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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Diese Offenbarung betrifft ein System und Verfahren zum Auswählen einer Ladequelle für ein Elektrofahrzeug. In einem Beispiel wird das Batteriepack des Elektrofahrzeugs durch eine Energiegewinnungsvorrichtung, wie etwa ein Solarpanel oder eine Windturbine, geladen.
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Der Bedarf nach einer Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und des Schadstoffausstoßes von Automobilen ist hinlänglich bekannt. Deshalb werden Fahrzeuge entwickelt, welche die Abhängigkeit von Verbrennungsmotoren verringern oder vollständig beseitigen. Elektrofahrzeuge sind ein Typ von Fahrzeugen, die zu diesem Zweck entwickelt werden. Im Allgemeinen unterscheiden sich Elektrofahrzeuge dadurch von konventionellen Kraftfahrzeugen, dass sie selektiv durch eine oder mehrere batteriebetriebene elektrische Maschinen angetrieben werden. Konventionelle Kraftfahrzeuge sind im Gegensatz dazu vollständig auf einen Verbrennungsmotor angewiesen, um das Fahrzeug anzutreiben.
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Ein Hochspannungsbatteriepack versorgt die elektrischen Maschinen und anderen elektrischen Verbraucher des Elektrofahrzeugs in der Regel mit Energie. Das Batteriepack schließt eine Mehrzahl von Batteriezellen ein, die regelmäßig geladen werden müssen, um die zum Antreiben dieser Verbraucher benötigte Energie wieder aufzufüllen. Einige bekannte Systeme laden das Batteriepack aus einem Stromnetz. Andere bekannte Systeme laden das Batteriepack durch das Gewinnen von Energie aus Quellen der Umwelt, wie etwa aus Sonne oder Wind.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein Verfahren nach einem Beispielaspekt der vorliegenden Offenbarung schließt unter anderem Laden eines Batteriepacks eines Elektrofahrzeugs unter Verwendung einer Menge an gewonnener Energie aus einer Energiegewinnungsvorrichtung und einer Menge an Energie aus einem Netz ein. Die Menge der gewonnenen Energie wird auf Grundlage mindestens eines Wetterberichts vorhergesagt.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorangegangenen Verfahrens schließt das Verfahren Bewerten des Wetterberichts während des Ladens des Batteriepacks und Anpassen der entsprechenden Mengen an gewonnener Energie und Energie aus dem Netz ein, die zum Laden des Batteriepacks auf Grundlage einer Änderung im Wetterbericht beitragen.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Verfahren schließt das Verfahren ferner intermittierendes Laden des Batteriepacks aus dem Netz ein.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Verfahren schließt das Verfahren ferner Bewerten von Wetterbedingungen, denen das Elektrofahrzeug während des Ladens des Batteriepacks ausgesetzt ist, und Anpassen der entsprechenden Mengen an gewonnener Energie und Energie aus dem Netz ein, die zum Laden des Batteriepacks auf Grundlage der Wetterbedingungen, denen das Fahrzeug ausgesetzt ist, beitragen.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Verfahren werden die Wetterbedingungen auf Grundlage von Informationen von mindestens einem Sensor bewertet, der am Elektrofahrzeug angebracht ist.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Verfahren stellt mindestens eine am Elektrofahrzeug angebrachte Energiegewinnungsvorrichtung den mindestens einen Sensor bereit.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Verfahren wird die Menge an gewonnener Energie aus mindestens einer am Elektrofahrzeug angebrachten Energiegewinnungsvorrichtung gewonnen.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Verfahren schließt die mindestens eine Energiegewinnungsvorrichtung mindestens eines aus einem Solarpanel und einer Windturbine ein.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Verfahren sind ein Solarpanel und eine Windturbine am Elektrofahrzeug angebracht.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Verfahren wird der Wetterbericht anhand von Informationen aus einer mobilen Vorrichtung bereitgestellt, die mit dem Elektrofahrzeug verbunden ist.
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Ein System für ein Elektrofahrzeug nach einem Beispielaspekt der vorliegenden Offenbarung schließt unter anderem mindestens eine Energiegewinnungsvorrichtung, ein Batteriepack, das von der mindestens einen Energiegewinnungsvorrichtung selektiv geladen wird, und eine Steuerung ein. Die Steuerung ist konfiguriert, um eine Menge an Energie vorauszusagen, die aus der mindestens einen Energiegewinnungsvorrichtung auf Grundlage eines Wetterberichts gewonnen werden kann. Die Steuerung ist ferner konfiguriert, um das Batteriepack unter Verwendung einer Menge an Energie aus der mindestens einen Energiegewinnungsvorrichtung zu laden.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorangegangenen Systems ist die Steuerung konfiguriert, um den Wetterbericht während des Ladens des Batteriepacks zu bewerten, und ist die Steuerung konfiguriert, um die Menge an Energie aus der mindestens einen Energiegewinnungsvorrichtung auf Grundlage einer Änderung im Wetterbericht anzupassen.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Systeme ist die Steuerung konfiguriert, um das Batteriepack intermittierend aus einem Netz zu laden.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Systeme ist die Steuerung konfiguriert, um Wetterbedingungen, denen das Elektrofahrzeug während des Ladens des Batteriepacks ausgesetzt ist, zu bewerten, und ist die Steuerung konfiguriert, um die Menge an Energie aus der mindestens einen Energiegewinnungsvorrichtung auf Grundlage der Wetterbedingungen, denen das Fahrzeug ausgesetzt ist, anzupassen.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Systeme schließt das System mindestens einen Sensor ein. Ferner werden die Wetterbedingungen, denen das Elektrofahrzeug ausgesetzt ist, auf Grundlage von Informationen von dem mindestens einen Sensor bewertet.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Systeme stellt die mindestens eine Energiegewinnungsvorrichtung den mindestens einen Sensor bereit.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Systeme ist die mindestens eine Energiegewinnungsvorrichtung am Elektrofahrzeug angebracht.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Systeme schließt die mindestens eine Energiegewinnungsvorrichtung mindestens eines aus einem Solarpanel und einer Windturbine ein.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Systeme sind ein Solarpanel und eine Windturbine am Elektrofahrzeug angebracht.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorangegangenen Systeme wird der Wetterbericht anhand von Informationen aus einer mobilen Vorrichtung bereitgestellt, die mit dem Elektrofahrzeug verbunden ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 veranschaulicht schematisch einen Antriebsstrang eines Elektrofahrzeugs.
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2 veranschaulicht ein Elektrofahrzeug mit Energiegewinnungsvorrichtungen.
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3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispielverfahren dieser Offenbarung darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Diese Offenbarung betrifft ein System und Verfahren für ein Elektrofahrzeug, das eine Steuerung einschließt, die konfiguriert ist, um eine Menge an gewonnener Energie vorherzusagen (d. h. Energie, die aus den Umweltbedingungen gewonnen wir), die zum Laden eines Batteriepacks des Elektrofahrzeugs beitragen kann. Unter Verwendung dieser Vorhersage, die mindestens teilweise auf einem Wetterbericht beruht, kann das Batteriepack des Elektrofahrzeugs geladen werden, ohne einzig von Energie abzuhängen, die aus einem Stromversorgungsnetz bezogen wird. Ferner kann das Batteriepack, wenn die vorhergesagte Menge an gewonnener Energie nicht ausreicht, um das Batteriepack zu laden, immer noch rechtzeitig geladen werden, indem sowohl auf gewonnene Energie als auch auf Netzenergie gesetzt wird.
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1 veranschaulicht schematisch einen Antriebsstrang 10 eines Elektrofahrzeugs, wie etwa des Elektrofahrzeugs 12 (2). Obwohl als ein batteriebetriebenes Elektrofahrzeug (BEV) dargestellt, versteht sich, dass die hier beschriebenen Konzepte nicht auf BEV beschränkt sind und sich auf andere Elektrofahrzeuge, unter anderem Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (PHEV), erstrecken könnten. Daher könnte das Elektrofahrzeug 12, obwohl dies in dieser Ausführungsform nicht dargestellt ist, mit einem Verbrennungsmotor ausgerüstet sein, der entweder allein oder in Kombination mit anderen Energiequellen eingesetzt werden kann, um das Elektrofahrzeug 12 anzutreiben.
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Der in 1 dargestellte Antriebsstrang 10 ist stark schematisch und soll diese Offenbarung nicht einschränken. Verschiedene zusätzliche Komponenten könnten alternativ oder zusätzlich vom Antriebsstrang 10 innerhalb des Geltungsbereichs dieser Offenbarung eingesetzt werden.
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In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist das Elektrofahrzeug 12 ein vollelektrisches Fahrzeug, das einzig durch elektrischen Strom, wie etwa von einer elektrischen Maschine 20, ohne jegliche Unterstützung eines Verbrennungsmotors, angetrieben wird. Die elektrische Maschine 20 kann als ein elektrischer Motor, ein elektrischer Generator oder beides betrieben werden. Die elektrische Maschine 20 empfängt elektrischen Strom und stellt eine Abgabedrehleistung bereit. Die elektrische Maschine 20 kann mit einem Getriebekasten 22 zum Anpassen des Abtriebsdrehmoments und der Geschwindigkeit der elektrischen Maschine 20 durch ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis verbunden sein. Der Getriebekasten 22 ist mit einen Satz Antriebsräder 24 durch eine Abtriebswelle 26 verbunden. Ein Hochspannungsbus 28 verbindet die elektrische Maschine 20 elektrisch mit einem Batteriepack 30 durch einen Wechselrichter 32. Die elektrische Maschine 20, der Getriebekasten 22 und der Wechselrichter 32 können gemeinsam als ein Getriebe 34 bezeichnet werden.
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Das Batteriepack 30 ist eine beispielhafte Batterie eines Elektrofahrzeugs. Das Batteriepack 30 kann ein Hochspannungsantriebsbatteriepack sein, das eine Mehrzahl von Batteriebaugruppen 36 (d. h. Batterieanordnungen oder Gruppen von Batteriezellen) einschließt, die in der Lage sind, elektrischen Strom abzugeben, um die elektrische Maschine 20 und/oder andere elektrische Verbraucher des Elektrofahrzeugs 12 zu betreiben. Andere Arten von Energiespeichervorrichtungen und/oder Ausgabevorrichtungen können ebenfalls verwendet werden, um das Elektrofahrzeug 12 mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Der Antriebsstrang 10 kann zusätzlich eine Steuerung 56 zum Überwachen und/oder Steuern verschiedener Aspekte des Antriebsstrangs 10 und des dazugehörigen Elektrofahrzeugs 12 einschließen. Die Steuerung 56 schließt Elektronik, Software oder beides ein, um die erforderlichen Steuerfunktionen zum Betreiben des Elektrofahrzeugs 12 auszuführen.
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In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist die Steuerung 56 eine Kombination aus Fahrzeugsystemsteuerung und Antriebsstrangsteuermodul (VSC/PCM). Obwohl sie als eine einzelne Vorrichtung dargestellt ist, kann die Steuerung 56 mehrere Steuerungen in Form mehrerer Hardware-Vorrichtungen oder mehrere Software-Steuerungen innerhalb eines oder mehrerer Hardware-Vorrichtungen einschließen. Ein Controller Area Network (CAN) 59 ermöglicht der Steuerung 56, mit den verschiedenen Komponenten des Elektrofahrzeugs 12 zu kommunizieren.
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Wie vorstehend erwähnt, kann das Elektrofahrzeug 12 ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) oder ein batteriebetriebenes Elektrofahrzeug (BEV) sein. In diesen Beispielen muss das Batteriepack 30 regelmäßig geladen werden. In 1 steht das Batteriepack 30 mit einem Ladegerät 60 in Kommunikation, das auf die Anweisungen der Steuerung 56 reagiert, selektiv das Batteriepack 30 aus einer Netzstromquelle 62 zu laden.
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Das Ladegerät 60 kann einen Ladeanschluss einschließen, der sich an Bord des Elektrofahrzeugs 12 befindet und konfiguriert ist, um ein Stromkabel aufzunehmen, das mit der Netzstromquelle 62 verbunden ist, und dann den Strom an das Batteriepack 30 zum Laden des Batteriepacks 30 abzugeben. Das Ladegerät 60 kann außerdem mit Leistungselektronik ausgestattet sein, die verwendet wird, um von der Netzstromquelle 62 erhaltenen Wechselstrom in Gleichstrom zum Laden der Energiespeichervorrichtungen des Batteriepacks 30 umzuwandeln. Das Ladegerät 60 kann eine oder mehrere konventionelle Spannungsquellen von der externen Stromversorgung unterbringen (z. B. 110 Volt, 220 Volt etc.).
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Zusätzlich zur Netzstromquelle 62 kann das Batteriepack 30 außerdem selektiv durch eine oder mehrere Energiegewinnungsvorrichtungen 64 geladen werden. In dieser Offenbarung schließen die Energiegewinnungsvorrichtungen Vorrichtungen ein, die konfiguriert sind, um Energie aus Umweltbedingungen, wie beispielsweise Sonne oder Wind, zu gewinnen. Die Steuerung 56 ist konfiguriert, um selektiv Strom aus den Energiegewinnungsvorrichtungen 64 abzugeben, um das Batteriepack 30 zu laden.
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2 veranschaulicht ein Beispielelektrofahrzeug 12, das zwei Energiegewinnungsvorrichtungen 64 einschließt. In diesem Beispiel schließt das Beispielelektrofahrzeug ein Solarpanel 66 und eine Windturbine 68 ein. Das Solarpanel 66 ist an einem Dach 70 des Elektrofahrzeugs 12 angebracht und schließt eine Mehrzahl von Photovoltaikzellen 72 ein, die konfiguriert sind, um Sonnenenergie in Elektrizität umzuwandeln. Die Beispielwindturbine 68 schließt mindestens ein Schaufelrad 74 ein. Die Beispielwindturbine 68 wird selektiv eingesetzt, wenn das Elektrofahrzeug 12 gestoppt ist, und ist in einer Luke 75 des Dachs 70, z. B., wenn sich das Elektrofahrzeug 12 bewegt, eingefahren. Wenn eingefahren, ist die Windturbine 68 mit dem Dach 70 bündig oder befindet sich unter einer Tür, die mit dem Dach 70 des Elektrofahrzeugs 12 bündig ist, um den Luftwiderstand zu reduzieren. In einem anderen Beispiel ist die Windturbine 68 fest am Elektrofahrzeug angebracht und wird eine Rohrleitung selektiv geöffnet und geschlossen, um Luft zur Windturbine 68 zu leiten. Während hier zwei Beispielwindturbinen erläutert werden, erstreckt sich diese Offenbarung auf andere Arten von Windturbinen. Die Windturbine 68 ist konfiguriert, um kinetische Energie aus Wind in Elektrizität umzuwandeln. Die durch die Energiegewinnungsvorrichtungen 64 gewonnene Elektrizität kann verwendet werden, um das Batteriepack 30 zu laden. Ferner könnte das Elektrofahrzeug 12, während das Elektrofahrzeug 12 in 2 nur eine Windturbine 68 einschließt, zusätzliche Windturbinen einschließen.
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Diese Offenbarung ist nicht auf Gewinnungsvorrichtungen für Sonnen- und Windenergie beschränkt. Ferner erschreckt sich diese Offenbarung, während das Elektrofahrzeug 12 sowohl ein Solarpanel 66 als auch eine Windturbine 68 einschließt, auf Elektrofahrzeuge, die nur eine Energiegewinnungsvorrichtung einschließen. Diese Offenbarung erstreckt sich ebenso auf Elektrofahrzeuge, die drei oder mehr Energiegewinnungsvorrichtungen einschließen.
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Die Steuerung 56 ist konfiguriert, um Anweisungen an die verschiedenen Komponenten des Antriebsstrangs 10 bereitzustellen, um das Batteriepack 30 selektiv unter Verwendung von Strom aus der Netzstromquelle 62, den Energiegewinnungsvorrichtungen 64 oder beiden zu laden. In einem Beispiel teilt die Steuerung 56 Ladeaufgaben zwischen der Netzstromquelle 62 und den Energiegewinnungsvorrichtungen 64 auf Grundlage einer vorausgesagten Menge an Energie zu, die durch die Energiegewinnungsvorrichtungen 64 über einen Zeitraum gewonnen werden kann. In einem Beispiel macht die Steuerung 56 diese Vorhersage mindestens teilweise auf Grundlage eines Wetterberichts.
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1 veranschaulicht schematisch die einen Wetterbericht 76 empfangende Steuerung 56. Die Steuerung 56 kann den Wetterbericht vom Smartphone eines Benutzers empfangen, das mit dem Elektrofahrzeug 12 beispielsweise über ein Fahrzeug-Infotainment-System verbunden sein kann. Alternativ kann ein Wetterbericht 76 der Steuerung 56 auf andere bekannte Weise, wie etwa über einen Satellitenwetterdienst, direkt bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Steuerung 56 einen webbasierten Server einschließen oder damit in Kommunikation stehen. Ein solches Beispiel schließt Travel Link® ein, der ein Satellitenwetterdienst ist, der von SiriusXM angeboten wird. Der Wetterbericht 64 kann außerdem über einen Mobilfunkmasten oder eine andere bekannte Kommunikationstechnik kommuniziert werden. In diesem Fall kann die Steuerung 56 einen Sendeempfänger für bidirektionale Kommunikation mit dem Mobilfunkmasten einschließen.
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Die Steuerung 56 steht ferner mit einer Mehrzahl von Sensoren 78 in Kommunikation. Die Steuerung 56 nutzt Informationen von den Sensoren 78, um zu ermitteln, ob das Elektrofahrzeug 12 tatsächlich den vom Wetterbericht 76 vorhergesagten Wetterbedingungen ausgesetzt ist. Beispielsweise, falls der Wetterbericht 76 anzeigt, dass es eine relativ hohe Sonneneinstrahlung (z. B. wenig Bewölkung und/oder einen relativ hohen Ultraviolett-(UV)-Index) über einen Zeitraum geben wird, das Fahrzeug aber in einer Garage geparkt ist, nutzt die Steuerung 56 Informationen von den Sensoren 78, um zu ermitteln, dass das Elektrofahrzeug 12 trotz des Wetterberichts keiner Sonne ausgesetzt ist. In einem anderen Beispiel kann der Wetterbericht 76 angeben, dass es ausreichend Sonne und Wind zum Laden geben wird, doch das Elektrofahrzeug 12 könnte unter einem Baum geparkt sein. In diesem Fall würde die Steuerung 56 die Informationen von den Sensoren 78 nutzen, um zu ermitteln, dass die Sonneneinstrahlung trotz des Wetterberichts begrenzt sein wird.
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In einem Beispiel werden die Sensoren 78 von den Energiegewinnungsvorrichtungen 64 selbst bereitgestellt. Beispielsweise gewinnen das Solarpanel 66 und die Windturbine 68 Energie im Verhältnis zur Sonnen- bzw. Windeinwirkung. Daher ist die Steuerung 56 konfiguriert, um die Wetterbedingungen, denen das Elektrofahrzeug 12 ausgesetzt ist, anhand der Menge an Energie zu ermitteln, die vom Solarpanel 66 und der Windturbine 68 gewonnen wird. Andere Sensoren am Elektrofahrzeug 12 können der Steuerung 56 Informationen bereitstellen, die die Wetterbedingungen erkennen lassen. Ferner kann das Elektrofahrzeug 12 zusätzliche zweckbestimmte Wettersensoren einschließen, die verwendet werden, um die Echtzeit-Wetterbedingungen, denen das Elektrofahrzeug 12 ausgesetzt ist, zu ermitteln.
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3 veranschaulicht ein Beispielverfahren 100, bei dem die Steuerung 56 eine Quelle zum Laden des Batteriepacks 30 auswählen kann. Insbesondere kann die Steuerung 56 unter Verwendung des Verfahrens 100 Ladeaufgaben zwischen der Netzstromquelle 62 und den Energiegewinnungsvorrichtungen 64 zuteilen.
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Im Verfahren 100 ermittelt die Steuerung 56 bei 101 zunächst, ob das Elektrofahrzeug „angeschlossen“ ist. In dieser Offenbarung bedeutet „angeschlossen“, dass das Elektrofahrzeug 12 ans Stromnetz angeschlossen ist. Insbesondere ist die Netzstromquelle 60 durch das Ladegerät 62 an das Batteriepack 30 gekoppelt. Ferner ermittelt die Steuerung 56 bei 102 den Ladestatus (SOC) des Batteriepack 30. Ermittelt die Steuerung bei 104, dass der Ladestatus unter der vorgegebenen Schwelle liegt, ermittelt die Steuerung 56 dann bei 106 die Zeit, die zum Laden zur Verfügung steht.
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Die Steuerung 56 kann die Zeit, die zum Laden zur Verfügung steht, auf Grundlage einer Eingabe eines Benutzers ermitteln. Beispielsweise kann der Benutzer, wenn der Benutzer das Auto über Nacht geparkt hat, angeben, dass eine relativ lange Ladezeit zulässig ist. Bei einer längeren Ladedauer hat die Steuerung 56 zusätzliche Möglichkeiten, um gewonnene Energie zu nutzen, statt Energie aus der Netzstromquelle 62 zu beziehen. Andererseits würde, falls die zum Laden verfügbare Zeit weniger als oder gleich der Zeit ist, die für das Netz benötigt wird, plus etwaige verfügbare gewonnene Energie, um die Batterie vollständig zu laden, dann der gesamte Netzstrom die gesamte Zeit über angelegt sein. Mit anderen Worten, die Steuerung 56 kann derart programmiert sein, dass die Energiegewinnungsvorrichtungen 64 nicht genutzt werden, falls dies zu erheblich längerer Ladedauer führen würde.
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Die Steuerung 56 empfängt bei 108 außerdem einen Wetterbericht 76. Bei 110 empfängt die Steuerung 56 ferner Echtzeit-Wetterbedingungen, denen das Elektrofahrzeug 12 ausgesetzt ist, aus Informationen von den Sensoren 78. Als nächstes sagt die Steuerung 56 bei 112 eine Menge an gewonnener Energie vorher, die zum Laden des Batteriepacks 30 während der zum Laden zur Verfügung stehenden Zeit beitragen kann. Falls die Steuerung 56 beispielsweise ermittelt, dass vier (4) Stunden zum Laden zur Verfügung stehen, berücksichtigt die Steuerung 56 den Wetterbericht während der nächsten vier (4) Stunden. In einem Beispiel beruht die Vorhersage auf der zum Laden verfügbaren Zeit, dem Wetterbericht und den Echtzeit-Wetterbedingungen.
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Falls der Wetterbericht 76 anzeigt, dass es beispielsweise wenig Bewölkung und/oder einen relativ hohen UV-Index geben wird, und die Informationen von den Sensoren 78 anzeigen, dass das Elektrofahrzeug 12 den Umweltbedingungen in ausreichendem Maße ausgesetzt ist, kann die Steuerung 56 anfangs voraussagen, dass das Batteriepack 30 unter Verwendung von durch die Energiegewinnungsvorrichtungen 64 gewonnener Energie vollständig geladen werden kann. Ferner kann die Steuerung 56, falls der Wetterbericht 76 anzeigt, dass relativ hohe Windgeschwindigkeiten erwartet werden, zu derselben Schlussfolgerung kommen. In diesen Fällen ermittelt die Steuerung 56 bei 114, dass das Batteriepack 14 unter Verwendung gewonnener Energie und ohne Zurückgreifen auf die Netzstromquelle 62 geladen werden kann. Somit wird das Batteriepack 30 bei 116 anfangs unter alleiniger Verwendung von durch die Energiegewinnungsvorrichtungen 64 gewonnener Energie geladen.
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Falls der Wetterbericht 74 andererseits anzeigt, dass das Batteriepack 30 unter Verwendung von Energie aus den Energiegewinnungsvorrichtungen 64 vollständig geladen werden kann, wird das Batteriepack 30 bei 118 geladen, indem ein Teil der Ladeaufgaben an die Energiegewinnungsvorrichtungen 64 und der Rest der Ladeaufgaben an die Netzstromquelle 62 vergeben werden. Falls die Steuerung 56 beispielsweise ermittelt, dass ungefähr 40 % der zum Laden des Batteriepacks 30 benötigten Energie aus den Energiegewinnungsvorrichtungen 64 bereitgestellt werden kann, dann werden während 118 60 % aus der Netzstromquelle 62 bezogen.
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In einem Beispiel ist die Steuerung 56 derart programmiert, dass das Batteriepack 30 so viel wie möglich durch die Energiegewinnungsvorrichtungen 64 geladen wird, um die Abhängigkeit von der Netzstromquelle 62 zu verringern. Daher bewertet die Steuerung 56 nach Schritt 116 und 118 bei 104 kontinuierlich die Zuteilung von Ladeaufgaben, bis die Steuerung 56 ermittelt, dass der Ladestatus des Batteriepacks 30 die vorgegebene Schwelle überschreitet. Unter Befolgung der Schritte 116 und 118 kehrt das Verfahren 100 zu Schritt 102 zurück und bewertet kontinuierlich den Ladestatus, die zum Laden verfügbare Zeit, den Wetterbericht und die Echtzeit-Wetterbedingungen. Die Steuerung 56 ist konfiguriert, um bei 114 Ladeaufgaben auf Grundlage einer Änderung der Bedingungen neu zuzuteilen.
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In einem Beispiel, um der Steuerung 56 zu ermöglichen, beispielsweise Echtzeitänderungen der Wetterbedingungen zu berücksichtigen, ist die Steuerung 56 konfiguriert, um intermittierend Strom von der Netzstromquelle 62 zu beziehen. Beispielsweise, falls die Steuerung 56 anfangs ermittelt, dass das Batteriepack 30 geladen werden muss, indem während des Ladezeitraums zu 50 % auf Netzstrom zurückgegriffen wird, ist die Steuerung 56 konfiguriert, das Ladegerät 60 anzuweisen, sich in einem bestimmten Intervall, wie etwa jede Minute, „an-“ und „aus-“zuschalten. Dieses Verfahren ist als „Pulsierung“ oder „Aufgabenwechsel“ bekannt. Durch „Pulsieren“ des Ladegeräts 60 kontinuierlich ab Beginn des Ladens im Gegensatz zu einem alternativen Verfahren des Wartens bis zur letzten Hälfte der verfügbaren Ladezeit, wird der Steuerung 56 ermöglicht, den Wetterbericht und die Echtzeit-Wetterbedingungen kontinuierlich zu bewerten, um zu ermitteln, ob durch die Energiegewinnungsvorrichtungen 64 in der verbleibenden zum Laden verfügbaren Zeit zusätzliche Energie gewonnen werden kann. Falls sich die Wetterbedingungen ändern, kann die Steuerung 56 bei 114 das Zurückgreifen auf den Netzstrom schneller anpassen als das alternative Verfahren, indem sie die „Pulsier“-Intervalle verlängert oder verkürzt. Außerdem wird, falls das Fahrzeug vom Stromnetz getrennt wird, bevor die Ladedauer abgelaufen ist, die Steuerung dann mehr Laden als das alternative Verfahren abgeschlossen haben.
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In einigen Beispielen ermöglichen die Umweltbedingungen den Energiegewinnungsvorrichtungen 64, mehr Energie zu gewinnen, als zum Laden des Batteriepacks 30 benötigt wird. Im Verfahren 100 kann, falls während des Ladezeitraums überschüssige Energie durch die Energiegewinnungsvorrichtungen 64 gewonnen wird, bei 120 diese überschüssige Energie zurück an die Netzstromquelle 62 abgegeben werden. Einige Energieunternehmen bieten dafür Vergünstigungen, einschließlich Geld.
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Unter Verwendung des Systems und Verfahrens der vorliegenden Offenbarung kann das Batteriepack des Elektrofahrzeugs geladen werden, ohne einzig auf Energie zurückzugreifen, die aus einem Stromnetz bezogen wird. Ferner kann das Batteriepack durch Zuteilen von Ladeaufgaben zwischen den Energiegewinnungsvorrichtungen und dem Netz geladen werden, ohne die Ladedauer erheblich zu verlängern, selbst wenn die Wetterbedingungen durchaus nicht ideal sind.
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Obwohl die verschiedenen Beispiele die spezifischen in den Darstellungen veranschaulichten Komponenten aufweisen, sind Ausführungsformen dieser Offenbarung nicht auf diese besonderen Kombinationen beschränkt. Es ist möglich, einige der Komponenten oder Merkmale eines der Beispiele in Kombination mit Merkmalen oder Komponenten eines anderen der Beispiele zu verwenden.
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Der Durchschnittsfachmann versteht, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft und nicht einschränkend sind. Das heißt, dass Modifikationen dieser Offenbarung in den Geltungsbereich der Patentansprüche fallen. Dementsprechend sollten die folgenden Patentansprüche genau gelesen werden, um ihren wahren Geltungsbereich und Inhalt zu erkennen.
