-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren zum Überwachen der Degeneration der Batterie.
-
HINTERGRUND
-
Hochspannungs-Energiespeichersysteme können verwendet werden, um elektrische Maschinen in einer Vielzahl von Systemen mit Energie zu versorgen. Beispielsweise kann das Abtriebsdrehmoment des Elektromotors verwendet werden, um ein Antriebselement eines Getriebes in bestimmten Antriebsaggregaten mit Energie zu versorgen, sowie in Hybridfahrzeugen, Fahrzeugen mit einer elektrischen Batterie und elektrischen Fahrzeugen mit höherer Reichweite. Da jedoch die einzelnen Batteriezellen der Energiespeichersysteme altern und sich verschlechtern, können sich Leistungsparameter der Batterie, wie zum Beispiel die Zellenkapazität, Leerlaufspannung, der Widerstand und Ladezustand gegenüber den kalibrierten Werten/Werten der neuen Batterie ändern. Daher kann die Degeneration einer Batterie durch eine hierfür konzipierte Steuerung überwacht werden, um die verbleibende Menge der elektrischen Energie in den einzelnen Batteriezellen zu ermitteln. Anhand der verbleibenden elektrischen Energie, können Schätzungen von weiteren Werten vorgenommen werden, beispielsweise einer verbleibenden elektrischen Reichweite für die verschiedenen, oben erwähnten Fahrzeuge. Die geschätzte elektrische Reichweite kann von einem Fahrzeugführer zur Routenplanung verwendet werden, und/oder von einer fahrzeugeigenen Steuerung, um Steuermaßnahmen des Antriebsstrangs auszuführen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Hier ist ein System zur Überwachung der Degeneration einer mehrzelligen Batterie in optimaler Weise offenbart. Das System beinhaltet Sensoren, eine interaktive Benutzeroberfläche und eine Steuerung, die mit den Sensoren und der Benutzeroberfläche kommuniziert. Die Steuerung ist programmiert, um die Degeneration der Batterie in einer optimalen Weise über die Benutzeroberfläche zu überwachen. Wie hierin beschrieben, kann die Benutzeroberfläche so gesteuert werden, dass ein bestimmtes Fahr- und/oder Ladungsverhalten visuell unterstützt wird.
-
Beispielsweise kann die Benutzeroberfläche einen Fahrzeugführer automatisch mit einer Zielsetzung oder Aufgabe beauftragen, beispielsweise der Änderung einer Dauer eines vorgegebenen Fahrzyklus, Änderung eines elektrischen Aufladungsstarts/ Aufladungsende, und/oder dem Verlängern oder Verkürzen der Zeit zwischen Ladeereignissen. Nimmt der Fahrzeugführer eine Aufgabe an, dann kann die Steuerung Leistungsdaten der Batterie im Status der ladungsbasierten Bereiche eines Fahr- oder Ladungszyklus erfassen, die möglicherweise anderweitig nicht erfasste werden, oder nicht so häufig erfasst werden, wie für eine optimale Überwachung oder Verfolgung der Degeneration der Batterie notwendig wäre. Die hierin beschriebene Benutzeroberfläche ist daher dazu vorgesehen, den Fahrzeugführer am gesamten Fahrzeugbetrieb durch eine starke visuelle, leicht verständliche, und interaktive Weise zu beteiligen, wobei der Abschluss aller Aufgabenaufforderungen möglicherweise über virtuelle oder tatsächliche Reward Features (Belohnungsfunktionen) durch die Steuerung belohnt wird.
-
Ein System gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung kann mit Sensoren verwendet werden, die zum Messen von Leistungsdaten der Batterie vorgesehen sind. Das System kann die interaktive Benutzeroberfläche und die oben erwähnte Steuerung beinhalten, wobei die Steuerung zur Überwachung der Degeneration der Batterie und zum Abschätzen eines Batteriezustands programmiert ist. Die Steuerung ist außerdem programmiert, um Ladungszustands-basierte Datenbins zu identifizieren, deren gemessenen Batteriedaten unbefriedigend sind, beispielsweise fehlende oder veraltete/abgelaufene, d. h. ältere Leistungsdaten der Batterie, die nicht mehr den aktuellen Ladezustand der Batterie angeben. Die Steuerung fordert einen Fahrzeugführer automatisch dazu auf, durch Steuerung der interaktiven Benutzeroberfläche, eine zugewiesene Aufgabe entsprechend den erkannten „unbefriedigenden” Datenbins auszuführen, und zeichnet dann bei Beendigung der zugewiesenen Aufgabe die gemessenen Leistungsdaten der Batterie für die identifizierten Datenbins auf. Weiterhin ist die Steuerung programmiert, um den Zustand der Batterie unter Verwendung der aufgezeichneten, gemessenen Leistungsdaten der Batterie zu schätzen, und um danach eine Steuermaßnahme in Bezug auf das System, unter Verwendung des abgeschätzten Zustands, durchzuführen.
-
Hier wird auch ein Verfahren zur optimalen Überwachung der Degeneration der Batterie in einem System mit der oben beschriebenen Batterie und den oben beschriebenen Sensoren offenbart. Das Verfahren beinhaltet das Ermitteln, über die Steuerung, ob die Leistungsdaten der Batterie fehlen oder veraltet sind, einschließlich der Auswertung einer Vielzahl von Datenbins der Batterie, jeweils zum Speichern der gemessenen Leistungsdaten der Batterie für einen vorbestimmten Ladezustandsbereich der Batterie konfiguriert, um zu bestimmen, ob für jeden Bin zeitnah ausreichend Daten gesammelt wurden, beispielsweise, relativ zu einem Schwellenwert. Das Verfahren beinhaltet auch die Anzeige, über die interaktive Benutzeroberfläche, einer Aufforderung an einen Fahrzeugführer zur Annahme einer zugewiesenen Aufgabe, die einen Datenbin betrifft, bei dem die Leistungsdaten der Batterie fehlen oder veraltet sind. Auf diese Weise fordert die Steuerung den Fahrzeugführer automatisch zum Ausführen der zugeordneten Aufgabe auf.
-
Zusätzlich kann das Verfahren das Erfassen beinhalten, ob der Fahrzeugführer die zugewiesene Aufgabe angenommen hat, und dann das Aufzeichnen der Leistungsdaten der Batterie für den Datenbin, der zur akzeptierten Aufgabe gehört, als Reaktion auf das Erfassen der Aufgabenannahme. Die Steuerung schätzt dann als Teil des Verfahrens den Zustand der Batterie unter Verwendung der aufgezeichneten Leistungsdaten der Batterie, bevor sie eine Steuermaßnahme in Bezug auf das System unter Verwendung des abgeschätzten Zustands durchführt.
-
Die oben genannten sowie andere Funktionen und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bestmöglichen Weisen zur Umsetzung der Offenbarung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen leicht erkennbar.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine schematische Darstellung eines Beispielfahrzeugs mit einer Batterie, einer interaktiven Benutzeroberfläche und einer Steuerung, die programmiert ist, um ein Fahrverhalten zu unterstützen, das die Überwachung der Degeneration der Batterie optimiert, wie hierin dargelegt.
-
2 ist eine schematische Darstellung eines exemplarischen Bildschirms und eines Symbols für die Bereichssuche einer interaktiven Benutzeroberfläche.
-
3 ist eine schematische Darstellung eines exemplarischen zweiten Bildschirms der interaktiven Benutzeroberfläche, in dem ein exemplarischer Fortschrittsbalken zu sehen ist.
-
4A und 4B sind schematische Darstellungen exemplarischer dritter Bildschirme der interaktiven Benutzeroberfläche, die den Status der Bereichsdaten zeigen.
-
5 ist eine schematische Darstellung eines exemplarischen optionalen Reward(Belohnungs)-Bildschirms der interaktiven Benutzeroberfläche.
-
6 ist ein Beispiel für ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zur Überwachung der Degradation der Batterie gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Bezugnehmend auf die Zeichnung, worin Referenznummern zur Identifizierung von ähnlichen oder identischen Komponenten in den verschiedenen Ansichten verwendet werden, veranschaulicht 1 veranschaulicht schematisch ein exemplarisches Fahrzeug 10 mit einer Karosserie 11, einer Batterie 12, einer Anzeigevorrichtung 40 mit interaktiver Benutzeroberfläche 42, und eine Steuerung (C) 50, die mit einem Satz einer Logik 30 zur Überwachung der Degeneration der Batterie des oben erwähnten Typs programmiert ist. Wie nachfolgend erklärt, können laut den 2–5, die Steuerung 50 und die interaktive Benutzeroberfläche 42 gemeinsam programmiert sein, um ein spezielles Verhalten eines Fahrzeugführers eines gegebenen Systems zu unterstützen, wie beispielsweise das Fahrzeug 10, und um den Fahrzeugführer visuell aufzufordern, ein speziellen Verhalten, beispielsweise durch Ändern einer Dauer eines gegebenen Fahrzyklus, eines Ladeereignisses, der Start-/Stoppzeit des elektrischen Ladevorgangs, oder der Ruhezeit des Fahrzeugs 10 oder eines anderen Systems mit der Batterie 12 zu ändern.
-
Die Verwendung der interaktiven Benutzeroberfläche 42 soll das Erfassen der Leistungsdaten der Batterie in allen erforderlichen Ladezustandsbereichen oder -regionen ermöglichen, einschließlich solcher, die anderweitig nicht mit der für eine genaue Überwachung erforderlichen Häufigkeit oder für die Nachverfolgung der Degeneration der Batterie mithilfe der Logik 30 erfasst werden könnten. Obwohl das Fahrzeug 10 von 1 als Beispiel der Systemart gezeigt wird, die von der vorliegenden Offenbarung profitieren würde, werden Personen mit entsprechenden Kenntnissen und Fachwissen auch zu schätzen wissen, dass der offenbarte Ansatz auf jedes beliebige, wieder aufladbare elektrische System erweitert werden kann, beispielsweise einen Rechner, Roboter, oder dergleichen, unter Anwendung der Logik 30 zur Überwachung der Degradation der Batterie, um eine verbleibende Batteriekapazität oder eine elektrischen Betriebsbereich zu schätzen. Zur veranschaulichenden Einheitlichkeit wird das Fahrzeug 10 von 1 nachfolgend ohne Beschränkung des Umfangs auf eine solche Ausführungsform beschrieben.
-
Das Fahrzeug 10 kann ein Hybridelektrofahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Elektrofahrzeug für größere Reichweiten, oder irgendeine andere mobile Plattform sein, das, bzw. die anhand von elektrischer Energie der Batterie 12 einen oder mehrere Elektromotoren mit Energie versorgen kann (nicht dargestellt). Der bzw. die Elektromotoren können betreibbar sein, zur Ausgabe eines Abtriebsmoments auf die vorderen und/oder hinteren Antriebsräder 14 des Fahrzeugs 10, die an den vorderen oder hinteren Antriebsachsen 15F oder 15R angeordnet sind, um das Fahrzeug 10 mithilfe der elektrischen Energie aus der Batterie 12 anzutreiben. Obwohl zur Vereinfachung nicht dargestellt, kann das Fahrzeug 10 andere Antriebsstrangkomponenten beinhalten, z. B. einen Verbrennungsmotor oder Gasgenerator in bestimmten Konfigurationen für ein Hybridelektrofahrzeug.
-
Das Fahrzeug 10 beinhaltet auch Batteriesensoren SX, die jeweils zum Messen oder einer anderweitigen Ermittlung entsprechender Leistungsparameter der Batterie 12 dienen. Beispielsweise können die verschiedenen Batteriesensoren SX einen Ladezustand (Pfeil SOC), eine Batterietemperatur (Pfeil T), eine Batteriespannung (Pfeil V) und/oder einen Batteriestrom (Pfeil i) der einzelnen Batteriezellen oder Gruppen von Batteriezellen (nicht gezeigt) der Batterie 12 ermitteln, wobei diese Werte übertragen werden oder anderweitig an die Steuerung 50 kommuniziert werden. Die Steuerung 50 verwendet die Leistungsparameter der Logik 30 zur Überwachung der Degradation der Batterie, um den verbleibenden Anteil der elektrischen Energie in der Batterie 12 zu bestimmen.
-
Beispielsweise kann die Steuerung 50 automatisch die Spannung (Pfeil V) als eine Leerlaufspannung (OCV) bestimmen, nachdem das Fahrzeug 10 für eine kalibrierte Zeitdauer eine Ruhepause einlegt, d. h., wenn der Antriebsstrang des Fahrzeugs 10 ausgeschaltet ist. Die Verwendung der Logik 30 zur Überwachung der Degradation der Batterie kann beispielsweise das Vergleichen einer Form einer gemessenen OCV-Kurve gegen eine kalibrierte/ neue OCV-Kurve beinhalten, und dadurch die Schätzung des Anteils der verbleibenden Energie in der Batterie 12, und damit das Abschätzen der elektrischen Reichweite eines Fahrzeugs 10.
-
Die Berechnung und Anzeige einer geschätzten elektrischen Reichweite eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebsstrang, wie dem exemplarischen Fahrzeug 10 von 1, ist ein wichtiger Teil, um die Reichweitenangst des Fahrzeugführers zu minimieren. Diese Reichweitenangst hat ihre Ursache in lückenhaften Leistungsdaten der Batterie, die typischerweise erfasst und der Logik 30 zur Überwachung der Degradation der Batterie zur Verfügung gestellt werden. Das heißt, Fahrzeugführer neigen dazu, sich innerhalb eines bestimmten Bereichs einer Ladestation zu bewegen, oder neigen dazu, die Batterie 12 aufzuladen, wenn die Batterie 12 noch einen relativ hohen Energiestand hat, um eine leere Batterie 12 zu vermeiden. Ein derartiges Szenario ist analog zu einem Fahrzeugführer eines konventionellen Fahrzeugs, der den Tank immer auffüllt, wenn der Kraftstofftank halb gefüllt ist, oder analog zum Laden eines Laptops, wenn der Ladezustand noch gut über 50 % liegt. Eine Optimierung der Logik 30 zur Überwachung der Degeneration der Batterie, wie hierin dargelegt, ermöglicht somit einen Fahrzeugführer, eine Fahrstrecke innerhalb des geschätzten Bereichs mit mehr Vertrauen zu planen, unter Berücksichtigung der verfügbaren Ladestationen.
-
Die interaktive Benutzeroberfläche 42 und die Steuerung 50 von 1 können als eine oder mehrere unterschiedliche Vorrichtungen ausgeführt sein, wobei jede jeweils gegebenenfalls mit einem oder mehreren Mikrocontrollern oder Zentraleinheiten (P) und einem Speicher (M) ausgestattet sind, beispielsweise Nur-Lese-Speicher, Random-Access-Memory, und elektronisch löschbarem, programmierbarem und schreibgeschütztem Speicher. Die Steuerung 50 und die interaktive Benutzeroberfläche 40 können einen Schnelltaktgeber, Eingangs-/Ausgangsschaltkreise, und/oder jede andere Schaltung beinhalten, die zur Erreichung der hierin beschrieben Funktionen erforderlich sein können. In verschiedenen Ausführungsformen können die interaktive Benutzeroberfläche 42 und die Steuerung 50 dieselbe oder separate Vorrichtungen sein. Die Steuerung 50 kann so konfiguriert werden, dass verschiedene Softwareprogramme auf ihr ausgeführt werden, einschließlich verschiedener der Logik 30 zur Überwachung der Degeneration der Batterie. Die interaktive Benutzeroberfläche 42 kann konfiguriert sein, um von der Steuerung 50 Informationen von der Batterie zu empfangen (Pfeil 25), die Datenbereiche oder Bins beschreibt, in der die erfassten Daten zur Leerlaufspannung oder andere erfasste Leistungsdaten der Batterie ungenügend, alt oder veraltet sind, oder gänzlich fehlen, und um einen Datenstrom (Pfeil 125) auszugeben, wobei einige davon selektiv angezeigt werden können, beispielsweise über die Benutzeroberfläche 42 oder durch die Steuerung 50.
-
Die interaktive Benutzeroberfläche 42 und Steuerung 50 können digital mit dem Speicher (M) verbunden und konfiguriert sein, um Software-Anwendungen in einer in der Technik bekannten Art auszuführen. Ebenso kann die Benutzeroberfläche 42 eine Flüssigkristallanzeige (LCD-Anzeige), eine LED-Anzeige (LED = lichtemittierende Diode), eine OLED-Anzeige (OLED = organische lichtemittierende Diode) und/oder jede ähnliche Art von Anzeige beinhalten, die es bereits gibt, oder die in Zukunft entwickelt werden kann. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Benutzeroberfläche 42 ein berührungsempfindlicher Bildschirm eines Navigations- oder Infotainment-Systems sein, das in einer Mittelkonsole (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 10 lokalisiert sein kann, und/oder eines Mobiltelefons, oder einer anderen tragbaren elektronischen Vorrichtung, wie in 2 gezeigt. Das heißt, in der Benutzeroberfläche 42 kann ein kapazitiver oder sensomotorischer Digitalisierer integriert sein, der einen Kontakt eines Fahrzeugführers als ein Eingangssignal (Pfeil 13) erfasst und den digitalisierten Kontakt automatisch in den Datenstrom (Pfeil 125) umwandelt. Ein Bild, Text, oder eine andere grafische Darstellung des Datenstroms (Pfeil 125) können dem Fahrzeugführer über die Benutzeroberfläche 42 präsentiert und der Steuerung 50 bereitgestellt werden, um die Leistungsfähigkeit der Logik 30 zur Überwachung der Degeneration der Batterie zu optimieren, und/oder von der interaktiven Benutzeroberfläche 42 für optionale virtuelle oder tatsächliche Reward-Funktionen gespeichert werden, wie unten dargelegt, mit Bezug auf 5.
-
2 zeigt eine exemplarische Anzeigevorrichtung 140 mit einer Benutzeroberfläche 142. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung 140 ein Mobiltelefon sein, das in einer Hand 20 eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs 10 von 1 gehalten wird, während die Benutzeroberfläche 142 eine Touch-Screen-Ausführung der Anzeigevorrichtung 140 ist. Um an der Optimierung der Logik 30 zur Überwachung der Degeneration der Batterie von 1 teilzunehmen, kann der Fahrzeugführer einfach ein Symbol 22 berühren, um das Verfahren 100 einzuleiten. Das Symbol 22 kann mit beschreibendem Text gekennzeichnet sein, beispielsweise „Bereichssucher” oder „Kalibrierungsoptimierer”, oder mit einem beschreibenden Logo oder einer Darstellung, wie gezeigt, wobei das Symbol 22 und das zugrunde liegende Verfahren 100 gegebenenfalls als App verfügbar sind, die ein Fahrzeugführer auf die Steuerung 50 und/oder die interaktive Benutzeroberfläche 42 und/oder 142 herunterladen kann. Als Reaktion auf das Berühren des Symbols 22 identifiziert die Steuerung 50 danach den Fahr- oder Ladezyklus, zu dem unzureichende Leistungsdaten der Batterie vorliegen, oder der ältere oder „veraltete“ Daten hat, die den gegenwärtigen Zustand der Batterie 12 nicht mehr genau beschreiben.
-
Nichtbeschränkende exemplarische Aufgaben beinhalten das Verzögern des Aufladevorgangs der Batterie 12 für eine vorgegebene Dauer, mit einem On-Screen-Zeitgeber, der gegebenenfalls zur Erleichterung der Aufgabe verwendet wird, zeitweises Pausieren eines Aufladevorgangs an unterschiedlichen Stellen des Ladezyklus, um Leistungsdaten der Batterie bei verschiedenen Ladezuständen zu erfassen, oder Fahren einer bestimmten Strecke ohne Laden der Batterie 12, bis ein Batterieladestand ein bestimmtes Niveaus erreicht. Wie oben erwähnt, können einige Leistungsdaten der Batterie ohne eine bestimmte Aufforderung durch die Steuerung 50 nicht erfasst werden, angesichts der typischen Reichweitenängste oder des normalen Fahrverhaltens/Ladeverhaltens der Fahrzeugführer von Elektrofahrzeugen. Daher kann die Steuerung 50 den Fahrzeugführer auch auffordern, sich seines Zielorts und der nächsten Ladestation bewusst zu sein, bevor er eine vorgegebene Aufgabe annimmt, oder die Steuerung 50 kann proaktiv die Verfügbarkeit solcher Ladestationen als eine Bedingung zur Erstellung der Aufgabe berücksichtigen.
-
Bei Auswahl des Symbols 22, kann die Steuerung 50 dem Fahrzeugführer über die Benutzeroberfläche 42 und/oder 142 eine visuelle Anforderung anzeigen. Zum Beispiel kann ein Text angezeigt werden, wie „Ihre Aufgabe, sofern Sie diese annehmen, ist es, mindestens 4 aufeinanderfolgende Meilen ohne Abschalten Ihres Fahrzeugs zu fahren, und dann das Fahrzeug für mindestens 2 Stunden auszuschalten.” Der Fahrzeugführer kann dann ein Symbol „Annehmen” drücken, um die Erfassung der Leistungsdaten der Batterie entsprechend dieser Aufgabe einzuleiten. Gegebenenfalls wird dann der Fortschritt einer solchen exemplarischen Aufgabe angezeigt, beispielsweise, wie in 3 gezeigt, in welcher der vorgegebene Textbereich 32 einen geeigneten Text enthält, um den Fahrzeugführer über den Fortschritt der Aufgabe zu informieren.
-
Der vorgegebene Textbereich 32 kann mit geeignetem Text eingepflegt werden, beispielsweise „Aufgabe wird angenommen! Sie können beginnen. Verwenden Sie den Fortschrittsbalken unten, um Ihren Fortschritt zu verfolgen.” Eine Statusleiste 34, die sich neben dem vorgegebenen Textbereich 32 befindet, kann grafisch den Fortschritt der akzeptierten Aufgabe anzeigen, beispielsweise in Form einer allmählich gefüllten oder schattierten Statusleiste 34, die einen Bereich [0–X], wie gezeigt, aufweist, wobei „X” eine bestimmte Dauer, Fahrstrecke, oder ein anderes Ziel repräsentiert. Die Statusleiste 34 kann auf der Benutzeroberfläche 42 ausgeblendet werden, wenn die zugewiesene Aufgabe abgeschlossen ist, und die Textnachricht in dem vorgegebenen Textbereich 32 kann sich auf eine entsprechende Mitteilung ändern, wie „Aufgabe abgeschlossen! Sie haben erfolgreich Daten erfasst, die zur Verbesserung der Genauigkeit Ihrer Schätzvorrichtung für den Batteriezustand verwendet werden. Kehren Sie später zu dieser App zurück, für zukünftige Verbesserungsmöglichkeiten.”
-
Wenn der Fahrzeugführer eine zugewiesene Aufgabe nicht abschließen kann, nachdem er diese Aufgabe angenommen hat, kann eine andere Textnachricht angezeigt werden, beispielsweise, „Oops! „Ihre letzte Aufgabe wurde unterbrochen. Wir haben eine erfreuliche Nachricht: es steht eine andere Aufgabe zur Verfügung! Bitte drücken Sie auf „Annehmen”, um diese zu beginnen.” In diesem Fall kein die Steuerung 50 automatisch eine neue Aufgabe zuweisen, wie „Ladevorgang für mindestens 45 Minuten verzögern. Durch Drücken auf „Annehmen”, wird ihr Ladevorgang das nächste Mal automatisch 45 Minuten nach dem Anschließen der Batterie starten.” Die spezielle Aufgabe ist abhängig von den Daten, die für die jeweilige auszuwertende Batterie 12 veraltet sind oder fehlen.
-
Wie in der unteren rechten Ecke von 3 gezeigt, kann ein Symbol Details (D) auf dem Bildschirm 42 angezeigt werden. Durch die Auswahl des Symbols Details (D) können auf dem Bildschirm ausführlichere Informationen angezeigt werden, wobei zwei mögliche Beispiele in den 4A–B dargestellt werden; beide veranschaulichen ein Beispiel der zurückgelegten Meilen mit einer voll geladenen Batterie unter Verwendung eines Balkendiagramms mit einer Vielzahl von Balken 41 und den entsprechenden Indizien 39 oder 139 des gefüllten/ leeren Bereichs von jedem Balken 41, beispielsweise, Emoticons oder andere Komikfiguren, wie dargestellt. Jede Leiste 41 entspricht somit einer der Datenbins. Unter Bezugnahme auf die 4A–B, beispielsweise, kann die zurückgelegte Strecke in Datenbins unterteilt werden, beispielsweise, Fahrstreckenbereiche in Bezug zu einer vollständigen Ladung, wie dargestellt. Da Fahrzeugführer dazu neigen, innerhalb eines bestimmten Bereichs einer Heimladestation oder einer anderen bevorzugten Ladestation zu fahren, können einige Datenbins mit ausreichenden und aktuellen Daten eingepflegt werden, wobei die zufriedenstellende Datenmenge durch „S” in den 4A und 4B angezeigt wird. Befriedigende Bins können in einer Ausführungsform farbcodiert sein, beispielsweise durch Grünfärbung des S-Bereichs oder eine andere geeignete Farbe.
-
Wenn das Fahrzeug 10 in verschiedenen Bereichen oder Regionen des Batterieladezustands nicht betrieben wird, können die entsprechenden Datenbins gegebenenfalls über einen Zeitraum nicht genügend Daten zusammentragen, sodass die Daten entweder in Bezug auf die Menge oder ihre Aktualität unbefriedigend sind. Die unbefriedigende Datenmenge wird in 4A und 4B durch „U” angezeigt, und kann ebenfalls farbcodiert werden, beispielsweise grau. Optional können neu erfasste Daten aus der zuvor abgeschlossenen Aufgabe bzw. des zuvor abgeschlossenen Auftrags, beispielsweise wie angezeigt, durch „N” dargestellt werden. Zusätzliche Symbole 31, 33, und 35 können auf der Benutzeroberfläche 42 angeordnet sein, damit der Fahrzeugführer den Bereich verlassen und zu einer anderen Anwendung wechseln kann, wie Audio-, Telefon, oder Navigationsbildschirme. Die Symbole 36 und 38 können verwendet werden, um andere mögliche Details oder Verlaufsbildschirme auszuwählen, oder ein optionales, interaktives, virtuelles oder tatsächliches Reward Feature einzugeben, ein Beispiel hierfür wird gezeigt in 5.
-
Unter Bezugnahme auf 5, kann der Fahrzeugführer des Fahrzeugs 10 von 1 optional belohnt oder animiert werden, an der Erfassung von Leistungsdaten der Batterie teilzunehmen, um diese in einer Vielzahl von Arten für die Logik 30 zur Überwachung der Degeneration der Batterie zu verwenden. Beispielsweise kann die Steuerung 50 programmiert werden, um ein reales oder virtuelles Reward Feature als Reaktion auf die Beendigung einer zugeordneten Aufgabe anzuzeigen. Beispielhaft kann der Fahrzeugführer das Bild eines virtuellen Objekts 60 präsentiert bekommen, z. B. ein Fahrzeug, wie gezeigt, das der Fahrzeugführer durch das Abschließen der zugewiesenen Aufgabe allmählich anpassen kann. Das Abschließen einer Aufgabe kann mit einer vorbestimmten Anzahl von Punkten (Cr) belohnt werden, deren Gesamtzahl wie in 62 angezeigt werden kann. Der Fahrzeugführer kann dann die zuerkannten Punkte gegen eine virtuelle Komponente 64 austauschen. Virtuelle Komponenten 64 erfordern den Austausch einer entsprechenden Anzahl von Punkten, und können für das nicht-beschränkende exemplarische, virtuelle Fahrzeug, das in 5 gezeigt wird, beispielsweise neue Felgen, Racingstreifen, Flammen, oder andere Aufkleber, Spoiler, Leuchten, Fahrwerk, getönte Scheiben, Markenembleme oder andere Komponenten beinhalten. Der Fahrzeugführer kann eine gewünschte Farbe 66 auswählen, indem er eine Liste mit Farbkacheln 66A–F durchblättert, die jeweils eine unterschiedliche Farbe haben. Es kann ein Symbol 47 für die „Beschaffung” einer ausgewählten Komponente der virtuellen Komponenten 64 angezeigt werden, und ein Symbol „Zurück” 37 kann angezeigt werden, damit der Fahrzeugführer wieder zum vorherigen Bildschirm zurückkehren kann.
-
Andere mögliche Ausführungsformen von 5 kann man sich innerhalb des Umfangs der Offenbarung bildhaft vorstellen. In einer möglichen alternativen Ausführungsform, können die Punkte (Cr) in Dienste oder Produktrabatte ausgetauscht werden, wie beispielsweise ein vergünstigter Fahrzeugservice oder ein Preisnachlass im Restaurant. Die virtuellen Komponenten 64 können Komponenten eines Nicht-Fahrzeug-Systems sein, wie beispielsweise ein Gegenstand oder ein anpassbares Avatar in anderen Ausführungsformen. Nichtbeschränkende Beispiele derartiger Objekte oder Charaktere können Gebäude, Personen, Cartoonfiguren und dergleichen sein, die in dem Maße, wie der Fahrzeugführer zugeordnete Aufgaben abschließt, alle allmählich bestückt oder mit geeigneten virtuellen Komponenten 64 ausgestattet werden, beispielsweise mit Bekleidung oder Komponenten.
-
6 zeigt eine Ausführungsform des Verfahrens 100 zur Ausführung durch die Steuerung 50. Wie oben erwähnt, ist die Steuerung 50 programmiert, um vorgegebene „Datenbins” zu identifizieren, die durch Ladezustandsbereiche katalogisiert sind, die von der Logik 30 zur Überwachung der Degeneration der Batterie verwendet werden können, und fehlende und/oder veraltete Leistungsdaten der Batterie haben, und um einen Fahrzeugführer über die interaktive Benutzeroberfläche 42 bzw. 142 automatisch dazu aufzufordern, eine zugewiesene Aufgabe entsprechend den erkannten Datenbins auszuführen. Die Steuerung 50 zeichnet dann nach Abschluss der zugewiesenen Aufgabe die gemessenen Leistungsparameter der Batterie 12 auf, und verwendet die aufgezeichneten, gemessenen Leistungsparameter zur Abschätzung des Zustands der Batterie 12 mithilfe der Logik 30 zur Überwachung der Degeneration der Batterie.
-
Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens 100 beginnt mit Schritt S102, worin die Steuerung 50 von 1 ermittelt, ob die Leistungsdaten der Batterie, die der Logik 30 zur Überwachung der Degeneration der Batterie zur Verfügung stehen, vollständig sind, d.h., es fehlen keine Daten und die Daten sind nicht veraltet. Schritt S102 kann die Auswertung einer Vielzahl von Batterie-Datenbins umfassen, die jeweils einem vorbestimmten Ladezustandsbereich entsprechen, um zu bestimmen, ob für jeden Datenbin genügend Leistungsdaten für die Batterie erfasst wurden, und ob die Daten des Datenbins innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer und somit zeitnah erfasst wurden. Das heißt, Daten, die in einem speziellen Datenbin erfasst wurden, als die Batterie 12 neu war, z. B. eine Leerlaufspannung der Batterie 12 an einem exemplarischen Datenbin von 0–5 % Ladezustand, oder nach einer Fahrstrecke von 0 bis 5 Meilen seit der Vollladung, kann ein paar Jahre später, wenn die Batterie 12 gealtert ist, nicht zweckmäßiger die Ladekapazität der Batterie voraussagen. Daher kann die Steuerung 50 die vorhandenen Daten mit dem Altersschwellenwert und anderen Ziel-Schwellenwerte vergleichen, um zu bestimmen, ob die der Logik 30 zur Überwachung der Degeneration der Batterie zur Verfügung stehenden Leistungsdaten der Batterie vollständig sind. Schritt S102 kann in einer Schleife wiederholt werden, wenn die Leistungsdaten der Batterie vollständig sind, wobei das Verfahren 100 zu Schritt S104 weiter geht, wenn ein beliebiger Teil der Leistungsdaten der Batterie durch die Steuerung 50 als unvollständig oder unbefriedigend ermittelt wird, beispielsweise, durch eine Markierung mit „U” im Beispiel der Meilen-basierten Datenbins der 4A–B.
-
Schritt S104 kann das Erfassen des Auswählens von Symbol 22 von 2 beinhalten, das wiederum über die interaktive Benutzeroberfläche 42 bzw. 142 angezeigt werden kann. Schritt S102 kann wiederholt werden, wenn der Fahrzeugführer das Symbol 22 nicht auswählt, oder auf andere Weise seine Bereitschaft zur Teilnahme einer interaktiven Erfassung von zusätzlichen Leistungsdaten der Batterie gemäß dem Verfahren 100 anzeigt. Das Verfahren 100 geht weiter zu Schritt S106, sobald der Fahrzeugführer das Symbol 22 auswählt.
-
Bei Schritt S106 erstellt die Steuerung 50 und/oder die interaktive Benutzeroberfläche 42, 142 automatisch eine Aufgabe entsprechend eines unbefriedigenden Datenbins, die dann als Aufforderung an den Fahrzeugführer übermittelt wird. So kann die zugewiesene Aufgabe beispielsweise eine Fahraufgabe sein, in welcher der Fahrzeugführer angewiesen wird das Fahrzeug über eine vorbestimmte Strecke zu fahren, um die Batterie bis zu einem vorbestimmten Ladezustand zu entladen, und/oder das Fahrzeug 10 für eine vorgegebene Zeitdauer zu verlassen. Die Aufgabe kann eine Ladeaufgabe sein, bei welcher der Fahrzeugführer angewiesen wird, die Batterie 12 nicht zu laden, oder eine Verzögerung des Aufladevorgangs der Batterie 12 durch eine vorgegebene Zeit nach Anschließen der Batterie 12 zu genehmigen. Optional kann eine Freisprecheinrichtung verwendet werden, sodass, neben der Anzeige von Text, Sprachansagen erfolgen, die mithilfe sprachaktivierter Technik auf Sprachbefehle reagieren, wie in der Technik wohl bekannt. Es kann Werbung als Teil der Aufforderung angezeigt werden, beispielsweise, um den Fahrzeugführer an einen bestimmten Standort zu leiten, eventuell in Verbindung mit einer Ortssuche. Das Verfahren 100 geht dann über zu Schritt S108.
-
Schritt S108 beinhaltet das Ermitteln, ob der Fahrzeugführer die Aufgabenaufforderung von Schritt S106 angenommen hat, z. B. durch Erfassen einer Toucheingabe auf dem Anzeigeschirm 42 bzw. 142. Wenn der Fahrzeugführer die Aufgabe ablehnt, kann das Verfahren 100 zu Schritt S106 zurückkehren und eine andere Aufgabe auswählen, oder das Verfahren 100 im Ermessen des Fahrzeugführers beenden. Das Verfahren 100 geht weiter zu Schritt S110, sobald der Fahrzeugführer die Aufgabe angenommen hat.
-
Bei Schritt S110 sammelt die Steuerung 50 Leistungsdaten der Batterie für den zugehörigen Datenbin, entsprechend der in Schritt S108 angenommenen Aufgabe. Schritt S110 kann die Verarbeitung der Informationen von den Batteriesensoren SX aus 1 beinhalten, und dabei Daten zur Leerlaufspannung oder andere geeignete Daten erfassen, um die Daten eines bisher zu wenig genutzten Datenbins zu „füllen” oder zu aktualisieren. Schritt S110 kann die Schätzung der verbleibenden Energie oder eines anderen Zustands der Batterie 12 beinhalten, unter Verwendung der von den Batteriesensoren SX aufgezeichneten, gemessenen Leistungsdaten der Batterie, unter Verwendung der Logik 30 zur Überwachung der Degeneration der Batterie, und danach Ausführen einer Steuermaßnahme in Bezug auf das Fahrzeug 10 oder eines anderen Systems, das die Batterie 12 verwendet, unter Verwendung des abgeschätzten Zustands. Exemplarische Steuermaßnahmen können das Anzeigen einer geschätzten, elektrischen Reichweite über die Benutzeroberfläche 42 bzw. 142 beinhalten, wodurch die Reichweitenängste des Fahrzeugführers gemindert werden, oder Steuern des Antriebs des Fahrzeugs 10 in einer besonderen Weise, unter Verwendung der geschätzten, elektrischen Reichweite, z. B. durch Ändern der Betriebsart oder der Kombination von elektrischem und Brennstoff-erzeugtem Drehmoment. Das Verfahren 100 kann dann zu Schritt S106 zurückkehren und mit einer neuen Aufgabe wiederholt werden, beziehungsweise im Ermessen des Bedieners das Verfahren beenden.
-
Mit dem Verfahren 100, wie oben beschrieben, kann ein Fahrzeugführer auf neue Möglichkeiten aufmerksam gemacht werden, zum Abschließen von Zielen oder Aufgaben, die letztendlich die Genauigkeit der Vorhersagealgorithmen des Batteriezustands optimieren, der für die Ermittlung der EV-Reichweite verwendet wird. Der Ansatz könnte mit einer Fähigkeit zum Anwenden von Informationen auf die Zuweisung der Aufgaben weiter angepasst werden. Beispielsweise, kann ein Fahrzeugführer gegebenenfalls am Abend eines Wochentag am Ende eines typischen Arbeitstags reizvolle Ausflugsfahrten angezeigt bekommen, wie „Probieren Sie das Restaurant in der Innenstadt von Milford”, oder „Ein herrlicher Tag für einen Ausflug in den Kensingtonpark.” Der Fahrzeugführer könnte angewiesen werden, etwas außerhalb seiner Routine zu machen, beispielsweise die Batterie 12 nahezu vollständig zu Entleeren, bevor er sie am Ende des Tags anschließt.
-
Bei einer alternativen Ausführungsform, wenn der Fahrzeugführer eine Ortssuche durchführt, können die durch die Steuerung 50 zugeordneten Ziele oder Aufgaben in Verbindung mit den Parametern der Ortssuche zugeordnet werden. Wenn ein Fahrzeugführer zum Beispiel ein besonderes Restaurant sucht, könnte die Steuerung die Aufgabe bei Schritt S106 beispielsweise in der Form „Fahren Sie zum Restaurant X am Standort Y” zuweisen, um den Fahrzeugführer dazu zu veranlassen, eine bestimmte Strecke zu fahren, sodass gewährleistet ist, dass der Fahrzeugführer das Restaurant seiner Wahl besuchen kann, und er dennoch seine zugewiesene Aufgabe abschließt. Zur Erleichterung der Aufgabe kann die Steuerung 50 programmiert werden, um über die interaktive Benutzeroberfläche 42, 142 als Teil der Aufgabenaufforderung eine Werbung anzuzeigen. Beispielsweise könnte die Steuerung 50 eine Werbung anzeigen, einhergehend mit der Ortssuche, und den Fahrzeugführer ermutigen, etwas weiter zu fahren, oder vielleicht eine andere Einrichtung zu besuchen, je nach der zugewiesenen Aufgabe. Eine derartige Ausführungsform könnte eine Monetisierung des Verfahrens 100 ermöglichen, zusätzlich zu einer erleichterten Optimierung der Logik 30 zur Überwachung der Degeneration der Batterie.
-
Während die besten Arten zur Ausführung der Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, werden Fachleute auf dem Gebiet, auf das sich diese Offenbarung bezieht, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen erkennen, die innerhalb des Schutzumfangs der hinzugefügten Ansprüche liegen. Es ist beabsichtigt, dass alle in der obigen Beschreibung enthaltenen und/oder in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Gegenstände als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu interpretieren sind.
