DE102012102434A1 - A method of controlling a state of charge of a battery of a plug-in vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Ladezustands einer Batterie eines Plug-in-Fahrzeugs, bei dem ein Ziel-Ladezustand der Batterie vorgegeben, ein Ist-Ladezustand festgestellt und in Abhängigkeit von einer aus Ziel-Ladezustand und entsprechendem Ist-Ladezustand ermittelten Differenz ein jeweiliger Lademodus für die Batterie ausgewählt und zur Ausführung bestimmt wird. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Steuerungseinheit.The present invention relates to a method for controlling a state of charge of a battery of a plug-in vehicle, in which a target state of charge of the battery specified, an actual state of charge determined and in response to a determined from target state of charge and corresponding actual state of charge difference a respective charging mode for the battery is selected and determined to be executed. Furthermore, the present invention relates to a corresponding control unit.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Ladezustands einer Batterie eines Plug-in-Fahrzeugs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Steuerungseinheit zur Steuerung eines Ladezustands einer Batterie eines Plug-in-Fahrzeugs.The present invention relates to a method for controlling a state of charge of a battery of a plug-in vehicle. Further, the present invention relates to a corresponding control unit for controlling a state of charge of a battery of a plug-in vehicle.
Ein Plug-in-Fahrzeug, auch plug-in-hybrid-elektrisches Fahrzeug (PHEF oder PHEV für plug-in-hybrid Electric Vehicle) ist generell als ein Kraftfahrzeug zu verstehen, das einen Hybrid-Antrieb aufweist und dessen Batterie zusätzlich über ein Stromnetz extern geladen werden kann. Meist wird ein Plug-in-Fahrzeug eine größere Batterie aufweisen als ein reines Hybridfahrzeug und stellt so eine Mischform zwischen einem Hybridfahrzeug und einem Elektroauto dar.A plug-in vehicle, also known as a plug-in hybrid electric vehicle (PHEF or PHEV for plug-in hybrid electric vehicle), is generally understood to be a motor vehicle having a hybrid drive and its battery additionally connected to a power grid can be charged externally. In most cases, a plug-in vehicle will have a larger battery than a pure hybrid vehicle, thus providing a hybrid between a hybrid vehicle and an electric car.
Die genannten Plug-in-Fahrzeuge haben sich aus verschiedenen Antriebskonzepten entwickelt. Sowohl hybride Antriebe können als Vorläufer betrachtet werden als auch rein elektrische Antriebe. Bei Hybridfahrzeugen kann auch bereits in bestimmten Fahrzuständen rein elektrisch gefahren werden, wobei allerdings eine dafür zuständige Batterie einen bestimmten minimalen Ladezustand aufweisen muss. Ist die Batterie stärker entladen, wird der elektrische Antrieb von einer vorgesehenen Steuerung nicht freigegeben. Demgegenüber gab es ein erstes Plug-in-Fahrzeug mit einer Batterie, deren Energieinhalt zwar nicht wesentlich größer war als bei den ursprünglichen Hybridfahrzeugen, die jedoch an einer Ladestation oder einer heimischen Steckdose zusätzlich aufgeladen werden konnte. Hiermit konnte die Funktionalität des Elektroantriebs deutlich ausgeweitet werden, da die für eine elektrisch betriebene Fahrt notwendige Energiemenge nicht erst während der Fahrt in dem Verbrennungsmotor erzeugt werden muss, sondern bereits durch nächtliches Aufladen an einer heimischen Steckdose bereitgestellt werden kann.The mentioned plug-in vehicles have evolved from different drive concepts. Both hybrid drives can be regarded as precursors as well as purely electric drives. In hybrid vehicles can also be driven in certain driving conditions purely electric, although a responsible battery must have a certain minimum state of charge. If the battery is discharged more heavily, the electric drive is not released by a designated controller. In contrast, there was a first plug-in vehicle with a battery, the energy content was not much larger than the original hybrid vehicles, but could be charged at a charging station or a domestic outlet in addition. Hereby, the functionality of the electric drive could be significantly expanded, since the energy required for an electrically driven drive does not have to be generated while driving in the engine, but can be provided by nocturnal charging at a domestic outlet.
Ferner gab es eine Entwicklung eines Plug-in-Fahrzeugs aus einer anderen Motivation heraus. Dabei sollte auf Basis eines bereits existierenden Elektrofahrzeugs eine Möglichkeit geschaffen werden, die Batterie des Fahrzeugs auch während einer Fahrt dann aufladen zu können, wenn der Ladezustand der Batterie eine Weiterfahrt unmöglich gemacht hätte. Diese Fahrzeuge verfügen somit über einen sogenannten Range Extender, einen ”Reichweitenverlängerer”. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Verbrennungsmotor handeln, dessen Aufgabe es ist, die Batterie mit Hilfe eines Generators aufzuladen. Erst derartige Range Extender machten ein ursprüngliches Elektrofahrzeug zu einem Hybridfahrzeug.There was also a development of a plug-in vehicle for a different motivation. It should be created on the basis of an existing electric vehicle, a way to charge the battery of the vehicle during a journey, if the state of charge of the battery would have made a further trip impossible. These vehicles thus have a so-called range extender, a "Range Extender". This may, for example, be an internal combustion engine whose task is to charge the battery with the aid of a generator. Only such Range Extender made an original electric vehicle to a hybrid vehicle.
Plug-in-Hybrid-Fahrzeuge verbinden generell Vorteile von Batteriefahrzeugen und Benzinfahrzeugen. Auf kürzeren Strecken und im Stadtverkehr fährt das Fahrzeug mit dem elektrischen Antrieb leise, emissionsfrei und sparsam mit Strom aus der Batterie, während durch den zweiten Antrieb, beispielsweise einen Verbrennungsmotor, das Fahrzeug auch dann noch fährt, wenn die Batterie leer ist und so eine höhere Reichweite möglich wird.Plug-in hybrid vehicles generally combine advantages of battery vehicles and gasoline vehicles. On shorter distances and in city traffic, the vehicle drives the electric drive quietly, emission-free and economical with power from the battery, while the second drive, such as an internal combustion engine, the vehicle even then runs when the battery is empty and so a higher Range is possible.
Es war nun eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einem Fahrer eines sogenannten Plug-in-Hybrid-Fahrzeugs, im Folgenden lediglich als Plug-in-Fahrzeug bezeichnet, eine Möglichkeit zu geben, einen Ladezustand einer Batterie des Plug-in-Fahrzeugs und damit eine elektrische Reichweite während einer Fahrt des Fahrzeugs zu beeinflussen, insbesondere zu erhöhen.It was now an object of the present invention to give a driver of a so-called plug-in hybrid vehicle, hereinafter referred to merely as a plug-in vehicle, a possibility of a state of charge of a battery of the plug-in vehicle and thus a to influence electrical range during a journey of the vehicle, in particular to increase.
Wie bereits eingangs erläutert, besitzt eine Batterie eines Plug-in-Fahrzeugs in der Regel einen wesentlich größeren Energieinhalt als vergleichbare Batterien in anderen Hybridfahrzeugen, wodurch die elektrische Reichweite wesentlich größer ist. Ein weiterer grundlegender Unterschied besteht auch in einer Entladetiefe der entsprechenden Batterie. Sogenannte Voll-Hybridfahrzeuge nutzen in der Regel einen Ladebereich der Batterie von ca. 15% bis 20% der gesamten Batterieladung bzw. des gesamten Energieinhalts der Batterie, um damit eine Anzahl von mehreren Hunderttausend Ladezyklen der Batterie zu erreichen, bevor diese nicht mehr brauchbar ist. Ein Plug-in-Fahrzeug kann im Gegensatz dazu als Ladebereich nahezu den gesamten Energieinhalt der Batterie nutzen.As already explained above, a battery of a plug-in vehicle usually has a much larger energy content than comparable batteries in other hybrid vehicles, whereby the electrical range is much greater. Another fundamental difference is the discharge depth of the corresponding battery. So-called full hybrid vehicles typically use a battery charging range of approximately 15% to 20% of the total battery charge or total battery energy content to achieve a number of hundreds of thousands of battery charge cycles before it becomes unusable , In contrast, a plug-in vehicle can use almost the entire energy content of the battery as a charging area.
Oftmals wird eine elektrische Reichweite eines Plug-in-Fahrzeugs durch einen Verbrennungsmotor mit einem geringen Hubraum ergänzt. Unterschreitet der Ladezustand einen Grenzwert, so wird der Verbrennungsmotor genutzt, um einen Generator anzutreiben, der die Batterie wieder laden kann. Somit kann dann eine kombinierte Reichweite des Fahrzeugs erreicht werden, die konventionellen Fahrzeugen entspricht.Often, an electric range of a plug-in vehicle is supplemented by a low-compression combustion engine. If the state of charge falls below a limit, the internal combustion engine is used to drive a generator that can recharge the battery. Thus, then a combined range of the vehicle can be achieved, which corresponds to conventional vehicles.
Vor dem Hintergrund des genannten Standes der Technik wird von der Erfindung nunmehr ein Verfahren zur Steuerung eines Ladezustands einer Batterie eines Plug-in-Fahrzeugs vorgeschlagen, bei dem ein Ziel-Ladezustand der Batterie berechnet, ein Ist-Ladezustand festgestellt und in Abhängigkeit von einer aus dem Ziel-Ladezustand und dem entsprechenden Ist-Ladezustand ermittelten Differenz ein Lademodus für die Batterie ausgewählt und zur Ausführung bestimmt wird.Against the background of the cited prior art, the invention now proposes a method for controlling a state of charge of a battery of a plug-in vehicle, in which a target state of charge of the battery is calculated, an actual state of charge determined and a function of one the target state of charge and the corresponding actual state of charge determined difference a charging mode for the battery is selected and determined to run.
Bereits bekannt ist es, dass ein Fahrer durch Drücken einer sogenannten ”Ladetaste” (Increase Mode) eine Anhebung eines Ziel-Ladezustands bewirken kann, um dadurch ein Aufladen der Batterie zu initiieren. Der Ziel-Ladezustand wird dabei über eine gefahrene Strecke des entsprechenden Plug-in-Fahrzeugs angehoben, was zur Folge hat, dass ein Aufladen initiiert wird und somit der Ist-Ladezustand in etwa dem Verlauf des Ziel-Ladezustands über eine gefahrene Strecke des Fahrzeugs nahekommt. Ein Anheben des Ziel-Ladezustands ist dabei auch von einer über die gefahrene Strecke gefahrenen Geschwindigkeit abhängig.It is already known that a driver by pressing a so-called "loading button" (Increase Mode) an increase in a target state of charge can thereby initiate charging of the battery. The target state of charge is thereby raised over a traveled distance of the corresponding plug-in vehicle, which has the consequence that a recharge is initiated and thus the actual state of charge approximates the course of the target state of charge over a traveled distance of the vehicle , An increase in the target state of charge is also dependent on a speed traveled over the distance traveled.
Demgegenüber schlägt nunmehr die vorliegende Erfindung vor, einen spezifischen Lademodus für die Batterie auszuwählen in Abhängigkeit eines berechneten Ziel-Ladezustands und eines festgestellten Ist-Ladezustands bzw. in Abhängigkeit von deren Differenz. Dadurch kann der Lademodus an die Bedürfnisse des Fahrers angepasst werden, welcher die Aufladung der Batterie wiederum in der Regel über eine Aktivierungseinheit, wie bspw. einen entsprechend zu drückenden Knopf am Bordnetz des Fahrzeugs initiiert. Dadurch kann erreicht werden, dass je nach Fahrsituation und Ladezustand der Batterie eine gewünschte Reichweite gezielt durch einen ausgewählten Lademodus für die Batterie ausgehend von einem aktuellen Ist-Ladezustand der Batterie erreicht werden kann.On the other hand, the present invention proposes to select a specific charging mode for the battery depending on a calculated target state of charge and a detected actual state of charge or on the difference thereof. As a result, the charging mode can be adapted to the needs of the driver, which in turn usually initiates the charging of the battery via an activation unit, such as a corresponding button to be pressed on the vehicle electrical system. It can thereby be achieved that, depending on the driving situation and state of charge of the battery, a desired range can be achieved in a targeted manner by means of a selected charging mode for the battery starting from a current actual state of charge of the battery.
Generell betrifft die Erfindung somit einen Lademodus eines Plug-in-Fahrzeugs (PHEV) für eine Betriebsstrategie, bei der eine Start-Stopp-Strategie und Auswahl einer Ladeintensität in einem reservierten Fensterbereich bzw. Ladebereich der entsprechenden Batterie abläuft. Im Gegensatz zu Batterien eines normalen Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs wird bei einem Plug-in-Fahrzeug der gesamte Energieinhalt der Batterie prinzipiell als Ladebereich akzeptiert. Die Größe des Ladebereichs ist in der Regel fest vorgegeben, die Lage des Ladebereichs, d. h. des entsprechenden Fensters, ist jedoch variabel, nämlich durch einen Ziel-Ladezustand festgelegt. Die Aufteilung des Ladebereichs bzw. des Fensters in einen Bereich ober- und unterhalb des entsprechenden Ziel-Ladezustands ist demgegenüber fest vorgegeben. Demnach führt eine Anhebung eines Ziel-Ladezustands jeweils zu einer Verschiebung des gesamten Ladebereichs bzw. des gesamten Fensters mit entsprechenden Auswirkungen auf die Betriebsstrategie, nämlich das Start-Stopp-Verhalten und die Auswahl der Ladeintensität etc.In general, the invention thus relates to a plug-in vehicle (PHEV) charging mode for an operating strategy in which a start-stop strategy and selection of charging intensity in a reserved window area or charging area of the corresponding battery take place. In contrast to batteries of a normal hybrid vehicle or an electric vehicle, in a plug-in vehicle, the entire energy content of the battery is generally accepted as a charging area. The size of the loading area is usually fixed, the location of the loading area, d. H. of the corresponding window, but is variable, namely determined by a target state of charge. The division of the loading area or of the window into an area above and below the corresponding target state of charge, on the other hand, is predefined. Accordingly, an increase in a target state of charge leads in each case to a shift of the entire charging area or of the entire window with corresponding effects on the operating strategy, namely the start-stop behavior and the selection of the charging intensity, etc.
Das bedeutet, dass die Batterie bei nahezu jedem Ist-Ladezustand weiter geladen werden kann, so dass quasi als Ziel-Ladezustand der potentiell mögliche Energiegehalt der Batterie ausgeschöpft werden kann. Dabei zu beachten ist lediglich die Tatsache, dass der Ziel-Ladezustand innerhalb eines jeweiligen Ladebereichs einen gewissen festgelegten Abstand zur Obergrenze des Ladebereichs sowie einen gewissen ggf. unterschiedlichen Abstand zur Untergrenze des jeweiligen Ladebereichs besitzt. Dadurch ist die Wahl des Ziel-Ladezustands innerhalb des potentiell möglichen Energieinhalts der Batterie sowohl nach oben wie nach unten begrenzt. Darüber hinaus jedoch kann der Ziel-Ladezustand beliebig variiert werden und damit in wesentlich weiteren Grenzen wie dies bei bisherigen Batterien in normalen Hybrid- oder Elektrofahrzeugen üblich ist.This means that the battery can be charged in almost every actual state of charge, so that virtually the target potential state of charge of the potential energy content of the battery can be exploited. It should be noted here only the fact that the target state of charge within a respective loading area has a certain fixed distance to the upper limit of the loading area and a certain possibly different distance to the lower limit of the respective loading area. As a result, the choice of target state of charge within the potentially possible energy content of the battery is limited both up and down. In addition, however, the target state of charge can be varied as desired and thus in much wider limits as is common in previous batteries in normal hybrid or electric vehicles.
Innerhalb eines reservierten Fensterbereichs bzw. Ladebereichs wird ein neuer Ziel-Ladezustand berechnet, der für eine Anhebung des Fensterbereichs verwendet wird und zwar mit dem Ziel, Ladung und damit elektrische Reichweite aufzubauen.Within a reserved window area or loading area, a new target state of charge is calculated, which is used for an increase of the window area with the aim to build up charge and thus electrical range.
Um den Ladebereich bzw. den reservierten Fensterbereich gegenüber einem entsprechenden Bordnetz faktisch nicht ändern zu müssen, wird der Ladebereich auf eine relative Skalierung abgebildet, d. h. dem Bordnetz wird eine fiktive, in der Regel kleinere Batterie vorgegeben als tatsächlich vorhanden ist.In order not to have to actually change the loading area or the reserved window area in relation to a corresponding vehicle electrical system, the loading area is mapped to a relative scaling, i. H. the on-board network is given a fictional, usually smaller battery than is actually available.
Die Differenz aus Ziel-Ladezustand und entsprechendem Ist-Ladezustand wird dann generell anhand der relativen Skalierung des Ziel-Ladezustands und des Ist-Ladezustands vorgenommen, so dass sich eine Differenz auf der relativen Skalierung ergibt. Der effektive Ziel-Ladezustand als absoluter Ziel-Ladezustand ergibt sich aus einem tatsächlichen Ist-Ladezustand als absolutem Ist-Ladezustand plus einem sogenannten Offset. Der Offset wiederum ist abhängig vom relativen Abstand zwischen Ziel-Ladezustand und Ist-Ladezustand, so dass bspw. bei einem großen relativen Abstand von Ziel-Ladezustand zu Ist-Ladezustand der Ziel-Ladezustand stark nach oben gesetzt werden kann, wodurch z. B. weniger Fahrt durch Elektroantrieb und eine höhere Ladeintensität auszuwählen sind. Umgekehrt bedeutet dies, dass bei einem geringen relativen Abstand zwischen Ziel-Ladezustand und Ist-Ladezustand durchaus eine Weiterfahrt mit elektrischem Antrieb möglich ist, obgleich gleichzeitig ein Lademodus ausgewählt wird, um eben diese Differenz noch zu minimieren und den Ist-Ladezustand dem ausgewählten Ziel-Ladezustand näher zu bringen.The difference between the target state of charge and the corresponding actual state of charge is then generally made on the basis of the relative scaling of the target state of charge and the actual state of charge, so that a difference results on the relative scaling. The effective target state of charge as an absolute target state of charge results from an actual actual state of charge as the absolute actual state of charge plus a so-called offset. The offset, in turn, depends on the relative distance between the target state of charge and the actual state of charge, so that, for example, with a large relative distance from the target state of charge to the actual state of charge, the target state of charge can be greatly increased, whereby z. B. less driving by electric drive and a higher charging intensity are to be selected. Conversely, this means that with a small relative distance between the target state of charge and the actual state of charge it is certainly possible to continue driving with electric drive, although at the same time a charging mode is selected in order to minimize this difference and to reduce the actual state of charge to the selected target. To bring the state of charge closer.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Ziel-Ladezustand mit einem Steigungsfaktor über einen Zeitverlauf angehoben. Das bedeutet, dass der Ziel-Ladezustand bspw. konstant über die Zeit angehoben wird und somit rein zeitabhängig ist. Es ergibt sich dabei ein linearer Verlauf des Ziel-Ladezustands über die Zeit mit einem spezifischen Steigungsfaktor.According to a possible embodiment of the method according to the invention, the target state of charge is increased with a gradient factor over a time course. This means that the target state of charge, for example, is constantly increased over time and is therefore purely time-dependent. This results in a linear course of the target state of charge over time with a specific gradient factor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Steigungsfaktor dabei auch als Funktion einer von dem Fahrzeug aktuell gefahrenen Geschwindigkeit gewählt werden. Das bedeutet, dass der Ziel-Ladezustand und damit das voranstehend bereits erwähnte Fenster bzw. der Ladebereich der Batterie mit der Zeit angehoben wird. Dabei kann, wie erwähnt, der Steigungsfaktor eine Funktion der aktuell von dem Fahrzeug gefahrenen Geschwindigkeit sein, so dass beispielsweise bei hohen Geschwindigkeiten der Ziel-Ladezustand weniger stark angehoben wird als bei niedrigen Geschwindigkeiten bspw. aus Effizienzgründen. Wie bereits voranstehend erwähnt, ist der Ziel-Ladezustand in einem jeweiligen Ladebereich der Batterie bzw. des entsprechenden Fensters immer wieder neu zu berechnen, um insgesamt einen steigenden Verlauf des Ziel-Ladezustands zu erreichen. Im vorliegenden Fall, dass der Ziel-Ladezustand mit der Zeit anzuheben ist, kann dies nach folgender Formel berechnet werden:
Dabei ist der Ziel_Ladezustandneu ein Ziel-Ladezustand zu einem aktuellen Zeitpunkt, der Ziel_Ladezustandaalt der Ziel-Ladezustand aus einem letzten Zeitpunkt, SOCAnstieg der Steigungsfaktor des Ladezustands (SOC: state of charge) als Funktion der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und Δt eine zeitliche Schrittweite.The Ziel_Ladezustand is a new target state of charge at a current time, the Ziel_Ladezustanda old, the target state of charge from a last time, SOC increase the slope factor of the state of charge (SOC: state of charge) as a function of the speed of the vehicle and .DELTA.t a temporal step size.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Steigungsfaktor als Funktion des aktuellen Ist-Ladezustands der Batterie gewählt. Das bedeutet, dass der Ziel-Ladezustand über einen Zeitverlauf angehoben wird, wobei der Steigungsfaktor, mit welchem der Ziel-Ladezustand angehoben wird, abhängig ist von einem jeweiligen aktuellen Ist-Ladezustand der Batterie.According to a further embodiment of the method according to the invention, the gradient factor is selected as a function of the current actual state of charge of the battery. This means that the target state of charge is increased over time, wherein the slope factor with which the target state of charge is increased, is dependent on a respective current actual state of charge of the battery.
Die Berechnung des jeweiligen aktuellen Ziel-Ladezustands ergibt sich dabei als eine Kombination der Berechnung des Ziel-Ladezustands in Abhängigkeit von einer relativen Differenz zwischen Ziel-Ladezustand und aktuellem Ist-Ladezustand und einer Anhebung des Ziel-Ladezustands über die Zeit. Das heißt, dass der Ziel-Ladezustand über die Zeit angehoben wird, allerdings im Falle, dass ein zu großer Abstand zwischen Ziel-Ladezustand und Ist-Ladezustand besteht, der Ziel-Ladezustand in Abhängigkeit von der relativen Differenz zwischen Ziel-Ladezustand und Ist-Ladezustand verstärkt bzw. mit höherem Steigungsfaktor angehoben wird. Dies hat dann eine stark reduzierte Fahrleistung des elektrischen Antriebs und eine höhere Ladeintensität zur Folge.The calculation of the respective current target state of charge results here as a combination of the calculation of the target state of charge as a function of a relative difference between the target state of charge and current actual state of charge and an increase in the target state of charge over time. This means that the target state of charge is increased over time, but in the case that there is too great a gap between the target state of charge and the actual state of charge, the target state of charge as a function of the relative difference between target state of charge and actual state of charge. State of charge is increased or raised with a higher gradient factor. This then has a greatly reduced driving performance of the electric drive and a higher charging intensity result.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei Fahrzeugstillstand der Ziel-Ladezustand konstant gehalten. Das bedeutet, dass in diesem Fall keine weitere Anhebung des Ziel-Ladezustands vorgenommen wird und somit keine weitere Ladung der Batterie initiiert wird.According to a further embodiment of the method according to the invention, the target state of charge is kept constant when the vehicle is stationary. This means that in this case, no further increase of the target state of charge is made and thus no further charge of the battery is initiated.
Wie bereits voranstehend erwähnt, wird ein Ladebereich der Batterie für eine Start-Stopp-Strategie und eine Auswahl des Lademodus reserviert, wobei die Lage des Ladebereichs abhängig von dem vorgegebenen Ziel-Ladezustand variiert und die Größe des Ladebereichs fest vorgegeben wird.As already mentioned above, a charging area of the battery is reserved for a start-stop strategy and a selection of the charging mode, wherein the position of the charging area varies depending on the predetermined target charging state and the size of the charging area is fixed.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Durchführung des Verfahrens durch Betätigung einer Aktivierungseinheit initiiert, wobei eine Berechnungsanweisung für den Ziel-Ladezustand der Batterie abrufbar hinterlegt ist.According to a further embodiment of the method according to the invention, the implementation of the method is initiated by actuation of an activation unit, wherein a calculation instruction for the target state of charge of the battery is retrievably stored.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuerungseinheit zur Steuerung eines Ladezustands einer Batterie eines Plug-in-Fahrzeugs. Die erfindungsgemäße Steuerungseinheit umfasst mindestens ein Eingabe- und Rechenmodul, das dazu konfiguriert ist, einen Ziel-Ladezustand der Batterie auf Basis einer Berechnungsanweisung zu berechnen, einen Ist-Ladezustand festzustellen, eine Differenz aus Ziel-Ladezustand und entsprechendem Ist-Ladezustand zu ermitteln und in Abhängigkeit der ermittelten Differenz einen Lademodus für die Batterie auszuwählen und zur Ausführung zu bestimmen.Further, the present invention relates to a control unit for controlling a state of charge of a battery of a plug-in vehicle. The control unit according to the invention comprises at least one input and calculation module which is configured to calculate a target state of charge of the battery based on a calculation instruction, to determine an actual state of charge, to determine a difference between target state of charge and corresponding actual state of charge and Dependence of the determined difference to select a charging mode for the battery and to determine the execution.
Die erfindungsgemäße Steuerungseinheit kann ferner dazu ausgelegt sein, einen Ladebereich der Batterie für eine Start-Stopp-Strategie und eine Auswahl des Lademodus zu reservieren, wobei die Lage des Ladebereichs abhängig von dem berechneten Ziel-Ladezustands variiert und die Größe des Ladebereichs fest vorgegeben ist.The control unit according to the invention can also be designed to reserve a charging area of the battery for a start-stop strategy and a selection of the charging mode, wherein the position of the charging area varies depending on the calculated target state of charge and the size of the charging area is fixed.
Die erfindungsgemäße Steuerungseinheit kann insbesondere dazu ausgelegt sein, ein voranstehend beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Dazu umfasst die Steuerungseinheit eine Aktivierungseinheit, deren Betätigung eine Durchführung des Verfahrens initiiert, wobei die Berechnungsanweisung für den Ziel-Ladezustand der Batterie abrufbar hinterlegt ist.The control unit according to the invention can in particular be designed to carry out a method according to the invention described above. For this purpose, the control unit comprises an activation unit whose actuation initiates a performance of the method, wherein the calculation instruction for the target state of charge of the battery is retrievably stored.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by embodiments in the drawing and will be described schematically and in detail with reference to the drawing.
Der absolute Ziel-Ladezustand, d. h. der Ziel-Ladezustand auf einer absoluten Skala ergibt sich dann aus Ist-Ladezustand auf der absoluten Skala zuzüglich eines bestimmten Offsets. Dies kann wie folgt ausgedrückt werden:
Der Offset ist abhängig von ΔSOC, wie in
Der Steigungsfaktor kann jedoch auch eine Funktion der Geschwindigkeit sein, so dass bspw. bei hohen Geschwindigkeiten der Ziel-Ladezustand weniger stark angehoben wird als bei niedrigen Geschwindigkeiten, was bspw. aus Effizienzgründen sinnvoll sein kann. Der Ziel-Ladezustand berechnet sich wie folgt:
Dabei bezeichnet der Ziel-Ladezustandneu einen Ziel-Ladezustand zum aktuellen Zeitpunkt. Der Ziel_Ladezustandalt bezeichnet einen Ziel-Ladezustand aus einem letzten Zeitpunkt. SOCAnstieg bezeichnet einen Steigungsfaktor des Ladezustands als Funktion der Geschwindigkeit und Δt eine Schrittweite.In this case, the target state of charge re-designates a target state of charge at the current time. The target_charge state old indicates a target state of charge from a last time. SOC rise denotes a slope factor of the state of charge as a function of the velocity and Δt a step size.
Wie
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DE102017210155A1 (en) * | 2017-06-19 | 2018-12-20 | Robert Bosch Gmbh | Charging method for a rechargeable electrochemical energy store |
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---|---|---|---|---|
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007020196A1 (en) * | 2007-04-28 | 2008-10-30 | Voith Patent Gmbh | Method for controlling the state of charge of an energy store for a vehicle with hybrid drive |
Family Cites Families (8)
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---|---|---|---|---|
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JP4412260B2 (en) * | 2005-09-01 | 2010-02-10 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid car |
JP4341704B2 (en) * | 2007-07-12 | 2009-10-07 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle |
JP4959511B2 (en) * | 2007-11-07 | 2012-06-27 | 富士重工業株式会社 | Charge control device for storage battery |
JP2009248822A (en) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Denso Corp | Charging amount controller |
DE102008050737A1 (en) * | 2008-10-08 | 2010-04-15 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method for operating a drive train |
JP5187234B2 (en) * | 2009-02-27 | 2013-04-24 | トヨタ自動車株式会社 | Overcharge detection device for in-vehicle secondary battery |
JP2011093335A (en) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Toyota Motor Corp | Controller for hybrid vehicle |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007020196A1 (en) * | 2007-04-28 | 2008-10-30 | Voith Patent Gmbh | Method for controlling the state of charge of an energy store for a vehicle with hybrid drive |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017210155A1 (en) * | 2017-06-19 | 2018-12-20 | Robert Bosch Gmbh | Charging method for a rechargeable electrochemical energy store |
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