DE102011121245A1

DE102011121245A1 - Verfahren und System zur Konditionierung eines Energiespeichersystems (ESS) für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011121245A1
Application number: DE102011121245A
Authority: DE
Inventors: William A. Biondo; David T. Proefke; Clark E. McCall
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2012-07-12
Also published as: US20120158228A1; US8914173B2

Abstract

Verfahren und System zum Konditionieren eines Energiespeichersystems (ESS) für ein Fahrzeug, wie eine Hochspannungsbatterie oder eine Brennstoffzelle, die zum Fahrzeugvortrieb verwendet ist. Es ist nachteilig für eine Hochspannungsbatterie in einem geparkten Fahrzeug, extremen Temperaturen für eine verlängerte Zeitperiode ausgesetzt zu sein. Somit können das Verfahren und System dazu verwendet werden, eine derartige Batterie zu konditionieren – beispielsweise durch Erwärmen derselben, wenn sie zu kalt ist, oder durch Herunterkühlen derselben, wenn sie zu heiß ist – so dass die Leistungsfähigkeit, Haltbarkeit, Lebensdauer und/oder andere Aspekte der Batterie verbessert sind. Bei einer beispielhaften Ausführungsform sagt das Verfahren vorher, ob die Batterie das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt ist, eine Konditionierung erfordert, und wenn eine derartige Konditionierung erforderlich ist, dann sagt das Verfahren vorher, ob die Batterie eine ausreichende Ladung besitzt, um diese Konditionierung auszuführen. Wenn die Ladung als unzureichend erscheint, dann betreibt das Verfahren einen Energiegenerator, der eine zusätzliche Ladung für die Batterie in Erwartung der nächsten Konditionierung bereitstellt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Energiespeichersysteme (ESSs) in Fahrzeugen und insbesondere Verfahren und Systeme zur Konditionierung von ESSs in Fahrzeugen, wie Hochspannungsbatterien oder Brennstoffzellen, die zum Fahrzeugvortrieb verwendet werden.
HINTERGRUND
Elektrofahrzeuge und Hybrid-Elektrofahrzeuge weisen typischerweise ein Energiespeichersystem (ESS) eines gewissen Typs auf, wie eine Hochspannungsbatterie. Derartige ESSs können durch Temperatur und/oder andere Umgebungsbedingungen beeinträchtigt werden. Wenn beispielsweise eine Hochspannungsbatterie äußerst kalten Temperaturen für eine längere Zeitdauer ausgesetzt ist, wie beispielsweise, wenn das Fahrzeug geparkt ist, können die Leistungsgrenzen der Batterie reduziert werden. Wenn umgekehrt eine Hochspannungsbatterie äußerst heißen Temperaturen für eine längere Zeitperiode ausgesetzt ist, kann die Batterie einen gewissen Typ von beschleunigtem Alterungsprozess erfahren, der ihre Lebensdauer reduziert. Das längere Ausgesetztsein bzw. die längere Exposition einer Hochspannungsbatterie zu einer gewissen Umgebung, wie beispielsweise, wenn die Batterie in einem unbegleiteten oder geparkten Fahrzeug vorliegt, wird manchmal als ”Durchtemperieren” oder als ein ”durchtemperierter Zustand” bezeichnet.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren zum Konditionieren eines Energiespeichersystems (ESS) für ein Fahrzeug vorgesehen. Das Verfahren kann die Schritte umfassen: (a) Bestimmen, ob es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) eine Konditionierung das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, erfordert; (b) Bestimmen, ob es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) ausreichend Ladung besitzt, um die Konditionierung das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, auszuführen; (c) wenn Schritt (b) bestimmt, dass es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) ausreichend Ladung besitzt, um die Konditionierung auszuführen, dann Einschalten der Konditionierung für das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird; und (d) wenn Schritt (b) bestimmt, dass es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) nicht ausreichend Ladung besitzt, um die Konditionierung auszuführen, dann Betreiben eines Energiegenerators, der das Energiespeichersystem (ESS) mit zusätzlicher Ladung versieht.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist ein Verfahren zum Konditionieren eines Energiespeichersystems (ESS) für ein Fahrzeug vorgesehen. Das Verfahren kann die Schritte umfassen: (a) Aufnehmen einer Temperatur eines Energiespeichersystems (ESS); (b) Vorhersagen, ob es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) extremen Temperaturen für eine längere Zeitdauer, während das Fahrzeug geparkt ist, ausgesetzt ist; und (c) wenn die Temperatur des Energiespeichersystems (ESS) eine Temperaturschwelle überschreitet und Schritt (b) vorhersagt, dass es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) extremen Temperaturen für eine längere Zeitperiode ausgesetzt ist, dann Betreiben einer Kühleinheit oder einer Heizeinheit, die die Temperatur des Energiespeichersystems (ESS) beeinflusst.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist ein Konditionierungssystem zur Verwendung in einem Fahrzeug vorgesehen. Das Konditionierungssystem kann umfassen: ein Steuermodul, eine Hochspannungsbatterie zum Fahrzeugvortrieb, einen Energiegenerator, der mit dem Steuermodul und der Hochspannungsbatterie gekoppelt ist, und zumindest eine Kühleinheit oder eine Heizeinheit, die mit der Hochspannungsbatterie gekoppelt ist und eine Batterietemperatur beeinflusst. Das Steuermodul sagt vorher, ob zusätzliche Ladung für die Kühleinheit oder die Heizeinheit erforderlich ist, um die Batterietemperatur während eines zukünftigen Parkzyklus zu beeinflussen, und das Steuermodul steuert den Energiegenerator auf Grundlage der Vorhersage.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
1 ein schematisches Blockschaubild eines beispielhaften Konditionierungssystems für ein Energiespeichersystem (ESS) in einem Fahrzeug ist;
2 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens ist, das während eines Fahrzyklus verwendet werden kann, um ein Fahrzeug-ESS zu konditionieren, und das mit dem beispielhaften System von 1 verwendet werden kann; und
3 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens ist, das während eines Parkzyklus verwendet werden kann, um ein Fahrzeug-ESS zu konditionieren, und mit dem beispielhaften System von 1 verwendet werden kann.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das Verfahren und das System, die hier beschrieben sind, können dazu verwendet werden, ein Energiespeichersystem (ESS) für ein Fahrzeug, wie eine Batterie oder eine Brennstoffzelle, die zum Fahrzeugvortrieb verwendet wird, zu konditionieren. Der Begriff ”Konditionieren”, wie hier verwendet ist, umfasst breit jegliche Wirkung oder Betrieb, bei dem ein thermischer Aspekt eines ESS geändert, manipuliert, beibehalten oder anderweitig gesteuert wird. Einige nicht beschränkende Beispiele einer ”Konditionierung” umfassen: Steuern einer Heiz- und/oder eine Kühleinheit, die thermisch mit einer Hochspannungsbatterie, die zum Fahrzeugvortrieb verwendet wird, gekoppelt ist. Wie oben erwähnt ist, kann es für eine Hochspannungsbatterie in einem geparkten Fahrzeug nachteilig sein, für eine längere Zeitperiode extremen Temperaturen ausgesetzt zu sein. Somit können das beispielhafte Verfahren und System, wie hier beschrieben ist, dazu verwendet werden, eine derartige Batterie zu konditionieren – beispielsweise durch Erwärmen derselben, wenn es zu kalt ist, oder durch Kühlen derselben, wenn es zu heiß ist – so dass die Leistungsfähigkeit, die Haltbarkeit, die Lebensdauer oder andere Aspekte der Batterie verbessert sind.
Es sei angemerkt, dass das vorliegende Verfahren und das vorliegende System mit einem beliebigen Typ eines Fahrzeugs verwendet werden können, das ein Energiespeichersystem (ESS) aufweist, einschließlich: Hybridelektrofahrzeugen (HEVs), Einsteck- bzw. Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeugen (PHEVs), Elektrofahrzeugen mit erweiterter Reichweite (EREVs), Batterie-Elektrofahrzeugen (BEVs), Brennstoffzellenfahrzeugen, etc. Das hier beschriebene Verfahren ist nicht auf das bestimmte ESS-Konditionierungssystem beschränkt, das in 1 gezeigt ist, und kann mit einer beliebigen Anzahl verschiedener Fahrzeugsysteme verwendet werden. Beispielsweise können das vorliegende Verfahren und System in Verbindung mit einem oder mehreren Aspekten der Erfindung verwendet werden, die in der US Seriennummer 12/472,063, eingereicht am 26. Mai 2009, beschrieben ist, die auf den vorliegenden Anmelder übertragen und hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist das ESS-Konditionierungssystem 10 allgemein einen Energiegenerator 18, ein Energiespeichersystem (ESS) 20, eine Heizeinheit 22, eine Kühleinheit 24, ein Steuermodul 26, eine externe Dateneinheit 28, eine interne Dateneinheit 30, ein Kommunikationsmodul 32 und eine Schnittstelle 34 auf.
Der Energiegenerator 18 kann Ladung oder elektrische Energie erzeugen, die an das Energiespeichersystem (ESS) 20 und/oder einen elektrischen Bus geliefert wird, das/der verschiedene elektrische Vorrichtungen, die über das Fahrzeug angeordnet sind, antreibt. Wie bei allen beispielhaften Komponenten, die hier beschrieben sind, kann der Energiegenerator 18 einer einer Anzahl geeigneter Generatoren sein, die in der Technik bekannt sind, und ist sicherlich nicht auf irgendeinen bestimmten Typ beschränkt. Beispielsweise kann der Energiegenerator 18 einen turbogeladenen, supergeladenen oder selbst ansaugenden Benzin- oder Dieselmotor mit geringem Hubraum aufweisen, der mechanisch mit einem elektrischen Generator gekoppelt ist und diesen antreibt. Andere Typen und Anordnungen von Energiegeneratoren sind sicherlich möglich.
Das Energiespeichersystem (ESS) 20 kann elektrische Energie zum Fahrzeugvortrieb speichern wie auch andere elektrische Bedürfnisse des Fahrzeugs erfüllen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist das ESS 20 eine Batterie mit einem Hochspannungsbatteriepack 40 (z. B. Batteriepack mit 40 V bis 600 V) und einer Batteriesteuereinheit 42. Der Batteriepack 40 kann eine Anzahl einzelner Batteriezellen aufweisen und kann eine beliebige geeignete Batteriechemie verwenden, einschließlich denen, die auf den folgenden Technologien basieren: Lithiumionen-, Nickelmetallhydrid-(NiMH), Nickelcadmium-(NiCd), Natriumnickelchlorid-(NaNiCl) oder irgendeine andere geeignete Batterietechnologie. Die Batteriesteuereinheit 42 kann eine beliebige Kombination elektronischer Vorrichtungen aufweisen, einschließlich, jedoch sicherlich nicht darauf beschränkt, Verarbeitungsvorrichtungen, Speichervorrichtungen, Kommunikationsvorrichtungen und/oder Sensoren. Die verschiedenen Vorrichtungen und Komponenten der Batteriesteuereinheit 42 können in dem aktuellen ESS 20, außerhalb desselben oder in irgendeiner Kombination daraus angeordnet sein. Das ESS 20 sollte so ausgelegt sein, dass es wiederholte Lade- und Entladezyklen aushält, und kann in Verbindung mit anderen Energiespeichervorrichtungen verwendet werden, wie Kondensatoren, Superkondensatoren, Induktivitäten, etc. Der Fachmann erkennt, dass das ESS 20 gemäß einer beliebigen Anzahl verschiedener Ausführungsformen vorgesehen sein kann, in beliebiger Anzahl verschiedener Konfigurationen verbunden sein und eine beliebige Anzahl verschiedener Komponenten aufweisen kann. Das ESS 20 ist nicht auf das Batteriebeispiel, das hier gezeigt und beschrieben ist, beschränkt. Beispielsweise weist bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform das ESS 20 eine Brennstoffzelle und entsprechende elektronische Komponenten auf. Obwohl die folgende Beschreibung Bezug auf das ESS 20 hinsichtlich einer ”Batterie” oder einer ”Hochspannungsbatterie” nimmt, sei angemerkt, dass das ESS eine Brennstoffzelle oder ein beliebiger anderer Typ von geeignetem Energiespeichersystem sein kann, das in einem Fahrzeug zu linden ist.
Die Heizeinheit 22 kann mit dem Energiespeichersystem (ESS) 20 thermisch gekoppelt sein, so dass es die Temperatur des ESS regulieren, steuern, manipulieren und/oder anderweitig beeinflussen kann. Beispielsweise kann die Heizeinheit 22 ein oder mehrere Heizelemente in enger Nähe zu verschiedenen Abschnitten des Hochspannungsbatteriepacks 40 aufweisen, so dass sie die Temperatur des Batteriepacks bei kalten Umgebungen anheben können. Die Heizeinheit 22 kann Heizelemente, Wasserummantelungen, Heizpolster, Heizmatten, andere Heizvorrichtungen, die in der Technik bekannt sind, oder irgendeine Kombination daraus aufweisen. Diese können passive Vorrichtungen (d. h. Vorrichtungen, die sich auf die Umgebung verlassen, um die Temperatur zu manipulieren), aktive Vorrichtungen (d. h. Vorrichtungen, die aktiv Wärme dem System hinzufügen oder diesem entziehen, um die Temperatur zu manipulieren) oder beides umfassen.
Die Kühleinheit 24 kann thermisch mit dem Energiespeichersystem (ESS) 20 gekoppelt sein, so dass sie die Temperatur des ESS regulieren, steuern, manipulieren und/oder anderweitig beeinflussen kann. Ähnlich der oben beschriebenen Heizeinheit kann die Kühleinheit 24 ein oder mehrere Kühlelemente in enger Nähe mit verschiedenen Abschnitten eines Hochspannungsbatteriepacks 40 aufweisen, so dass sie die Temperatur des Batteriepacks während heißer Umgebungen senken können. Einige Beispiele geeigneter Vorrichtungen für die Kühleinheit 24 umfassen Kühlgebläse, Wasserummantelungen, Luftdurchgänge, Kühlkörper bzw. Wärmesenken, thermoelektrische Kühler (z. B. Peltier-Vorrichtungen), Kondensatoren, andere Kühlvorrichtungen, die in der Technik bekannt sind, oder irgendeine Kombination daraus. Diese können passive Vorrichtungen (d. h. Vorrichtungen, die sich auf die Umgebung verlassen, um die Temperatur zu manipulieren), aktive Vorrichtungen (d. h. Vorrichtungen, die dem System aktiv Wärme hinzufügen oder diesem entziehen, um die Temperatur zu manipulieren) oder beides aufweisen. Obwohl die Heiz- und Kühleinheiten hier als zwei separate Vorrichtungen gezeigt sind, die sich außerhalb des ESS 20 befinden und mit diesem gekoppelt sind, ist es möglich, dass die Heiz- und/oder Kühleinheiten in dem ESS 20 enthalten sind, miteinander kombiniert sind oder in irgendeiner anderen geeigneten Anordnung vorgesehen sind. Gemäß der beispielhaften Ausführungsform, die hier gezeigt ist, sind die Heizeinheit 22 und die Kühleinheit 24 mit dem Steuermodul 26 gekoppelt und empfangen Anweisungssignale für die Konditionierung des ESS.
Das Steuermodul 26 kann eine beliebige Kombination elektronischer Verarbeitungsvorrichtungen, Speichervorrichtungen, Eingabe/Ausgabe-(I/O-)Vorrichtungen und/oder andere bekannte Komponenten aufweisen und kann verschiedene steuer- und/oder kommunikationsbezogene Funktionen ausführen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist das Steuermodul 26 mit der Heizeinheit 22, der Kühleinheit 24, der externen Dateneinheit 28 und der internen Dateneinheit 30 gekoppelt und umfasst eine elektronische Speichervorrichtung 60 und eine elektronische Verarbeitungsvorrichtung 62. Abhängig von der jeweiligen Ausführungsform kann das Steuermodul 26 ein alleinstehendes Fahrzeugelektronikmodul (z. B. ein integriertes Fahrzeugsteuermodul (VCIM von engl.: ”vehicle control integrated module”), ein Traktionsleistungswechselrichtermodul (TPIM von engl.: ”traction power inverter module”), ein Batterieleistungswechselrichtermodul (BPIM von engl.: ”battery power inverter module”), etc.) sein, es kann in ein anderes Fahrzeugelektronikmodul (z. B. ein Antriebsstrangsteuermodul oder ein Hybridsteuermodul) integriert oder in diesem enthalten sein oder es kann Teil eines größeren Netzwerks oder Systems (z. B. ein Batterieregulierungssystem (BMS von engl.: ”battery management system”), ein Fahrzeugenergieregulierungssystem, etc.) sein, um einige Möglichkeiten zu nennen. Es können viele verschiedene Typen und Anordnungen des Steuermoduls 26 mit dem nachfolgend beschriebenen Verfahren verwendet werden, da das vorliegende Verfahren nicht auf irgendeine Ausführungsform beschränkt ist.
Die Speichervorrichtung 60 kann einen beliebigen Typ eines geeigneten elektronischen Speichermittels aufweisen und kann eine Vielzahl von Daten und Informationen speichern. Einige nicht beschränkende Beispiele geeigneter Speichervorrichtungen umfassen: Direktzugriffsspeicher-(RAM)-Vorrichtungen wie DRAM, SDRAM, SRAM, etc.; nichtflüchtige und Nurlesespeicher-(ROM)-Vorrichtungen, wie PROM, EPROM, Flash, etc.; Datenspeichervorrichtungen, wie Festplattenlaufwerke, Thumb-Drives bzw. mobile Speichermedien, Diskettenlaufwerke, CDROM- und DVD-Laufwerke, optische Scheibenlaufwerke, etc. Einige nicht beschränkende Beispiele der Typen von Daten und Information, die auf der Speichervorrichtung 60 gespeichert sein können, umfassen: historische Daten (z. B. Fahr- und Parkmuster des Fahrzeugs, Wetterhistorie für gewisse Bereiche, Daten bezüglich Temperaturen, denen das Fahrzeug kürzlich oder in der Vergangenheit ausgesetzt worden ist); erfasste interne und externe Daten (z. B. diejenigen, die durch externe und interne Dateneinheiten 28, 30 bereitgestellt werden); Nachschlagetabellen und anderen Datenstrukturen; Algorithmen (z. B. den Konditionierungsalgorithmus, wie nachfolgend beschrieben); Fahrzeugkomponentencharakteristiken und Hintergrundinformation (z. B. Temperaturgrenzen, Temperaturprofile und Betriebseinstellungen), etc. Der Konditionierungsalgorithmus, der nachfolgend beschrieben ist – wie auch jegliche Kombination von Information, die erforderlich ist, um einen derartigen Algorithmus auszuführen – kann in der Speichervorrichtung 60 gespeichert oder anderweitig beibehalten werden.
Die Bearbeitungsvorrichtung 62 kann einen beliebigen Typ eines geeigneten elektronischen Prozessors (z. B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), etc.) aufweisen, die Anweisungen für Software, Firmware, Programme, Algorithmen, Skripten, etc. ausführt. Der beispielhafte Prozessor 62 ist nicht auf irgendeinen Typ von Komponente oder Vorrichtung beschränkt und kann mehrere Bearbeitungsvorrichtungen aufweisen. Das Steuermodul 26 kann mit anderen Fahrzeugvorrichtungen und -modulen über eine geeignete Verbindung elektronisch verbunden sein, wie ein verdrahteter oder drahtloser Fahrzeugbus oder -netzwerk, und kann mit diesen nach Bedarf Wechselwirken. Dies sind selbstverständlich nur einige mögliche Anordnungen, Funktionen und Fähigkeiten des Steuermoduls 26, da andere sicherlich möglich sind.
Die externe Dateneinheit 28 kann eine beliebige Kombination von Hardware- und/oder Softwarekomponenten aufweisen, die in der Lage sind, Daten oder Information bezüglich externer Fahrzeugbedingungen zu überwachen, zu erfassen, zu empfangen oder anderweitig zu erhalten. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist die externe Dateneinheit 28 externe Sensoren 70, die verschiedene externe Fahrzeugbedingungen, wie die Außenlufttemperatur, erfassen und berichten, wie auch Speichervorrichtungen, Bearbeitungsvorrichtungen oder andere Komponenten oder Vorrichtungen auf, die durch die Einheit 28 benötigt werden. Externe Sensoren 70 können Sensoren aufweisen, die die Außenlufttemperatur, Feuchte und/oder Niederschlag messen, um einige Möglichkeiten zu nennen. Wie nachfolgend detaillierter erläutert ist, kann die externe Dateneinheit 28 eine oder mehrere Messungen der Außenlufttemperatur nehmen und das Steuermodul 26 mit Außenlufttemperatursignalen versehen, die repräsentativ dafür sind, so dass das vorliegende Verfahren derartige Signale bei der Konditionierung der Hochspannungsbatterie 20 verwenden kann.
Die interne Dateneinheit 30 kann eine beliebige Kombination aus Hardware- und/oder Softwarekomponenten aufweisen, die in der Lage sind, Daten oder Information bezüglich interner Fahrzeugbedingungen zu überwachen, zu erfassen, zu empfangen oder anderweitig zu erhalten. Bei der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform umfasst die interne Dateneinheit 30 interne Sensoren 36, die verschiedene interne Fahrzeugbedingungen, wie die Temperatur eines oder mehrerer Abschnitte der Hochspannungsbatterie 20, erfassen und berichten, wie auch Speichervorrichtungen, Bearbeitungsvorrichtungen oder andere Komponenten oder Vorrichtungen, die durch die Einheit 30 erforderlich sein können. Die internen Sensoren 76 können Sensoren aufweisen, die die Temperatur messen von: einem oder mehreren Abschnitten des Hochspannungsbatteriepacks 40, einer anderen Komponente in dem Energiespeichersystem (ESS) 10, einem Motor- oder Batterieraum, einer Antriebsstrangkomponente oder einer anderen Komponente in dem Fahrzeug, um einige Möglichkeiten zu nennen. Es ist auch möglich, dass die internen Sensoren 76 die Spannung, den Strom, den Ladezustand (SOC von engl.: ”state-of-charge”), Funktionsfähigkeit (SOH von engl.: ”state-of-health”), oder einige andere Parameter der Hochspannungsbatterie 20 messen. Wie nachfolgend detaillierter erläutert ist, kann die interne Dateneinheit 30 eine oder mehrere Messungen der Batterietemperatur nehmen und das Steuermodul 26 mit Batterietemperatursignalen, die dafür repräsentativ sind, versehen, so dass das vorliegende Verfahren derartige Signale bei der Konditionierung der Hochspannungsbatterie 20 verwenden kann. Ein beliebiger Typ von Sensor, der Bedingungen innerhalb des Fahrzeugs detektiert, kann ein interner Sensor 76 sein.
In dem Fall, wenn interne Sensoren 76 die Batterietemperatur überwachen, können die Sensoren Ablesungen eines oder mehrerer einzelner Zellen, für eine Sammlung oder einen Block von Zellen in dem Batteriepack 40 (d. h. einen Untersatz der gesamten Sammlung von Zellen), für den gesamten Batteriepack oder gemäß irgendeinem anderen Verfahren, das in der Technik bekannt ist, nehmen. Das Messen von Batteriebedingungen für eine einzelne Zelle (z. B. Zellentemperatur) kann nützlich sein, wenn beispielsweise die mittleren Zellen verschiedenen Temperaturen oder anderen Batteriebedingungen ausgesetzt sind, als die Rand- oder Begrenzungszellen des Batteriepacks 14. Derselbe Grundsatz der Bestimmung der Batterietemperatur Zelle für Zelle, gemeinsam oder auf anderer Basis gilt auch für die Batteriespannung, den Batteriestrom, die Batteriekapazität oder eine andere Batteriebedingung. Die Batteriesensoren 76 können einen beliebigen Typ von geeigneter Technik oder Verfahren zum Messen, Schätzen, Bewerten, etc. verwenden; dies umfasst sowohl ein direktes als auch indirektes Bestimmen von Batteriebedingungen. Der Ausgang von den Batteriesensoren 76 kann an das Steuermodul 26 oder eine andere geeignete Vorrichtung über eine geeignete Fahrzeugkommunikationsverbindung (z. B. ein CAN-Bus, eine SPI-Verbindung, etc.) geliefert werden.
Die Komponenten der externen und/oder internen Dateneinheiten 28, 30 können in irgendeine andere Fahrzeugkomponente, Vorrichtung, Modul, System, etc. integriert oder mit dieser gemeinsam genutzt sein, sie können allein stehenden Komponenten sein (wie schematisch in 1 gezeigt ist), oder sie können gemäß einer anderen Anordnung vorgesehen werden. Zur Veranschaulichung können ein oder mehrere der internen Sensoren 76 dieselben Sensoren sein, wie durch die Batteriesteuereinheit 42, das Energiespeichersystem (ESS) 20 oder irgendeinen anderen Typ von Energieregulierungssystem in dem Fahrzeug verwendet sind, im Gegensatz zu zweckbestimmten Sensoren, die nur durch das vorliegende Verfahren verwendet werden. In einem derartigen Fall können die Gesamtkosten des Fahrzeugs reduziert werden, da ein oder mehrere Sensoren durch mehrere Fahrzeugsysteme gemeinsam genutzt werden. Ferner können externe und/oder interne Dateneinheiten 28, 30 eine beliebige geeignete Technik oder ein beliebiges geeignetes Verfahren zum Messen, Schätzen, Bewerten, Filtern, etc. verwenden; dies umfasst sowohl ein direktes als auch indirektes Bestimmen externer bzw. interner Fahrzeugbedingungen. Ein Ausgang von externen und/oder internen Dateneinheiten 28, 30 kann an das Steuermodul 26 oder an irgendeine andere Vorrichtung in der Form von Signalen über eine geeignete Kommunikationsverbindung (z. B. ein CAN-Bus, eine SPI-Verbindung, etc.) geliefert werden. Das hier beschriebene Verfahren nutzt Fahrzeugbedingungen von externen und/oder internen Dateneinheiten 28, 30 bei der Durchführung oder Ausführung eines Konditionierungsalgorithmus, wie erläutert wird. Es ist kein bestimmter Typ von Sensor, keine spezifische Technik zum Erzielen oder Verarbeiten der Fahrzeugbedingungen oder kein bestimmtes Verfahren zum Bereitstellen der Fahrzeugbedingungen für das vorliegende Verfahren erforderlich. Beispielsweise ist es sogar möglich, dass das Verfahren Fahrzeugbedingungen, wie externe Wetterbedingungen, von einem wetterbezogenen Dienst oder einer wetterbezogenen Website empfängt, der/die externe Bedingungen überwacht und diese Bedingungen drahtlos an das Fahrzeug über ein Kommunikationsmodul 32 kommuniziert. Es sind auch andere Beispiele möglich.
Das Kommunikationsmodul 32 kann eine beliebige Kombination aus Hardware- und/oder Softwarekomponenten aufweisen, die eine drahtlose Sprach- und/oder Datenkommunikation mit dem Fahrzeug ermöglichen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist das Kommunikationsmodul 32 eine drahtlose Dateneinheit 80 und eine GPS-Einheit 82 auf und kann in eine Vorrichtung, wie ein Telematikmodul, gebündelt oder eingeschlossen sein. Die drahtlose Dateneinheit 80 erlaubt eine Datenkommunikation zu und von dem Fahrzeug und kann ein Modem (z. B. ein Modem unter Verwendung von EVDO-, CDMA-, GPRS- oder EDGE-Technologien), eine drahtlose Netzwerkkomponente (z. B. eine, die ein IEEE 802.11 Protokoll, WiMAX, BlueTooth, etc. verwendet), oder eine beliebige andere Vorrichtung aufweisen, die zur drahtlosen Datenkommunikation in der Lage ist. Abhängig von der jeweiligen Ausführungsform kann das Kommunikationsmodul 22 über ein drahtloses Trägersystem (z. B. ein Mobilfunknetz), ein Drahtlosnetzwerk (z. B. ein drahtloses LAN, WAN, etc.) oder ein beliebiges anderes drahtloses Medium kommunizieren. Bei einem Beispiel empfängt die drahtlose Dateneinheit 80 Wettervorhersagen oder andere Wetterinformation von einem wetterbezogenen Dienst. Die GPS-Einheit 82 empfängt andererseits Signale aus einer Konstellation von GPS-Satelliten und verwendet diese Signale, um die Fahrzeugposition zu bestimmen, wie es in der Technik gut bekannt ist.
Die Schnittstelle 34 kann eine beliebige Kombination aus Hardware- und/oder Softwarekomponenten aufweisen, die ermöglichen, dass ein Fahrzeuganwender Information oder Daten mit dem Fahrzeug austauschen kann. Diese umfasst beispielsweise verdrahtete Eingangskomponenten, wie ein Touchscreendisplay, ein Mikrofon, eine Tastatur, einen Druckknopf oder eine andere Steuerung, mit der eine Anwenderschnittstelle 34 Information von einem Anwender empfängt, wie auch Ausgangskomponenten, wie ein optisches Display, eine Instrumententafel oder ein Audiosystem, mit denen eine Anwenderschnittstelle 34 Information an den Anwender liefert. In einigen Fällen kann die Anwenderschnittstelle 34 Komponenten mit sowohl Eingangs- als auch Ausgangsfähigkeiten aufweisen, wie das beispielhafte optische Display 90, das in 1 gezeigt ist. Das optische Display 90 kann eine beliebige geeignete Schnittstelle aufweisen, die in dem Fahrzeug angeordnet ist und einem Anwender optisch Information darbietet und/oder Information von einem Anwender empfängt, und es kann durch eine Abfolge von navigierbaren Menüs betrieben werden, die ermöglichen, dass ein Anwender Information mit dem ESS-Konditionierungssystem 10 austauschen kann. Die Schnittstelle 34 kann auch eine akustische Schnittstelle aufweisen, die einem Anwender Information akustisch darbietet und/oder Information von einem Anwender akustisch empfängt, und sie kann Teil eines an Bord befindlichen automatischen Sprachverarbeitungssystems sein, das eine Spracherkennung und/oder eine andere Mensch-Maschine-Schnittstellen-(HMI)-Technologie verwendet. Die Schnittstelle 34 kann auch eine oder mehrere Komponenten einer Navigationseinheit 92 aufweisen, die Information von einem Anwender bezüglich eines beabsichtigten Zielortes oder dergleichen empfängt. Die Navigationseinheit 92 kann eine telematikbasierte Einheit oder eine CDROM- oder DVD-basierte Einheit sein, um ein paar Möglichkeiten zu nennen. Der Fachmann erkennt, dass die Navigationseinheit 92 und die GPS-Einheit 82 kombiniert werden können und nicht separat beibehalten werden müssen, wie in der schematischen Darstellung von 1 gezeigt ist.
Es sei angemerkt, dass die vorhergehende Beschreibung des ESS-Konditionierungssystems 10 nur zu Zwecken der Veranschaulichung vorgesehen ist und so nur auf eine allgemeine Weise ausgeführt ist. Das vorliegende Verfahren kann mit einer beliebigen Anzahl verschiedener Systeme verwendet werden, einschließlich Systemen, die sich von dem beispielhaften ESS-Konditionierungssystem unterscheiden, das in 1 gezeigt und oben beschrieben ist.
Nun Bezug nehmend auf die 2 und 3 sind beispielhafte Verfahren 100, 200 zur Konditionierung eines Energiespeichersystems (ESS) für ein Fahrzeug gezeigt, wie eine Batterie, die zum Fahrzeugvortrieb verwendet wird, wobei die Verfahren versuchen, die Wirkungen eines längeren Aussetzens der Batterie zu extremen Temperaturen (z. B. Temperaturen unterhalb etwa –15°C oder oberhalb etwa 50°C) zu vermeiden oder zu lindern. Beispielhafte Konditionierungsverfahren 100, 200 sind so ausgelegt, dass das Problem eines verlängerten Ausgesetztseins bzw. einer verlängerten Exposition zu extremen Temperaturen berücksichtigt wird, wenn dass Fahrzeug geparkt oder anderweitig unbegleitet belassen ist. Dies kann seinerseits die Leistungsfähigkeit, Dauer, Lebensspanne und/oder andere Aspekte der Batterie steigern. 2 zeigt ein beispielhaftes Konditionierungsverfahren, bei dem zumindest einige der Schritte ausgeführt werden, während das Fahrzeug angetrieben wird; und 3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 200, bei dem zumindest einige der Schritte ausgeführt werden, während das Fahrzeug geparkt ist. Es ist jedoch nicht notwendig, dass aktuelle beispielhafte Konditionierungsverfahren auf diese Weise unterteilt oder partitioniert wird, da es einfach wie dieses dargestellt ist, um zu helfen, verschiedene Aspekte des beispielhaften Konditionierungsverfahrens zu veranschaulichen.
Fahrzyklusbetrieb-
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein beispielhaftes Konditionierungsverfahren gezeigt, das zumindest teilweise ausgeführt werden kann, während das Fahrzeug angetrieben wird. Der Fachmann erkennt, dass es nicht notwendig ist, dass alle der Schritte, die in 2 gezeigt sind, durchgeführt oder ausgeführt werden, während das Fahrzeug gefahren wird, solange zumindest einige der Schritte während eines Fahrzyklus ausgeführt werden. Allgemein gesagt sagt das Verfahren 100 vorher, ob ein Energiespeichersystem (ESS) für ein Fahrzeug das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, eine Konditionierung erfordert, und wenn eine derartige Konditionierung notwendig ist, das Verfahren dann vorhersagt, ob das ESS eine ausreichende Ladung besitzt, um diese Konditionierung auszuführen. Wenn es erscheint, dass eine ausreichende Ladung vorhanden ist, dann kann das Verfahren einfach entsprechende notwendige Schritte (z. B. Setzen eines Flags) unternehmen, so dass das ESS das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, richtig konditioniert werden kann. Wenn es erscheint, dass eine unzureichende Ladung vorhanden ist, dann kann das Verfahren einen Betrieb des Energiegenerators 18 ermöglichen, so dass zusätzliche Ladung erzeugt und an das ESS in Erwartung der notwendigen Konditionierung geliefert werden kann. Diese zusätzliche Ladung kann erzeugt werden, wenn das Fahrzeug angetrieben wird, und sollte ausreichend sein, um die nachfolgende Konditionierung des ESS das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, zu ermöglichen. Bei einem Beispiel betrifft der Konditionierungsschritt den Betrieb eines Lüfters und/oder irgendeiner anderen Kühleinheit 24, um den Hochspannungsbatteriepack 40 zu kühlen.
Beginnend mit den Schritten 110 und 112 bestimmt das Verfahren, ob es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) 20 eine Konditionierung das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt ist oder unbegleitet zurückbleibt, erfordert. Diese Bestimmung kann gemäß einem einer Anzahl verschiedener Wege ausgeführt werden. Ein Weg besteht darin, dass Schritt 110 eine ”Wärmeexpositionsvorhersage” erzeugt, die allgemein repräsentativ für die vorhergesagte oder geschätzte Menge an Wärmeenergie ist, der die Batterie 20 das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt ist, ausgesetzt ist, und Schritt 112 die Wärmeexpositionsvorhersage mit einer ”Wärmeexpositionsschwelle” vergleicht. Wenn die Wärmeexpositionsvorhersage die Wärmeexpositionsschwelle überschreitet, dann ist es wahrscheinlich, dass irgendeine Form an Konditionierung für die Batterie 20 das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, erforderlich ist; wenn die Wärmeexpositionsvorhersage die Wärmeexpositionsschwelle nicht überschreitet, dann ist es unwahrscheinlich, dass die Batterie eine Konditionierung erfordert, wenn das Fahrzeug das nächste Mal geparkt wird. Selbstverständlich existiert eine Vielzahl verschiedener Wege zur Ausführung dieser Schritte und zur Durchführung dieser Vorhersagen. Es sei angemerkt, dass der Begriff ”geparkt” Fälle umfasst, wenn das Fahrzeuggetriebe tatsächlich in dem Park- oder einem äquivalenten Zustand ist, wie auch andere Fälle umfasst, wenn das Fahrzeuggetriebe nicht auf Parken steht, sondern das Fahrzeug für eine längere Zeitperiode steht oder unbegleitet zurückbleibt.
Bei einem Beispiel erzeugt Schritt 110 eine Wärmeexpositionsvorhersage durch Verwendung zumindest eines Teils externer Daten und/oder historischer Daten. Der Begriff ”externe Daten”, wie hier verwendet wird, umfasst breit einen beliebigen Typ von Daten oder Information bezüglich der Außenumgebung, die das Fahrzeug umgibt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform empfängt und verwendet Schritt 110 zumindest einen Teil externer Daten, die aus der Gruppe gewählt sind, die umfasst: eine tatsächliche Außentemperatur, eine vorhergesagte Außentemperatur oder eine Positionsablesung wie Breiten-/Längskoordinaten. Beispielsweise kann Schritt 110 eine tatsächliche Außentemperaturablesung von dem externen Sensor 70, eine vorhergesagte Außentemperatur von einem wetterbezogenen Dienst über eine drahtlose Dateneinheit 80 und/oder eine Positionsablesung in der Form einer Breiten/Längs-Koordinate von der GPS-Einheit 82 erhalten. Schritt 110 kann eine beliebige Kombination dieser oder anderer Teile von Daten oder Information verwenden, um zu helfen, die Wärmeexpositionsvorhersage zu erzeugen, die für die vorhergesagte oder geschätzte Menge an Wärmeenergie repräsentativ ist, der die Batterie 20 das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, ausgesetzt ist. Wenn beispielsweise der externe Sensor 70 angibt, dass die gegenwärtige Außentemperatur 30°C um 7:15 AM beträgt, wenn die drahtlose Dateneinheit 80 eine Wettervorhersage für die Umgebung empfängt, die ein Tageshoch zwischen 38 bis 42°C angibt und/oder wenn die GPS-Einheit 82 bestimmt, dass sich das Fahrzeug gegenwärtig an einem extrem heißen Ort befindet, der ein durchschnittliches Hoch für diese Jahreszeit von etwa 41°C besitzt, dann kann der Schritt 110 diese Information verwenden, um eine Wärmeexpositionsvorhersage zu erzeugen, die ziemlich hoch ist. Schritt 110 kann auch diese Teile externer Daten einzeln oder gemeinsam verwenden und er kann andere externe Daten oder nicht externe Daten verwenden, z. B. temporäre Daten wie Zeit, Datum, etc. Beispielsweise kann es bei dem vorhergehenden Beispiel nützlich sein, die spezifische Zeit und das spezifische Datum in Verbindung mit einer aktuellen Außentemperaturablesung oder vorhergesagten Außentemperatur bei der Berechnung oder anderweitigen Bestimmung der Wärmeexpositionsvorhersage zu kennen.
Die vorhergehenden Beispiele externer Daten können dem Schritt 110 bei der genaueren Vorhersage oder Schätzung der wahrscheinlichen Temperatur der Umgebung des Fahrzeugs helfen, sie sehen jedoch nicht unbedingt Information bezüglich der Zeitdauer vor, die das Fahrzeug wahrscheinlich geparkt wird. Die Wärmeexpositionsvorhersage kann sowohl die Temperatur als auch die Dauer der Exposition berücksichtigen, da beide Faktoren die Gesamtwärmeenergiemenge, der die Batterie ausgesetzt wird, beeinflussen können. Historische Daten, die als nächstes beschrieben werden, können dazu verwendet werden, eine genauere Vorhersage der Zeitdauer oder der Dauer der Exposition zu erzeugen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform verwendet Schritt 110 zumindest einen Teil externer Daten und zumindest einen Teil historischer Daten, um die Wärmeexpositionsvorhersage zu erzeugen; dies bedeutet, der Schritt verwendet sowohl externe als auch historische Daten, um diese Vorhersage zu machen.
Der Begriff ”historische Daten”, wie hier verwendet ist, umfasst breit jeglichen Typ von Daten oder Information bezüglich der vergangenen Historie oder dem vergangenen Verhalten des Fahrzeugs oder des Fahrers. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform empfängt und verwendet Schritt 110 zumindest einen Teil historischer Daten, die aus der Gruppe gewählt sind, die umfasst: Parkverhalten in der Vergangenheit, Fahrverhalten in der Vergangenheit oder einen Vorhersagefehlerwert. Das Parkverhalten in der Vergangenheit und/oder das Fahrverhalten in der Vergangenheit können auf früheren Park- und/oder Fahrmustern basieren und können zu isolierten Ereignissen (z. B. die Zeitdauer, die das Fahrzeug zuletzt geparkt wurde), oder gemittelten Ereignissen (z. B. die durchschnittliche Dauer über die vorhergehenden fünf Mal, die das Fahrzeug geparkt wurde) gehören, um einige Möglichkeiten zu nennen. Schritt 110 kann Teile historischer Daten einzeln oder gemeinsam verwenden und er kann diese Information mit anderen historischen Daten oder nicht historischen Daten, wie temporären Daten, verwenden. Zur Veranschaulichung wird ein Beispiel betrachtet, bei dem ein Fahrer um 7:15 vormittags an einem Dienstag zur Arbeit fährt. Schritt 110 kann diese Information verwenden, um zu bestimmen, dass gemäß historischer Vergangenheitsdaten, wenn das Fahrzeug zwischen 7:00 und 7:30 vormittags an einem Dienstagmorgen gefahren wird, das Fahrzeug wahrscheinlich für einen Durchschnitt von 7,2 Stunden geparkt wird, sobald es seinen Zielort erreicht. Diese Information kann in Kombination mit den externen Daten oben verwendet werden, was vorschlägt, dass es wahrscheinlich ist, dass dieser Tag 41°C erreicht, um an einer Wärmeexpositionsvorhersage anzukommen. Andere Formen historischer Daten können genauso gut verwendet werden. Beispielsweise kann Schritt 110 ein Fahrverhalten in der Vergangenheit verwenden, um zu erkennen, dass das Fahrzeug derzeit auf einer gewissen Route gefahren wird, die gewöhnlich zur Folge hat, dass das Fahrzeug für 7,2 Stunden geparkt wird, sobald es seinen Zielort erreicht. Eine Routenanpassung und dergleichen stellt ein Beispiel eines Fahrverhaltens in der Vergangenheit dar und ist ein Typ von historischen Daten. Es sei angemerkt, dass jede Form historischer Daten bezüglich des Fahrzeugs oder des Fahrers, einschließlich Parkverhalten und Fahrverhalten, von Schritt 110 verwendet werden können, um die Abschätzung oder andere Erzeugung einer Wärmeexpositionsvorhersage zu unterstützen.
Der Schritt 110 kann auch einen Vorhersagefehlerwert bei der Bestimmung der Wärmeexpositionsvorhersage verwenden. Ein ”Vorhersagefehlerwert” betrifft allgemein den Fehler oder ein Delta zwischen vergangenen Wärmeexpositionsvorhersagen und aktuellen Wärmeexpositionswerten. Der Fachmann erkennt, dass der Vorhersagefehlerwert in einem rückgekoppelten Regelungssystem gemäß einer beliebigen Anzahl verschiedener Schemata oder Techniken verwendet werden kann, um zu versuchen, die Größe des Fehlers zu minimieren oder zu schrumpfen. Einige nicht beschränkende Beispiele rückkopplungsbasierter Regelungstechniken, die verwendet werden können, umfassen diejenigen, die eine Proportional-, Integral-, Differential-, Proportional-Integral-Differential-(PID)-Regelung, etc. verwenden; obwohl andere stattdessen verwendet werden können. Es ist auch möglich, dass Schritt 110 eine Fahrereingabe bei der Erzeugung der Wärmeexpositionsvorhersage verwendet. Ein Fahrer kann das ESS-Konditionierungssystem 10 über auftretende Ereignisse informieren, die in einem längeren Aussetzen zu extremen Temperaturen resultieren können. Wenn beispielsweise ein Fahrer weiß, dass sie ihr Fahrzeug auf einem nicht überdachten Parkplatz an dem Phoenix-Flughafen für eine Woche im Sommer parken, dann kann diese Information in das System 10 über die Schnittstelle 30 eingegeben und von Schritt 110 berücksichtigt werden.
Sobald eine Wärmeexpositionsvorhersage bestimmt ist, kann der Schritt 112 diese Vorhersage oder Schätzung mit der Wärmeexpositionsschwelle vergleichen. Die Wärmeexpositionsvorhersage und -schwelle können in einer Vielzahl verschiedener Formen oder Einheiten ausgedrückt werden. Bei einem Beispiel werden die Wärmeexpositionsvorhersage und/oder -schwelle in quantitativen Begriffen ausgedrückt, wie Energieeinheiten, wie Joules (J) oder British Thermal Units (BTUs). Bei einem anderen Beispiel werden die Wärmeexpositionsvorhersage und/oder -schwelle in qualitativen Begriffen ausgedrückt, wie ”geringe Wärmeexposition”; ”mittlere Wärmeexposition” und ”hohe Wärmeexposition”. Es sind auch andere Formen oder Einheiten für die Wärmevorhersage und/oder Schwelle möglich. Wenn die Wärmeexpositionsvorhersage die Wärmeexpositionsschwelle überschreitet, dann ist es wahrscheinlich, dass irgendeine Form einer Konditionierung für die Batterie 10 das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, erforderlich wird, und das Verfahren fährt mit Schritt 120 fort; wenn die Wärmeexpositionsvorhersage die Wärmeexpositionsschwelle nicht überschreitet, dann ist es unwahrscheinlich, dass die Batterie eine Konditionierung erfordert, wenn das Fahrzeug das nächste Mal geparkt wird, und das Verfahren kehrt zu Schritt 110 zur fortgesetzten Überwachung zurück. Die Wärmeexpositionsschwelle kann auf der bestimmten Batterie, die verwendet wird, basieren, da verschiedene Batterietypen und -chemien verschiedene thermische Beschränkungen besitzen können. Es sei angemerkt, dass der Begriff ”Überschreiten”, wie hier verwendet ist, bedeutet, über etwas hinaus oder außerhalb von etwas zu gehen, und kann größer als oder kleiner als umfassen. Bei Schritt 112 kann beispielsweise eine wirklich hohe Wärmeexpositionsvorhersage eine Wärmeexpositionsschwelle dadurch ”überschreiten”, dass sie größer als die Schwelle ist, und eine wirklich geringe Wärmeexpositionsvorhersage kann eine Wärmeexpositionsschwelle dadurch ”überschreiten”, dass sie kleiner als die Schwelle ist.
Als Nächstes bestimmen die Schritte 120 und 122, ob es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) 20 ausreichend Ladung aufweist, um die erforderliche Konditionierung das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, auszuführen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform sagt der Schritt 120 vorher, wie viel überschüssige Ladung oder Ladungskapazität an der Batterie 20 vorhanden ist, sobald das Fahrzeug seinen Zielort erreicht (eine Schätzung, die hier als die ”Ladungskapazitätsvorhersage” bezeichnet ist), und Schritt 122 vergleicht die Ladungskapazitätsvorhersage mit der vorher bestimmten Wärmeexpositionsvorhersage, um zu sehen, ob es wahrscheinlich ist, dass die Batterie 20 ausreichend Ladung besitzt, um eine Heizeinheit 22 und/oder eine Kühleinheit 24 zu betreiben, wenn das Fahrzeug das nächste Mal geparkt wird. Die Ladungskapazitätsvorhersage ist allgemein repräsentativ für die vorhergesagte oder geschätzte Ladungsmenge, die die Batterie das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, haben wird. Bei Betrachtung des Beispiels, wo die Schritte 110 und 112 vorher bestimmt wurden, ist es wahrscheinlich, dass es an diesem Tag sehr heiß ist, und auf Grundlage der vergangenen Erfahrung ist es wahrscheinlich, dass die Batterie 20 einer signifikanten Wärmemenge für eine längere Zeitperiode ausgesetzt wird. Wenn die Ladung an der Batterie 20 währen des Fahrzyklus bereits gering ist, kann es sein, dass nicht ausreichend Ladung zum Betrieb der Kühleinheit 24 vorhanden ist, sobald das Fahrzeug seinen Zielort erreicht und geparkt wird; dies kann verschlimmert werden, wenn kein Leistungsauslass bzw. keine Steckdose oder ein anderes Mittel an dem Zielort zum Wiederaufladen des Fahrzeugs vorhanden ist. Somit versucht das Verfahren, eine derartige Situation vorherzusagen oder vorwegzunehmen, bevor sie entsteht, und um entsprechende Abhilfemaßnahmen zu unternehmen, wie erläutert ist.
Der Schritt 120 kann eine Mehrzahl verschiedener Verfahren verwenden, um die Ladungskapazitätsvorhersage zu bestimmen, einschließlich des Gebrauchs externer Daten und/oder historischer Daten, wie oben beschrieben ist. Beispielsweise kann der Schritt 120 Positionsablesungen von der GPS-Einheit 82 und ein Fahrverhalten in der Vergangenheit, das in der Speicheivorrichtung 60 gespeichert ist, verwenden, um die gegenwärtige Route des Fahrzeugs mit vorhergehenden Routen zu vergleichen. Wenn die Routen übereinstimmen, kann dann Schritt 120 die Ladungskapazitätsvorhersage als die Menge an Ladung herstellen, die typischerweise übrig bleibt, wenn das Fahrzeug die gegenwärtige Route, auf der es sich befindet, beendet. Bei einem anderen Beispiel führt der Schritt 120 eine ähnliche Routenanpassprozedur aus. Wenn jedoch die gegenwärtige Route des Fahrzeugs mit einer gespeicherten Route übereinstimmt, verwendet der Schritt 120 die gespeicherte Route zur Schätzung der Ladungsmenge, die wahrscheinlich notwendig ist, um den vorbestimmten Zielort zu erreichen, und subtrahiert dann dies von der gegenwärtigen Ladungsmenge an der Batterie 20. Dies versieht ebenfalls das Verfahren mit einer Ladungskapazitätsvorhersage. Selbstverständlich kann, wenn der Fahrer tatsächlich eine Route oder einen Zielort in die Navigationseinheit 92 eingegeben hat, dann diese Information dazu verwendet werden, die Ladungsmenge zu schätzen, die wahrscheinlich übrig bleibt, wenn das Fahrzeug seinen Zielort erreicht. Die Fahrernutzung der Navigationseinheit 92 kann als eine Umgehung wirken und Vorrang gegenüber alternativen Verfahren zur Bestimmung einer Ladungskapazitätsvorhersage haben. Bei einem noch weiteren Beispiel kann der Schritt 120 einfach die Ladungskapazitätsvorhersage als die durchschnittliche Ladungsmenge bilden, die gewöhnlich verfügbar ist oder übrig bleibt, wenn das Fahrzeug parkt oder zu irgendeiner anderen Zeit (z. B. die durchschnittliche Ladungsmenge, die an der Batterie an Dienstagen übrigbleibt). Diese und andere Techniken können durch den Schritt 120 verwendet werden, um die Ladungskapazitätsvorhersage zu bestimmen, da der Schritt nicht auf einen bestimmten beschränkt ist.
Der Schritt 122 kann nun die Ladungskapazitätsvorhersage mit der Wärmeexpositionsvorhersage von Schritt 110 vergleichen, um zu bestimmen, ob die Batterie 20 ausreichend Ladung besitzt, wenn das Fahrzeug seinen Zielort erreicht, um die erforderliche Konditionierung auszuführen. Es kann erforderlich werden, diese beiden Vorhersagen zuerst in einen Typ üblicher Einheiten umzuwandeln, um einen richtigen quantitativen Vergleich auszuführen, beispielsweise in Kilowatt·Stunde (kW·h). Wie oben in Verbindung mit Schritt 112 erläutert ist, ist es möglich, dass der Schritt 122 einen quantitativen Vergleich oder einen qualitativen Vergleich ausführt. Wenn die Ladungskapazitätsvorhersage die Wärmeexpositionsvorhersage überschreitet, dann ist es wahrscheinlich, dass die Batterie 20 ausreichend Ladung aufweist, um eine Konditionierung, welche auch immer erforderlich ist, auszuführen, und das Verfahren fährt mit Schritt 130 fort, wo ein interner Flag gesetzt wird, um eine derartige Konditionierung das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, zuzulassen. Wenn die Ladungskapazitätsvorhersage die Wärmeexpositionsvorhersage nicht überschreitet, dann ist es unwahrscheinlich, dass die Batterie 20 ausreichend Ladung besitzt, um die erwartete Konditionierung auszuführen. An diesem Punkt hat das Verfahren 100 bestimmt, dass ein gewisser Typ von Batteriekonditionierung wahrscheinlich das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, erforderlich ist, und dass die Batterie wahrscheinlich nicht genug Ladung aufweist, um diese Konditionierung auszuführen. Es ist möglich, dass das Verfahren einfach zu Schritt 160 fortfährt, der den Energiegenerator 18 zum Starten anweist, um mehr Ladung zu erzeugen, oder das Verfahren kann mit dem optionalen Schritt 140 fortfahren. Es kann sein, dass es nicht erwünscht ist, eine Hochspannungsbatterie 40 auf wirklich niedrige Ladungsniveaus herunterzufahren, wodurch Schritt 122 einen gewissen Typ von Kalibrierung bereitstellen kann, um für eine gewisse Restladung zu sorgen.
Das Delta oder die Differenz zwischen der Ladungskapazitätsvorhersage und der Wärmeexpositionsvorhersage wird als die ”vorhergesagte Differenz” bezeichnet und ist allgemein repräsentativ für die Differenz zwischen der vorhergesagten Ladungsmenge, die sich an der Batterie befindet, und der vorhergesagten Ladungsmenge, die erforderlich ist, um die Batterie das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, zu konditionieren. Die vorhergesagte Differenz kann später in dem Verfahren 100 verwendet werden, wie nachfolgend erläutert ist.
Der optionale Schritt 140 prüft, um zu sehen, ob irgendwelche anderen Ereignisse geplant sind, die den Energiegenerator 18 einschalten würden, bevor diese Vorrichtung tatsächlich betrieben wird. Um den Grund hinter Schritt 140 zu verstehen, sei angemerkt, dass bestimmte Eigner von Hybridelektrofahrzeugen (HEVs), Einsteck- bzw. Plug-In-Hybridelektrofahrzeugen (PHEVs), Fahrzeugen mit erweiterter Reichweite (EREVs), Batterie-Elektrofahrzeugen (BEVs) und anderen Fahrzeugen, die ein Energiespeichersystem (ESS) besitzen, möchten, dass ein Energiegenerator (z. B. einer, der durch die Brennkraftmaschine angetrieben wird) nur dann betrieben wird, wenn es absolut notwendig ist, da dies die Gesamtkraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs senken kann. Somit bestimmt Schritt 140, ob irgendwelche anderen geplanten Ereignisse vorhanden sind, die bereits in einem Betrieb des Generators 18 resultieren würden. Beispiele derartiger geplanter Ereignisse können einen periodischen Kraftstoffauffrischungszyklus aufweisen, wie in der US-Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2010/0256931 offenbart, die auf den vorliegenden Anmelder übertragen und hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist, oder einen Motorwartungszyklus aufweisen, bei dem der Motor periodisch betrieben wird, um die Dichtungen geschmiert zu halten, etc. Bei diesen beiden Beispielen plant das Fahrzeug bereits, die Brennkraftmaschine, die den Energiegenerator 18 antreibt, in der nahen Zukunft (z. B. innerhalb von Stunden, Tagen, Wochen, etc.) einzuschalten, so dass Schritt 140 diesen Plan einfach vorzieht und den Energiegenerator nun betreibt, Schritt 160. Dies kombiniert die Aufgaben der Bereitstellung zusätzlicher Ladung für die Batterie 20 zur zukünftigen Konditionierung wie auch die Ausführung des geplanten Ereignisses, das irgendwann stattfinden sollte. Wenn Schritt 140 bestimmt, dass keine derartigen geplanten Ereignisse existieren, dann kann das Verfahren mit dem optionalen Schritt 150 fortfahren, der das Bedrohungsniveau bewertet, das in der Wärmeexpositionsvorhersage reflektiert ist.
Ähnlich dem vorhergehenden Schritt ist Schritt 150 optional und versieht das Verfahren mit einer anderen Möglichkeit, die Batterie 20 zu laden, so dass sie die erforderliche Konditionierung das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, betreiben kann. Bei einer beispielhaften Ausführungsform bewertet Schritt 150 ein Bedrohungsniveau für die Batterie, und wenn das Bedrohungsniveau eine Bedrohungsschwelle überschreitet, dann fährt das Verfahren mit Schritt 160 fort, so dass der Energiegenerator 18 betrieben wird und die Batterie lädt. Das Bedrohungsniveau kann von der Wärmeexpositionsvorhersage, die bei Schritt 110 bestimmt wird, abgeleitet werden und kann quantitativer oder qualitativer Natur sein. Wenn beispielsweise der Schritt 110 vorhersagt, dass die Batterie extremen Temperaturen für eine längere Zeitperiode (d. h. eine ausgedehnte Durchtemperierung) unterzogen wird, dann kann Schritt 150 bestimmen, dass das Bedrohungsniveau ziemlich hoch ist. Schritt 150 dient dazu, die Batterie 20 in Fällen einer erhöhten Bedrohung in Bezug auf Wärmeexposition zu schützen, sogar, obwohl kein Auftreten anderer Einschaltereignisse des Energiegenerators geplant ist.
Schritt 160 lässt den Energiegenerator 18 laufen oder betreibt diesen, so dass die zusätzliche Ladung, die dazu verwendet wird, ein zukünftiges Konditionierungsereignis anzutreiben, bereitgestellt und an der Batterie 20 gespeichert werden kann. Die Parameter zum Betrieb des Energiegenerators 18 können bezüglich den Umständen variieren und werden bei einer Ausführungsform durch die vorhergesagte Differenz beeinflusst, die zurück bei Schritt 122 bestimmt ist. Wie vorher erläutert wurde, repräsentiert die vorhergesagte Differenz allgemein die Differenz zwischen der vorhergesagten Ladungsmenge, die sich an der Batterie befindet, und der vorhergesagten Ladungsmenge, die erforderlich ist, um die Batterie das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, zu konditionieren. Somit kann der Schritt 160 die vorhergesagte Differenz zum Betrieb des Energiegenerators 18 verwenden, so dass ausreichend Ladung erzeugt wird, um einen Ausfall einer vorhergesagten Differenz auszugleichen; wenn die vorhergesagte Differenz anstelle eines Fehlbetrags als ein Überschuss endet, ist es allgemein nicht notwendig, den Energiegenerator 18 zu betreiben.
Optional dazu kann der Schritt 160 den Fahrer vor einem Einschalten und Betrieb des Energiegenerators 18 abfragen. Einige Fahrer möchten steuern, wann der Energiegenerator 18 eingeschaltet und betrieben wird, insbesondere wenn der Generator durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird. Diese Abfrage kann dem Fahrer über eine Schnittstelle 34 oder eine andere geeignete Vorrichtung präsentiert werden. Nach dem Schritt 160 fährt das Verfahren mit Schritt 130 fort, wo ein interner Flag oder eine andere Markierung gesetzt werden kann, die eine anschließende Konditionierung der Batterie 20 ermöglicht oder zulässt, wenn das Fahrzeug unbegleitet belassen oder geparkt ist.
Parkzyklusbetrieb-
Nun Bezug nehmend auf 3 ist eine Anzahl von Schritten eines beispielhaften Verfahrens 200 gezeigt, die dazu verwendet werden können, ein Energiespeichersystem (ESS), wie eine Batterie 20, zu konditionieren. Der Fachmann erkennt, dass es nicht notwendig ist, dass alle Schritte, die in 3 gezeigt sind, durchgeführt oder ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug geparkt ist, solange zumindest einige der Schritte während eines Parkzyklus ausgeführt werden. Beginnend mit Schritt 210 misst, erzielt oder empfängt anderweitig das Verfahren eines Ablesung für eine Temperatur des Energiespeichersystems (ESS). Bei einer Ausführungsform wird diese Messung durch interne Sensoren 76 vorgesehen, die mit dem Hochspannungsbatteriepack 40 gekoppelt sind, und ist für einen gewissen Typ von Batterietemperatur repräsentativ. Beispielsweise kann die Batterietemperatur eine einzelne Temperaturablesung sein (z. B. eine einzelne Zellentemperatur, eine gemeinsame oder gemittelte Temperatur, eine Gesamt-Batteriepacktemperatur, etc.), sie kann eine Sammlung von Temperaturablesungen sein (z. B. eine Anzahl einzelner Zellen oder ein Block von Zellen in dem Batteriepack 40), oder sie kann eine beliebige andere Batterietemperatur sein. Es ist sogar möglich, dass Schritt 210 die Batterietemperatur von einer Komponente, Vorrichtung, Modul etc. sammelt, die von der internen Dateneinheit 30 verschieden ist. Als Nächstes vergleicht Schritt 212 die Batterietemperatur mit irgendeiner Temperaturschwelle (z. B. 50°C). Wenn die Batterietemperatur die Temperaturschwelle nicht überschreitet, dann kehrt das Verfahren zu Schritt 210 zur zusätzlichen Überwachung zurück, da derzeit geringe Gefahr aufgrund eines überschüssigen thermischen Eingangs besteht. Wenn jedoch die Batterietemperatur die Temperaturschwelle überschreitet, dann fährt das Verfahren mit Schritt 220 fort.
Bei Schritt 220 bestimmt das Verfahren, ob es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) nun eine Konditionierung erfordert, da das Fahrzeug geparkt ist. Diese Bestimmung kann auf eine Anzahl verschiedener Wege ausgeführt werden, von denen einer darin besteht, einfach zurück zu den Schritten 110 und 112 zurückzukehren, um zu sehen, ob die Wärmeexpositionsvorhersage die Wärmeexpositionsschwelle überschreitet. Es sei angemerkt, dass die Wärmeexpositionsvorhersage und/oder -schwelle seit der Zeit, seit sie ursprünglich bei den Schritten 110 und 112 erzeugt wurden, aktualisiert werden kann, was der Fall ist, wenn das Fahrzeug gefahren wird. Ein Weg zur Aktualisierung dieser Information besteht durch die Verwendung der gegenwärtigen Batterietemperatur, die gerade bei Schritt 210 genommen wurde; dies kann die Herausforderung vereinfachen, zu versuchen abzuschätzen, bei welcher Temperatur die Batterie ist, da nun eine aktuelle Temperaturablesung vorhanden ist, während das Fahrzeug geparkt ist. Wenn Schritt 220 schließt, dass es unwahrscheinlich ist, dass die Batterie extremen Temperaturen für eine längere Zeitperiode ausgesetzt wird und somit keine Konditionierung erfordert, fährt das Verfahren mit dem optionalen Schritt 230 fort, bei dem eine letzte Prüfung ausgeführt wird, bevor die Steuerung des Verfahrens zurück zu Schritt 210 zur zusätzlichen Überwachung gesendet wird.
Schritt 230 vergleicht die jüngste Batterietemperatur mit einer kritischen Temperaturschwelle, um zu bestimmen, ob die Batterietemperatur gegenwärtig ein Problem oder eine Bedrohung für die Batterie 20 darstellt. Wenn die Batterietemperatur keine gewisse kritische Temperaturschwelle überschreitet (z. B. wenn sie kleiner als 70°C ist), dann kehrt das Verfahren schleifenartig zu Schritt 210 zur zusätzlichen Überwachung; wenn die Batterietemperatur die kritische Temperaturschwelle überschreitet, dann fährt das Verfahren mit Schritt 240 fort. Wie vorher erwähnt wurde, kann ”Überschreiten” größer als oder kleiner als abhängig von den Umständen umfassen.
Schritt 240 ist optional und prüft, um zu sehen, ob ein Flag oder ein anderer Indikator vorher gesetzt wurde, um eine Konditionierung der Batterie zu ermöglichen oder zuzulassen, wenn das Fahrzeug geparkt ist. Die vorhergehende Beschreibung eines beispielhaften Fahrzyklus sieht Beispiele vor, wenn ein derartiger Flag gesetzt werden kann. Wenn ein Einschaltflag gesetzt wird, dann konditioniert Schritt 250 die Batterie 20 mit der Kühleinheit 24 oder der Heizeinheit 22, so dass die Batterietemperatur auf irgendeine Weise beeinflusst wird; dies kann beispielsweise das Senken der Batterietemperatur, das Anheben der Batterietemperatur oder das Beibehalten der Batterietemperatur umfassen. Wie oben angemerkt ist, ist Schritt 240 optional. Somit ist es möglich, dass das Verfahren 200 direkt von den Schritten 220 oder 230 mit Schritt 250 fortfährt, ohne den Status eines Flags abzurufen. Wenn Schritt 240 bestimmt, dass kein Einschaltflag gesetzt worden ist, kann der Schritt 240 die Steuerung des Verfahrens zu Schritt 260 senden.
Bei Schritt 260 bestimmt das Verfahren, ob ausreichend Kraftstoff zum Start und zum Betrieb des Energiegenerators vorhanden ist. Beispielsweise kann in dem Fall eines Energiegenerators 18, der durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird, der Schritt 260 einen oder mehrere Kraftstoffpegelsensoren oder -module abfragen, um den gegenwärtigen Kraftstoffpegel zu bestimmen. Wenn zum Betrieb des Energiegenerators 18 unzureichend Kraftstoff vorhanden ist, endet das Verfahren dann einfach ohne Konditionierung der Batterie. Wenn eine ausreichende Menge an Kraftstoff vorhanden ist, schaltet der Schritt 270 dann den Energiegenerator 18 an und versieht die Batterie 20 mit ausreichend Ladung, damit das erwünschte Konditionierungsereignis stattfinden. Die Betriebsparameter, die zum Betrieb des Energiegenerators 18 verwendet werden, einschließlich dessen, wie lange der Generator betrieben wird, wie viel Ladung erzeugt wird, etc., kann durch eine Anzahl von Faktoren bestimmt werden, einschließlich der vorhergesagten Differenz von Schritt 122, die in diesem Fall die Menge an Ladungsmangel in der Batterie 20 betreffen kann. Es ist möglich, dass Anwender dieses Merkmal abschalten und somit jegliche Maschineneinschaltereignisse verhindern, wenn das Fahrzeug geparkt ist und unbegleitet ist. Eine Einstellung oder dergleichen kann dazu verwendet werden, die Wahl des Anwenders in dieser Sache zu repräsentieren und kann durch Schritt 270 konsultiert werden, bevor der Energiegenerator 18 tatsächlich eingeschaltet wird. Es können auch andere Techniken zum Auslösen oder zum Steuern des Energiegenerators verwendet werden.
Sobald eine ausreichende Menge an Ladung erzeugt und an die Batterie 20 geliefert worden ist, kann der Schritt 250 die Batterie 20 mit der Kühleinheit 24 und/oder Heizeinheit 22 konditionieren, so dass die Batterietemperatur auf irgendeine Weise beeinflusst wird. Es sei angemerkt, dass alle Schwellen und anderen Werte, die oben erwähnt sind, statisch oder dynamisch, kalibrierbar oder nicht kalibrierbar sein können und auf der Batterielebensdauer und/oder anderen Kriterien basieren können. Obwohl die vorhergehenden Beispiele alle im Kontext einer extrem heißen Umgebung waren, in denen eine Kühleinheit erforderlich ist, um die Batterie herunterzukühlen, ist es auch möglich, dass das vorliegende Verfahren in einer äußerst kalten Umgebung verwendet wird, bei dem stattdessen eine Heizeinheit erforderlich wäre.
Es sei zu versehen, dass die vorhergehende Beschreibung keine Definition der Erfindung darstellt, sondern eine Beschreibung einer oder mehrerer bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung ist. Die Erfindung ist nicht auf die bestimmte(n) Ausführungsform(en), die hier offenbart ist/sind, beschränkt, sondern ist vielmehr ausschließlich durch die Ansprüche unten definiert. Ferner betreffen die Anmerkungen, die in der vorhergehenden Beschreibung enthalten sind, bestimmte Ausführungsformen und sind nicht als Beschränkungen hinsichtlich des Schutzumfangs der Erfindung oder hinsichtlich der Definition von Begriffen auszulegen, die in den Ansprüchen verwendet sind, mit Ausnahme, wenn ein Term oder eine Phrase oben ausdrücklich definiert ist. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Modifikationen an der/den offenbarten Ausführungsform(en) werden dem Fachmann offensichtlich. Beispielsweise ist die spezifische Kombination und Reihenfolge von Schritten nur eine Möglichkeit, da das vorliegende Verfahren eine Kombination von Schritten aufweisen kann, die weniger, größere oder andere Schritte besitzt, als hier gezeigt ist. Alle anderen derartigen Ausführungsformen, Änderungen und Modifikationen sind als innerhalb des Schutzumfangs der angefügten Ansprüche befindlich anzusehen.
Wie in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet ist, sind die Begriffe ” beispielsweise”, ”z. B.”, ”zum Beispiel”, ”wie” und ”dergleichen” und die Verben ”umfassend”, ”mit” und ”einschließlich” und deren andere Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Auflistung einer oder mehrerer Komponenten oder anderer Objekte verwendet sind, jeweils als mit offenem Ende auszulegen, was bedeutet, dass die Auflistung nicht so zu betrachten ist, dass sie andere zusätzliche Komponenten oder Objekte ausschließt. Andere Begriffe sind unter Verwendung ihrer breitesten vernünftigen Bedeutung auszulegen, sofern sie nicht in einem Kontext verwendet sind, der eine unterschiedliche Interpretation erfordert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.11 Protokoll [0023]

Claims

Verfahren zur Konditionierung eines Energiespeichersystems (ESS) für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren zumindest teilweise ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug gefahren wird, und die Schritte umfasst: (a) Bestimmen, ob es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, eine Konditionierung erfordert; (b) Bestimmen, ob es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) ausreichend Ladung besitzt, um die Konditionierung das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, auszuführen; (c) wenn Schritt (b) bestimmt, dass es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) ausreichend Ladung besitzt, um die Konditionierung auszuführen, dann Aktivieren der Konditionierung für das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird; und (d) wenn Schritt (b) bestimmt, dass es nicht wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) ausreichend Ladung besitzt, um die Konditionierung auszuführen, dann Betreiben eines Energiegenerators, der das Energiespeichersystem (ESS) mit zusätzlicher Ladung versieht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (a) ferner umfasst: Bestimmen, ob es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) eine Konditionierung erfordert, durch Erzeugen einer Wärmeexpositionsvorhersage, die allgemein repräsentativ für die vorhergesagte oder geschätzte Menge an Wärmeenergie ist, der das ESS das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, ausgesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei Schritt (a) ferner umfasst: Erzeugen der Wärmeexpositionsvorhersage durch Empfangen und Verwenden zumindest eines Teils externer Daten, die aus der Gruppe gewählt sind, die umfasst: eine aktuelle Außentemperatur, eine vorhergesagte Außentemperatur oder eine Positionsablesung.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei Schritt (a) ferner umfasst: Erzeugen der Wärmeexpositionsvorhersage durch Empfangen und Verwenden zumindest eines Teils historischer Daten, die aus der Gruppe gewählt sind, die umfasst: Parkverhalten in der Vergangenheit, Fahrverhalten in der Vergangenheit oder Vorhersagefehlerwert.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei Schritt (a) ferner umfasst: Vergleichen der Wärmeexpositionsvorhersage mit einer Wärmeexpositionsschwelle, und wenn die Wärmeexpositionsvorhersage die Wärmeexpositionsschwelle überschreitet, dann Bestimmen, dass es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) eine Konditionierung das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, erfordert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (b) ferner umfasst: Bestimmen, ob es wahrscheinlich ist, dass das Energiespeichersystem (ESS) ausreichend Ladung besitzt, durch Erzeugen einer Ladungskapazitätsvorhersage, die allgemein repräsentativ für die vorhergesagte oder geschätzte Menge an Ladung ist, die das ESS das nächste Mal, wenn das Fahrzeug geparkt wird, besitzt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (d) ferner ein Prüfen umfasst, ob irgendwelche anderen geplanten Ereignisse, die den Energiegenerator vor einem Betrieb des Energiegenerators einschalten, vorhanden sind.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei, wenn andere geplante Ereignisse vorhanden sind, dann der Energiegenerator betrieben wird, und wenn keine anderen geplanten Ereignisse vorhanden sind, dann ein Bedrohungsniveau für das Energiespeichersystem (ESS) bewertet wird und der Energiegenerator nur betrieben wird, wenn das Bedrohungsniveau oberhalb einer Bedrohungsschwelle liegt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei zumindest ein geplantes Ereignis, das den Energiegenerator einschaltet, aus der Gruppe gewählt ist, die umfasst: einen Kraftstoffauffrischungszyklus oder einen Motorwartungszyklus.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt: Konditionieren des Energiespeichersystems (ESS) mit einer Kühleinheit oder einer Heizeinheit, so dass eine Temperatur des Energiespeichersystems (ESS) beeinflusst wird.