Energieeinheit zusammen mit Informationen über die Energieerzeugungskosten der Energieeinheit, wenn die Zahl der Energieeinheiten, die zu speichern sind, niedriger liegt als eine aktuelle Zahl der Energieeinheiten, die basierend auf dem Ladezustand der bordseitigen Batterie (103) bestimmt wurden.
Verfahren nach Anspruch 23, bei dem die Energiekosten der bordseitigen Batterie (103) durch einen Mittelwertkostenpunkt der Energieeinheiten, die in der Tabelle gespeichert sind, bestimmt wird.