DE102009019527A1 - Charging condition controlling method for battery of motor vehicle, involves charging battery of motor vehicle during driving phase and continuing charging of battery completely in standing phase - Google Patents

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Abstract

The method involves charging a battery during a driving phase till to a given charging condition under 100 percentage, where the battery is provided in a motor vehicle. The battery is continued to charge completely in a standing phase by a regenerative energy source after the driving phase. The battery is discharged till to another charging condition in a predetermined time period after starting of driving phase and maintained in the charging condition through a generator of the motor vehicle after pre-determined time period. An independent claim is also included for a charging condition controlling device comprising a control unit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Ladezustands einer Batterie eines Kraftfahrzeugs durch Laden der Batterie während einer Fahrphase bis zu einem vorgegebenen Ladezustand (SOC; State of Charge) unter 100%. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zum Steuern des Ladezustands einer Batterie eines Kraftfahrzeugs.The The present invention relates to a method of controlling the state of charge a battery of a motor vehicle by charging the battery during a driving phase up to a predetermined state of charge (SOC; of charge) below 100%. In addition, the present concerns Invention a corresponding device for controlling the state of charge a battery of a motor vehicle.

Aus der Druckschrift DE 101 03 995 A1 ist ein Bordstromspeicher für Kfz-Bordnetze bekannt. Eine Vorrichtung zum Starten von Verbrennungsmotoren weist einen Startergenerator und eine von einem Akkumulator gespeiste erste Bordspannung, einen als Kurzzeitspeicher dienenden Doppelschicht-Kondensator, der eine zweite Bordspannung erzeugt und die Startenergie/Startleistung für den Startergenerator liefert, und einen uni- oder bidirektionalen Wandler auf, über den der Doppelschicht-Kondensator aus dem Akkumulator aufgeladen wird. Darüber hinaus offenbart die Druckschrift DE 295 05 911 U1 ein Kraftfahrzeug mit unterschiedlichen Energieerzeugern. Nach dem Einschalten des Verbrennungsmotors werden über einen Computer und eine Schaltanlage, das Stromaggregat und wiederum die Schaltanlage sowie das Batterieaufladegerät die Batterien aufgeladen. Sobald diese geladen sind, wird der weitere Antrieb vom Elektromotor vorgenommen.From the publication DE 101 03 995 A1 is an on-board power storage for vehicle electrical systems known. An internal combustion engine starting apparatus includes a starter generator and a first on-board voltage supplied from an accumulator, a double-layer capacitor serving as a short-term storage that generates a second on-board voltage and supplies the starting power for the starter generator, and a unidirectional or bidirectional converter. over which the double-layer capacitor is charged from the accumulator. In addition, the document discloses DE 295 05 911 U1 a motor vehicle with different energy producers. After switching on the internal combustion engine, the batteries are charged via a computer and a switchgear, the generator set and in turn the switchgear and the battery charger. Once these are loaded, the further drive is made by the electric motor.

Bekannte Verfahren zur Rückgewinnung von Bremsenergie in Kraftfahrzeugen basieren auf einer bewusst ungenutzten Batteriekapazität im Fahrbetrieb, welche für die Speicherung der Rekuperationsenergie aus Schubphasen reserviert wird. Stand der Technik für Bordnetzbatterien ist, dass die Batterie mit einem Antriebspunkt im Bereich von etwa 70% bis 90% Ladezustand betrieben wird. In Standphasen des Fahrzeugs wird versucht, durch Ruhestrommanagement diesen Ladezustand möglichst zu erhalten, um eine praxistaugliche Standdauer des Fahrzeugs garantieren zu können. Das konventionelle Generatormanagement ist jedoch nicht dafür konzipiert, Energie emissionssenkend und verbrauchsreduzierend zu nutzen, die während der Standphasen von CO2-ärmeren Energiequellen ins Bordnetz eingespeist wird. Beispiele für solche Energiequellen sind regenerative Energien.Known methods for recovering braking energy in motor vehicles are based on a consciously unused battery capacity while driving, which is reserved for storing the recuperation energy from coasting phases. The state of the art for onboard power supply batteries is that the battery is operated with a drive point in the range of about 70% to 90% state of charge. In stance phases of the vehicle is trying to obtain by quiescent current management this state of charge as possible in order to guarantee a practical service life of the vehicle can. Conventional generator management, however, is not designed to use energy-saving and consumption-reducing energy, which is fed into the on-board network during standstill phases of CO 2 -energy sources. Examples of such energy sources are regenerative energies.

Weiterhin ist bekannt, Kraftfahrzeuge an großen Fahrzeugflächen mit regenerativen Energiequellen, z. B. Photovoltaik, auszustatten (vgl. DE 44 19 177 C1 ). Die Energie, die diese zusätzlichen Energiequellen liefern, kann dazu genutzt werden, um im Fahrzeug beispielsweise Komfortfunktionen in Standphasen (Standheizung/-lüftung) zu realisieren. Ebenso kann damit die Fahrzeugstandzeit verlängert werden.Furthermore, it is known motor vehicles on large vehicle surfaces with renewable energy sources, eg. As photovoltaics, equip (see. DE 44 19 177 C1 ). The energy supplied by these additional energy sources can be used to realize comfort functions in standstill (auxiliary heating / ventilation) in the vehicle, for example. Likewise, the vehicle service life can be extended.

Bisherige Systeme dieser Art wurden allerdings nicht mit Maßnahmen zur Bremsenergierückgewinnung betrieben. Bei Fahrzeugen ohne Bremsenergierückgewinnung (Rekuperation) ist das Ziel der Batterieladung bisher immer ein Ladezustand von 100%, um möglichst lange Standzeiten und Batterielebensdauern zu ermöglichen. Die Energie von zusätzlichen regenerativen Energiequellen kann damit aber nicht genutzt werden, da in Standphasen kaum freie Batteriekapazität zur Verfügung steht. Lediglich der vom Fahrzeug verbrauchte Ruhestrom wird dabei kompensiert. Energetisch betrachtet ist dies aber zu vernachlässigen, wenn man den typischen Ruhestrom von < 50 mA mit normalen Fahrzeug-Betriebsströmen zwischen 20 A und 200 A vergleicht.Previous However, systems of this kind did not come with measures operated for braking energy recovery. For vehicles without regenerative braking (recuperation) is the goal the battery charge has always been a state of charge of 100%, if possible allow long service life and battery life. The energy of additional regenerative energy sources But it can not be used, as there is hardly any free space in phases Battery capacity is available. Only the The quiescent current consumed by the vehicle is compensated. energetically but this is negligible, if one considers the typical quiescent current of <50 mA with normal vehicle operating currents between 20A and 200 A compares.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, die CO2-Emissionen und den Kraftstoffverbrauch von Kraftfahrzeugen zu senken und entsprechende andere Energiequellen besser zu nutzen.The object of the present invention is therefore to reduce the CO 2 emissions and the fuel consumption of motor vehicles and to make better use of corresponding other energy sources.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch Verfahren nach Anspruch 1 oder 5 bzw. durch Vorrichtungen nach Anspruch 5 oder 6. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention this object is achieved by the method according to claim 1 or 5 or by devices according to claim 5 or 6. Advantageous developments The invention will become apparent from the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird somit eine Vorrichtung oder ein Verfahren zum Steuern des Ladezustands einer Batterie eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt durch Laden der Batterie während einer Fahrphase bis zu einem vorgegebenen ersten Ladezustand unter 100%, wobei die Batterie in einer Standphase durch eine regenerative Energiequelle weiter oder vollständig geladen wird.According to the invention Thus, an apparatus or method for controlling the state of charge a battery of a motor vehicle provided by loading the Battery during a driving phase up to a predetermined first state of charge below 100%, with the battery in a stance phase by a regenerative energy source further or completely is loaded.

Weiterhin wird erfindungsgemäß bereitgestellt eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zum Steuern des Ladezustands einer Batterie eines Kraftfahrzeugs durch Entladen der Batterie während einer Fahrphase, wobei in einem vorbestimmten Zeitraum nach dem Start der Fahrphase die Batterie bis zu einem vorgegebenen zweiten Ladezustand (der mit dem ersten Ladezustand identisch sein kann) entladen wird, ohne dass ein Generator des Kraftfahrzeugs die Batterie wieder lädt, die Batterie aber in diesem Zeitraum durch eine regenerative Energiequelle und/oder Rekuperation geladen wird.Farther According to the invention, a device is provided or a method for controlling the state of charge of a battery of a Motor vehicle by discharging the battery during a driving phase, wherein in a predetermined period of time after the start of the driving phase the battery up to a predetermined second state of charge (the can be identical with the first state of charge) is discharged without that a generator of the motor vehicle recharges the battery, the battery but in this period by a regenerative energy source and / or recuperation is loaded.

In vorteilhafter Weise ist somit eine Kraftstoffeinsparung im Realbetrieb möglich, die je nach Fahrzeug, elektrischem Verbrauch und Nutzungsprofil bis zu 1 l/100 km gegenüber konventionellen Fahrzeugen betragen kann. Diese Verbrauchsreduzierung wird erreicht, indem ein großer Teil des elektrischen Energiebedarfs des Fahrzeugs nicht durch den Einsatz von Kraftstoff, sondern durch gezielte Nutzung regenerativer Energiequellen gedeckt wird.In Advantageously, thus a fuel economy in real operation possible, depending on the vehicle, electrical consumption and Usage profile up to 1 l / 100 km compared to conventional Vehicles can amount. This consumption reduction is achieved by taking a big part of the electrical energy demand of the Vehicle not through the use of fuel, but through targeted use of renewable energy sources.

Da der elektrische Energiebedarf eines konventionellen Fahrzeugs in direkter Relation zum Kraftstoffverbrauch steht, kann somit eine teilweise Entkopplung dieses Zusammenhangs erreicht werden. Die sich daraus ergebende Lücke wird dabei durch regenerative Energiequellen geschlossen. Die ungenutzte Batteriekapazität von bisher bekannten Systemen mit Bremsenergierückgewinnung kann somit zusätzlich noch zur Emissionssenkung genutzt werden.There the electrical energy requirement of a conventional vehicle in direct relation to the fuel consumption, can thus a partial decoupling of this relationship can be achieved. The The resulting gap is thereby regenerative Energy sources closed. The unused battery capacity of previously known systems with brake energy recovery can thus additionally be used to reduce emissions.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:The The present invention will become apparent from the accompanying drawings explained in more detail, in which show:

2 ein Zeitdiagramm des Energiemanagements in einer Fahrphase; 2 a time diagram of the energy management in a driving phase;

1 den Ladezustand einer Batterie in einer Standphase; 1 the state of charge of a battery in a stance phase;

3 den Ladezustand einer Batterie in einer Fahrphase; 3 the state of charge of a battery in a driving phase;

4 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Generatormanagements. 4 a block diagram of a generator management according to the invention.

Durch gezielte Kombination und Optimierung von Ladestrategien zur Bremsenergierückgewinnung und regenerativen Energiequellen im Fahrzeug kann das Potential beider Maßnahmen hinsichtlich Emissions- und Kraftstoffeinsparung deutlich erhöht werden. Geht man davon aus, dass der Arbeitspunkt für die Ladestrategie wie bei konventionellem Generatormanagement mit Bremsenergierückgewinnung weiterhin im Bereich von 70% bis 90% des maximalen Ladezustands verbleibt, so kann die restliche Batteriekapazität zur Speicherung emissionsarm oder emissionsfrei erzeugter Energie genutzt werden. Beispielsweise könnte das Generatormanagement während der Fahrt dafür sorgen, dass stets ein Ladezustand von 80% der Maximalladung (kurz: 80% Ladezustand = 80% SOC) durch den Generator angestrebt wird. Die restlichen 20% können zum einen durch die Bremsenergierückgewinnung während der Fahrt und zum anderen mittels sekundärer regenerativer Energiequellen im Fahrzeug gewonnen werden. Da diese sekundäre Energiequelle (z. B. ein Photovoltaikelement, eine Steckdose mit induktiver Ladeeinheit) im Stand und gegebenenfalls auch während der Fahrphasen aktiv ist und Energie ins Bordnetz liefert, ergeben sich daraus mehrere Energieeinsparpotentiale:By targeted combination and optimization of charging strategies for brake energy recovery and Regenerative energy sources in the vehicle can be the potential of both Measures regarding emission and fuel saving be increased significantly. Assuming that the working point for the charging strategy as with conventional generator management with brake energy recovery continues in the range of 70% to 90% of the maximum charge state remains, so the remaining Battery capacity for storage low emission or emission-free generated energy can be used. For example, could the generator management while driving for it ensure that a charge state of 80% of the maximum charge (short: 80% state of charge = 80% SOC) is sought by the generator. The remaining 20% can on the one hand by the brake energy recovery while driving and on the other by means of secondary regenerative energy sources are obtained in the vehicle. This one secondary energy source (eg a photovoltaic element, a socket with inductive charging unit) in the state and, where appropriate is also active during the driving phases and energy into the electrical system supplies, this results in several energy-saving potentials:

1. Standphase des Fahrzeugs:1st stance phase of the vehicle:

Nach einer Fahrt wird ein Fahrzeug mit Generatormanagement in der Regel mit ca. 80% Batterieladezustand abgestellt. Die Lücke zu 100% Ladezustand kann nun durch Laden der Bordnetzbatterie über die sekundäre Energiequelle (z. B. Photovoltaikelement, Steckdose, induktive Ladeeinheit) geschlossen werden. Geht man davon aus, dass die Dachfläche des Fahrzeugs in Photovoltaiktechnik gebaut ist und bezieht man den typischen Wirkungsgrad von heutigen Photovoltaikelementen mit ein, so kann ausgehend von 80% Ladezustand ein Batterieladezustand von 100% in ca. 30 bis 60 Minuten erreicht werden. Das heißt, ein Fahrzeug, das so ausgerüstet ist, kann bereits während kurzer Standphasen die Bordnetzbatterie voll laden (Ladezustand 100%). Dabei geschieht diese Ladung günstigerweise vollkommen emissionsfrei durch Nutzung regenerativer Energiequellen.To A vehicle is usually driven by generator management with about 80% battery charge off. The gap too 100% charge state can now be charged by charging the on-board battery the secondary energy source (eg photovoltaic element, Socket, inductive charging unit) are closed. If you go from it from that the roof surface of the vehicle in photovoltaic technology is built and refers to the typical efficiency of today Photovoltaic elements with one, so starting from 80% charge state reached a battery state of 100% in about 30 to 60 minutes become. That is, a vehicle that equipped so is, can already during short stance phases, the electrical system battery fully charged (state of charge 100%). This charge is conveniently done completely emission-free by using regenerative energy sources.

1 zeigt den Ladezustand während einer Standphase. Ohne Generatormanagement ist zu Beginn der Standphase die Batterie 100% geladen. Der Ladezustand (SOC) nimmt allmählich ab. Es ist in diesem Fall kaum freie Kapazität zur Speicherung von emissionsfreier Energie im Stand vorhanden. Bei herkömmlichem Generatormanagement wird die Batterie auf beispielsweise 80% geladen. Die Batterie wird dann ausgehend von diesem Arbeitspunkt im Stand entladen. Entsprechend dem erfindungsgemäß optimierten Generatormanagement wird die Batterie während der Fahrt zwar ebenfalls auf 80% geladen, aber sie wird dann emissionsfrei bzw. mit regenerativer Energie im Stand weiter geladen. Sie erreicht damit nach gewisser Zeit 100% und bleibt idealerweise auf diesem Wert. 1 shows the state of charge during a stance phase. Without generator management, the battery is 100% charged at the beginning of the stance phase. The state of charge (SOC) gradually decreases. In this case, there is hardly any free capacity for storing emission-free energy in the state. With conventional generator management, the battery is charged to, for example, 80%. The battery is then discharged starting from this operating point in the state. According to the invention optimized generator management while the battery while driving is also charged to 80%, but it is then emission-free or with regenerative energy in the state continues to charge. It reaches 100% after a certain time and ideally stays at this value.

2. Fahrphase des Fahrzeugs2. Driving phase of the vehicle

a) Generatorentlastung bei Fahrtdauern beispielsweise < 30 Minuten.a) generator relief when driving for example, <30 Minutes.

Nach einer Standphase, wie sie im obigen Abschnitt 1 definiert ist, gibt es mit dem neuen Konzept (optimiertes Generatormanagement) häufig Zustände, in denen die Fahrzeugbatterie bei Fahrtbeginn deutlich über 80%, im Idealfall zu 100% geladen ist. Um nun ausgehend von diesem Szenario den Arbeitspunkt für die Bremsenergierückgewinnung, nämlich einen Ladezustand von 80%, wieder zu erreichen, kann das Fahrzeug für Fahrtdauern < 30 Minuten alleine durch die Fahrzeugbatterie mit elektrischer Energie versorgt werden. Dies ist im linken Teil von 2 dargestellt. Ein Großteil des Energiegesamtbedarfs des Fahrzeugs wird also durch die gespeicherte Energie gedeckt und der Rest durch regenerative Energie. Der Generator wird während der Zeit, in der der Ladezustand noch größer 80% ist, vollkommen entlastet und speist keine elektrische Energie ins Bordnetz ein. Ausnahme sind Schubphasen des Fahrzeugs, in denen die Batterie ebenfalls ohne Kraftstoffeinsatz geladen werden kann (Bremsenergierückgewinnung).After a stance phase, as defined in section 1 above, the new concept (optimized generator management) often gives conditions in which the vehicle battery is clearly over 80% charged at the start of the journey, ideally 100%. In order to achieve the operating point for regenerative braking, namely a charge state of 80%, based on this scenario, the vehicle can be supplied with electric energy for travel times <30 minutes solely by the vehicle battery. This is in the left part of 2 shown. A large part of the total energy requirement of the vehicle is thus covered by the stored energy and the rest by regenerative energy. The generator is completely relieved during the time in which the state of charge is still greater than 80%, and does not feed any electrical energy into the electrical system. Exceptions are deceleration phases of the vehicle, in which the battery can also be charged without fuel use (brake energy recovery).

Somit ist es möglich, bei Fahrten mit einer Fahrtdauer < 30 Minuten und einer mindestens ähnlich langen Standzeit danach das Fahrzeug vollkommen ohne Energieeinspeisung durch den Generator zu betreiben und das Bordnetz rein mittels gespeicherter Energie aus den Standphasen zu versorgen. Da die regenerative Energiequelle auch während der Fahrphase Energie liefern kann, kann sich diese „emissionsfreie” Bordnetzversorgung je nach Umgebungsbedingungen auch noch verlängern.Thus, it is possible for trips with a Driving time <30 minutes and at least as long a service life thereafter to operate the vehicle completely without energy supply by the generator and to supply the electrical system purely by means of stored energy from the stance phases. Since the regenerative energy source can also supply energy during the driving phase, this "emission-free" electrical system supply can also be extended depending on the ambient conditions.

b) Generatorentlastung bei Fahrtdauern beispielsweise > 30 Minutenb) Generator unloading when driving for example> 30 minutes

Bei Fahrtdauern > 30 Minuten würde man bis zum Erreichen des Arbeitspunkts von 80% Ladezustand – wie unter a) beschrieben – gemäß dem linken Teil von 2 von der gespeicherten Energie profitieren. Nach Erreichen der 80%-Grenze wird der Ladezustand vom Generator nur konstant auf 80% gehalten und vom Generator wird nicht weiter geladen, wie der rechte Teil von 2 andeutet. Die Batterieladung darüber hinaus erfolgt während der Fahrt zum einen in Schubphasen durch Bremsenergierückgewinnung und zum anderen durch die elektrische Energie, die durch die regenerative Energiequelle während der Fahrt eingespeist wird. Somit erhält man selbst bei längeren Fahrten den Effekt, dass der Batterieladezustand sich in der Regel immer über 80% befindet, während die Generatorregelung auf 80% Ladezustand eingestellt bleibt. Die Differenz des Ladezustands bis zur Maximalladung wird vollkommen ohne Einsatz von Kraftstoff erzielt und kann den Generator während der Fahrt auch zum Teil in einigen Fällen zeitlich begrenzt ganz entlasten.For travel durations> 30 minutes, until reaching the operating point of 80% charge state - as described under a) - according to the left part of 2 benefit from the stored energy. After reaching the 80% limit, the state of charge from the generator is kept constant only at 80% and the generator is not charged further, like the right part of 2 suggests. The battery charge also occurs while driving on the one hand in deceleration phases by braking energy recovery and the other by the electrical energy that is fed by the regenerative energy source while driving. Thus, even with longer trips the effect is that the battery state of charge is usually always over 80%, while the generator control remains set to 80% charge state. The difference between the state of charge and the maximum charge is achieved completely without the use of fuel and can relieve the generator during the journey, in some cases in some cases for a limited time.

3 zeigt das Generatormanagement in der Fahrphase. Ohne Generatormanagement wird versucht, den maximalen Ladezustand möglichst rasch wieder zu erreichen. Mit herkömmlichem Generatormanagement speist der Generator Energie ins Bordnetz ein und hält die Batterieladung auf dem Arbeitspunkt (hier 80%). Das optimierte, erfindungsgemäße Generatormanagement sorgt – wie in dem Unterpunkt a) erwähnt – dafür, dass ausgehend von dem 100% Ladezustand die Ladung der Batterie zunächst bis zum Arbeitspunkt verbraucht wird, d. h. der Ladungsüberschuss für Generatorentlastung genutzt wird. Es steht damit auch wieder ein Puffer zur Speicherung emissionsfreier Energie bereit. 3 shows the generator management in the drive phase. Without generator management, an attempt is made to reach the maximum state of charge as quickly as possible. With conventional generator management, the generator feeds energy into the electrical system and keeps the battery charge at the operating point (in this case 80%). The optimized, inventive generator management ensures - as mentioned in the sub-item a) - that, starting from the 100% state of charge, the charge of the battery is first consumed to the operating point, ie the excess charge is used for generator relief. This also provides a buffer for storing emission-free energy.

Ein Blockschaltbild für das optimierte Generatormanagement entsprechend der vorliegenden Erfindung ist in 4 wiedergegeben. Die Grundstruktur bildet eine Batterie 1, an die parallel ein Generator 2 und Verbraucher 3 geschaltet ist. Eine Bordnetz- und Energiemanagementeinheit 4 steuert einen Spannungswandler 5 gemäß Pfeil 6 an, so dass gegebenenfalls von einer regenerativen Energiequelle 7 Energie in das Bordnetz parallel zu dem Generator 2 eingespeist werden kann. Mit der Bordnetz- und Energiemanagementeinheit 4 (erste bis dritte Ansteuereinheit) kann somit eine intelligente Koordination des Einsatzes regenerativer Energie erfolgen. Für den Einsatz der emissionsfrei erzeugten Energie gilt immer das Ziel von 100% SOC, wie der Pfeil 8 vom Spannungswandler 5 zu der Batterie 1 andeutet.A block diagram for the optimized generator management according to the present invention is shown in FIG 4 played. The basic structure forms a battery 1 , to the generator in parallel 2 and consumers 3 is switched. A wiring system and energy management unit 4 controls a voltage transformer 5 according to arrow 6 on, so if necessary from a regenerative energy source 7 Energy in the electrical system parallel to the generator 2 can be fed. With the wiring system and energy management unit 4 (First to third drive unit) can thus be an intelligent coordination of the use of renewable energy. The goal of 100% SOC, like the arrow, always applies to the use of zero-emission generated energy 8th from the voltage converter 5 to the battery 1 suggests.

Weiterhin steuert die Bordnetz- und Energiemanagementeinheit 4 den Generator in Bezug auf Bremsenergierückgewinnung, wie der Pfeil 9 zum Generator 2 andeutet. Dabei erfolgt für Konstantfahrt eine (Teil-)Entlastung des Generators, so lange SOC > 80% ist. Entsprechend Pfeil 10 wird der Generator also so angesteuert, dass stets ein 80% Ladezustand der Batterie 1 vorhanden ist. Nur für den Schubfall wird das Ladeziel auf 100% gemäß Pfeil 11 erhöht, denn dies lässt sich emissionsfrei erreichen.Furthermore controls the electrical system and energy management unit 4 the generator in terms of brake energy recovery, like the arrow 9 to the generator 2 suggests. There is a (partial) discharge of the generator for constant travel as long as SOC> 80%. According to arrow 10 So the generator is controlled so that there is always an 80% state of charge of the battery 1 is available. Only for the overrun the loading target is set to 100% according to the arrow 11 increased, because this can be achieved without emissions.

Insgesamt ergibt sich mit dem obigen Konzept in Standphasen der Vorteil, dass die Fahrzeugbatterie emissionsfrei/-arm geladen werden kann. In Fahrphasen kann vorteilhafterweise im Mittelstreckenbetrieb mit Fahrtdauer < 30 Minuten der elektrische Energiebedarf des Fahrzeugs komplett aus der in der Standphase gewonnenen Zusatzladung gedeckt werden. Zusätzlich ist beispielsweise bei Verwendung eines Solardachs die Möglichkeit vorhanden, auch während der Fahrt elektrische Energie emissionsfrei ins Bordnetz einzuspeisen. Diese Wirkung bleibt auch bei Fahrtdauern > 30 Minuten noch erhalten. Insgesamt führt diese intelligente Nutzung von regenerativer Energie und Bremsenergierückgewinnung zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs.All in all results with the above concept in stance phases the advantage that the vehicle battery can be charged emission-free / -arm. In driving phases can advantageously in medium-haul operation with journey time <30 minutes the electrical energy demand of the vehicle completely from the in the Stance phase additional charge to be covered. additionally For example, when using a solar roof is the possibility available, even while driving electrical energy emission-free to feed into the electrical system. This effect is retained even when driving> 30 minutes. Overall, this intelligent use of regenerative Energy and brake energy recovery to a reduction of fuel consumption.

11
Batteriebattery
22
Generatorgenerator
33
Verbraucherconsumer
44
Bordnetz- und EnergiemanagementeinheitWiring and energy management unit
55
SpannungswandlerDC converter
6, 8, 9, 10, 116 8, 9, 10, 11
Pfeilearrows
77
regenerative Energiequelleregenerative energy

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10103995 A1 [0002] - DE 10103995 A1 [0002]
  • - DE 29505911 U1 [0002] DE 29505911 U1 [0002]
  • - DE 4419177 C1 [0004] - DE 4419177 C1 [0004]

Claims (6)

Verfahren zum Steuern des Ladezustands einer Batterie (1) eines Kraftfahrzeugs durch – Laden der Batterie während einer Fahrphase bis zu einem vorgegebenen ersten Ladezustand unter 100% (10), dadurch gekennzeichnet, dass – die Batterie in einer Standphase nach der Fahrphase durch eine regenerative Energiequelle weiter oder vollständig geladen wird (8).Method for controlling the state of charge of a battery ( 1 ) of a motor vehicle by - charging the battery during a driving phase up to a predetermined first state of charge below 100% ( 10 ), characterized in that - the battery is further or fully charged in a stance phase after the driving phase by a regenerative energy source ( 8th ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (1) in einem vorbestimmten Zeitraum nach dem Start einer Fahrphase bis zu einem vorgegebenen zweiten Ladezustand entladen wird, ohne dass ein Generator (2) des Kraftfahrzeugs die Batterie (1) wieder lädt, die Batterie (1) aber in diesem Zeitraum durch eine regenerative Energiequelle (7) ladbar ist.Method according to claim 1, characterized in that the battery ( 1 ) is discharged in a predetermined period of time after the start of a driving phase up to a predetermined second state of charge without a generator ( 2 ) of the motor vehicle the battery ( 1 ) recharges the battery ( 1 ) but in this period by a regenerative energy source ( 7 ) is loadable. Verfahren zum Steuern des Ladezustands einer Batterie (1) eines Kraftfahrzeugs durch – Entladen der Batterie (1) während einer Fahrphase, dadurch gekennzeichnet, dass – in einem vorbestimmten Zeitraum nach dem Start der Fahrphase die Batterie (1) bis zu einem vorgegebenen zweiten Ladezustand entladen wird, ohne dass ein Generator (2) des Kraftfahrzeugs die Batterie (1) wieder lädt, – die Batterie (1) aber in diesem Zeitraum durch eine regenerative Energiequelle (7) und/oder Rekuperation ladbar ist.Method for controlling the state of charge of a battery ( 1 ) of a motor vehicle by - discharging the battery ( 1 ) during a driving phase, characterized in that - in a predetermined period after the start of the driving phase, the battery ( 1 ) is discharged to a predetermined second state of charge without a generator ( 2 ) of the motor vehicle the battery ( 1 ) again, - the battery ( 1 ) but in this period by a regenerative energy source ( 7 ) and / or recuperation is loadable. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Batterie (1) nach dem vorbestimmten Zeitraum durch den Generator (2) des Kraftfahrzeugs auf dem vorgegebenen zweiten Ladezustand gehalten wird.Method according to claim 3, wherein the battery ( 1 ) after the predetermined period of time by the generator ( 2 ) of the motor vehicle is maintained at the predetermined second state of charge. Vorrichtung zum Steuern des Ladezustands einer Batterie (1) eines Kraftfahrzeugs mit – einer ersten Ansteuereinheit zum Ansteuern eines Generators (2) derart, dass er die Batterie (1) während einer Fahrphase bis zu einem vorgegebenen ersten Ladezustand unter 100% lädt, gekennzeichnet durch – eine zweite Ansteuereinheit zum Ansteuern einer regenerativen Energiequelle (7) derart, dass die Batterie (1) in einer Standphase nach der Fahrphase durch die regenerative Energiequelle (7) weiter oder vollständig ladbar ist.Device for controlling the state of charge of a battery ( 1 ) of a motor vehicle with - a first drive unit for driving a generator ( 2 ) such that it is the battery ( 1 ) during a driving phase to a predetermined first state of charge below 100%, characterized by - a second drive unit for driving a regenerative energy source ( 7 ) such that the battery ( 1 ) in a stance phase after the driving phase by the regenerative energy source ( 7 ) is further or fully loadable. Vorrichtung zum Steuern des Ladezustands einer Batterie (1) eines Kraftfahrzeugs mit – einer dritten Ansteuereinheit zum Steuern des Entladens der Batterie (1) während einer Fahrphase, dadurch gekennzeichnet, dass – durch die dritte Ansteuereinheit in einem vorbestimmten Zeitraum nach dem Start der Fahrphase die Batterie (1) bis zu einem vorgegebenen zweiten Ladezustand entladen lassen wird, ohne dass ein Generator (2) des Kraftfahrzeugs die Batterie (1) wieder lädt, – die Batterie (1) aber in diesem Zeitraum durch eine regenerative Energiequelle (7) und/oder Rekuperation ladbar ist.Device for controlling the state of charge of a battery ( 1 ) of a motor vehicle with - a third drive unit for controlling the discharging of the battery ( 1 ) during a driving phase, characterized in that - by the third driving unit in a predetermined period after the start of the driving phase, the battery ( 1 ) is discharged to a predetermined second state of charge without a generator ( 2 ) of the motor vehicle the battery ( 1 ) again, - the battery ( 1 ) but in this period by a regenerative energy source ( 7 ) and / or recuperation is loadable.
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