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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines
Ladungszustandes einer Traktionsbatterie in einem Elektrofahrzeug
sowie ein Elektrofahrzeug mit einer Traktionsbatterie, die eine
Batteriemanagementeinheit aufweist, mittels derer ein Ladungszustand
der Traktionsbatterie ermittelbar ist.
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Eine
Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeuges entlädt sich
bei Nichtbenutzung allmählich durch Selbstentladung ihrer
elektrochemischen Batteriezellen sowie gegebenenfalls durch elektronische
Batteriezell-Überwachungsschaltungen der Traktionsbatterie.
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Durch
eine Tiefentladung, beispielsweise infolge mehrmonatigen Stillstands
des Elektrofahrzeuges, kann eine Traktionsbatterie irreparabel und
nicht wieder regenerierbar geschädigt werden. Neben der Nichtverfügbarkeit
des Elektrofahrzeuges verursacht ein derartiger Schaden hohe Instandsetzungskosten und
kann außerdem einen Imageschaden für eine von
dem Schaden betroffene Firma nach sich ziehen.
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Es
sind bereits verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zur Überwachung
eines Ladungszustands einer Batterie in einem Fahrzeug bekannt.
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Aus
DE 10106240 C2 ist
eine Überwachungsvorrichtung zum Überwachen eines
Ladungszustands einer Starterbatterie in einem Fahrzeug mit einem
Batterieenergiemodul bekannt. Durch das Batterieenergiemodul ist
der Ladungszustand der Starterbatterie ermittelbar, der ermittelte
Ladungszustand mit einem Ladungszustandsgrenzwert vergleichbar und
bei Unterschreiten des Ladungszustandsgrenzwerts ein Warnsignal
erzeugbar. Die Überwachungsvorrichtung weist ein Telematikmodul
mit einer Sendeeinheit auf, um das Warnsignal an eine Servicestation
zu übermitteln, wobei mit dem Warnsignal Angaben zur aktuellen Fahrzeugposition
und ein Code an die Servicestation übertragbar sind, der
einem Mitarbeiter der Servicestation den Zugang zu dem Fahrzeug
ermöglicht.
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Aus
JP 8149608 A1 ist
ein telefonisches Kontrollsystem und -verfahren für ein
Elektrofahrzeug bekannt. Dabei kann der Ladungszustand einer Traktionsbatterie
und/oder der Betriebszustand einer Klimaanlage des Elektrofahrzeuges
von einem entfernten Ort aus mittels eines Mobiltelefons kontrolliert werden.
Dazu wird mittels des Mobiltelefons eine Nachricht an ein Fahrzeugtelefon
in dem Elektrofahrzeug gesendet. Nach Empfang der Nachricht durch das
Fahrzeugtelefon wird mittels entsprechender Steuereinheiten in dem
Elektrofahrzeug die Klimaanlage ein- oder ausgeschaltet und/oder
der Ladungszustand der Traktionsbatterie und/oder der Betriebszustand
der Klimaanlage kontrolliert und der ermittelte Ladungszustand der
Traktionsbatterie und/oder Betriebszustand der Klimaanlage über
das Fahrzeugtelefon an das Mobiltelefon übermittelt.
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Aus
US 5955865 A1 ist
ein Kontrollsystem für eine Batterie in einem Fahrzeug
bekannt, bei der ein Ladungszustand der Batterie mittels Funksignalen
an eine Empfangseinheit in dem Fahrzeug übermittelt und
in der Nähe eines Fahrersitzes des Fahrzeuges angezeigt
wird.
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Aus
DE 4225514 A1 ist
ein Verfahren zur Anzeige des Batterieladezustands in abgestellten
Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem eine optische Signalquelle abhängig
vom Batterieladezustand pulsförmig ein- und ausgeschaltet
wird.
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Aus
WO 9015450 A1 ist
ein Kontrollsystem für eine Batterie in einem Fahrzeug
bekannt, mittels dessen Betriebszustände der Batterie,
insbesondere deren Ladungszustand, erfasst, ausgewertet und überwacht
werden können.
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Aus
JP 2001217012 A1 und
US 20010011883 A1 ist
eine Batterie bekannt, die mit einer externen Kontrolleinheit verbunden
ist. Der externen Kontrolleinheit sind von entsprechenden Erfassungsmitteln
der Batterie erfasste Betriebszustände der Batterie zuführbar
und diese sind mittels der externen Kontrolleinheit überwachbar.
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Aus
US 20070096694 A1 sind
ein Verfahren und eine Vorrichtung zu einer Fernüberwachung
eines Ladungszustandes einer Batterie und einzelner Batteriezellen
bekannt. Dabei werden erfasste Daten, die den Ladungszustand betreffen,
mittels einer Sendeeinheit für Funk-, Bluetooth-, Infrarot-
oder ähnliche Signale übermittelt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren
zur Überwachung eines Ladungszustandes einer Traktionsbatterie
in einem Elektrofahrzeug anzugeben. Ferner liegt der Erfindung die
Aufgabe zu Grunde, ein Elektrofahrzeug mit einer Traktionsbatterie
und einer verbesserten Vorrichtung zur Überwachung des
Ladungszustandes der Traktionsbatterie anzugeben.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und ein Elektrofahrzeug
mit den in Anspruch 8 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren dient der Überwachung
eines Ladungszustandes einer Traktionsbatterie in einem Elektrofahrzeug
mit einer Batteriemanagementeinheit, mittels derer der Ladungszustand
der Traktionsbatterie ermittelt wird. Dabei werden Nachrichten über
den momentanen Ladungszustand der Traktionsbatterie automatisch
mittels einer Steuereinheit in dem Elektrofahrzeug erzeugt und als Funksignale
von einer Sendeeinheit in dem Elektrofahrzeug ausgesendet.
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Auf
diese Weise kann der momentane Ladungszustand der Traktionsbatterie
vorteilhaft an einen Empfänger der Nachrichten, beispielsweise
eine Servicestation und/oder einen Fahrer des Elektrofahrzeuges, übermittelt
werden. Dadurch kann der momentane Ladungszustand der Traktionsbatterie von
einem entfernten Ort und auch dann kontrolliert werden, wenn das
Elektrofahrzeug nicht in Betrieb, beispielsweise längere
Zeit abgestellt, ist.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens sieht vor, dass der Ladungszustand der Traktionsbatterie
mittels der Steuereinheit mit einem vorgebbaren Schwellwert verglichen
wird. Dabei wird eine Nachricht bevorzugt automatisch mittels der
Steuereinheit erzeugt und mittels der Sendeeinheit ausgesendet,
wenn der Ladungszustand der Traktionsbatterie einen vorgebbaren Schwellwert
unterschreitet.
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Dadurch
kann ein Empfänger der ausgesendeten Nachrichten rechtzeitig über
einen niedrigen Ladungszustand der Traktionsbatterie informiert
werden, der über den Schwellwert vorgebbar ist. Insbesondere
wird dem Empfänger dadurch vorteilhaft Gelegenheit gegeben,
eine durch eine Tiefentladung verursachte Schädigung der Traktionsbatterie
zu verhindern. Somit können ein Austausch einer geschädigten
Traktionsbatterie und dadurch verursachte Kosten und Imageschäden
vermieden werden.
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Eine
weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht vor, dass von mittels der Steuereinheit ansteuerbaren optischen
und/oder akustischen Warneinrichtungen des Elektrofahrzeuges automatisch
Warnsignale ausgegeben werden, wenn der Ladungszustand der Traktionsbatterie
den Schwellwert unterschreitet.
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Durch
die Warnsignale werden vorteilhaft weitere Hinweise auf einen kritischen
Ladungszustand der Traktionsbatterie ausgegeben, die zu einer Verhinderung
einer die Traktionsbatterie schädigenden Tiefentladung
beitragen können.
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Eine
Weitergestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht vor, dass zu vorgebbaren Zeitpunkten jeweils eine Nachricht über
den aktuellen Ladungszustand der Traktionsbatterie automatisch mittels
der Steuereinheit erzeugt und mittels der Sendeeinheit ausgesendet
wird.
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Dadurch
wird ein Empfänger der ausgesendeten Nachrichten regelmäßig über
den aktuellen Ladungszustand der Traktionsbatterie informiert. Dies verringert
weiter die Gefahr, dass eine drohende, die Traktionsbatterie schädigende
Tiefentladung unerkannt bleibt.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist vorgesehen, dass mittels der Steuereinheit aus dem
Ladungszustand der Traktionsbatterie eine Reichweite des Elektrofahrzeuges
ermittelt und in eine Nachricht aufgenommen wird.
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Dadurch
wird ein Empfänger der Nachricht nicht nur über
den Ladungszustand der Traktionsbatterie, sondern auch über
eine sich daraus ergebende voraussichtliche Reichweite des Elektrofahrzeuges informiert.
Dies hat insbesondere den Vorteil, dem Empfänger der Nachricht
die Möglichkeit eines Abschätzens zu geben, wann
und wo er eine Aufladung der Traktionsbatterie vornehmen muss.
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Wenigstens
ein Teil der ausgesendeten Nachrichten werden vorzugsweise als telefonische Sprachnachrichten
und/oder als SMS-Nachrichten (SMS = Short Message Service) und/oder
als E-Mail-Nachrichten (E-Mail = Electronic Mail) ausgesendet.
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Dies
hat unter anderem Vorteil, dass die ausgesendeten Nachrichten auf
einem Empfangsgerät, beispielsweise auf einem Anrufbeantworter,
einer Mailbox, einem Mobiltelefon und/oder einem Computer, speicherbar
sind und somit bei Nichterreichbarkeit eines Empfängers
zu einem späteren Zeitpunkt von dem Empfänger
abrufbar sind. Ferner hat es den Vorteil, dass derart übermittelte
Nachrichten mittels mobiler Empfangsgeräte, beispielsweise
einem Mobiltelefon oder einem tragbaren Computer, empfangen und/oder
abgerufen werden können, so dass sie von dem Empfänger
an unterschiedlichen Orten empfangen und/oder abgerufen werden können.
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Das
erfindungsgemäße Elektrofahrzeug weist eine Traktionsbatterie
mit einer Batteriemanagementeinheit auf, mittels derer ein Ladungszustand
der Traktionsbatterie ermittelbar ist. Ferner weist das Elektrofahrzeug
eine mit der Batteriemanagementeinheit verbundene Steuereinheit
auf, mittels derer Nachrichten über den momentanen Ladungszustand
der Traktionsbatterie automatisch erzeugbar sind, sowie wenigstens
eine mit der Steuereinheit verbundene Sendeeinheit, mittels derer
von der Steuereinheit erzeugte Nachrichten als Funksignale automatisch
aussendbar sind.
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Dadurch
sind vorteilhaft automatisch Nachrichten über einen Ladungszustand,
insbesondere eine drohende schädigende Tiefentladung der
Traktionsbatterie, an Empfänger, beispielsweise eine Servicestation
und/oder einen Fahrer des Elektrofahrzeuges, übermittelbar.
Somit können Empfänger rechtzeitig, insbesondere
vor einem niedrigen Ladezustand, gewarnt werden.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Elektrofahrzeuges weist wenigstens eine mittels der Steuereinheit
ansteuerbare optische und/oder akustische Warneinrichtung auf.
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Durch
die wenigstens eine Warneinrichtung sind vorteilhaft weitere Hinweise
auf einen kritischen Ladungszustand der Traktionsbatterie ausgebbar, die
zu einer Verhinderung einer die Traktionsbatterie schädigenden
Tiefentladung beitragen können.
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Eine
Sendeeinheit ist bevorzugt ein Mobiltelefon und/oder ein Modem für
ein drahtlos kontaktierbares Kommunikationsnetz.
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Dies
hat unter anderem Vorteil, dass Nachrichten aussendbar sind, die
auf einem Empfangsgerät, beispielsweise auf einem Anrufbeantworter,
einer Mailbox, einem Mobiltelefon und/oder einem Computer, speicherbar
sind und somit bei Nichterreichbarkeit eines Empfängers
zu einem späteren Zeitpunkt von dem Empfänger
abrufbar sind. Ferner hat es den Vorteil, dass Nachrichten aussendbar
sind, die mittels mobiler Empfangsgeräte, beispielsweise
einem Mobiltelefon oder einem tragbaren Computer, empfangen und/oder
abgerufen werden können, so dass sie von einem Empfänger
an unterschiedlichen Orten empfangen und/oder abgerufen werden können.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher
erläutert.
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Dabei
zeigt:
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1 schematisch
ein Elektrofahrzeug mit einer Traktionsbatterie und einer Batteriemanagementeinheit
sowie einer Sendeeinheit, und
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2 ein
Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Überwachung eines Ladungszustandes
einer Traktionsbatterie in einem Elektrofahrzeug.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
ein Elektrofahrzeug 1 mit einer Traktionsbatterie 2.
Zur Überwachung der Traktionsbatterie 2 ist eine
Batteriemanagementeinheit 3 vorgesehen, die anhand von
nicht näher dargestellten Sensoren, wie Strom- und/oder
Spannungssensoren, den Ladungszustand der Traktionsbatterie 2 ermittelt.
Die Batteriemanagementeinheit 3 kann in nicht näher
dargestellter Art und Weise eine Steuereinheit umfassen oder mit
einer solchen verbunden sein. Die Steuereinheit oder die Batteriemanagementeinheit 3 ist
mit einer Sendeeinheit 4 verbunden, über welche
Daten in Form von Nachrichten M über eine Kommunikationsstrecke
KS an eine externe Einheit 5, z. B. eine Fahrzeugzentrale,
eine Werkstatt, eine Servicestation, übertragen werden.
Dabei ist die Kommunikationsstrecke KS beispielsweise als ein drahtloses
Kommunikationsnetz, als eine Funkübertragungsstrecke, als
ein Mobilfunknetz oder in einer anderen geeigneten Art ausgebildet.
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2 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Überwachung eines
Ladungszustandes L der Traktionsbatterie 2 in dem Elektrofahrzeug 1 mit der
Batteriemanagementeinheit 3, mittels derer in einem ersten
Verfahrensschritt S1 der Ladungszustand L der Traktionsbatterie 2 ermittelt
wird.
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Der
ermittelte Ladungszustand L wird in einem zweiten Verfahrensschritt
S2 mittels einer Steuereinheit der Batteriemanagementeinheit 3 oder
einer separaten Steuereinheit (nicht näher dargestellt) mit
einem Schwellwert SW verglichen. Wenn der ermittelte Ladungszustand
L größer als der Schwellwert SW oder gleich dem
Schwellwert SW ist, wird das Verfahren mit dem ersten Verfahrensschritt
S1 fortgesetzt. Andernfalls wird in einem dritten Verfahrensschritt
S3 von der Steuereinheit eine Nachricht M erzeugt, die die Mitteilung
einer Unterschreitung des Schwellwertes SW enthält.
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Optional
wird in dem dritten Verfahrensschritt S3 außerdem von einer
optischen oder akustischen Warneinheit 6 des Elektrofahrzeuges 1,
beispielsweise einer Signalleuchte oder einem Lautsprecher, ein Warnsignal
W ausgegeben. Hierzu ist die Steuereinheit der Batteriemanagementeinheit 3 mit
der Warneinheit 6 verbunden.
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In
einem vierten Verfahrensschritt S4 wird die Nachricht M schließlich
von einer Sendeeinheit, beispielsweise einem Mobiltelefon oder Modem,
als Funksignal ausgesendet. Dabei kann die Nachricht M beispielsweise
eine telefonische Sprachnachricht oder eine SMS-Nachricht sein,
die über ein Mobilfunknetz übermittelt wird, oder
auch eine E-Mail-Nachricht, die über ein drahtlos kontaktierbares
Kommunikationsnetz, beispielsweise ein so genanntes WLAN (WLAN =
Wireless Local Area Network), übermittelt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektrofahrzeug
- 2
- Traktionsbatterie
- 3
- Batteriemanagementeinheit
- 4
- Sendeeinheit
- 5
- Externe
Einheit
- 6
- Warneinrichtung
- S1
- erster
Verfahrensschritt
- S2
- zweiter
Verfahrensschritt
- S3
- dritter
Verfahrensschritt
- S4
- vierter
Verfahrensschritt
- L
- Ladungszustand
- SW
- Schwellwert
- W
- Warnsignal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10106240
C2 [0005]
- - JP 8149608 A1 [0006]
- - US 5955865 A1 [0007]
- - DE 4225514 A1 [0008]
- - WO 9015450 A1 [0009]
- - JP 2001217012 A1 [0010]
- - US 20010011883 A1 [0010]
- - US 20070096694 A1 [0011]