DE102009012061A1

DE102009012061A1 - Informationseinrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102009012061A1
Application number: DE102009012061A
Authority: DE
Inventors: Michael Scheu
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2010-09-09
Also published as: US20100228414A1; FR2942881B1; US8489263B2; FR2942881A1

Abstract

Eine Informationseinrichtung für ein Fahrzeug, zur Verarbeitung und Anzeige von Werten der elektrischen Größen Strom, Spannung und Ladung eines elektrischen Energiespeichers im Fahrzeug, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine Vorrichtung (2) zum Laden des elektrischen Energiespeichers (3) am stationären Stromnetz aufweist und dass die Informationseinrichtung konfiguriert ist zur Berechnung und Anzeige einer aus dem stationären Stromnetz bezogenen elektrischen Energiemenge durch Verwendung einer in einem Fahrzeugsteuergerät (6) bereitgestellten Zeitinformation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Informationseinrichtung für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der gattungsbildenden DE 20 2005 018 942 U1 ist eine Bordcomputer für Elektrofahrzeuge bekannt, der über einen Mikroprozessor mit integriertem AD-Wandler (zur Umwandlung eines analogen Eingangsignals in digitale Werte) sowie Multiplexer (Selektionsschaltnetz) verfügt. Damit erfolgt eine Bestimmung der entnehmbaren Kapazität des Fahrzeugakkus, die ja abhängig ist vom Entladeverlauf, d. h. von Entladestrom, Entladeschlussspannung sowie Ladezustand. Die genaue Bestimmung dieser entnehmbaren Kapazität ermöglicht dann eine bessere Abschätzung der Restreichweite des Elektrofahrzeuges
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die gattungsgemäße Informationseinrichtung zu verbessern und insbesondere für den Fahrer des Fahrzeuges informativer zu gestalten.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Fahrzeug eine Vorrichtung zum Laden seines elektrischen Energiespeichers am stationären Stromnetz aufweist, und dass die Informationseinrichtung konfiguriert ist zur Berechnung und Anzeige einer aus dem stationären Stromnetz bezogenen elektrischen Energiemenge durch Verwendung einer in einem Fahrzeugsteuergerät bereitgestellten Zeitinformation. Durch die Verknüpfung der elektrischen Größen Strom, Spannung und Ladung mit der Zeitinformation kann der Fahrer besser über das Laden des elektrischen Energiespeichers informiert werden. Denn beim Bezug von elektrischer Energie aus dem stationären Stromnetz erfolgt die Abrechnung üblicherweise unter Berücksichtigung der entnommenen Energiemenge, gemessen beispielsweise in Kilowattstunden. Zur Berechnung dieser elektrischen Größe wird jedoch eine Zeitinformation benötigt. Um die Zeitinformation ohne zusätzlichen Aufwand bereitzustellen, wird die Zeitinformation eines bereits im Fahrzeug vorhandenen Steuergerätes genutzt. Damit ist die für den Fahrer des Fahrzeuges interessante Information über die elektrische Energiemenge ohne zusätzlichen Hardwareaufwand bereitstellbar. Zur Berechnung dieser Information wird beispielsweise ein vorhandenes Steuergerät oder das Batterie-Managementsystem (BMS) genutzt, welche üblicherweise eine ausreichende Rechenkapazität aufweisen.
Bevorzugt ist das Fahrzeug als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgebildet und der elektrische Energiespeicher als Akkumulator, insbesondere als Lithium-Ionen- oder als Nickel-Metall-Hydrid-Akkumulator. Hybrid- oder Elektrofahrzeuge verfügen über einen leistungsfähigen elektrischen Energiespeicher, dessen Aufladung größere Energiemengen und einen relativ langen Zeitraum erfordert. Dafür kann eine Aufladung des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs am stationären Stromnetz vorgesehen sein („plug-in”-Fahrzeug). Aufgrund der benötigten Menge an elektrischer Energie bzw. Zeitdauer ist die Informationseinrichtung in diesem Fall für den Fahrer besonders informativ.
In einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Fahrzeugsteuergerät als zentrales Cockpitsteuergerät vorgesehen. Ein derartiges Gateway steuert zentral die Funktionen angeschlossener Bedien- und Anzeigeelemente. Insbesondere verfügt ein derartiges Gateway über eine Zeitinformation, beispielsweise zur Darstellung einer Uhrzeit in nachgeschalteten Anzeige- bzw. Ausgabeeinrichtungen für den Fahrer, womit zur Berechnung der Energiemenge keine zusätzliche Hardware benötigt wird.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist das Fahrzeugsteuergerät als Kombiinstrument ausgeführt. Es ergibt sich eine besonders einfache Realisierung der Informationseinrichtung durch Zugriff auf die im Kombiinstrument, beispielsweise zur Darstellung der aktuellen Uhrzeit, bereits vorhandene Zeitinformation.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Fahrzeugsteuergerät als Bordcomputer ausgeführt. Ein derartiger Bordcomputer stellt üblicherweise ebenfalls bereits eine Zeitinformation bereit, die ohne zusätzlichen Hardwareaufwand verwendbar ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Eingabemöglichkeit für Stromkosten vorgesehen. Damit kann die Informationseinrichtung für den Fahrer besonders informativ gestaltet werden. Denn alternativ oder zusätzlich zu der aus dem stationären Stromnetz bezogenen elektrischen Energiemenge sind nun die anfallenden Kosten anzeigbar. Dabei kann vorgesehen sein, die Stromkosten manuell einzugeben, beispielsweise als Preis für eine Kilowattstunde. Hierfür ist bevorzugt ein Bordcomputer vorgesehen, der üblicherweise bereits über eine entsprechende numerische Tastatur, beispielsweise zur Eingabe von Telefonnummern, verfügt.
Eine besonderer Komfort ergibt sich durch eine automatisierte Eingabe der Stromkosten. Hierfür ist insbesondere die Nutzung einer drahtlose Kommunikationsverbindung vorgesehen, beispielsweise GSM oder UMTS zur Herstellung einer Internetverbindung zu einem entsprechenden Rechner (Server), zum Abruf von Stromkosten.
Eine individuelle Anpassung der Informationseinrichtung kann durch eine Eingabemöglichkeit für maximale Stromkosten erreicht werden. Indem beispielsweise zusätzlich oder alternativ ein Maximalwert für die Stromkosten pro Kilowattstunde und/oder ein Maximalwert für die Stromkosten einer insgesamt aus dem stationären Stromnetz bezogenen Strommenge vorgebbar ist, kann das Aufladen des elektrischen Energiespeichers individuell an die Wünsche des Fahrers angepasst werden. Weitere Ausgestaltungen wie z. B. eine Bevorzugung von Öko-Strom sind ebenfalls möglich.
Zudem können alternativ oder zusätzlich weitere Bedien-/Anzeigemöglichkeiten vorgesehen sein wie beispielsweise eine Sprachbedienung und/oder eine Sprachausgabe.
Die Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung näher dargestellt. Dabei zeigt die einzige Fig. eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
Die Fig. zeigt schematisch den Aufbau einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Ein (nicht dargestelltes) Hybrid- oder Elektrofahrzeug umfasst dabei einen elektrischen Energiespeicher 3, der insbesondere als Lithium-Ionen bzw. Nickel-Metall-Hydrid Akkumulator ausgebildet ist. Dieser elektrische Energiespeicher 3 ist mit einem Elektromotor 4 elektrisch verbunden. Wenn die Elektromotor 4 aus dem elektrischen Energiespeicher 3 mit elektrischem Strom versorgt wird, kann der Elektromotor 4 das Hybrid- oder Elektrofahrzeug antreiben. Zur Überwachung des elektrischen Energiespeichers 3 ist ein Batteriemanagementsystem 1 oder allgemein ein Energiemanagementsystem (Hybrid-Manager bzw. Elektrofahrzeug-Manager) vorgesehen. Das Batteriemanagementsystem 1 steuert die Versorgung des Elektromotors 4 mit elektrischem Strom aus dem elektrischen Energiespeicher 3, überwacht Temperaturen usw.. Zur Information des Fahrers des Hybrid- oder Elektrofahrzeuges ist eine Anzeigeeinrichtung 5 vorgesehen. Die Anzeigeeinrichtung 5 stellt die Werte verschiedener elektrischer Größen von Strom, Spannung und Ladung des elektrischen Energiespeichers beispielsweise analog oder digital dar.
Zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers 3 weist das Hybrid- oder Elektrofahrzeug eine Vorrichtung 2 als Anschlussmöglichkeit an das stationäre Stromnetz auf. Über die Anschlussmöglichkeit 2 kann also elektrischer Strom, beispielsweise einphasige Wechselspannung mit 230 V oder Dreiphasenwechselstrom mit einer Spannung von 400 V, aus dem Niederspannungsnetz bezogen werden um den elektrischen Energiespeicher 3 aufzuladen. Dazu ist die Anschlussmöglichkeit 2 beispielsweise als entsprechende Buchse zur Aufnahme eines Ladekabels ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich sind andere Möglichkeiten wie beispielsweise eine kontaktlose (z. B. induktive) Aufladung des elektrischen Energiespeichers 3 vorgesehen. Das Aufladen wird ebenfalls vom Batteriemanagementsystem 1 gesteuert.
Beim Bezug von elektrischer Energie aus dem stationären Stromnetz werden durch das Batteriemanagementsystem 1 die elektrische Größen Strom, Spannung und Ladung gemessen bzw. berechnet. Zusätzlich ist die Verwendung einer Zeitinformation aus einem Fahrzeugsteuergerät 6 vorgesehen. Das Fahrzeugsteuergerät 6 kann beispielsweise als Kombiinstrument oder als Bordcomputer oder als Gateway ausgebildet sein. Durch die Anbindung des Fahrzeugsteuergeräts 6 an das Batteriemanagementsystem 1, beispielsweise über CAN, wird die Verknüpfung einer Zeitinformation mit den elektrischen Größen Strom, Spannung und Ladung ermöglicht. Damit ist ein Wert für die aus dem stationären Stromnetz bezogene Menge an elektrischer Energie, beispielsweise in Kilowattstunden, berechenbar. Die Berechnung kann dabei im Fahrzeugsteuergerät 6 oder im Batteriemanagementsystem 1 erfolgen.
Somit wird ein Wert für die während eines Zeitabschnitts, beispielsweise innerhalb der letzten 24 Stunden, aus dem stationären Stromnetz bezogene elektrische Energiemenge berechnet und dem Fahrer angezeigt bzw. ausgegeben. Zudem kann nun die elektrische Energiemenge bzw. entsprechende Stromkosten einer bereits durchgeführten bzw. geplanten Fahrt, durch eine Verknüpfung mit einem Navigationsgerät berechnet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202005018942 U1 [0002]

Claims

Informationseinrichtung für ein Fahrzeug, zur Verarbeitung und Anzeige von Werten der elektrischen Größen Strom, Spannung und Ladung eines elektrischen Energiespeichers im Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine Vorrichtung (2) zum Laden des elektrischen Energiespeichers (3) am stationären Stromnetz aufweist, und dass die Informationseinrichtung konfiguriert ist zur Berechnung und Anzeige einer aus dem stationären Stromnetz bezogenen elektrischen Energiemenge durch Verwendung einer in einem Fahrzeugsteuergerät (6) bereitgestellten Zeitinformation.
Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug als Hybrid- oder Elektrofahrzeug und der elektrische Energiespeicher als Akkumulator, insbesondere als Lithium-Ionen- oder Nickel-Metallhydrid-Akkumulator, ausgebildet ist.
Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fahrzeugsteuergerät als zentrales Cockpitsteuergerät/Gateway ausgebildet ist.
Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fahrzeugsteuergerät als Kombiinstrument ausgebildet ist.
Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fahrzeugsteuergerät als Bordcomputer ausgebildet ist.
Verfahren zur Berechnung und Anzeige der von einem Fahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher aus dem stationären Stromnetz bezogene elektrischen Energiemenge, unter Verwendung einer in einem Fahrzeugsteuergerät bereitgestellten Zeitinformation.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei eine Eingabemöglichkeit für Kosten von aus dem stationären Stromnetz bezogener elektrischer Energie vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine manuelle Eingabemöglichkeit, insbesondere über eine numerische Tastatur oder eine Spracheingabe, vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei eine automatisierte Eingabemöglichkeit, insbesondere unter Verwendung einer drahtlosen Kommunikationsverbindung, vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei eine Eingabemöglichkeit für Maximalkosten vorgesehen ist.