DE102014118118A1

DE102014118118A1 - Management von wiederaufladbaren Energiespeichersystemen für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102014118118A1
Application number: DE102014118118.2A
Authority: DE
Inventors: Ian Hanna
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2015-07-23
Anticipated expiration: 2034-12-09
Also published as: US9162585B2; DE102014118118B4; CN104786854B; US20150202980A1; CN104786854A

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme für Fahrzeuge mit einem wiederaufladbarem Energiespeichersystem (RESS) bereitgestellt. Ein erster Sensor ist so konfiguriert, dass er eine Umgebungstemperatur für das Fahrzeug misst. Ein zweiter Sensor ist so konfiguriert, dass er eine Temperatur des RESS misst. Der Prozessor ist mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor gekoppelt und so konfiguriert, dass er wenigstens ein Ergreifen einer Maßnahme basierend auf einer erwarteten Degradation des RSS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur und der RESS-Temperatur ermöglicht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen das Gebiet von Fahrzeugen und insbesondere Verfahren und Systeme zum Management beziehungsweise zur Verwaltung von wiederaufladbaren Energiespeichersystemen für Fahrzeuge, wie beispielsweise Kraftfahrzeuge.
Hintergrund
Viele Fahrzeuge, einschließlich batteriebetriebener Elektrofahrzeuge, umfassen heutzutage wiederaufladbare Energiespeichersysteme (RESS für engl. rechargeable energy storage systems) (zum Beispiel Hochspannungs-Fahrzeugbatterien), welche Energie zum Vortrieb des Fahrzeugs bereitstellen. Ein RESS kann jedoch nach einem Abschalten (Key-off, Zündschlüssel auf AUS) eines Fahrzeugs durch Umgebungstemperaturen beeinflusst werden. Zum Beispiel kann das RESS nach längerem Ausgesetzt sein gegenüber extrem kalten Temperaturen eine Degradation erfahren.
Demgemäß ist es wünschenswert, verbesserte Verfahren und Systeme zum Verwalten von RESS für Fahrzeuge, zum Beispiel in Bezug auf eine mögliche Degradation aufgrund von Umgebungstemperaturen, bereitzustellen. Andere wünschenswerte Merkmale und Charakteristiken der vorliegenden Erfindung werden außerdem aus der anschließenden ausführlichen Beschreibung und den angehängten Ansprüchen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen sowie dem vorstehend erörterten technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
Kurzdarstellung
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Einholen einer Umgebungstemperatur für ein Fahrzeug mit einem wiederaufladbaren Energiespeichersystem (RESS), Einholen einer Temperatur des RESS und Ergreifen einer Maßnahme basierend auf einer erwarteten Degradation des RESS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur und der RESS-Temperatur.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird ein System bereitgestellt. Das System umfasst einen ersten Sensor, einen zweiten Sensor und einen Prozessor. Der erste Sensor ist so konfiguriert, dass er eine Umgebungstemperatur für ein Fahrzeug mit einem wiederaufladbaren Energiespeichersystem (RESS) misst. Der zweite Sensor ist so konfiguriert, dass er eine Temperatur des RESS misst. Der Prozessor ist mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor gekoppelt und so konfiguriert, dass er wenigstens ein Ergreifen einer Maßnahme basierend auf einer erwarteten Degradation des RSS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur und der RESS-Temperatur ermöglicht.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Fahrzeug umfasst ein Antriebssystem und ein Steuersystem. Das Antriebssystem umfasst ein wiederaufladbares Energiespeichersystem (RESS). Das Steuersystem umfasst einen ersten Sensor, einen zweiten Sensor und einen Prozessor. Der erste Sensor ist so konfiguriert, dass er eine Umgebungstemperatur für das Fahrzeug misst. Der zweite Sensor ist so konfiguriert, dass er eine Temperatur des RESS misst. Der Prozessor ist mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor gekoppelt und so konfiguriert, dass er wenigstens ein Ergreifen einer Maßnahme basierend auf einer erwarteten Degradation des RSS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur und der RESS-Temperatur ermöglicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Offenbarung wird hierin im Folgenden in Verbindung mit den folgenden Zeichenfiguren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugs ist, das ein wiederaufladbares Energiespeichersystem (RES) und ein Steuersystem zum Verwalten des RESS umfasst;
2 ein Funktionsblockdiagramm des Steuersystems von 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
3 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Verwalten eines RESS gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist, der in Verbindung mit dem Fahrzeug von 1 und dem Steuersystem von 1 und 2 verwendet werden kann; und
4 eine grafische Darstellung von bestimmten Schritten des Prozesses von 3 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.
Ausführliche Beschreibung
Die folgende ausführliche Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll weder die Offenbarung noch die Anwendungs- und Verwendungsmöglichkeiten davon einschränken. Außerdem besteht keine Absicht, sich auf irgendeine Theorie festlegen zu wollen, die im vorstehenden Hintergrund oder in der folgenden ausführlichen Beschreibung dargelegt wurde bzw. wird.
1 veranschaulicht ein Fahrzeug 100 oder Kraftfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Das Fahrzeug 100 wird an verschiedenen Stellen in dieser Anmeldung auch als das Fahrzeug bezeichnet. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben, umfasst das Fahrzeug 100 ein wiederaufladbares Energiespeichersystem (RESS) 122 (z. B. eine Hochspannungs-Fahrzeugbatterie) und ein Steuersystem 170 zum Verwalten des RESS 122, das ein Handhaben einer möglichen Degradation während extremer Temperaturen, wenn das Fahrzeug 100 abgeschaltet ist, umfasst.
Wie in 1 dargestellt, umfasst das Fahrzeug 100 ein Fahrgestell 112, eine Karosserie 114, vier Räder 116, ein elektronisches Steuersystem 118, ein Lenksystem 150, ein Bremssystem 160 und das zuvor erwähnte Steuersystem 170. Die Karosserie 114 ist auf dem Fahrgestell 112 angeordnet und umgibt im Wesentlichen die anderen Komponenten des Fahrzeugs 100. Die Karosserie 114 und das Fahrgestell 112 können zusammen einen Rahmen bilden. Die Räder 116 sind in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 114 jeweils drehbar an das Fahrgestell 112 gekoppelt.
Das Fahrzeug 100 kann ein beliebige einer Anzahl von verschiedenen Typen von Kraftfahrzeugen sein, wie beispielsweise eine Limousine, ein Wagen, ein Lastkraftwagen oder ein Sportnutzfahrzeug (SUV für engl. sport utility vehicle), und es kann ein Zweiradantrieb (2WD für engl. two-wheel drive) (d. h. Hinterradantrieb oder Vorderradantrieb), Vierradantrieb (4WD für eng. four-wheel drive) oder ein Allradantrieb (AWD für engl. all-wheel drive) sein. Das Fahrzeug 100 kann außerdem einen beliebigen oder eine Kombination einer Anzahl von verschiedenen Typen von Vortriebssystemen umfassen, wie beispielsweise eine benzin- oder dieselbetriebene Verbrennungskraftmaschine, eine „Mehrstoff-Fahrzeug“(FFV für engl. flex fuel vehicle)-Kraftmaschine (d. h. die eine Mischung von Benzin und Ethanol verwendet), eine durch eine Gasverbindung (z. B. Wasserstoff oder Erdgas) betriebene Kraftmaschine, eine Verbrennungs-/Elektromotor-Hybridkraftmaschine und einen Elektromotor.
In der beispielhaften Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist, ist das Fahrzeug 100 ein batteriebetriebenes Elektrofahrzeug und umfasst ferner ein Antriebssystem, das eine Aktuatorgruppe 120, das zuvor erwähnte RESS 122 und eine Leistungswechselrichteranordnung (oder einen Inverter) 126 umfasst. Die Aktuatorgruppe 120 umfasst mindestens ein elektrisches Vortriebssystem 129, das am Fahrgestell 112 montiert ist und das die Räder 116 antreibt. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Aktuatorgruppe 120 einen Elektromotor/Generator (oder Motor) 130, der vom RESS 122 angetrieben wird. Wie für einen Fachmann zu erkennen ist, umfasst der Elektromotor 130 ein Getriebe darin und, obwohl nicht dargestellt, umfasst er außerdem eine Statorgruppe (mit leitenden Spulen), eine Rotorgruppe (mit einem ferromagnetischen Kern) und ein Kühlfluid oder Kühlmittel. Die Statorgruppe und/oder die Rotorgruppe innerhalb des Elektromotors 130 können mehrere elektromagnetische Pole umfassen, wie allgemein bekannt ist.
Weiter unter Bezugnahme auf 1 ist der Elektromotor 130 derart eingebaut, dass er durch eine oder mehrere Antriebswellen 134 mit wenigstens einigen der Räder 116 mechanisch gekoppelt ist. Wie bereits erwähnt, umfasst das Fahrzeug 100 in der dargestellten Ausführungsform ein batteriebetriebenes Elektrofahrzeug. In bestimmten anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 100 ein Hybridelektrofahrzeug (HEV für engl. hybrid electric vehicle) umfassen, das eine Verbrennungskraftmaschine (nicht dargestellt) zusammen mit dem Elektromotor 130 aufweist. In solchen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 100 ein „Reihen-HEV“ (in welchem eine Verbrennungskraftmaschine nicht direkt mit dem Getriebe gekoppelt ist, sondern mit einem Generator gekoppelt ist, der verwendet wird, um den Elektromotor 130 zu speisen) oder ein „Parallel-HEV“ (in welchem eine Verbrennungskraftmaschine zum Beispiel durch derartiges Aufweisen des Rotors des Elektromotors 130, dass er mit der Antriebswelle der Verbrennungskraftmaschine drehbar gekoppelt ist, direkt mit dem Getriebe gekoppelt ist) umfassen.
Das RESS 122 ist am Fahrgestell 112 montiert und elektrisch mit dem Inverter 126 verbunden. Das RESS 122 umfasst vorzugsweise eine Batterie mit einem Pack von Batteriezellen. In einer Ausführungsform umfasst das RESS 122 eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie, wie beispielsweise eine Nanophosphat-Lithium-Ionen-Batterie. Das RESS 122 und das/die elektrische/n Vortriebssystem(e) 129 stellen zusammen ein Antriebssystem zum Antreiben des Fahrzeugs 100 bereit.
Das Lenksystem 150 ist am Fahrgestell 112 montiert und steuert die Lenkung der Räder 116. Das Lenksystem 150 umfasst ein Lenkrad und eine Lenksäule (nicht dargestellt). Das Lenkrad empfängt Eingaben von einem Fahrer des Fahrzeugs. Basierend auf den Eingaben vom Fahrer führt die Lenksäule über die Antriebswellen 134 zu geeigneten Lenkwinkeln für die Räder 116.
Das Bremssystem 160 ist am Fahrgestell 112 montiert und stellt Bremsung für das Fahrzeug 100 bereit. Das Bremssystem 160 empfängt über ein Bremspedal (nicht dargestellt) Eingaben vom Fahrer und stellt über Bremseinheiten (ebenfalls nicht dargestellt) entsprechende Bremsung bereit. Der Fahrer stellt außerdem Eingaben über ein Gaspedal (nicht dargestellt) im Hinblick auf eine gewünschte Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Fahrzeugs, Eingaben über einen Schalter zur Wiederaufnahme der automatischen Geschwindigkeitsregelung (nicht dargestellt) und verschiedene andere Eingaben für verschiedene Fahrzeugeinrichtungen und/oder -systeme bereit, wie beispielsweise ein oder mehrere Fahrzeugradios, andere Unterhaltungssysteme, Umweltschutzsysteme, Beleuchtungseinheiten, Navigationssysteme und dergleichen (ebenfalls nicht dargestellt). In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bremssystem 160 sowohl Rekuperationsbremsfähigkeit als auch Reibungsbremsfähigkeit für das Fahrzeug 100.
Das Steuersystem 170 ist am Fahrgestell 112 montiert und mit dem RESS 122 gekoppelt. Das Steuersystem 170 steuert und verwaltet den Betrieb des RESS 122, was die Handhabung von Degradation aufgrund von extremen Temperaturen während eines Abschaltens des Fahrzeugs gemäß den Schritten des Prozesses 300 umfasst, der in 3 dargestellt ist und in Verbindung damit im Folgenden beschrieben wird. Das Steuersystem 170 kann außerdem mit verschiedenen anderen Fahrzeugeinrichtungen und -systemen gekoppelt sein, wie u. a. beispielsweise der Aktuatorgruppe 120, dem Lenksystem 150, dem Bremssystem 160 und dem elektronischen Steuersystem 118.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Funktionsblockdiagramm für das Steuersystem 170 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform vorgesehen. Wie in 2 dargestellt, umfasst das Steuersystem 170 eine Sensoranordnung 202, einen Sendeempfänger 205, eine Benutzerschnittstelle 207, eine Meldeeinheit 208 und eine Steuerung 209.
Die Sensoranordnung 202 misst und bezieht Informationen zur Verwendung durch die Steuerung 209 zur Verwaltung des RESS 122 von 1. Wie in 2 dargestellt, umfasst die Sensoranordnung 202 einen Umgebungstemperatursensor 210, einen RESS-Temperatursensor 212 und einen Sonnenbelastungssensor 214.
Der Umgebungstemperatursensor 210 misst eine Umgebungstemperatur für das Fahrzeug, vorzugsweise eine Umgebungstemperatur gerade noch außerhalb des Fahrzeugs. In einer Ausführungsform ist der Umgebungstemperatursensor 210 innerhalb oder gerade noch innerhalb einer Vorderklappe des Fahrzeugs 10 von 1 angeordnet.
Der RESS-Temperatursensor 212 misst eine Temperatur des RESS, vorzugsweise eine Temperatur innerhalb des RESS 122 von 1. In einer Ausführungsform ist der RESS-Temperatursensor 212 innerhalb des RESS 122 von 1 angeordnet.
Der Sonnenbelastungssensor 214 misst eine Sonnenbelastung des Fahrzeugs (zum Beispiel eine Menge von Sonnenlicht in Kontakt mit dem Fahrzeug), welche anzeigen kann, ob das Fahrzeug draußen oder stattdessen drinnen, wie beispielsweise in einer Garage, ist und so weiter. In einer Ausführungsform ist der Sonnenbelastungssensor 214 auf einem Dach des Fahrzeugs 100 von 1 angeordnet.
Der Sendeempfänger 205 stellt Kommunikationen für die Steuerung 209 bereit. In einer Ausführungsform empfängt der Sendeempfänger 205 Informationen, wie beispielsweise geografische Informationen in Bezug auf einen Standort des Fahrzeugs und Wetterberichte für den geografischen Standort, zur Verwendung durch die Steuerung 209 beim Verwalten des RESS 122 von 1. Außerdem wird der Sendeempfänger 204 in einer Ausführungsform durch die Steuerung 209 zum Kommunizieren von Warnungen an einen Fahrer des Fahrzeugs in Bezug auf die Verwaltung des RESS verwendet. Es versteht sich von selbst, dass der Sendeempfänger 205 in verschiedenen Ausführungsformen in Verbindung mit einer oder mehreren Antennen (nicht dargestellt) des Fahrzeugs, drahtgebundenen und/oder drahtlosen Netzen, Satelliten und Einrichtungen globaler Positionsbestimmungssysteme (GPS), Drittanbietern von Inhalt (z. B. Wetterinformationen) und so weiter funktionieren kann.
Die Benutzerschnittstelle 207 wird von der Steuerung 209 zum Kommunizieren mit einem Fahrer des Fahrzeugs verwendet. In bestimmten Ausführungsformen wird die Benutzerschnittstelle 207 zum Einholen von Eingaben vom Fahrer (oder einem anderen Insassen des Fahrzeugs) zum Beispiel in Bezug auf eine Zeit, innerhalb welcher der Fahrer den Beginn der nächsten Fahrzeugfahrt erwartet (z. B. wenn das Fahrzeug wieder eingeschaltet und in einem Vortriebsmodus angetrieben wird), ein Ziel für die nächste Fahrzeugfahrt und jegliche Präferenzen, die der Fahrer (oder ein anderer Fahrzeuginsasse) zum Beispiel in Bezug auf bevorzugte Typen von Warnungen und/oder Maßnahmen zum Verwalten des RESS 122 von 2 haben kann, und/oder andere Eingaben verwendet. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Benutzerschnittstelle 207 als Beispiel eine Touchscreen-Schnittstelle im Fahrzeug (z. B. auf oder nahe dem Armaturenbrett), Wählknöpfe, eine Spracherkennungsanlage und/oder verschiedene andere Schnittstelleneinrichtungen umfassen.
Die Meldeeinheit 208 wird verwendet, um Warnungen für den Fahrer und/oder andere Insassen des Fahrzeugs bereitzustellen, einschließlich Warnungen in Bezug auf eine mögliche Degradation des RESS 122 von 1. Wie in 2 dargestellt, umfasst die Meldeeinheit 208 eine akustische Komponente 240 (z. B. mit einem Lautsprecher zum Bereitstellen von akustischen Warnungen) und eine optische Komponente 242 (z. B. mit einem Anzeigebildschirm zum Bereitstellen von optischen Warnungen). In einer Ausführungsform ist die Meldeeinheit 208 in einem vorderen Abschnitt des Fahrgastraums des Fahrzeugs, zum Beispiel auf oder nahe dem Armaturenbrett des Fahrzeugs, angeordnet. In bestimmten Ausführungsformen kann die Meldeeinheit 208 Teil der Benutzerschnittstelle 207 sein.
Die Steuerung 209 ist mit der Sensoranordnung 202 sowie mit dem Sendeempfänger 205, der Benutzerschnittstelle 207 und der Meldeeinheit 208 gekoppelt. Die Steuerung 209 verwaltet das RESS 122 von 1, einschließlich in Bezug auf eine Handhabung von Temperaturdegradation während eines Abschaltens des Fahrzeugs, während dessen extreme Temperaturen vorliegen. Die Steuerung empfängt Informationen von der Sensoranordnung 202, dem Sendeempfänger 205 und der Benutzerschnittstelle 207, verarbeitet diese Informationen, übermittelt, soweit erforderlich, Warnungen wenigstens teilweise basierend auf diesen Informationen über den Sendeempfänger 205 und/oder die Meldeeinheit 208 an den Fahrer und regelt außerdem, soweit erforderlich, eine Temperatur des RESS 122 von 1 basierend auf diesen Informationen gemäß den Schritten des Prozesses 300, der in 3 dargestellt ist und in Verbindung damit im Folgenden beschrieben wird.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Steuerung 209 ein Computersystem. In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuerung 209 außerdem einen oder mehrere der Sensoren der Sensoranordnung 202 und/oder eines oder mehrere von dem Sendeempfänger 205, der Benutzerschnittstelle 207 und der Meldeeinheit 208 von 2 umfassen. Es versteht sich außerdem von selbst, dass sich die Steuerung 209 ansonsten von der in 2 dargestellten Ausführungsform unterscheiden kann. Zum Beispiel kann die Steuerung 209 mit einem oder mehreren abgesetzten Computersystemen und/oder anderen Steuersystemen gekoppelt sein oder diese anderweitig verwenden.
In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Computersystem der Steuerung 209 einen Prozessor 220, einen Speicher 222, eine Schnittstelle 224, eine Speichereinrichtung 226 und einen Bus 228. Der Prozessor 220 führt die Rechen- und Steuerfunktionen der Steuerung 209 aus und kann jeden Typ von Prozessor oder mehrere Prozessoren, eine einzige integrierte Schaltung, wie beispielsweise einen Mikroprozessor, oder jede geeignete Anzahl von integrierten Schaltungseinrichtungen und/oder Leiterplatten umfassen, die zum Bewerkstelligen der Funktionen einer Verarbeitungseinheit zusammenwirken. Während des Betriebs führt der Prozessor 220 ein oder mehrere Programme 230 aus, die im Speicher 222 enthalten sind, und steuert vorzugsweise den allgemeinen Betrieb der Steuerung 209 und des Computersystems der Steuerung 209 dementsprechend beim Ausführen der Schritte der in Verbindung mit 3 hierin beschriebenen Prozesse, wie beispielsweise der Schritte des Prozesses 300 (und jeglicher Teilprozesse davon).
Der Speicher 222 kann jeder Typ von geeignetem Speicher sein. Dies würde die verschiedenen Typen von dynamischem Direktzugriffsspeicher (DRAM für engl. dynamic random access memory), wie beispielsweise SDRAM, die verschiedenen Typen von statischem RAM (SRAM) und die verschiedenen Typen von nichtflüchtigem Speicher (PROM, EPROM und Flash) umfassen. In bestimmten Beispielen ist der Speicher 222 auf dem gleichen Computerchip wie der Prozessor 220 und/oder ortsgleich damit angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform speichert der Speicher 222 das zuvor erwähnte Programm 230 zusammen mit einem oder mehreren gespeicherten Werten 232 (vorzugsweise unter Einbeziehung von Nachschlagetabellen) zur Verwendung beim Assoziieren der Messungen von der Sensoranordnung 202.
Der Bus 228 dient zum Senden von Programmen, Daten, Status- oder anderen Informationen oder Signalen zwischen den verschiedenen Komponenten des Computersystems der Steuerung 209. Die Schnittstelle 224 ermöglicht Kommunikation mit dem Computersystem der Steuerung 209 zum Beispiel von einem Systemtreiber und/oder einem anderen Computersystem und kann unter Verwendung jedes geeigneten Verfahrens und jeder geeigneten Vorrichtung implementiert sein. Sie kann eine oder mehrere Netzschnittstellen umfassen, um mit anderen Systemen oder Komponenten zu kommunizieren. Die Schnittstelle 224 kann außerdem eine oder mehrere Netzschnittstellen zum Kommunizieren mit Technikern und/oder eine oder mehrere Speicherschnittstellen zum Herstellen einer Verbindung mit Speichervorrichtungen, wie beispielsweise der Speichereinrichtung 226, umfassen.
Die Speichereinrichtung 226 kann jeder geeignete Typ von Speichervorrichtung sein, einschließlich Direktzugriffsspeichereinrichtungen, wie beispielsweise Festplattenlaufwerke, Flash-Systeme, Diskettenlaufwerke und optischer Laufwerke. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Speichereinrichtung 226 ein Programmprodukt, von welchem der Speicher 222 ein Programm 230 empfangen kann, das eine oder mehrere Ausführungsformen eines oder mehrerer Prozesse der vorliegenden Offenbarung ausführt, wie beispielsweise die Schritte des Prozesses 300 (und jeglicher Teilprozesse davon) von 3, der weiter unten genauer beschrieben wird. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform können der Speicher 222 und/oder eine Platte (z. B. Platte 234), wie beispielsweise jene, auf die im Folgenden Bezug genommen wird, das Programmprodukt direkt speichern und/oder anderweitig darauf zugreifen.
Der Bus 228 kann jedes geeignete physikalische oder logische Mittel zum Verbinden von Computersystemen und -komponenten sein. Dies umfasst, ohne darauf beschränkt zu sein, direkte festverdrahtete Verbindungen, Glasfaser-, Infrarot- und drahtlose Bustechnologien. Während des Betriebs wird das Programm 230 im Speicher 222 gespeichert und vom Prozessor 220 ausgeführt.
Es versteht sich von selbst, dass, obwohl diese beispielhafte Ausführungsform im Kontext eines voll funktionierenden Computersystems beschrieben wird, für Fachleute zu erkennen ist, dass die Mechanismen der vorliegenden Offenbarung als ein Programmprodukt mit einem oder mehreren Typen von nicht-transitorischen computerlesbaren Signalträgermedien verteilt sein können, die zum Speichern des Programms und der Anweisungen davon und Ausführen der Verteilung davon verwendet werden, wie beispielsweise einem nicht-transitorischen computerlesbaren Medium, welches das Programm trägt und Computeranweisungen darin gespeichert enthält, um einen Computerprozessor (wie beispielsweise den Prozessor 220) zum Durch- oder Ausführen des Programms zu veranlassen. Solch ein Programmprodukt kann eine Vielfalt von Formen annehmen, und die vorliegende Offenbarung findet ungeachtet des jeweiligen Typs von computerlesbaren Signalträgermedien, der zum Ausführen der Verteilung verwendet wird, gleichermaßen Anwendung. Beispiele für Signalträgermedien umfassen: beschreibbare Medien, wie beispielsweise Disketten, Festplatten, Speicherkarten und optische Platten, und Übertragungsmedien, wie beispielsweide digitale und analoge Kommunikationsverbindungen. Ähnlich versteht es sich von selbst, dass sich das Computersystem der Steuerung 209 ansonsten von der in 2 dargestellten Ausführungsform zum Beispiel darin unterscheiden kann, dass das Computersystem der Steuerung 209 mit einem oder mehreren abgesetzten Computersystemen und/oder anderen Steuersystemen gekoppelt sein oder diese anderweitig verwenden kann.
3 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 300 zum Verwalten eines RESS gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Der Prozess 300 kann in Verbindung mit dem Fahrzeug von 1, dem RESS 122 von 1 und dem Steuersystem 170 von 1 und 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform verwendet werden. Der Prozess 300 wird im Folgenden auch in Verbindung mit 4 erörtert, die eine Veranschaulichung von beispielhaften Schritten im Prozess 300 umfasst. Der Prozess 300 wird vorzugsweise bei Abschalten des Fahrzeugs und, während das Fahrzeug abgeschaltet ist, kontinuierlich durchgeführt.
Wie in dieser Anmeldung durchgehend verwendet, findet ein „Abschalten“ (Key-off) des Fahrzeugs statt, wenn der Fahrer den Zündschlüssel auf AUS stellt oder die „Zündung“ des Fahrzeugs ausschaltet oder das Fahrzeug oder wenigstens ein Vortriebsmerkmal des Fahrzeugs anderweitig abschaltet (z. B. wenn der Fahrer das Fahrzeug geparkt hat und sich zum Verlassen des Fahrzeugs anschickt). Wie in dieser Anmeldung durchgehend verwendet, findet ein „Einschalten“ (Key-on) des Fahrzeugs statt, wenn der Fahrer den Zündschlüssel auf EIN stellt oder die „Zündung“ des Fahrzeugs einschaltet oder das Fahrzeug oder wenigstens ein Vortriebsmerkmal des Fahrzeugs anderweitig einschaltet (z. B. wenn der Fahrer zum Fahrzeug zurückgekehrt ist und zum Weiterfahren bereit ist). Wie außerdem in dieser Anmeldung durchgehend verwendet, beginnt eine „Fahrzeugfahrt“ (oder ein „Zündungszyklus“) bei „Einschalten“ und endet bei „Abschalten“ und stellt demnach dar, dass der Fahrer das Fahrzeug zu einem Ziel fährt.
Wie in 3 dargestellt, wird eine Umgebungstemperatur eingeholt (Schritt 302). Die Umgebungstemperatur umfasst vorzugsweise eine Temperatur gerade noch außerhalb des Fahrzeugs. In einer Ausführungsform wird die Umgebungstemperatur durch den Umgebungstemperatursensor 210 von 2 gemessen und von diesem bei Abschalten des Fahrzeugs an den Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung übermittelt.
Außerdem wird die RESS-Temperatur eingeholt (Schritt 304). Die RESS-Temperatur umfasst vorzugsweise eine Temperatur innerhalb einer Hochspannungs-Fahrzeugbatterie, wie beispielsweise des RESS 122 von 1. In einer Ausführungsform wird die RESS-Temperatur durch den RESS-Temperatursensor 212 von 2 bei Abschalten des Fahrzeugs gemessen und von diesem an den Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung übermittelt.
In bestimmten Ausführungsformen wird außerdem ein Sonnenbelastungswert eingeholt (Schritt 306). Die Sonnenbelastung umfasst vorzugsweise eine Messung einer Menge von Sonnenlicht in Kontakt mit dem Fahrzeug, welche anzeigen kann, ob das Fahrzeug draußen oder stattdessen drinnen, wie beispielsweise in einer Garage, ist und so weiter. In einer Ausführungsform wird die Sonnenbelastung durch den Sonnenbelastungssensor 214 von 2 bei Abschalten des Fahrzeugs gemessen und von diesem an den Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung übermittelt.
Außerdem werden in bestimmten Ausführungsformen auch Wetterdaten eingeholt (Schritt 308). Die Wetterdaten betreffen vorzugsweise einen geografischen Standort, an dem sich das Fahrzeug gegenwärtig befindet (wie zum Beispiel durch den Prozessor 220 unter Verwendung von Informationen bestimmt, die vom Sendeempfänger 205 über eine GPS-Einrichtung oder dergleichen eingeholt werden). Die Wetterdaten werden vorzugsweise durch den Sendeempfänger 205 von 2 (zum Beispiel über einen Wetterdienst oder einen anderen Inhalteanbieter) bei Abschalten des Fahrzeugs eingeholt und von diesem an den Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung übermittelt.
Es werden auch verschiedene Fahrereingaben erhalten. Konkret umfassen die Fahrereingaben in einigen Ausführungsformen Fahrerpräferenzen im Hinblick auf RESS-Verwaltung und/oder die Typen von Warnungen, die vom Fahrer gewünscht werden (Schritt 310) (z. B. wenn der Fahrer wünscht, Warnungen immer in einer bestimmten Art und Weise oder nur unter bestimmten Bedingungen zu empfangen, und/oder wenn der Fahrer ein Präferenz im Hinblick darauf hat, wie solche Warnungen empfangen werden sollen, wie beispielsweise eine Identifikation einer mobilen Einrichtung im Besitz des Fahrers, und dergleichen). Außerdem umfassen die Fahrereingaben in bestimmten Ausführungsformen auch ein Ziel (Schritt 312) und eine geschätzte Abfahrtszeit (Schritt 314) für die nächste Fahrzeugfahrt, wenn das Fahrzeug wieder einschaltet wird. Die Fahrereingaben werden vorzugsweise über die Benutzerschnittstelle 207 von 7, zum Beispiel von einem Fahrzeugnavigationssystem, zum oder um den Zeitpunkt eines Abschaltens des Fahrzeugs vom Fahrer empfangen.
Es wird eine kalibrierte Haltezeitwarnschwelle erhalten (Schritt 316). In einer Ausführungsform umfasst die kalibrierte Haltezeitschwelle eine derartige Zeitdauer, dass, wenn das RESS für diese Zeitdauer „gehalten“ wird (wobei z. B. das Fahrzeug in einem Nicht-Vortriebmodus abgeschaltet ist, während das RESS nicht angeschlossen ist), eine Warnung für den Fahrer gewünscht wird. In bestimmten Ausführungsformen wird die Schwelle von Schritt 316 im Speicher 222 von 2 als einer der gespeicherten Werte 232 davon gespeichert. In bestimmten anderen Ausführungsformen wird die Schwelle von Schritt 316 durch den Fahrer als Teil der Fahrereingaben, zum Beispiel von Schritt 310, bereitgestellt. Wenn keine Eingaben vom Fahrer oder Kunden empfangen werden, dann wird in einer Ausführungsform die Schwelle von Schritt 316 auf einen derartigen Wert gesetzt, dass eine Warnung automatisch an den Fahrer oder Kunden übermittelt wird, wenn angenommen wird, dass eine bedeutende Degradation der Reichweite oder der Beschleunigung (d. h. vor der festgelegten Zeitdauer) eintreten wird. Wenn als veranschaulichendes Beispiel der Fahrer oder Kunde anzeigt, dass er voraussichtlich sechs Stunden lang vom Fahrzeug entfernt sein wird (so dass das Fahrzeug für sechs Stunden abgeschaltet wird), und wenn das RESS voraussichtlich in weniger als sechs Stunden eine wesentlich verschlechterte Leistungsfähigkeit hätte (derart dass ein Fahren des Fahrzeugs beeinträchtigt werden kann), dann würde eine Warnung an den Fahrer oder Kunden gesendet. Wenn ferner als Beispiel der Fahrer oder Kunde keine Warnzeit festlegt (d. h. wenn der Fahrer oder Kunde keine Angabe der Zeit bereitstellt, in welcher der Fahrer oder Kunde voraussichtlich zum Fahrzeug zurückkehrt / das Fahrzeug einschaltet), und die Schwelle von Schritt 316 automatisch (z. B. als Standardeinstellung) auf sechs Stunden festgelegt ist, dann würde eine Warnung zu irgendeinem Zeitpunkt, zu dem die reduzierte Leistungsfähigkeit vor Ablauf der sechs Stunden vorhergesagt wird, an den Fahrer oder Kunden übermittelt. Anders ausgedrückt, wenn der Fahrer oder Kunde informiert wird, dass dann, wenn er nicht bis nach der Übermittlung der Warnung zurückkehrt und das Fahrzeug startet, das Fahrzeug nach dem Wiedereinschalten wahrscheinlich anders funktionieren wird.
Die Informationen von Schritt 302 bis 308 (nämlich die Umgebungstemperatur, die RES-Temperatur, die Sonnenbelastung und die Wetterdaten) werden als Eingaben für ein RESS-Prädiktionsmodell zur Analyse einer möglichen RESS-Degradation verwendet (Schritt 318). Konkret führt der Prozessor 220 von 2 in einer Ausführungsform das RESS-Prädiktionsmodell unter Verwendung der Umgebungstemperatur, der RESS-Temperatur, der Sonnenbelastung und der Wetterdaten als Eingaben aus, um die resultierende Degradation des RESS im Zeitablauf während eines Abschaltens des Fahrzeugs, während das RESS nicht angeschlossen ist, als Ergebnis des Ausgesetztseins gegenüber diesen Bedingungen zu schätzen. In einer Ausführungsform verwendet der Prozessor 220 von 2 eine Nachschlagetabelle, die im Speicher 222 als darin gespeicherte Werte 232 gespeichert ist. Die Nachschlagetabelle stellt verschiedene RESS-Degradationsgrade (zum Beispiel prozentuale Degradation) bereit, die, wie sich durch Versuchsergebnisse gezeigt hat, für verschiedene Messungen von Umgebungstemperatur, RESS-Temperatur, Sonnenbelastung und Wetterbedingungen wahrscheinlich eintreten. Es versteht sich von selbst, das in bestimmten Ausführungsformen nur ein Teilsatz dieser Parameter verwendet werden kann (zum Beispiel können in einer Ausführungsform Umgebungstemperatur und RESS-Temperatur, aber keine Sonnenbelastung und/oder Wetterdaten usw. verwendet werden). Es versteht sich außerdem von selbst, dass in bestimmten Ausführungsformen Algorithmen und/oder mathematische Gleichungen anstelle von oder zusätzlich zu Nachschlagetabellen verwendet werden können.
Das Wärmeprädiktionsmodell bestimmt eine Zeiteinheit, nach welcher unter den spezifischen Bedingungen, die sich in den Informationen von Schritt 302 bis 308 widerspiegeln, wahrscheinlich eine bedeutende Degradation während eines Abschaltens eintritt, während das RESS nicht angeschlossen ist (Schritt 320). In einer Ausführungsform umfasst die Zeiteinheit von Schritt 320 eine Zeitdauer, nach welcher eine Leistung des RESS unter diesen Bedingungen voraussichtlich unter eine bestimmte vorgegebene Schwelle fällt. In einer anderen Ausführungsform umfasst die Zeiteinheit von Schritt 320 eine Zeitdauer, nach welcher eine Reichweite (d. h. eine Distanz, die vom Fahrzeug nach der Fahrzeughaltezeit durch RESS-Leistung wahrscheinlich erreicht wird) unter diesen Bedingungen voraussichtlich unter eine bestimmte vorgegebene Schwelle fällt. In bestimmten Ausführungsformen können die Schwellen eine Kilometerleistungs- oder Kraftstoffwirkungsgradanforderung umfassen (z. B. kann die Schwelle einem Zeitpunkt entsprechen, zu dem die Kilometerleistung bei einer beispielhaften Schwelle auf unter 70 Prozent reduziert ist). In bestimmten anderen Beispielen könnten die Schwellen als eine Beschleunigungsschwelle festgelegt sein. Zum Beispiel bezieht sich die Schwelle in einer solchen Ausführungsform auf einen derartigen Fahrzeugbeschleunigungswert, dass das Fahrzeug mehr als siebzehn Sekunden brauchen würde, um von null Meilen pro Stunden auf sechzig Meilen pro Stunde zu beschleunigen.
Es wird eine Meldung in Bezug auf die Zeiteinheit von Schritt 320 bereitgestellt (Schritt 322). Konkret weist der Prozessor 220 von 2 in einer Ausführungsform die Meldeeinheit 208 von 2 an, akustische und/oder optische Meldungen im Hinblick auf die Zeiteinheit bereitzustellen. Zum Beispiel kann solch eine Warnung (entweder verbal und/oder optisch) bei Abschalten lauten: „Warnung: Fahrzeug kann in X Stunden aufgrund von kalter Temperatur möglicherweise nicht gestartet werden.“ In bestimmten Ausführungsformen kann die Warnung drahtlos an ein Smartphone, einen Computer und/oder eine andere elektronische Einrichtung des Fahrers übermittelt werden. Bei Empfang der Warnung kann der Fahrer dann beschließen, eine oder mehrere Maßnahmen zu ergreifen, wie beispielsweise einen Ort zum Anschließen des RESS zu suchen, den neuen Fahrzeugtreiber früher zu starten, oder dergleichen.
Es wird eine Bestimmung im Hinblick darauf vorgenommen, ob die Zeiteinheit von Schritt 320 niedriger als die Zeit bis zur nächsten geplanten Abfahrt des Fahrzeugs von Schritt 314 oder die Haltezeitwarnschwelle von Schritt 316 ist (Schritt 323). Diese Bestimmung wird vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 vorgenommen.
Wenn entweder die Zeiteinheit von Schritt 320 niedriger als die Zeit bis zur nächsten geplanten Abfahrt des Fahrzeugs von Schritt 314 oder als die Haltezeitwarnschwelle von Schritt 316 oder als beide ist, dann wird eine Warnung bereitgestellt (Schritt 324). Konkret weist der Prozessor 220 von 2 in einer Ausführungsform die Meldeeinheit 208 von 2 an, akustische und/oder optische Meldungen hinsichtlich dieser Bestimmung bereitzustellen. Zum Beispiel kann solch eine Warnung (entweder verbal und/oder optisch) bei Abschalten lauten: „Warnung: Fahrzeug kann um X Uhr aufgrund von kalter Temperatur möglicherweise nicht gestartet werden.“ Der Prozess geht dann zu Schritt 330 über, wie weiter unten erörtert. In bestimmten Ausführungsformen kann die Warnung drahtlos an ein Smartphone, einen Computer und/oder eine andere elektronische Einrichtung des Fahrers übermittelt werden. Bei Empfang der Warnung kann der Fahrer dann beschließen, eine oder mehrere Maßnahmen zu ergreifen, wie beispielsweise einen Ort zum Anschließen des RESS zu suchen, den neuen Fahrzeugtreiber früher zu starten, oder dergleichen.
Wenn dagegen die Zeiteinheit von Schritt 320 höher als oder gleich wie die Zeit bis zur nächsten geplanten Abfahrt des Fahrzeugs von Schritt 314 ist, und außerdem höher als oder gleich wie die Haltezeitwarnschwelle von Schritt 316 ist, dann erfolgt eine Berechnung im Hinblick auf eine reduzierte Reichweite, die für das Fahrzeug aufgrund der RESS-Degradation, wie aus dem Wärmeprädiktionsmodell bestimmt, zu erwarten ist (d. h. die Länge der Distanz, die das Fahrzeug voraussichtlich fahren kann, wenn durch das RESS im teilweise verschlechterten Zustand angetrieben). Diese Bestimmung wird vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 vorgenommen. Wenn bei Schritt 326 bestimmt wird, dass die Reichweite von Schritt 325 um einen ausreichenden Fehlerspielraum größer als die Distanz zum Ziel von Schritt 312 ist, dann endet der Prozess (Schritt 327).
Wenn bei Schritt 326 dagegen bestimmt wird, dass die Reichweite von Schritt 325 kürzer als die Distanz zum Ziel von Schritt 312 ist (oder so nahe an der Distanz ist, dass nur ein geringer Fehlerspielraum bleiben würde, wenn zum Beispiel die Reichweite von Schritt 325 kürzer als die Distanz zum Ziel von Schritt 312 wäre, wenn die Abfahrtszeit um eine vorbestimmte Dauer verzögert werden würde oder dergleichen), dann wird eine Warnung bereitgestellt (Schritt 328). Konkret weist der Prozessor 220 von 2 in einer Ausführungsform die Meldeeinheit 208 von 2 an, akustische und/oder optische Meldungen hinsichtlich des möglichen Reichweitenproblems bereitzustellen. Zum Beispiel kann solch eine Warnung (entweder verbal und/oder optisch) bei Abschalten lauten: „Warnung: Fahrzeug kann bei Abfahrt um X Uhr möglicherweise nicht zum gewünschten Ziel fahren.“ In bestimmten Ausführungsformen kann die Warnung drahtlos an ein Smartphone, einen Computer und/oder eine andere elektronische Einrichtung des Fahrers übermittelt werden. Bei Empfang der Warnung kann der Fahrer dann beschließen, eine oder mehrere Maßnahmen zu ergreifen, wie beispielsweise einen Ort zum Anschließen des RESS zu suchen, den neuen Fahrzeugtreiber früher zu starten, oder dergleichen. Der Prozess geht dann zu Schritt 336 über, wie weiter unten beschrieben, bei welchem die Reichweite durch eine mögliche Erwärmung des RESS optimiert wird.
Wenn unter neuerlicher Bezugnahme auf Schritt 323 und 324 bei Schritt 323 bestimmt wird, dass die Zeiteinheit von Schritt 320 niedriger als die Zeit bis zur nächsten geplanten Abfahrt des Fahrzeugs von Schritt 314 ist, dann läuft (zusammen mit dem Bereitstellen der Warnung von Schritt 324) ein Zeitgeber, während die Temperatur des RESS weiter überwacht wird (Schritt 330). Es werden kontinuierlich Bestimmungen (vorzugsweise vom Prozessor von 2) im Hinblick darauf vorgenommen, ob die verstrichene Zeit die Schwelle von Schritt 316 überschritten hat, oder die RESS-Temperatur unter eine vorbestimmte Schwelle gefallen ist (Schritt 332). Wenn eine (oder beide) dieser Bedingungen erfüllt wird (werden), dann geht der Prozess zu Schritt 336 über, wie gleich im Anschluss erörtert.
Bei Schritt 336 wird in Anbetracht der potenziellen Probleme aus den Bestimmungen von Schritt 326 und/oder 332 eine Bestimmung im Hinblick darauf vorgenommen, ob ein Nettoreichweitengewinn für das Fahrzeug durch Erwärmen des RESS erreichbar ist. Konkret wird eine Bestimmung im Hinblick darauf vorgenommen, ob ein erwarteter Reichweitengewinn mit einem wärmeren RESS größer als ein erwarteter Reichweitenverlust aus einem Verwenden von RESS-Energie zum Erwärmen des RESS wäre. Diese Bestimmung wird vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 beim Optimieren der Reichweite (oder der Distanz, welche das Fahrzeug unter Verwendung von RESS-Leistung unter den gegenwärtigen Bedingungen angetrieben werden kann) vorgenommen. Wenn die Bestimmung von Schritt 336 „Nein“ ist, kehrt der Prozess zu Schritt 330 zurück. Wenn dagegen die Bestimmung von Schritt 336 „Ja“ ist, dann geht der Prozess stattdessen entlang eines ersten Pfades 337 oder eines zweiten Pfades 339 zu Schritt 338 und/oder Schritt 342 über, wie im Anschluss erörtert.
Auf dem ersten Pfad 337 geht der Prozess bei einer „Ja“-Bestimmung in Schritt 336 direkt zu Schritt 342 über, während das RESS auf eine vorbestimmte Zieltemperatur erwärmt wird. In einer Ausführungsform hängt die vorbestimmte Zieltemperatur von der Chemie des RESS ab. In einer Ausführungsform würde das RESS zum Beispiel erwärmt, bis das Fahrzeug auf eine Art und Weise funktioniert, die für den Kunden beständig ist. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel regelmäßig in neun Sekunden von zehn Meilen pro Stunde auf sechzig Meilen beschleunigt, dann würde das RESS erwärmt werden, bis das Fahrzeug wieder imstande ist, in neun Sekunden von zehn Meilen pro Stunde auf sechzig Meilen zu beschleunigen, und so weiter. In einer solchen Ausführungsform wird die Erwärmung des RESS durch Anweisungen durch den Prozessor 220 zum Bereitstellen von Erwärmung für Fluid, das zum RESS strömt, bereitgestellt. Zum Beispiel soll in einer solchen Ausführungsform ein flüssigkeitsgekühltes Pack das Fluid durch ein Heizelement strömen lassen. Das Heizelement funktioniert durch Widerstandsheizung aus Hochspannungs(HS)-Elektrizität, die vom RESS kommt. Die erwärmte Flüssigkeit wird dann durch das Pack zirkulieren gelassen, um es aufzuwärmen. Für ein luftgekühltes / luftbeheiztes RESS kann die Luft unter Verwendung von Widerstandswärme erwärmt und dann durch das Pack verteilt werden. Es wird dann eine neue, aktualisierte Reichweitenschätzung für den Fahrer bereitgestellt, wenn das Überwachungssystem vorzugsweise durch den Prozessor 220 von 2 neu gestartet wird (Schritt 344), und der Prozess kehrt bei einer neuen Iteration zu Schritt 330 zurück.
Auf dem zweiten Pfad 339 wird die RESS-Erwärmung von Schritt 324 nur durchgeführt, wenn vom Fahrer genehmigt. Konkret erfolgt eine Anforderung für eine Eingabe für den Fahrer im Hinblick darauf, ob der Fahrer wünscht, dass die Erwärmung stattfindet (Schritt 338). Die Anforderung erfolgt vorzugsweise über Anweisungen, die vom Prozessor 220 über die Schnittstelle 207 von 2 bereitgestellt werden. In einer solchen Ausführungsform erfolgt die Anforderung für die Eingabe über einen Bildschirm innerhalb des Fahrzeugs. In einer anderen Ausführungsform erfolgt die Anforderung über eine drahtlose Einrichtung des Fahrers (zum Beispiel einen Computer, ein Smartphone und dergleichen). Dann wird eine Bestimmung vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 im Hinblick darauf vorgenommen, ob die angeforderte Eingabe anzeigt, dass eine Erwärmungsmaßnahme vom Fahrer gewünscht wird (Schritt 340). Wenn die Bestimmung von Schritt 340 „Ja“ ist, dann geht der Prozess zu Schritt 342 über, während das RESS dementsprechend erwärmt wird. Wenn in dieser Ausführungsform die Bestimmung von Schritt 340 dagegen „Nein“ ist, dann kehrt der Prozess direkt zu Schritt 330 zurück.
In einer Ausführungsform hängt die Auswahl des ersten Pfades gegenüber dem zweiten Pfad 339 von den anfänglichen Fahrereingaben ab, die bei Schritt 310 empfangen werden. Wenn der Fahrer bei Schritt 310 zum Beispiel angibt, dass er die Reichweite ohne Meldung als eine allgemeine Angelegenheit zu optimieren wünscht, dann kann der erste Pfad ausgewählt werden. Wenn der Fahrer dagegen als Beispiel bei Schritt 310 angibt, dass er benachrichtigt zu werden wünscht, bevor eine Reichweitenoptimierung durchgeführt wird, dann kann stattdessen der zweite Pfad 339 ausgewählt werden. In anderen Ausführungsformen kann der erste Pfad 337 oder der zweite Pfad 339 zu einem früheren Zeitpunkt vorausgewählt werden, und/oder in noch anderen Ausführungsformen kann der Prozess den ersten Pfad 337 oder den zweiten Pfad 339 automatisch verwenden.
Nunmehr unter Hinwendung zu 4 ist eine grafische Darstellung zu sehen, welche diese potenziell vergrößerte Reichweite anzeigt, die sich für das RESS und das Fahrzeug unter Verwendung des Prozesses 330 von 4 ergeben kann. In 4 stellt die x-Achse die Temperatur (in Grad Celsius) dar, und die y-Achse stellt die Reichweite (in Meilen) dar. In einer Ausführungsform folgt die Reichweite für Fahrzeuge mit kurzer und langer Reichweite ähnlichen Kurven. Wie in 4 dargestellt, kann die Reichweite beträchtlich abnehmen, wenn die RESS-Temperatur sinkt, wenn das RESS nach einem Abschalten nicht angeschlossen wird, wie durch eine Region 402 dargestellt. Wenn jedoch geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um die RESS-Temperatur aufrechterhalten zu helfen (wie beispielsweise Erwärmen des RESS oder eine andere vom Fahrer ergriffene Maßnahme nach dem Empfang einer Warnung, wie beispielsweise Anschließen des RESS oder früheres Starten des nächsten Fahrzeugtreibers), dann bleibt diese Reichweite bei kälteren Temperaturen voraussichtlich konstanter, wie durch Region 404 dargestellt.
Demgemäß werden Verfahren und Systeme zum Handhaben einer Degradation für RESS-Einrichtungen in Fahrzeugen, wie beispielsweise batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen, aufgrund von extremen Temperaturen bereitgestellt. Die offenbarten Verfahren und Systeme stellen, soweit erforderlich, Maßnahmen (wie beispielsweise Fahrerwarnung und/oder RESS-Erwärmung) bereit, um zum Beispiel die Reichweite des RESS für das Fahrzeug zu optimieren und/oder sicherstellen zu helfen, dass das RESS bei Einschalten (Key-on) nötigenfalls funktionsbereit ist.
Es versteht sich von selbst, dass das Fahrzeug von 1 und/oder die Systeme von 1 und 2, die ohne Einschränkung das RESS 122 und das Steuersystem 170 und/oder andere Komponenten davon umfassen, in verschiedenen Ausführungsformen variieren können. Es versteht sich außerdem von selbst, dass verschiedene Schritte des Prozesses 300, der hierin in Verbindung mit 2 beschrieben wurde, in bestimmten Ausführungsformen variieren können. Ähnlich versteht es sich von selbst, dass verschiedene Schritte des Prozesses 300, der hierin in Verbindung mit 3 beschrieben wurde, gleichzeitig miteinander und/oder in einer anderen Reihenfolge erfolgen können, als in 3 dargestellt und/oder zuvor beschrieben.
Beispiele.
Beispiel 1. Verfahren, umfassend:
Einholen einer Umgebungstemperatur für ein Fahrzeug mit einem wiederaufladbaren Energiespeichersystem (RESS);
Einholen einer Temperatur des RESS; und
Ergreifen einer Maßnahme, die auf einer erwarteten Degradation des RESS nach einem Abschalten des Fahrzeugs basiert, wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur und der RESS-Temperatur.
Beispiel 2. Verfahren nach Beispiel 1, ferner umfassend:
Berechnen einer Zeitdauer, nach welcher das RESS voraussichtlich um mindestens einen vorbestimmten Grad degradiert, wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur und der RESS-Temperatur;
wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Bereitstellen einer Warnung im Hinblick auf die berechnete Zeitdauer umfasst.
Beispiel 3. Verfahren nach Beispiel 1 oder 2, ferner umfassend:
Empfangen einer Eingabe im Hinblick auf einen zukünftigen Zeitpunkt, zu dem ein Fahrer eine Fahrzeugfahrt zu beginnen beabsichtigt;
wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Ergreifen der Maßnahme umfasst, wenn die erwartete Degradation zum zukünftigen Zeitpunkt größer als eine vorbestimmte Schwelle ist.
Beispiel 4. Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 3, ferner umfassend:
Empfangen einer Eingabe im Hinblick auf ein Ziel für eine nächste Fahrzeugfahrt;
Berechnen einer Distanz zum Ziel; und
Berechnen einer erwarteten Reichweite des RESS basierend auf der erwarteten Degradation;
wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Ergreifen der Maßnahme umfasst, wenn die erwartete Reichweite kürzer als die Distanz ist.
Beispiel 5. Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 4, ferner umfassend:
Berechnen eines ersten Wertes einer Reichweite des RESS wenigstens teilweise basierend auf der erwarteten Degradation, wenn kein Erwärmen des RESS während des Abschaltens des Fahrzeugs implementiert wird; und
Berechnen eines zweiten Wertes der Reichweite des RESS basierend auf einem modifizierten Wert der erwarteten Degradation, wenn Erwärmen des RESS während eines Abschaltens des Fahrzeugs implementiert wird;
wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Erwärmen des RESS umfasst, wenn der zweite Wert der Reichweite größer als der erste Wert der Reichweite ist.
Beispiel 6. Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 5, ferner umfassend:
Berechnen eines ersten Wertes einer Reichweite des RESS wenigstens teilweise basierend auf der erwarteten Degradation, wenn kein Erwärmen des RESS während eines Abschaltens des Fahrzeugs implementiert wird;
Berechnen eines zweiten Wertes der Reichweite des RESS basierend auf einem modifizierten Wert der erwarteten Degradation, wenn Erwärmen des RESS während eines Abschaltens des Fahrzeugs implementiert wird; und
Anfordern einer Eingabe von einem Fahrer des Fahrzeugs in Bezug auf den ersten Wert, den zweiten Wert, oder beide;
wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Erwärmen des RESS umfasst, wenn vom Fahrer angefordert.
Beispiel 7. Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 6, wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme umfasst:
Bereitstellen einer Warnung für einen Fahrer des Fahrzeugs bei Abschalten des Fahrzeugs auf einem Fahrzeugbildschirm.
Beispiel 8. Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 7, wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme umfasst:
Bereitstellen einer Warnung für einen Fahrer des Fahrzeugs nach einem Abschalten des Fahrzeugs über eine drahtlose Kommunikation mit einer elektrischen Einrichtung des Fahrers.
Beispiel 9. Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 8, ferner umfassend:
Einholen eines Sonnenbelastungswerts für das Fahrzeug;
wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Ergreifen der Maßnahme basierend auf der erwarteten Degradation des RESS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur, der RESS-Temperatur, und des Sonnenbelastungswerts umfasst.
Beispiel 10. Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 9, ferner umfassend:
Einholen von Wetterbedingungen für einen Standort, an welchem sich das Fahrzeug während eines Abschaltens des Fahrzeugs befindet;
wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Ergreifen der Maßnahme basierend auf der erwarteten Degradation des RESS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur, der RESS-Temperatur, und den Wetterbedingungen umfasst.
Beispiel 11. System, umfassend:
einen ersten Sensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Umgebungstemperatur für ein Fahrzeug mit einem wiederaufladbaren Energiespeichersystem (RESS) misst;
einen zweiten Sensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Temperatur des RESS misst; und
einen Prozessor, der mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er wenigstens ein Ergreifen einer Maßnahme basierend auf einer erwarteten Degradation des RSS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur und der RESS-Temperatur ermöglicht.
Beispiel 12. System nach Beispiel 11, wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er wenigstens Folgendes ermöglicht:
Berechnen einer Zeitdauer, nach welcher das RESS voraussichtlich um mindestens einen vorbestimmten Grad degradiert, wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur und der RESS-Temperatur; und
Bereitstellen einer Warnung im Hinblick auf die berechnete Zeitdauer.
Beispiel 13. System nach Beispiel 11 oder 12, wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er wenigstens Folgendes ermöglicht:
Empfangen einer Eingabe im Hinblick auf einen zukünftigen Zeitpunkt, zu dem ein Fahrer eine Fahrzeugfahrt zu beginnen beabsichtigt; und
Ergreifen der Maßnahme, wenn die erwartete Degradation zum zukünftigen Zeitpunkt größer als eine vorbestimmte Schwelle ist.
Beispiel 14. System nach einem der Beispiele 11 bis 13, wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er wenigstens Folgendes ermöglicht:
Empfangen einer Eingabe im Hinblick auf ein Ziel für eine nächste Fahrzeugfahrt;
Berechnen einer Distanz zum Ziel;
Berechnen einer erwarteten Reichweite des RESS basierend auf der erwarteten Degradation; und
Ergreifen der Maßnahme, wenn die erwartete Reichweite kürzer als die Distanz ist.
Beispiel 15. System nach einem der Beispiele 11 bis 14, wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er wenigstens Folgendes ermöglicht:
Berechnen eines ersten Wertes einer Reichweite des RESS wenigstens teilweise basierend auf der erwarteten Degradation, wenn kein Erwärmen des RESS während eines Abschaltens des Fahrzeugs implementiert wird;
Berechnen eines zweiten Wertes der Reichweite des RESS basierend auf einem modifizierten Wert der erwarteten Degradation, wenn Erwärmen des RESS während eines Abschaltens des Fahrzeugs implementiert wird; und
Erwärmen des RESS, wenn der zweite Wert der Reichweite größer als der erste Wert der Reichweite ist.
Beispiel 16. System nach einem der Beispiele 11 bis 15, wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er wenigstens Folgendes ermöglicht:
Berechnen eines ersten Wertes einer Reichweite des RESS wenigstens teilweise basierend auf der erwarteten Degradation, wenn kein Erwärmen des RESS während eines Abschaltens des Fahrzeugs implementiert wird;
Berechnen eines zweiten Wertes der Reichweite des RESS basierend auf einem modifizierten Wert der erwarteten Degradation, wenn Erwärmen des RESS während eines Abschaltens des Fahrzeugs implementiert wird;
Anfordern einer Eingabe von einem Fahrer des Fahrzeugs in Bezug auf den ersten Wert, den zweiten Wert, oder beide; und
Erwärmen des RESS, wenn vom Fahrer angefordert.
Beispiel 17. Verfahren nach einem der Beispiele 11 bis 16, ferner umfassend:
einen dritten Sensor, der so konfiguriert ist, dass er einen Sonnenbelastungswert für das Fahrzeug einholt;
wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er wenigstens ein Ergreifen der Maßnahme basierend auf der erwarteten Degradation des RESS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur, der RESS-Temperatur, und des Sonnenbelastungswerts ermöglicht.
Beispiel 18. System nach einem der Beispiele 11 bis 17, wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er wenigstens Folgendes ermöglicht:
Einholen von Wetterbedingungen für einen Standort, an welchem sich das Fahrzeug während eines Abschaltens des Fahrzeugs befindet; und
Ergreifen der Maßnahme basierend auf der erwarteten Degradation des RESS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur, der RESS-Temperatur, und den Wetterbedingungen.
Beispiel 19. System nach einem der Beispiele 11 bis 18, wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er eine Warnung für einen Fahrer bei Abschalten des Fahrzeugs in Bezug auf die erwartete Degradation bereitstellt.
Beispiel 20. Fahrzeug, umfassend:
ein Antriebssystem, das ein wiederaufladbares Energiespeichersystem (RESS) umfasst; und
ein Steuersystem, das umfasst:
einen ersten Sensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Umgebungstemperatur für das Fahrzeug misst.
einen zweiten Sensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Temperatur des RESS misst; und
einen Prozessor, der mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor gekoppelt und so konfiguriert, dass er wenigstens ein Ergreifen einer Maßnahme basierend auf einer erwarteten Degradation des RSS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur und der RESS-Temperatur ermöglicht.
Es versteht sich von selbst, dass, obwohl mindestens eine beispielhafte Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt wurde, eine große Anzahl von Varianten besteht. Es versteht sich außerdem von selbst, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Schutzumfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Erfindung in keiner Weise einschränken sollen. Stattdessen versieht die vorstehende ausführliche Beschreibung die Fachleute mit einem praktischen Plan zum Implementieren der beispielhaften Ausführungsform oder der beispielhaften Ausführungsformen. Es versteht sich von selbst, dass verschiedene Änderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung, wie in den angehängten Ansprüchen und deren rechtlichen Äquivalenten dargelegt, abzuweichen.

Claims

Verfahren, umfassend: Einholen einer Umgebungstemperatur für ein Fahrzeug mit einem wiederaufladbaren Energiespeichersystem (RESS); Einholen einer Temperatur des RESS; und Ergreifen einer Maßnahme, die auf einer erwarteten Degradation des RESS nach einem Abschalten des Fahrzeugs basiert, wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur und der RESS-Temperatur.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Berechnen einer Zeitdauer, nach welcher das RESS voraussichtlich um mindestens einen vorbestimmten Grad degradiert, wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur und der RESS-Temperatur; wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Bereitstellen einer Warnung im Hinblick auf die berechnete Zeitdauer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: Empfangen einer Eingabe im Hinblick auf einen zukünftigen Zeitpunkt, zu dem ein Fahrer eine Fahrzeugfahrt zu beginnen beabsichtigt; wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Ergreifen der Maßnahme umfasst, wenn die erwartete Degradation zum zukünftigen Zeitpunkt größer als eine vorbestimmte Schwelle ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: Empfangen einer Eingabe im Hinblick auf ein Ziel für eine nächste Fahrzeugfahrt; Berechnen einer Distanz zum Ziel; und Berechnen einer erwarteten Reichweite des RESS basierend auf der erwarteten Degradation; wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Ergreifen der Maßnahme umfasst, wenn die erwartete Reichweite kürzer als die Distanz ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: Berechnen eines ersten Wertes einer Reichweite des RESS wenigstens teilweise basierend auf der erwarteten Degradation, wenn kein Erwärmen des RESS während des Abschaltens des Fahrzeugs implementiert wird; und Berechnen eines zweiten Wertes der Reichweite des RESS basierend auf einem modifizierten Wert der erwarteten Degradation, wenn Erwärmen des RESS während eines Abschaltens des Fahrzeugs implementiert wird; wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Erwärmen des RESS umfasst, wenn der zweite Wert der Reichweite größer als der erste Wert der Reichweite ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: Berechnen eines ersten Wertes einer Reichweite des RESS wenigstens teilweise basierend auf der erwarteten Degradation, wenn kein Erwärmen des RESS während eines Abschaltens des Fahrzeugs implementiert wird; Berechnen eines zweiten Wertes der Reichweite des RESS basierend auf einem modifizierten Wert der erwarteten Degradation, wenn Erwärmen des RESS während eines Abschaltens des Fahrzeugs implementiert wird; und Anfordern einer Eingabe von einem Fahrer des Fahrzeugs in Bezug auf den ersten Wert, den zweiten Wert, oder beide; wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Erwärmen des RESS umfasst, wenn vom Fahrer angefordert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend: Einholen eines Sonnenbelastungswerts für das Fahrzeug; wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Ergreifen der Maßnahme basierend auf der erwarteten Degradation des RESS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur, der RESS-Temperatur, und des Sonnenbelastungswerts umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend: Einholen von Wetterbedingungen für einen Standort, an welchem sich das Fahrzeug während eines Abschaltens des Fahrzeugs befindet; wobei der Schritt des Ergreifens der Maßnahme ein Ergreifen der Maßnahme basierend auf der erwarteten Degradation des RESS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur, der RESS-Temperatur, und den Wetterbedingungen umfasst.
System, umfassend: einen ersten Sensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Umgebungstemperatur für ein Fahrzeug mit einem wiederaufladbaren Energiespeichersystem (RESS) misst; einen zweiten Sensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Temperatur des RESS misst; und einen Prozessor, der mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er wenigstens ein Ergreifen einer Maßnahme basierend auf einer erwarteten Degradation des RSS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur und der RESS-Temperatur ermöglicht.
Fahrzeug, umfassend: ein Antriebssystem, das ein wiederaufladbares Energiespeichersystem (RESS) umfasst; und ein Steuersystem, das umfasst: einen ersten Sensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Umgebungstemperatur für das Fahrzeug misst. einen zweiten Sensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Temperatur des RESS misst; und einen Prozessor, der mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er wenigstens ein Ergreifen einer Maßnahme basierend auf einer erwarteten Degradation des RSS nach einem Abschalten des Fahrzeugs wenigstens teilweise basierend auf der Umgebungstemperatur und der RESS-Temperatur ermöglicht.