DE102014221482A1

DE102014221482A1 - Verfahren zur Ansteuerung einer Spannungsquelle zum Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102014221482A1
Application number: DE102014221482.3A
Authority: DE
Inventors: Mark Eifert; Eckard Karden
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2016-04-28
Also published as: CN105552980A; US20160121750A1; RU2015144852A3; CN105552980B; US10293703B2; RU2015144852A; RU2707274C2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Spannungsquelle, mit welcher eine Batterie eines Kraftfahrzeugs geladen wird, bei dem der Spannungssollwert der Spannungsquelle gewählt und angesteuert wird. Dabei wird in planmäßigen Zeitintervallen zwischen wenigstens zwei Lademodi gewechselt, wobei ein erster Lademodus einen anderen Spannungssollwert für das Laden der Batterie anwendet als ein zweiter Lademodus. Insbesondere handelt es sich bei den zwei Lademodi um ein Ausgleichs- und ein Erhaltungsladen der Batterie.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Spannungsquelle, mit welcher eine Batterie eines Kraftfahrzeugs geladen wird, wobei der Spannungssollwert der Spannungsquelle angesteuert wird. Insbesondere ist die Batterie dabei Teil eines Niederspannungsversorgungsverteilungsnetzes des Fahrzeugs, welches unter anderem zum Laden der Batterie ausgestaltet ist.
Ein Niederspannungsversorgungsverteilungsnetz eines Fahrzeugs arbeitet typischerweise im Bereich von 11–16V und liefert elektrische Energie an Lasten des Fahrzeugs, welche verschiedene Funktionen bereitstellen. Hierbei kann es sich beispielsweise um die Steuerung des Antriebsstrangs und Sicherheits-, Komfort- und Unterhaltungsfunktionen handeln. Ferner wird Energie für eine Starterbatterie bereitgestellt, um diese in einem geladenen Zustand zu halten. Bei der Starterbatterie eines Kraftfahrzeugs handelt es sich beispielsweise um einen Akkumulator, der wenigstens den elektrischen Strom für den Anlasser eines Verbrennungsmotors liefert. Eine solche Starterbatterie kann ferner den Lichtbetrieb des Fahrzeugs unterstützen und wird üblicherweise während der Fahrt des Fahrzeugs durch einen Generator wie die Lichtmaschine geladen. Die Batterie eines Elektrofahrzeugs, welche für den Antrieb des Fahrzeugs dient, wird dagegen als Traktionsbatterie bezeichnet. Ergänzend können Elektrofahrzeuge oder Hybrid-Fahrzeuge auch eine Starterbatterie aufweisen. Als Batterien können beispielsweise Bleiakkumulatoren oder Lithium-Ionen-Akkumulatoren eingesetzt werden, welche jedoch im Folgenden auch als Bleibatterien oder Lithium-Ionen-Batterien bezeichnet werden.
Die Primärversorgung kann in einem herkömmlichen Fahrzeug von einem Wechselstromgenerator oder in einem Hybrid- oder reinen Elektrofahrzeug von einem DCDC-Wandler stammen. Da die Lasten und die Batterie üblicherweise parallel verdrahtet sind, ist das Auswählen eines Spannungssollwerts für die Primärversorgung üblicherweise ein Kompromiss zwischen mehreren Vorgaben, die erfüllt werden sollten. Beispielsweise können niedrige Leistungsverluste angestrebt werden, was für mit Kraftstoff angetriebene Fahrzeuge eine hohe Kraftstoffersparnis mit sich bringt. Bei Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen ermöglichen niedrige Leistungsverluste dagegen eine hohe elektrische Reichweite. Ferner sollte das System sicher betrieben werden können und eine lange Lebensdauer der Batterie ermöglichen. Darüber hinaus sollte das System robust sein, wobei Robustheit hierbei definiert werden kann als die Versorgung elektrischer Lasten mit der erforderlichen Leistung bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der definierten Mindestspannungspegel.
Dabei kann der Betriebszustand des Fahrzeugs mit in die Ladestrategie einbezogen werden, um insbesondere die Lebensdauer der Starterbatterie zu erhöhen. Die US 4,937,528 sieht beispielsweise in einem Ausführungsbeispiel vor, dass ein Generator wie eine Lichtmaschine in Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie und dem Betriebszustand des Fahrzeugs zu- und abgeschaltet wird. Der Generator kann abgetrennt werden, wenn der Ladezustand der Batterie einen bestimmten Wert erreicht hat und noch nicht wieder unter einen niedrigeren Grenzwert gefallen ist. Wenn sich das Fahrzeug jedoch in einer Situation mit erhöhtem Strombedarf befindet, kann vorgesehen sein, dass der Generator zugeschaltet bleibt, auch wenn der Ladezustand der Batterie einen bestimmten Grenzwert bereits wieder erreicht hat. Diese Situationen können beispielsweise bei Nacht, im Winter oder beim Betrieb einer Klimaanlage eintreten.
Die zuvor genannten Konstruktionsziele und ihr Erreichen sind insbesondere in einem Elektrofahrzeug oder Plug-in-Hybridfahrzeug wichtig, da derartige Fahrzeuge zwar mit einer möglichst hohen Energieeffizienz konstruiert sind, die Batterien aber über lange Zeiträume an einer Steckdose aufgeladen werden. Die langen Ladezeiten würden aufgrund von Wasserverlust zu frühzeitigen Batteriestörungen bzw. Batterieschäden führen, wenn das kontinuierliche Laden an der Steckdose mit einer herkömmlichen Ladespannung erfolgen würde. Darüber hinaus würden sich Leistungsverluste in der Batterie und den Fahrzeuglasten bei einer herkömmlichen Ladespannung kumulieren, was mit der Zeit zu einem hohen Maß an verschwendeter Energie führen könnte. Beim Laden eines Bleiakkumulators während langer Zeiträume in einer geschlossenen Garage sind auch Sicherheitsaspekte zu berücksichtigen, da das Laden zu Gasentwicklungen und einem gefährlichen Aufbau von Wasserstoffgas führen kann.
Ausgehend von diesen Vorgaben für eine geeignete Ladestrategie mit Ansteuerung des Spannungssollwerts für eine Spannungsquelle ist es die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Steuerung der Spannungsquelle zum Laden der Batterie eines Fahrzeugs bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2–11.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Spannungsquelle angesteuert, mit welcher eine Batterie eines Kraftfahrzeugs geladen wird, wobei der Spannungssollwert der Spannungsquelle gewählt und angesteuert wird. Dabei wird in planmäßigen Zeitintervallen zwischen wenigstens zwei Lademodi gewechselt, wobei ein erster Lademodus einen anderen Spannungssollwert für das Laden der Batterie anwendet als ein zweiter Lademodus. Vorzugsweise sieht ein erster Lademodus ein Ausgleichsladen der Batterie und ein zweiter Lademodus ein Erhaltungsladen der Batterie vor.
Es wird somit wenigstens ein geplantes Laden der Batterie in bestimmten Zeitintervallen angewendet, wobei insbesondere zwischen Ausgleichsladen und Erhaltungsladen hin- und hergeschaltet wird. Das geplante Laden kann im Wesentlichen Timer-gesteuert durchgeführt werden. Beim Ausgleichsladen wird dabei ein Spannungssollwert verwendet, der ein vollständiges Laden aller Zellen in einem Bleiakkumulator erleichtert. Er ist für gewöhnlich temperaturabhängig und häufig derart definiert, dass die Gasentwicklungsrate unter einem maximalen Konstruktionswert in der Mitte des definierten Temperaturbereichs liegt.
Die z-Kurve, die das Ausgleichsladen definiert, kann vom Batteriehersteller erhalten oder durch den Fahrzeughersteller definiert werden, um in einem gegebenen Zielfahrzeug mit einem vorausgesagten Benutzungsprofil gut zu funktionieren. Die z-Kurve definiert die Spannung an den Anschlussklemmen der Batterie. Zum Steuern der primären elektrischen Stromquelle, um eine definierte Spannung an den Batterieanschlussklemmen zu erzielen, ist entweder eine Rückkopplungsregelung der Batteriespannung erforderlich oder es kann eine Strategie mit einer Regelung mit Störgrößenaufschaltung ausgeführt werden, die den Spannungssollwert des Generators oder DCDC-Wandlers in Bezug zu einem gesamten Fahrzeugstrom oder dem Batteriestrom einstellt.
Erhaltungsladen ist dagegen eine Steuerstrategie für den Spannungssollwert einer Kraftfahrzeugstromversorgung, die den Batteriestrom minimiert und den Batterieladezustand bei oder um einen festen Wert herum aufrecht erhält. Erhaltungsladen kann auf eine von zwei Arten ausgeführt werden: Als eine temperaturabhängige Spannung, die an den Batterieanschlussklemmen definiert ist oder als eine Stromsteuerstrategie, die den Spannungssollwert der Stromversorgung (DCDC-Wandler oder Generator) derart steuert, dass der Batteriestrom Null bleibt. Die letztere Ausführung kann Nullstromsteuerung genannt werden, da sie den Spannungssollwert derart steuert, dass der Batteriestrom gleich null ist.
Wie im Fall des Ausgleichsladens kann das Erhaltungsladen durch Steuern der Spannung an den Batterieanschlussklemmen auf einen temperaturabhängigen Wert über eine Rückkopplungsregelung der Batteriespannung oder durch eine Regelung mit Störgrößenaufschaltung bewerkstelligt werden, die den Spannungssollwert des Generators oder DCDC-Wandlers in Bezug zum Gesamtstrom des Fahrzeugs oder zum Batteriestrom einstellt.
Die erfindungsgemäße Strategie des planmäßigen Ladens kann ergänzt werden durch Bedingungen, unter denen ein Lademodus vorzugsweise durchgeführt wird bzw. nicht durchzuführen ist. Wenn planmäßig ein bestimmter Lademodus ansteht, kann seine Durchführung somit abhängig gemacht werden von bestimmten Bedingungen, die vorliegen müssen bzw. Betriebsbeschränkungen, die nicht vorliegen dürfen. In einer Ausführungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, dass für wenigstens einen Lademodus wenigstens eine Bedingung definiert ist, und dieser Lademodus nach Ablauf eines definierten Zeitintervalls nur aktiviert wird, wenn die zugeordnete Bedingung erfüllt ist.
Diese Bedingungen können unterschiedlicher Art sein. Beispielsweise kann die Bedingung einen bestimmten Betriebszustand des Kraftfahrzeugs umfassen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Ausgleichsladen planmäßig nur stattfindet, wenn sich das Fahrzeug in einer bevorzugten Betriebsart befindet. Hierbei kann es sich insbesondere um einen Zustand handeln, in dem Antriebsdrehmoment bereit steht oder ein Laden an der Steckdose stattfindet.
Ferner kann die Bedingung einen Mindestladezustand der Batterie umfassen. Beispielsweise kann ein planmäßig anstehendes Erhaltungsladen nur stattfinden, wenn der Ladezustand der Batterie ausreichend hoch ist. Wird hingegen ein zu niedriger Ladezustand der Batterie festgestellt, kann ein planmäßig anstehendes Erhaltungsladen unterbunden werden, um direkt ein Ausgleichsladen der Batterie einzuleiten.
Darüber hinaus kann die Bedingung die Deaktivierung von gegenüber hohem Strom empfindlichen elektrischen Lasten des Kraftfahrzeugs umfassen. Bestimmte Fahrzeuglasten mit hohem Strom weisen Mindestspannungsanforderungen auf, welche beispielsweise die typischen Spannungssollwerte beim Erhaltungsladen überschreiten. Die Bedingung für die Durchführung einen geplanten Erhaltungsladens wäre dann die Deaktivierung der Last. Wenn eine Last dieser Kategorie aktiviert wird, wenn gerade Erhaltungsladen stattfindet, kann daher vorgesehen sein, dass ein höherer Spannungssollwert angewendet werden sollte.
Wenn dies auftritt, wenn Erhaltungsladen geplant ist, kann beispielsweise ein Timer für das Erhaltungsladen angehalten werden, bis die Last mit hohem Strom deaktiviert wurde und das Erhaltungsladen wieder aufgenommen werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Bedingung die Deaktivierung wenigstens eines bestimmten weiteren Lademodus. Ausgleichs- oder Erhaltungsladen wird somit beispielsweise nur planmäßig durchgeführt, wenn weitere besondere Lademodi nicht aktiv sind. Ein Beispiel für einen weiteren besonderen Lademodus ist das Anfangsladen der Batterie, bei dem eine Ladespannung an die Batterie angelegt wird, wenn das Kraftfahrzeug in einen Drehmoment erzeugenden Modus oder in einen Ladebetriebsmodus an der Steckdose übergeht. Diese Funktion wird vorteilhaft ausgeführt, um Ladung zu ersetzen, die beispielsweise aufgrund einer zuvor durchgeführten Ladesperrfunktion, Lasten in abgestelltem Zustand oder einer Entladung aufgrund einer Sättigung in der Stromversorgung während des vorhergehenden Betriebs verloren wurde. Die Anfangsladefunktion steuert somit den Spannungssollwert der elektrischen Stromquelle derart, dass die Batterie zu Beginn jeder Fahrt oder Ladephase an der Steckdose aufgeladen wird. Dies sind Situationen, in denen das Fahrzeug von einem Modus in einen Drehmoment erzeugenden Modus oder in einen Ladebetriebsmodus an der Steckdose übergeht
Eine Ladesperrfunktion stellt dabei einen anderen weiteren Lademodus dar, der als Bedingung deaktiviert sein muss, um einen geplanten Lademodus durchzuführen. Dabei kann ein solcher weiterer Lademodus bis zum Ablauf eines definierten Ladesperr-Zeitraums einen Ladestrom zum Laden der Batterie unterbinden, wobei der Ladesperr-Zeitraum beginnt, wenn das Kraftfahrzeug nach einer Fahrt abgeschaltet wird. Diese Ladesperrfunktion steuert somit den Spannungssollwert der elektrischen Stromquelle derart, dass Ladestrom unterbunden wird, wenn das Fahrzeug nach einer Fahrt über einen kalibrierten Zeitraum an der Steckdose geladen wird. Die Funktion wird vorteilhaft ausgeführt, da die Möglichkeit besteht, dass sich ansonsten Wasserstoff in einer Batterie ansammelt, nachdem sie während einer Fahrt aufgeladen wurde. Das Laden der Batterie kann dann erst nach Ablauf eines bestimmten Ladesperr-Zeitraums beginnen. Wenn der Bleiakkumulator nicht mit einem Relais vom Stromverteilungsnetz getrennt werden kann, kann das Verhindern von Batteriestrom durch das Steuern der Stromversorgung auf einen Spannungssollwert bewerkstelligt werden, der gleich oder niedriger als die Leerlaufspannung der Batterie ist.
Bei der Spannungsquelle des Kraftfahrzeugs handelt es sich typischerweise um einen Wechselstromgenerator oder einen DCDC-Wandler. Ferner wird die Spannungsquelle vorzugsweise durch ein Niederspannungsversorgungsverteilungsnetz eines Fahrzeugs geladen. Die Erfindung ist somit im Wesentlichen darauf ausgelegt, die Spannung in einem Niederspannungsstromverteilungsnetz (11–16V) eines Fahrzeugs zu steuern, um so die Batterielebensdauer zu verlängern und den Stromverbrauch in ohmschen Lasten zu minimieren. Sie wurde schwerpunktmäßig für Fahrzeuge entwickelt, die an die Steckdose angeschlossen werden können, was Plug-in-Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge umfasst. Die Erfindung kann aber auch bei Vollhybridfahrzeugen oder herkömmlichen Fahrzeugen zur Anwendung kommen, deren Batterien ausschließlich während der Fahrt geladen werden. Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren auch bei Luftfahrzeugen und Schiffe angewendet werden.
Die Leistungsverluste in einem Stromverteilungsnetz eines Fahrzeugs sind eine Funktion der Spannung über das Netz. Höhere Spannungen erhöhen dabei den Strom durch ohmsche Lasten und Batterieruheströme. Beide Stromflüsse tragen zu Verlusten bei, die in einem Fahrzeug mit einem Motor Kraftstoff und in einem Elektrofahrzeug Reichweite kosten. Aus diesem Grund könnte das Maximieren der Kraftstoffersparnis oder der Reichweite dem Minimieren der Spannung des fahrzeugseitigen Stromverteilungsnetzes gleichgesetzt werden. Idealerweise wäre die Spannung niedrig genug, um den gesamten Ladestrom in der Batterie zu stoppen, aber immer noch einem ausreichenden Batterieladezustand zu entsprechen, um die Startfähigkeit des Fahrzeugs zu gewährleisten. Einen solchen Spannungspegel hat das Erhaltungsladen, da es einen Batterieladezustand aufrecht erhält, ohne ihn zu erhöhen.
Um eine lange Batterielebensdauer und elektrische Robustheit zu erreichen, ist indes das Laden bei einem temperaturabhängigen Mindestspannungspegel erforderlich. Die Spannung sollte hoch genug sein, um die Batterie vollständig zu laden und eine Sulfatierung der Batterie zu verringern. Wenn hohe Leistungslasten aktiviert werden, sollte die Spannung auch hoch genug sein, um diese Lasten mit einem definierten Mindestspannungspegel zu versorgen. Das Ausgleichsladen stellt eine solche Ladestrategie mit einem solchen hohen Spannungssollwert dar, der ein vollständiges Laden aller Zellen in einem Bleiakkumulator erleichtert. Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen.
Von den Abbildungen zeigt:
1 ein Zustandsablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zwei Zuständen und einer Timer-gesteuerten Schaltfunktion zwischen den beiden Zuständen;
2 ein Zustandsablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens einschließlich der Behebung eines niedrigen Ladezustands der Batterie;
3 ein Ablaufschema einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Ladesperrfunktion;
4 ein Ablaufschema einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Kombination einer Funktion des Anfangsladens, einer Ladesperrfunktion und der Funktion des geplanten Ladens;
5 ein Ablaufschema einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Kombination einer Steuerung von gegenüber hohem Strom/hoher Spannung empfindlichen Lasten und Funktionen des Anfangsladens und des geplanten Ladens; und
6 ein Ablaufschema einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der Kombination einer Behebung von niedrigen Ladezuständen und Funktionen des Anfangsladens und des geplanten Ladens.
Die erfindungsgemäße Strategie zur Ansteuerung einer Spannungsquelle für eine Batterie besteht in einer Ausführungsform der Erfindung aus den folgenden fünf grundlegenden Funktionen, die jedoch auch einzeln oder in beliebigen anderen Kombinationen zur Anwendung kommen können:

1. Funktion des planmäßigen Ladens
2. Funktion des Anfangsladen
3. Ladeverhinderung beim Übergang an die Steckdose
4. Steuerung für gegenüber hohem Strom bzw. hoher Spannung empfindliche Lasten
5. Funktion der Behebung von niedrigen Ladezuständen der Batterie.

Die erste Funktion des planmäßigen Ladens schaltet über zeitlich gesteuerte Intervalle zwischen wenigstens zwei Lademodi. Bei den Lademodi handelt es sich insbesondere um den Modus des Ausgleichsladens (EqCharge-Modus) und den Modus des Erhaltungsladens (Float-Modus). Die zeitliche Steuerung entspricht der Zeit zur Aktivierung der Stromversorgung, wenn das Fahrzeug sich in einer Betriebsart befindet, in der ein Antriebsdrehmoment auf die Räder angewendet werden kann (Antriebsdrehmoment bereit) oder wenn das Laden der Traktionsbatterie und/oder der Starterbatterie an der Steckdose aktiv ist und der Spannungssollwert, der angewandt wird, nicht durch zusätzliche Betriebseinschränkungen eingeschränkt ist. Diese Betriebseinschränkungen können folgende Bedingungen umfassen:

– Bevorzugte Fahrzeugbetriebsart (Antriebsdrehmoment bereit oder Laden an der Steckdose)
– Zustand mit gegenüber hohem Strom bzw. hoher Spannung empfindlichen Lasten
– Aktivierung der Anfangsladefunktion
– Aktivierung der Ladesperrfunktion.

Wie in 1 veranschaulicht, beinhaltet das planmäßige Laden zwei Zustände und eine Schaltfunktion zwischen diesen beiden Zuständen, was durch entsprechende Timer gesteuert werden kann. Der erste Zustand 1.1 beinhaltet als Lademodus ein Ausgleichsladen (equalization charging), während der zweite Zustand 1.2 als Lademodus ein Erhaltungsladen (float charging) beinhaltet. Vom Ausgleichsladen wird zum Erhaltungsladen gewechselt, wenn im Schritt 1.3 erkannt wird, dass der Timer in diesem Modus eine bestimmte Zeit EqChargePeriod erreicht hat. Vom Erhaltungsladen wird wiederum zum Ausgleichsladen gewechselt, wenn im Schritt 1.4 erkannt wird, dass der Timer in diesem Modus eine bestimmte Zeit FloatPeriod erreicht hat.
Dabei kann auch der Ladezustand der Batterie (SOC – State of Charge) berücksichtigt werden. 2 veranschaulicht ein Zustandsablaufdiagramm des geplanten Ladens mit Behebung eines niedrigen Ladezustands der Batterie. Weitere Details der Behebung eines niedrigen Ladezustands sind in Kombination mit anderen Ladefunktionen in 6 gezeigt. Wenn ein niedriger Ladezustand der Batterie ermittelt wird, kann die Strategie für das geplante Laden zurückgesetzt werden, um ein Ausgleichsladen 1.1 über den kalibrierten Ausgleichsladezeitraum EqChargePeriod zu beginnen. Wenn eigentlich Erhaltungsladen 1.2 geplant ist, wenn ein niedriger Ladezustand der Batterie festgestellt wird, wird dies vorzeitig abgebrochen und das Ausgleichsladen 1.1 beginnt unmittelbar. Im Schritt 2.1 wird somit von Erhaltungsladen auf Ausgleichsladen umgeschaltet, wenn ein Timer im Float-Modus eine bestimmte Zeit FloatPeriod erreicht hat oder ein niedriger SOC erkannt wurde. Wenn der Ausgleichslademodus 1.1 indes aktiv ist, wenn ein niedriger Ladezustand ermittelt wird, wird der Ausgleichslade-Timer im Schritt 2.2 auf null zurückgesetzt, um ab diesem Zeitpunkt eine vollständige Ladeperiode auf die Batterie anzuwenden. Es wird dann wieder im Schritt 1.3 vom Ausgleichsladen auf das Erhaltungsladen gewechselt, wenn der Timer in diesem Modus eine bestimmte Zeit EqChargePeriod erreicht hat.
Die schematisch in den 1 und 2 veranschaulichten Zustandsübergänge werden durch Timer ausgelöst, die aktiviert werden, wenn der jeweilige Zustand aktiv ist und Betriebsbeschränkungen, die das Anwenden des entsprechenden Spannungssollwerts verhindern würden, nicht wirksam sind. Sowohl beim Lademodus des Ausgleichsladens als auch beim Lademodus des Erhaltungsladens wird beispielsweise zunächst das ECM aktiviert. Hierbei handelt es sich um ein elektronisches Steuermodul des Fahrzeugs (ECM – Electronic Control Module). Wenn Antriebsdrehmoment vorliegt oder das Fahrzeug bereit zum Laden an der Steckdose ist, wird überprüft, ob der jeweilige Lademodus (Ausgleichsladen oder Erhaltungsladen) aktiv ist. Ist dies der Fall, wird überprüft, ob für diesen Lademodus geltende Betriebsbeschränkungen aktiv sind. Nur wenn dies nicht der Fall ist, wird der jeweilige Timer gestartet.
Der aktive Lademodus ist vorzugsweise durch eine Variable definiert, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert ist, weil die Ladezeiträume meistens die Dauer einer Fahrt oder einer Ladephase an der Steckdose überschreiten werden. So ist der aktive Lademodus immer abrufbar. Ein aktiver Timer wird zurückgesetzt, wenn eine Änderung beim Lademodus auftritt, um ihn für das nächste Mal vorzubereiten, wenn sein entsprechender Lademodus aktiv ist. Daher wird der Ausgleichslademodus-Timer beim Übergang in den Erhaltungslademodus zurückgesetzt und der Erhaltungslademodus-Timer wird beim erneuten Übergang zurück in den Ausgleichslademodus zurückgesetzt.
Die Funktion des geplanten Ladens wendet Ausgleichsladen über ein zeitlich gesteuertes Intervall an, wenn keine anderen Betriebsbeschränkungen das Ausführen eines niedrigeren Spannungssollwerts erzwingen. Im Fall des Ausgleichsladens können beispielsweise folgende Betriebsbeschränkungen verwendet werden, welche die Aktivierung des Spannungssollwerts für das Ausgleichsladen verhindern können:

– Bevorzugte Fahrzeugbetriebsart (Antriebsdrehmoment bereit oder Laden an der Steckdose);
– Aktivierung der Ladesperrfunktion.

Das Ausgleichsladen wird somit in wenigstens einem bevorzugten Fahrzeugmodus durchgeführt und das Ausgleichsladen wird verhindert, wenn das Fahrzeug gerade nicht in diesem Modus betrieben wird. Wenn zum Beispiel der bevorzugte Ausgleichslademodus das Laden an der Steckdose ist, findet außerhalb der Anfangsladephase kein Ausgleichsladen statt, wenn das Fahrzeug gefahren wird.
Die Ladesperrfunktion hingegen steuert den Spannungssollwert der elektrischen Stromquelle (Wechselstromgenerator oder DCDC-Wandler) derart, dass Ladestrom unterbunden wird, wenn das Fahrzeug nach einer Fahrt über einen kalibrierten Zeitraum an der Steckdose geladen wird. Diese Funktion wird ausgeführt, da die Möglichkeit besteht, dass sich Wasserstoff in einer Batterie ansammelt, nachdem sie während einer Fahrt aufgeladen wurde. Folglich kann ein thermisches Ereignis auftreten, wenn das Laden an der Steckdose in einem geschlossenen Bereich beginnt, bevor dieses Gas abgeführt wurde. Das Laden der Batterie kann daher vorzugsweise erst nach Ablauf eines bestimmten Ladesperr-Zeitraums beginnen.
Die Ladesperrfunktion kann derart ausgeführt werden, dass ein Zeitstempel gespeichert wird, wenn das Fahrzeug nach einer Fahrt deaktiviert wurde. Dies kann einem Übergang beim Abziehen des Schlüssels entsprechen. Der Zeitstempel kann vorzugsweise in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert werden, falls das elektronische Steuergerät vollständig abgeschaltet wird, bevor das Laden an der Steckdose beginnt.
Wenn das Laden an der Steckdose vor Ablauf des Ladesperr-Zeitraums ChargeInhibitPeriod beginnt, würde der Spannungssollwert der primären elektrischen Stromquelle so angesteuert, dass der Ladestrom zunächst unterbunden wird, bis der Ladesperr-Zeitraum endet. Nach diesem Zeitraum kann die Stromversorgungssteuerstrategie dann ein Anfangsladen ausführen, auf das je nach dem geplanten Lademodus dann ein Ausgleichs- oder Erhaltungsladen folgen kann.
Eine solche Ladesperrfunktion wird anhand des Ablaufschemas der 3 veranschaulicht. Dabei wird die Ladesperrfunktion bei aktiviertem ECM (3.1) aktiviert, wenn die Überprüfung im Schritt 3.2 ergibt, dass das Laden an der Steckdose aktiviert ist und die Differenz zwischen der gegenwärtigen Zeit und dem Zeitstempel, der erstellt wird, wenn das Fahrzeug beim Abstellen deaktiviert wird, kleiner als der kalibrierte Ladesperr-Zeitraum ist (t – KeyOffTimeStamp < ChargeInhibitPeriod). Dann wird im Schritt 3.3 der Spannungssollwert für das Erhaltungsladen angewendet und der Batteriestrom kann überwacht werden. Wenn der Batteriestrom I_Batt > 0 ist, d.h. Batterieladestrom festgestellt wird (3.4), wird der Spannungssollwert um eine kalibrierte Schrittgröße DecVoltageSP verringert (3.5). Dies erfolgt solange, bis der Batteriestrom auf null gesunken ist, ein positiver Strom (Entladung) gemessen wird oder die Zeit seit dem Abschalten des Fahrzeugs den Ladesperr-Zeitraum überschreitet.
Die Teilstrategie 3.7, die den Ladestrom sperrt bzw. unterbindet, ist innerhalb der Grenzen des gestrichelten Kastens in 3 enthalten. Diese Teilstrategie kann durch eine Nullstromsteuerung ersetzt werden, wenn der Ladestrom dadurch ausreichend begrenzt werden kann. Wenn die Ladesperrstrategie beendet wird, weil die Zeit seit dem Abschalten des Fahrzeugs den Ladesperr-Zeitraum überschritten hat, oder wenn das elektronische Steuergerät aufgrund eines Einschaltens des Fahrzeugs aktiviert wurde und das Fahrzeug bereit ist, um den Rädern Drehmoment bereitzustellen, wird die Anfangsladefunktion aktiviert. Diese wird im Folgenden im Zusammenhang mit dem Lademodus des Erhaltungsladens beschrieben.
Die Ladestromunterbindung erfolgt somit solange wie das Laden an der Steckdose stattfindet und die Differenz zwischen der gegenwärtigen Zeit und dem Zeitstempel, der erstellt wird, wenn das Fahrzeug beim Abstellen deaktiviert wird, nicht größer als der kalibrierte Ladesperr-Zeitraum ist (t – KeyOffTimeStamp > ChargeInhibitPeriod). Ist dies jedoch der Fall, wird die Anfangsladefunktion aktiviert (Schritt 3.9). Dies erfolgt auch, wenn eine Überprüfung im Schritt 3.8 ergeben hat, dass Antriebsdrehmoment bereitsteht.
Die Funktion des geplanten Ladens wendet Erhaltungsladen über ein zeitlich gesteuertes Intervall an, wenn keine Betriebsbeschränkungen das Ausführen eines höheren Spannungssollwerts erzwingen. Im Fall des Erhaltungsladens können beispielsweise folgende Betriebsbeschränkungen verwendet werden, welche die Aktivierung des Spannungssollwerts für das Erhaltungsladen verhindern können:

– Zustand mit gegenüber hohem Strom bzw. hoher Spannung empfindlichen Lasten;
– Aktivierung der Anfangsladefunktion.

Die Anfangsladefunktion legt jedes Mal, wenn das Fahrzeug in einen Drehmoment erzeugenden Modus oder in den Ladebetriebsmodus an der Steckdose übergeht, eine Ladespannung an die Batterie an und eine Spannung wird über einen Wechselstromgenerator oder DCDC-Wandler an die Batterie angelegt. Diese Funktion wird ausgeführt, um Ladung zu ersetzen, die beispielsweise aufgrund einer zuvor durchgeführten Ladesperrfunktion, Lasten in abgestelltem Zustand oder einer Entladung aufgrund einer Sättigung in der Stromversorgung während des vorhergehenden Betriebs verloren wurde. Die Anfangsladefunktion füllt die Batterie somit zu Beginn jeder Fahrt oder Ladephase an der Steckdose auf.
Die Anfangsladefunktion legt dabei eine Anfangsladespannung an, bis der Batterieladestrom unter den kalibrierten Schwellenwert InitChargeThresh fällt. Der Spannungssollwert für das Anfangsladen kann derselbe wie für das Ausgleichsladen sein. Er kann jedoch auch höher gewählt werden, um die Zeit zu minimieren, bis die Batterie voll ist. Da die Anfangsladefunktion eine Spannung anlegt, die ausreicht, um die Batterie vollständig zu laden, kann der Ausgleichslade-Timer während der Anfangsladephase aktiviert sein, wenn der Ausgleichslademodus aktiv ist. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Stromlademodus, der aktiv ist, in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert wird, so dass sein Wert verfügbar ist, nachdem das Fahrzeug ausgeschaltet wurde und das elektronische Steuergerät deaktiviert wurde.
4 veranschaulicht die Kombination einer solchen Anfangsladefunktion mit einer Ladesperrfunktion und der Funktion des geplanten Ladens. Nachdem der Batterieladestrom unter den kalibrierten Schwellenwert gefallen ist, wird das Ausgleichsladen oder Erhaltungsladen in Abhängigkeit von dem geplanten Lademodus und eventuellen Betriebsbeschränkungen aktiviert. Im Ablaufschema der 4 wird dazu beispielsweise eine Kalibrierungsvariable VehEqChrgMode verwendet, welche den Modus definiert, in dem das Ausgleichsladen bevorzugt ist. Für VehEqChrgMode sind hierbei insbesondere zwei Kalibrierungen möglich: “An der Steckdose” oder "Antriebsdrehmoment bereit". Der bevorzugte Fahrzeugmodus für das Ausgleichsladen stellt eine Betriebsbeschränkung dar.
Wenn Ausgleichsladen geplant ist und der Fahrzeugmodus der Kalibrierung von VehEqChrgMode entspricht, folgt dem Anfangsladen das Ausgleichsladen und der Ausgleichslade-Timer läuft weiter, nachdem der Übergang zum Ausgleichsladen erfolgt ist. Wenn sich das Fahrzeug am Ende der Anfangsladephase jedoch nicht im bevorzugten Modus für das Ausgleichsladen befindet, wird der Ausgleichslade-Timer angehalten und das Erhaltungsladen beginnt. Wenn das Ausgleichsladen zum Beginn des Anfangsladens nicht geplant war, wird der Ausgleichslade-Timer auch nicht aktiviert. Wenn die Anfangsladephase indes beendet wurde, wird der Erhaltungslade-Timer aktiviert, wenn das Anfangsladen zum Erhaltungsladen übergeht.
Wie der 4 zu entnehmen ist, wird nach Aktivierung des ECM (4.1) analog zum Ablauf in 3 im Schritt 4.2 überprüft, ob das Fahrzeug zum Laden an der Steckdose bereit ist und die Differenz zwischen der gegenwärtigen Zeit und dem Zeitstempel, der erstellt wird, wenn das Fahrzeug beim Abstellen deaktiviert wird, kleiner als der kalibrierte Ladesperr-Zeitraum ist (t – KeyOffTimeStamp < ChargeInhibitPeriod). Ist dies nicht der Fall, wird als nächstes im Schritt 4.8 überprüft, ob Antriebsmoment bereitsteht. Ist dies dagegen der Fall, startet die Ladesperrfunktion 4.7, die in 4 ebenfalls durch einen gestrichelt umrandeten Kasten gekennzeichnet ist. Im Schritt 4.3 wird dann der Spannungssollwert für das Erhaltungsladen angewendet und die Batteriestromunterbindung 4.4. gestartet. Diese wird solange angewendet, bis die Überprüfung im Schritt 4.5 ergibt, dass das Fahrzeug zum Laden an der Steckdose bereit ist und die Differenz zwischen der gegenwärtigen Zeit und dem Zeitstempel, der erstellt wird, wenn das Fahrzeug beim Abstellen deaktiviert wird, größer als der kalibrierte Ladesperr-Zeitraum ist (t – KeyOffTimeStamp > ChargeInhibitPeriod). Ist diese Bedingung gegeben, wird im Schritt 4.6 überprüft, ob der Ausgleichslademodus aktiv ist. Das Gleiche geschieht, wenn die Überprüfung im Schritt 4.8 ergeben hat, dass Antriebsdrehmoment bereitsteht.
Ist der Ausgleichslademodus im Schritt 4.6 aktiv, wird der Ausgleichslade-Timer gestartet (4.9) und das Anfangsladen beginnt. Die Anfangsladefunktion ist in der 4 durch einen gestrichelten Kasten 4.14 gekennzeichnet. Dabei wird der Spannungssollwert für das Anfangsladen solange angewendet (4.10), bis die Überprüfung in Schritt 4.11 ergibt, dass der Batteriestrom I_Batt kleiner als InitChargeThresh ist. Ist der Ausgleichslademodus dagegen nicht aktiv, wird der Ausgleichslade-Timer nicht gestartet, aber ebenfalls im Schritt 4.12 der Spannungssollwert für das Anfangsladen solange angewendet, bis die Überprüfung in Schritt 4.13 ergibt, dass der Batteriestrom I_Batt kleiner als InitChargeThresh ist.
Ergibt die Überprüfung über den Schritt 4.11, dass der Batteriestrom I_Batt kleiner als InitChargeThresh ist, wird überprüft, ob das Fahrzeug gerade geladen wird und VehEqChrgMode = “An der Steckdose” oder Antriebsdrehmoment bereitsteht und VehEqChrgMode = "Antriebsdrehmoment bereit" (4.16). Ist eine dieser Bedingungen erfüllt, wird das Ausgleichsladen aktiviert (4.18). Ist keine der Bedingungen erfüllt, wird der Ausgleichslade-Timer gestoppt (4.17) und das Erhaltungsladen aktiviert (4.19). Erhaltungsladen wird auch aktiviert, wenn die Überprüfung im Schritt 4.13 ergeben hat, dass der Batteriestrom I_Batt kleiner als InitChargeThresh ist. Zuvor wird im Schritt 4.15 der Erhaltungslade-Timer gestartet.
Bestimmte Fahrzeuglasten mit hohem Strom weisen Mindestspannungsanforderungen auf, welche die typischen Spannungssollwerte beim Erhaltungsladen überschreiten. Wenn eine Last dieser Kategorie aktiviert wird, wenn gerade Erhaltungsladen stattfindet, kann daher vorgesehen sein, dass ein höherer Spannungssollwert angewendet wird. Wenn dies auftritt, wenn Erhaltungsladen geplant ist und der Erhaltungslade-Timer läuft, kann der Timer angehalten werden, bis die Last mit hohem Strom deaktiviert wurde und das Erhaltungsladen wieder aufgenommen wird. Die Aktivierung von Lasten mit hohem Strom, die das Anlegen von Ausgleichsladespannung an die Batterie erfordern, kann der Stromversorgungssteuerstrategie über CAN oder andere herkömmliche Mittel mitgeteilt werden.
Auch für diese Ladefunktion können Betriebsbeschränkungen vorgesehen werden. Zwei Beispiele dafür sind wie folgt:

– Die Steuerung für Lasten mit hohem Strom kann in definierten Fahrzeugbetriebsarten abgetrennt werden. Hierbei handelt es sich beispielsweise um das Laden an der Steckdose oder dem Fahren in einem Modus, in dem Antriebsdrehmoment bereitsteht.
– Die Steuerung für Lasten mit hohem Strom kann abgetrennt werden, wenn die Batterie Symptome einer Gasentwicklung oder Überhitzung zeigt.

5 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Steuerung von gegenüber hohem Strom bzw. hoher Spannung empfindlichen Lasten, die mit Funktionen des Anfangsladens und des geplanten Ladens kombiniert ist. Wie bereits dargelegt, stellen sowohl die Funktion des Anfangsladens als auch die Steuerung von gegenüber hohem Strom bzw. hoher Spannung empfindlichen Lasten Betriebsbeschränkungen für das Erhaltungsladen dar. Wenn der Erhaltungslademodus geplant ist, aber die Anfangsladephase aktiv ist, wird der Spannungssollwert für das Anfangsladen aktiviert. Wenn der Erhaltungslademodus indes geplant ist und keine Betriebsbeschränkungen aktiv sind, wird der Erhaltungslade-Timer laufen gelassen und der Erhaltungslade-Spannungssollwert wird angewendet.
Wenn der Erhaltungslademodus geplant ist, aber eine spannungsempfindliche Last aktiviert ist und die spannungsempfindliche Last nicht durch die Betriebsart des Fahrzeugs beschränkt ist (Laden an der Steckdose oder Fahren), wird der Erhaltungslade-Timer angehalten und ein Ausgleichslade-Spannungssollwert angewendet. Die Fahrzeugbetriebsart/en, in der/denen die Steuerung für spannungsempfindliche Lasten aktiv ist, kann durch Kalibrieren der Variablen HPLVehMode ausgewählt werden. Sie kann beispielsweise die Werte “an der Steckdose” oder “Antriebsdrehmoment bereit” annehmen und wird mit einem Signal verglichen, das die gegenwärtige Fahrzeugbetriebsart wiedergibt.
Wie der 5 zu entnehmen ist, wird das ECM aktiviert (5.1) und im Schritt 5.2 überprüft, ob Antriebsdrehmoment bereitsteht oder das Fahrzeug zum Laden an der Steckdose bereit ist. Ist dies der Fall, wird im Schritt 5.3 überprüft, ob der Erhaltungslade-Modus aktiv ist. Ist dieser Modus aktiv, wird im Schritt 5.4 überprüft, ob die Anfangsladephase aktiv ist. Ist dies der Fall, wird der Spannungssollwert für das Anfangsladen angewendet (5.6). Ansonsten werden im Schritt 5.5 mehrere Bedingungen überprüft. Und zwar wird geprüft, ob Lasten mit hohem Strom aktiv sind und das Fahrzeug geladen wird und die Variable HPLVehMode“ auf „an der Steckdose” steht oder Antriebsdrehmoment bereitsteht und die Variable HPLVehMode auf „Antriebsdrehmoment bereit” steht. Ist einer diese Mehrfachbedingungen erfüllt, wird im Schritt 5.8 der Erhaltungslade-Timer gestoppt und der Spannungssollwert für das Ausgleichsladen wird angewendet (5.7). Ist im Schritt 5.5 keine Bedingung erfüllt, wird der Erhaltungslade-Timer dagegen laufen gelassen (5.10) und der Spannungssollwert für das Erhaltungsladen wird angewendet (5.9).
Wie bereits anhand der 2 erläutert, kann bei der Steuerung der verschiedenen Ladefunktionen auch der Ladezustand der Batterie berücksichtigt werden. Der Ladezustand der Batterie kann dabei beispielsweise durch einen herkömmlichen Polnischensensor oder durch andere Mittel überwacht werden. Wenn der Ladezustand unter einen Schwellenwert fällt, der den Mindestwert definiert, mit dem elektrische Funktionalität gewährleistet werden kann, können Maßnahmen einer Behebungsstrategie eingeleitet werden, um die Batterie wieder aufzuladen.
Unabhängig davon, ob beim Laden an der Steckdose oder getrennt von der Steckdose ein niedriger Ladezustand festgestellt wird, kann die Behebungsstrategie auch ein weiteres Laden an der Steckdose umfassen. Um dies zu bewerkstelligen, kann eine Variable vorgesehen werden, welche die Tatsache speichert, dass ein Zustand mit niedrigem Ladezustand festgestellt wurde. Diese Variable ist vorzugsweise in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert, um die Information der Stromversorgungssteuerstrategie weiterhin verfügbar zu machen, auch nachdem das Fahrzeug abgeschaltet wurde. Die Variable kann auf null gesetzt werden, um einen sicheren Ladezustand anzuzeigen, wenn die Behebungsstrategie während des gesamten Ausgleichslade-Zeitraums eine Ladespannung an die Batterie angelegt hat oder der gemessene Ladezustand einen kalibrierten Schwellenwert überschreitet.
Wie bereits erwähnt, kann das Ausgleichsladen beschränkt werden, um nur in bevorzugten Fahrzeugbetriebsarten stattzufinden (z.B. an der Steckdose oder während einer Fahrt). Wenn indes ein niedriger Ladezustand festgestellt wurde, kann die Stromversorgungssteuerstrategie das Ausgleichsladen an der Steckdose zulassen trotz einer kalibrierten Präferenz, das Ausgleichsladen nur von der Steckdose getrennt auszuführen. 6 veranschaulicht einen Teil der Steuerstrategie für den Betrieb an der Steckdose, welcher die Beschränkungen durch den Fahrzeugbetriebsmodus lockert, wenn ein niedriger Ladezustand der Batterie festgestellt wird.
Die in 6 veranschaulichte Steuerstrategie führt die Anfangsladefunktion aus, auf die der geplante Lademodus folgt, während die entsprechenden Lademodus-Timer laufen gelassen werden. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt, der sich von der Anfangsladephase unterscheidet, ein niedriger Ladezustand festgestellt wird, wird Ausgleichsladen ausgeführt. Normalerweise findet das Laden eines Plug-in-Hybrid-Fahrzeugs oder Elektrofahrzeugs an der Steckdose statt, bis die Antriebsbatterie vollständig geladen ist. Wenn dies eintritt, wird das Ladesystem des Fahrzeugs automatisch deaktiviert. In dem Fall, in dem ein niedriger Ladezustand in dem Bleiakkumulator (SLI) festgestellt wird, kann das Laden an der Steckdose weiter ausgeweitet werden, indem das Ladesystem nicht ausgeschaltet wird, nachdem die Antriebsbatterie vollständig geladen ist, und das Ausgleichsladen des Bleiakkumulators fortgesetzt wird. In diesem Fall kann die Behebungsstrategie darauf ausgelegt sein, das Ausgleichsladen fortzusetzen, während das Fahrzeug an der Steckdose bleibt, bis eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:

– die Ausgleichsladezeit erreicht einen kalibrierten Schwellenwert;
– der Batterieladezustand erreicht einen kalibrierten Schwellenwert.

6 zeigt dabei, dass nach der Aktivierung des ECM an der Steckdose (6.1), im Schritt 6.2 überprüft wird, ob der Erhaltungslademodus aktiv ist. Ist dies der Fall, wird geprüft, ob die Anfangsladephase aktiv ist (6.4). Ist dies auch der Fall, wird der Spannungssollwert für das Anfangsladen angewendet (6.5). Ist der Erhaltungslademodus dagegen nicht aktiv, läuft der Ausgleichslade-Timer weiter (6.3). Ergibt die Prüfung in Schritt 6.4, dass kein Anfangsladen aktiv ist, wird geprüft, ob der Ladezustand der Batterie zu tief ist (6.6). Ist dies der Fall, wird der Spannungssollwert für das Ausgleichsladen solange angewendet (6.7), bis der Ladezustand der Batterie nicht mehr zu niedrig ist. Dann wird der Ausgleichslade-Timer gestoppt (6.9) und im Schritt 6.10 geprüft, ob der Erhaltungslademodus aktiv ist. Ist dies nicht der Fall, wird der Ausgleichslade-Timer gestartet (6.8) und es wird wieder der Spannungssollwert für das Ausgleichsladen angewendet (6.7). Ist der Erhaltungslademodus hingegen aktiv, läuft der Erhaltungslade-Timer weiter (6.11) und es wird im Schritt 6.12 der Spannungssollwert für das Erhaltungsladen angewendet, bis wieder ein niedriger Ladezustand der Batterie detektiert wird (6.13). In diesem Fall wird der Erhaltungslade-Timer gestoppt (6.14) und die Schritte 6.8 und 6.7 für das Ausgleichsladen eingeleitet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4937528 [0004]

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Spannungsquelle, mit welcher eine Batterie eines Kraftfahrzeugs geladen wird, bei dem der Spannungssollwert der Spannungsquelle gewählt und angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in planmäßigen Zeitintervallen zwischen wenigstens zwei Lademodi gewechselt wird, wobei ein erster Lademodus einen anderen Spannungssollwert für das Laden der Batterie anwendet als ein zweiter Lademodus.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Lademodus ein Ausgleichsladen der Batterie und ein zweiter Lademodus ein Erhaltungsladen der Batterie vorsieht.
Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass für wenigstens einen Lademodus wenigstens eine Bedingung definiert ist, und dieser Lademodus nach Ablauf eines definierten Zeitintervalls nur aktiviert wird, wenn die zugeordnete Bedingung erfüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingung einen bestimmten Betriebszustand des Kraftfahrzeugs umfasst.
Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingung einen Mindestladezustand der Batterie umfasst.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingung die Deaktivierung von gegenüber hohem Strom empfindlichen elektrischen Lasten des Kraftfahrzeugs umfasst.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingung die Deaktivierung wenigstens eines bestimmten weiteren Lademodus umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Lademodus ein Anfangsladen der Batterie umfasst, bei dem eine Ladespannung an die Batterie angelegt wird, wenn das Kraftfahrzeug in einen Drehmoment erzeugenden Modus oder in einen Ladebetriebsmodus an der Steckdose übergeht.
Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Lademodus bis zum Ablauf eines definierten Ladesperr-Zeitraums einen Ladestrom zum Laden der Batterie unterbindet, wobei der Ladesperr-Zeitraum beginnt, wenn das Kraftfahrzeug nach einer Fahrt abgeschaltet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle ein Wechselstromgenerator oder ein DCDC-Wandler des Kraftfahrzeugs ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle durch ein Niederspannungsversorgungsverteilungsnetz eines Fahrzeugs geladen wird.