DE102017220772A1

DE102017220772A1 - Verfahren und System zum Steuern eines Gleichstromwandlers eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102017220772A1
Application number: DE102017220772.8A
Authority: DE
Inventors: Ho Joong LEE; Dong Jun Shin; Won Kyoung Choi; Jun Yeon Park; Na Lae Kwon; Hyun Wook SEONG; Jee Heon Kim; Chang Ryeol Yoo; Dong Jun Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2018-12-13
Also published as: US20180354386A1; CN109004695A; US10399453B2; KR20180133984A; CN109004695B; KR102466380B1

Abstract

Es werden ein Verfahren und ein System zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers bereitgestellt. Insbesondere wird eine Nullstrom-Steuerung während der Steuerung zur Aufrechterhaltung eines (SOC) einer Zusatzbatterie durchgeführt. Demzufolge können Energieverluste bedingt durch Laden und Entladen der Zusatzbatterie minimiert und die Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs zu verbessert werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und ein System zum Steuern eines Gleichstromwandlers eines Fahrzeugs und genauer ein Verfahren und ein System zum Steuern eines Gleichstromwandlers eines Fahrzeugs, mit denen eine Nullstrom-Steuerung während der Steuerung zur Aufrechterhaltung eines Ladezustands (SOC) einer Zusatzbatterie durchgeführt wird, wodurch Energieverluste bedingt durch Laden und Entladen der Zusatzbatterie minimiert werden, um so die Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs zu verbessern.
HINTERGRUND
Bei umweltfreundlichen Fahrzeugen, zu denen Hybridfahrzeuge, an der Steckdose aufladbare Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge zählen, erfolgt das Laden, das Entladen und die Aufrechterhaltung der Steuerung einer Zusatzbatterie für die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs und zum Schutz der Zusatzbatterie in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen und dem Batteriezustand durch eine variable Spannungssteuerung eines Niederspannungs-Gleichstrom-/Gleichstrom- (DC-DC) Wandlers (LDC). Außerdem wird die LDC-Befehlsspannung, die zum Laden, zum Entladen und zur Aufrechterhaltung der Steuerung konfiguriert ist, mittels zugeordneter Werte auf Basis des Ladezustands (SOC) und der Temperatur der Zusatzbatterie bestimmt.
Bei einem herkömmlichen Steuerungsverfahren für eine Zusatzbatterie wird die Zusatzbatterie betrieben, um ihre zugeordnete aufrechtzuerhalten, wenn der SOC der Zusatzbatterie einen Sollwert erreicht, und wird mit einer Ladespannung versorgt, wenn der SOC der Zusatzbatterie abfällt. Da es aufgrund der Temperatur, des Grades der Verschlechterung und des SOC-Fehlers der Zusatzbatterie unmöglich ist, die zugeordnete Spannung zu erreichen, mit dem ein Strom von 0 A präzise konstant gehalten werden kann, wird der SOC mittels kontinuierlichem Laden und Entladen auf Basis des Soll-SOC aufrechterhalten.
In der herkömmlichen Technologie beträgt der Lade- und Entlade-Wirkungsgrad der Zusatzbatterie nicht 100%, und deshalb ergibt sich aufgrund von Laden und des Entladen des Stroms der Zusatzbatterie unvermeidlich ein Verlust, wodurch die Kraftstoffeffizienz abnimmt. Außerdem sind in der herkömmlichen Technologie zur Aufrechterhaltung des SOC und zur Entladesteuerung der Zusatzbatterie Befehlsspannungszuordnungen und Kalibrierungen entsprechend den jeweiligen SOC und Temperaturen erforderlich, was einen erheblichen Arbeitsaufwand (M/H) bedeutet. Deshalb wird eine Lösung zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz durch minimales Steuern des Ladens und Entladens der Zusatzbatterie und zur Verringern des zur Kalibrierung erforderlichen M/H benötigt.
Die obige Beschreibung in diesem Hintergrund-Abschnitt dient nur dem besseren Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung und ist nicht als Bestätigung zu verstehen, dass die Informationen Stand der Technik sind, die dem Fachmann bereits bekannt sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verfahren und ein System für den Betrieb eines Gleichstromwandlers eines Fahrzeugs bereit, bei denen die Nullstrom-Steuerung während der Steuerung zur Aufrechterhaltung des SOC einer Zusatzbatterie ausgeführt wird, wodurch ein Energieverlust durch Laden und Entladen der Zusatzbatterie minimiert und damit die Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs verbessert wird.
Gemäß dem obigen Aspekt kann ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß der vorliegenden Offenbarung enthalten: Detektieren eines Ladezustands (SOC) einer Zusatzbatterie eines Fahrzeugs; und wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie innerhalb eines vorgegebenen Einstellbereichs liegt, Anpassen einer Ausgangsspannung eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie aufrechtzuerhalten.
Nach dem Detektieren des SOC der Zusatzbatterie kann das Verfahren ferner enthalten: Entladen der Zusatzbatterie, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs überschreitet; und Laden der Zusatzbatterie; wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs unterschreitet. Zur Aufrechterhaltung des SOC der Zusatzbatterie kann der Einstellbereich einen ersten Einstellbereich und einen zweiten Einstellbereich mit niedrigeren Werten als die des ersten Einstellbereichs umfassen, und die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers kann so angepasst werden, dass die sich Zusatzbatterie im Nullstrom-Zustand befindet ist, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des ersten Einstellbereichs liegt.
Wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt, kann die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers auf Basis eines Ergebnisses der Bestimmung, ob regeneratives Bremsen ausgeführt wird, oder der Bestimmung des Zustands einer Last des elektrischen Feldes angepasst werden. Die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers kann so angepasst werden, dass die Zusatzbatterie im Nullstrom-Zustand befindet, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt und regeneratives Bremsen nicht erfolgt oder sich die Last des elektrischen Feldes nicht einem vorkonfigurierten Zustand niedriger Last befindet.
Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß der vorliegenden Offenbarung kann enthalten: Wählen eines Steuerungsmodus eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers auf Basis eines Zustands einer Fahrzeug-Zusatzbatterie; wenn der gewählte Steuerungsmodus ein erster Steuerungsmodus ist, Detektieren eines SOC der Zusatzbatterie und Anpassen einer Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers auf Basis einer zuvor mit einem SOC und einer dem SOC entsprechenden Ausgangsspannung erstellten Zuordnung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers; und wenn der gewählte Steuerungsmodus ein zweiter Steuerungsmodus ist, Detektieren eines SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie, und wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie innerhalb eines vorgegebenen Einstellbereichs liegt, Anpassen der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie aufrechtzuerhalten.
Die Aufrechterhaltung des SOC der Zusatzbatterie kann enthalten: Detektieren eines SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie; Entladen der Zusatzbatterie, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie die Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs überschreitet; und Laden der Zusatzbatterie, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie die Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs unterschreitet, wobei der Einstellbereich einen ersten Einstellbereich und einen zweiten Einstellbereich umfasst, dessen Werte niedriger sind als die des ersten Einstellbereichs, und die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers so angepasst werden kann, dass sich die Zusatzbatterie im Nullstrom-Zustand befindet, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des ersten Einstellbereichs liegt.
Wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt, kann die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers auf Basis eines Ergebnisses der Bestimmung, ob regeneratives Bremsen ausgeführt wird oder der Bestimmung eines Zustands einer Last eines elektrischen Feldes so angepasst werden, dass sich die Zusatzbatterie im Nullstrom-Zustand befindet. Die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers kann so angepasst werden, dass sich die Zusatzbatterie im Nullstrom-Zustand befindet, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt, und kein regeneratives Bremsen ausgeführt wird oder sich die Last des elektrischen Feldes nicht einem vorkonfigurierten Zustand niedriger Last befindet. Außerdem kann die Wahl des Steuerungsmodus des Fahrzeug-Gleichstromwandlers enthalten: Wählen des ersten Steuerungsmodus, wenn sich die Zusatzbatterie in einem ausfallsicheren Zustand, einem Schutzzustand der Zusatzbatterie oder in einem Zustand befindet, der einen Betrieb mit einer hohen Last des elektrischen Feldes erfordert; und Wählen des zweiten Steuerungsmodus, wenn sich die Zusatzbatterie in einem anderen Zustand befindet.
Des Weiteren kann ein System zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß der vorliegenden Offenbarung enthalten: eine Zusatzbatterie des Fahrzeugs, die zum Anlegen einer elektrischen Spannung an eine Last des elektrischen Feldes konfiguriert ist; einen Fahrzeug-Gleichstromwandler, der zum Ändern eines Spannungspegels zum Laden der Zusatzbatterie konfiguriert ist; einen Sensor der Zusatzbatterie, der zum Messen eines SOC, eines Stroms und einer Temperatur der Zusatzbatterie konfiguriert ist; und eine Steuerung, die zum Detektieren des SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie konfiguriert ist; und, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie innerhalb eines vorgegebenen Einstellbereichs liegt, eine Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers anpasst, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie aufrechtzuerhalten.
Die Steuerung kann ferner zum Wählen eines Steuerungsmodus des Fahrzeug-Gleichstromwandlers auf Basis eines Zustands der Fahrzeug-Zusatzbatterie konfiguriert sein; wenn der gewählte Steuerungsmodus ein erster Steuerungsmodus ist, Detektieren eines SOC der Zusatzbatterie und Anpassen einer Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers auf Basis einer zuvor mit einem SOC und einer dem SOC entsprechenden Ausgangsspannung erstellten Zuordnung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers; und wenn der gewählte Steuerungsmodus ein zweiter Steuerungsmodus ist, Detektieren eines SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie, und, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie innerhalb eines vorgegebenen Einstellbereichs liegt, Anpassen der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie aufrechtzuerhalten.
Der Einstellbereich kann einen ersten Einstellbereich und einen zweiten Einstellbereich mit Werten, die die des ersten Einstellbereichs unterschreiben, umfassen, und die Steuerung kann zum Anpassen der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers konfiguriert sein, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des ersten Einstellbereichs liegt. Die Steuerung kann ferner zum Anpassen der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers konfiguriert sein, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt und kein regeneratives Bremsen ausgeführt wird oder sich eine Last des elektrischen Feldes der nicht einem vorkonfigurierten Zustand niedriger Last befindet.
Gemäß einem Verfahren und einem System zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers der vorliegenden Offenbarung kann während der Steuerung zur Aufrechterhaltung eines SOC einer Zusatzbatterie eine Nullstrom-Steuerung erfolgen, wodurch ein Energieverlust aufgrund von Laden und Entladen der Zusatzbatterie minimiert wird und so die Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs verbessert werden kann. Außerdem ist eine dem SOC und den Temperaturen zugeordnete Befehlsspannung nicht mehr erforderlich, so dass der M/H verringert werden kann. Ferner sind Spannungsschwankungen minimal, und der Lade- und Entladestrom einer Zusatzbatterie wird gesenkt, und somit kann eine Zustandsverschlechterung verhindert und die Dauerhaftigkeit verbessert werden.
Figurenliste
Die obigen und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung erschließen sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:

1 ein Konfigurationsdiagramm eines Systems zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
2 ein Konfigurationsdiagramm einer Steuerung eines Systems zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; und
3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „fahrzeugtechnisch“ oder andere ähnliche hierin verwendete Begriffe allgemein Kraftfahrzeuge betreffen, wie Personenkraftwagen, einschließlich Komfort-Geländewagen (sports utility vehicles; SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wassermotorfahrzeuge einschließlich verschiedene Boote und Schiffe, Luftfahrzeuge und dgl. und auch Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (an der Steckdose aufladbar), Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb und andere Fahrzeuge für alternative Kraftstoffe (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden) umfasst. Wie hierin verwendet ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug mit zwei oder mehr Antriebsquellen, z. B. Fahrzeuge sowohl mit Benzin- als auch Elektroantrieb.
Obwohl das Ausführungsbeispiel so beschrieben wird, dass es eine Mehrzahl Einheiten zur Ausführung des beispielhaften Prozesses verwendet, versteht es sich, dass die beispielhaften Prozesse auch von einem oder der Mehrzahl Module ausgeführt werden können. Außerdem versteht es sich, dass sich der Begriff Steuerung/Steuereinheit auf ein Hardware-Gerät bezieht, das einen Speicher und einen Prozessor enthält. Der Speicher ist zum Speichern der Module konfiguriert und der Prozessor ist speziell zum Ausführen der Module konfiguriert, um einen oder mehrere der später beschriebenen Prozesse auszuführen.
Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nicht flüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium mit ausführbaren Programmanweisungen, die von einem Prozessor, einer Steuerung oder dgl. ausgeführt werden, verwirklicht sein. Beispiele für computerlesbare Medien, aber nicht darauf beschränkt, sind u. a. ROMs, RAMs, Compact Disc (CD)-ROMs, Magnetbänder, Disketten, USB-Sticks, Smart Cards und optische Datenspeichergeräte. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. von einem Telematik-Server oder einem Controller Area Network (CAN).
Die hierin verwendete Terminologie hat den Zweck, nur bestimmte Ausführungsformen zu beschreiben und soll die Offenbarung nicht einschränken. Wie hierin verwendet sollen die Singularformen „einer, eine, eines“ und „der, die, das“ auch die Pluralformen umfassen, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes angibt. Außerdem versteht es sich, dass der Begriff „aufweist“ und/oder „aufweisend“ bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorhandensein angegebener Merkmale, ganzzahliger Größen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile angibt, aber das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzzahliger Größen, Schritte, Operationen, Elemente, Bauteile und/oder Gruppen derselben nicht ausschließt. Wie hierin verwendet enthält die Formulierung „und/oder“ sämtliche Kombinationen einer oder mehrerer der aufgeführten Positionen.
Sofern nicht ausdrücklich angegeben oder aus dem Zusammenhang offensichtlich, ist der Begriff „etwa, ca.“ wie hierin verwendet so zu verstehen, dass er sich auf Werte innerhalb des normalen Toleranzbereichs der Technik bezieht, z. B. auf zwei Standardabweichungen vom Mittelwert. „Etwa“ oder „ca.“ kann als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des angegebenen Wertes verstanden werden. Sofern aus dem Zusammenhang nicht anderweitig klar hervorgeht, sind alle hierin enthaltenen numerischen Werte durch den Begriff „etwa, ca.“ modifiziert.
Im Folgenden werden ein Verfahren und ein System zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Systems zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, 2 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Steuerung eines Systems zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; und 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
Zunächst sei auf 1 verwiesen, wonach ein System zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung enthalten kann: eine Fahrzeug-Zusatzbatterie 200, die zum Anlegen einer elektrischen Spannung an eine Last eines elektrischen Feldes 100 konfiguriert ist; einen Fahrzeug-Gleichstromwandler 300, der zum Ändern eines Spannungspegels zum Laden der Zusatzbatterie 200 konfiguriert ist; einen Zusatzbatteriesensor 400, der zum Messen eines SOC, eines Stroms und einer Temperatur der Zusatzbatterie 200 konfiguriert ist; und eine Steuerung 500, die zum Detektieren des Ladezustands (SOC) der Fahrzeug-Zusatzbatterie 200 und, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb eines vorgegebenen Einstellbereichs liegt, zum Anpassen einer Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 konfiguriert ist, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie 200 aufrechtzuerhalten. Wie in 2 dargestellt kann die Steuerung 500 eine Steuerungsmodus-Wähleinheit 520, eine Stromsteuerung 540 der Zusatzbatterie und eine Speichereinheit 560 für die zugeordneten Befehlsspannungen enthalten.
Der Fahrzeug-Gleichstromwandler 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann ein Niederspannungs- DC-DC-Wandler (LDC) sein und kann mit jeder Last des elektrischen Feldes 100 und der Zusatzbatterie 200 elektrisch verbunden sein, um der Last des elektrischen Feldes 100 elektrische Spannung direkt zuzuführen. Ferner kann der Last des elektrischen Feldes 100 elektrische Spannung durch Steuern von der Zusatzbatterie 200 anstelle vom Gleichstromwandler 300 zugeführt werden.
Der Zusatzbatteriesensor 400 kann zum Messen eines Ladezustands (SOC), eines Ladestroms, einer Ladespannung und einer Temperatur der Zusatzbatterie 200 konfiguriert sein, und die vom Zusatzbatteriesensor 400 erfassten Informationen können in die Steuerung 500 eingegeben werden. Der vorgegebene Einstellbereich kann einen ersten Einstellbereich und einen zweiten Einstellbereich enthalten, dessen Werte niedriger sind als die des ersten Einstellbereichs.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann der Einstellbereich für einen SOC der Zusatzbatterie 200 ca. 95% bis 30% betragen, der erste Einstellbereich ein SOC von ca. 95% bis 65% sein und der zweite Einstellbereich ein SOC von ca. 65% bis 30%. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist ein Entladen der Zusatzbatterie 200 in einem Abschnitt erforderlich, in dem der SOC der Zusatzbatterie 200 ca. 95% oder mehr beträgt, Laden ist in einem Abschnitt erforderlich, in dem der SOC ca. 30% oder weniger beträgt, und die Aufrechterhaltung eines SOC ist zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs ist in einem Abschnitt erforderlich, in dem der SOC in einem Einstellbereich von ca. 95% bis 30% liegt. Der Einstellbereich gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist in zwei Abschnitte unterteilt, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
Ferner kann die Steuerung 500 zum Detektieren eines Ladezustands (SOC) vom Zusatzbatteriesensor 400 konfiguriert sein, und wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs liegt, zum Anpassen einer Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie 200 aufrechtzuerhalten.
Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung entspricht die Anpassung der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen, wenn der SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs liegt, der Anpassung der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300, um zu ermöglichen, dass ein gemessener Stromwert der Zusatzbatterie 200 einem Strombefehlswert 0 der Zusatzbatterie 200 durch eine Proportional-/Integral- (PI) Regelung der Stromsteuerung 540 der Zusatzbatterie folgt. Folglich ist eine Zuordnung der Befehlsspannung nach SOC und Temperaturen unnötig, und dadurch kann der M/H verringert werden. Außerdem sind die Spannungsschwankungen minimal und der Lade- und Entladestrom der Zusatzbatterie wird gesenkt, und somit kann eine Zustandsverschlechterung verhindert und die Dauerhaftigkeit verbessert werden.
Außerdem kann die Steuerung 500 konfiguriert sein: zum Wählen eines Steuerungsmodus des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 auf Basis eines Zustands der Fahrzeug-Zusatzbatterie 200; wenn der gewählte Steuerungsmodus ein erster Steuerungsmodus ist, zum Detektieren eines SOC der Zusatzbatterie 200 und zum Anpassen einer Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 entsprechend dem SOC auf Basis einer zuvor mit einem SOC und einer Ausgangsspannung erstellten Zuordnung; und wenn der gewählte Steuerungsmodus ein zweiter Steuerungsmodus ist, zum Detektieren eines SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie 200, und, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs liegt, zum Anpassen der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie 200 aufrechtzuerhalten.
Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird die Wahl des ersten Steuerungsmodus des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 in Abhängigkeit vom Zustand der Zusatzbatterie 200, wenn sich die Zusatzbatterie 200 in einem Übertemperaturzustand befindet (z. B. ausfallsicherer Zustand), ein Überstrom in der Zusatzbatterie 200 (z. B. Zustand bei hoher Last des elektrischen Feldes) fließt oder der SOC der Zusatzbatterie 200 unter dem Pegel zur Verhinderung einer Entladung (z. B. Schutzzustand der Zusatzbatterie) liegt, der Anpassung der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 auf Basis einer SOC-basierten LDC-Ausgangsspannungzuordnung, die in der Speichereinheit 560 für die zugeordneten Befehlsspannungen gespeichert ist, eher gerecht als die Ausführung der Nullstrom-Steuerung der Zusatzbatterie 200.
Ferner kann die Operation der Wahl des zweiten Steuerungsmodus des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 in Abhängigkeit vom Zustand der Zusatzbatterie 200 enthalten, der nicht dem Zustand entspricht, in dem sich Zusatzbatterie 200 in einem Übertemperaturzustand befindet, ein Überstrom in der Zusatzbatterie 200 fließt, oder der SOC der Zusatzbatterie 200 unter dem Pegel zur Verhinderung einer Entladung liegt: Detektieren eines SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie 200 durch die Steuerung; und Anpassen der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 durch die Steuerung 500 um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen, wenn der SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs liegt.
Die Steuerung 500 kann zur Anpassung der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 konfiguriert sein, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen, wenn der SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des ersten Einstellbereichs liegt. Wenn der SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des ersten Einstellbereichs liegt, kann die Steuerung 500 zum Anpassen einer LDC-Ausgangsspannung konfiguriert sein, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 mittels der oben beschriebenen PI-Regelung der Stromsteuerung 540 der Zusatzbatterie zu ermöglichen. Die Steuerung 500 kann zur Anpassung der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 konfiguriert sein, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen, wenn der SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt und regeneratives Bremsen nicht ausgeführt wird oder sich die Last des elektrischen Feldes 100 nicht in einem vorkonfigurierten Zustand niedriger Last befindet.
Wie oben beschrieben erfolgt die Nullstrom-Steuerung der Zusatzbatterie 200 in Abhängigkeit von der Bestimmung, ob regeneratives Bremsen ausgeführt wird, oder ob sich die Last des elektrischen Feldes 100 in einem Zustand niedriger Last befindet. Diese zustandsabhängige Steuerung ermöglicht die Ladesteuerung der Zusatzbatterie 200 bei einem hohen Ladewirkungsgrad, und wenn der Ladewirkungsgrad nicht hoch ist, kann eine Nullstrom-Steuerung zum Minimieren der Verluste durch Laden und Entladen und zum Verhindern einer Zustandsverschlechterung der Zusatzbatterie ausgeführt werden. Die Aussage, dass sich die Last des elektrischen Feldes 100 in einem Zustand niedriger Last befindet, kann als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beinhalten, dass der Wert der Last niedriger als 10 A ist.
Wenn die Zusatzbatterie 200 einen SOC hat, der im zweiten Einstellbereich liegt und sich in einem Zustand mit niedrigem Ladungswirkungsgrad befindet, in dem kein regeneratives Bremsen ausgeführt wird oder sich die Last des elektrischen Feldes 100 nicht im vorkonfigurierten Zustand mit niedriger Last befindet, kann die Steuerung 500 zum Anpassen einer LDC-Ausgangsspannung konfiguriert sein, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 mittels der oben beschriebenen PI-Regelung der Stromsteuerung 540 der Zusatzbatterie zu ermöglichen. Durch die Nullstrom-Steuerung können Verluste bedingt durch Laden und Entladen minimiert und eine Verschlechterung der Dauerhaftigkeit der Zusatzbatterie verhindert werden. Wenn die Zusatzbatterie 200 einen SOC innerhalb des zweiten Einstellbereichs hat und sich in einem Zustand mit hohem Ladungswirkungsgrad befindet, d. h. in dem Zustand, in dem regeneratives Bremsen ausgeführt wird oder sich die Last des elektrischen Feldes 100 im vorkonfigurierten Zustand mit niedriger Last befindet, kann die Steuerung 500 zur Ausführung der Ladesteuerung der Zusatzbatterie 200 konfiguriert sein. Das nachstehend beschriebene Verfahren kann von der Steuerung 500 ausgeführt werden.
Wie in 3 dargestellt kann ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung enthalten: Detektieren eines Ladezustands (SOC) einer Fahrzeug-Zusatzbatterie (S320); und, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie innerhalb eines vorgegebenen Einstellbereichs liegt, Anpassen einer Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300, um einen Nullstrom-Zustand der SOC der Zusatzbatterie zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie aufrechtzuerhalten (S600).
Die Detektion des SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie (S320) kann die Detektion eines Ladezustands, d. h. eines SOC der Zusatzbatterie 200 mittels eines Zusatzbatteriesensors 400 enthalten. Das Verfahren kann ferner nach der Detektion des SOC der Zusatzbatterie (S320) das Entladen der Zusatzbatterie 200 enthalten, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie 200 die Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs überschreitet (S400); und das Laden der Zusatzbatterie, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie die Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs unterschreitet (S500).
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wie oben beschrieben kann der Einstellbereich für einen SOC der Zusatzbatterie 200 ca. 95% bis 30% betragen. Wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie 200 die Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs überschreitet (z. B. ist der SOC höher als ca. 95%), entspricht das Entladen der Zusatzbatterie 200 (S400) einer Steuerung zur Zuführung elektrischer Spannung zur Last des elektrischen Feldes durch die Zusatzbatterie 200, nicht durch den Fahrzeug-Gleichstromwandler 300. Wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie niedriger ist als die Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs (z. B. ist der SOC niedriger als ca. 30%), entspricht das Laden der Zusatzbatterie 200 (S500) einer Steuerung zum Laden der Zusatzbatterie 200, wenn der SOC niedriger ist als ein Pegel zur Verhinderung einer Entladung.
Die Steuerung 500 kann ferner zum Anpassen der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 auf Basis der SOC-basierten LDC-Ausgangsspannung, die in der Speichereinheit 560 für die zugeordneten Befehlsspannungen wie oben beschrieben gespeichert ist, konfiguriert sein, wenn die Zusatzbatterie 200 entladen wird, sobald der detektierte SOC der Zusatzbatterie 200 die Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs überschreitet, oder wenn die Zusatzbatterie 200 geladen wird, sobald der detektierte SOC der Zusatzbatterie 200 die Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs unterschreitet.
Zur Aufrechterhaltung des SOC der Zusatzbatterie kann der Einstellbereich einen ersten Einstellbereich und einen zweite Einstellbereich enthalten, dessen Werte kleiner sind als die des ersten Einstellbereichs, und die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 kann angepasst werden, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen, wenn der SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des ersten Einstellbereichs liegt (S600).
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann der erste Einstellbereich ein SOC von 95% bis 65% sein, und der zweite Einstellbereich kann ein SOC von ca. 65% bis 30% sein. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist eine Entladung der Zusatzbatterie 200 in einem Abschnitt erforderlich, in dem der SOC der Zusatzbatterie 200 ca. 95% oder mehr beträgt, ein Laden ist in einem Abschnitt erforderlich, in dem der SOC ca. 30% oder weniger beträgt, und die Aufrechterhaltung eines SOC ist zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs in einem Abschnitt erforderlich, in dem der SOC innerhalb eines Einstellbereichs von ca. 95% bis 30% liegt.
Außerdem entspricht gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wie oben beschrieben die Anpassung der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen, wenn der SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des ersten Einstellbereichs liegt, der Anpassung der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300, um zu ermöglichen, dass sich ein gemessener Stromwert der Zusatzbatterie 200 dem Strombefehlswert 0 der Zusatzbatterie 200 durch die PI-Regelung der Stromsteuerung 540 der Zusatzbatterie annähert. Wenn der SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt, kann die Steuerung 500 zur Anpassung der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 konfiguriert sein, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 in Abhängigkeit von Ergebnis der Bestimmung, ob regeneratives Bremsen ausgeführt wird, oder der Bestimmung des Zustands der Last des elektrischen Feldes zu ermöglichen (S700).
Wie oben beschrieben erfolgt die Nullstrom-Steuerung der Zusatzbatterie 200 in Abhängigkeit von der Bestimmung, ob regeneratives Bremsen ausgeführt wird oder ob sich die Last des elektrischen Feldes 100 in einem Zustand niedriger Last befindet. Diese zustandsabhängige Steuerung ermöglicht die Ladesteuerung der Zusatzbatterie 200 bei einem hohen Ladewirkungsgrad, und wenn der Ladewirkungsgrad nicht hoch ist, die Nullstrom-Steuerung, um Verluste bedingt durch Laden und Entladen zu minimieren und zu verhindern, dass sich die Dauerhaftigkeit der Zusatzbatterie 200 verschlechtert. Die Aussage, dass sich die Last des elektrischen Feldes 100 in einem Zustand niedriger Last befindet, kann als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beinhalten, dass der Wert der Last niedriger als 10 A ist.
Wenn die Zusatzbatterie 200 einen SOC innerhalb des zweiten Einstellbereichs hat und regeneratives Bremsen nicht ausgeführt wird sich die Last des elektrischen Feldes nicht in einem vorkonfigurierten Zustand niedriger Last befindet, wird die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 angepasst, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen (S600 und S700).
Wenn der SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt und der Ladewirkungsgrad niedrig ist, bei dem kein regeneratives Bremsen ausgeführt wird oder wenn sich die Last des elektrischen Feldes nicht im vorkonfigurierten Zustand niedriger Last befindet, kann die Steuerung 500 zum Anpassen einer LDC Ausgangsspannung konfiguriert sein, um mittels der PI-Regelung der Stromsteuerung 540 der Zusatzbatterie einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen wie oben beschrieben. Durch die Nullstrom-Steuerung können Verluste bedingt durch Laden und Entladen minimiert und eine Verschlechterung der Dauerhaftigkeit der Zusatzbatterie 200 verhindert werden.
Wenn die Zusatzbatterie 200 einen SOC innerhalb des zweiten Einstellbereichs hat und sich im Zustand eines hohen Ladenwirkungsgrades befindet, d. h. in dem Zustand, in dem regeneratives Bremsen ausgeführt wird oder sich die Last des elektrischen Feldes im vorkonfigurierten Zustand niedriger Last befindet, kann die Steuerung 500 zur Ausführung der Ladesteuerung der Zusatzbatterie 200 durch Anpassen der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 auf Basis einer SOC-basierten LDC-Ausgangsspannungszuordnung konfiguriert sein, die in der Speichereinheit 560 für die zugeordneten Befehlsspannungen gespeichert ist (S500 und S700).
Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann enthalten: Wählen eines Steuerungsmodus eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 auf Basis eines Zustands einer Fahrzeug-Zusatzbatterie 200 (S100); wenn der gewählte Steuerungsmodus ein erster Steuerungsmodus ist, Detektieren eines SOC der Zusatzbatterie 200 und Anpassen einer Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 auf Basis einer zuvor mit einem SOC und einer dem SOC entsprechenden Ausgangsspannung erstellten Zuordnung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 (S220 und S240); und, wenn der gewählte Steuerungsmodus ein zweiter Steuerungsmodus ist, Detektieren eines SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie 200, und, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb eines vorgegebenen Einstellbereichs liegt, Anpassen der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie 200 aufrechtzuerhalten (S320 und S600).
Bei der Wahl des Steuerungsmodus des Fahrzeug-Gleichstromwandlers (S100) kann die Steuerung 500 zum Wählen des ersten Steuerungsmodus konfiguriert sein, wenn sich die Zusatzbatterie 200 in einem ausfallsicheren Zustand, einem Schutzzustand der Zusatzbatterie oder in einem Zustand befindet, der einen Betrieb mit einer hohen Last des elektrischen Feldes erfordert. Andernfalls kann die Steuerung 500 zum Wählen des zweiten Steuerungsmodus konfiguriert sein. Der Fall, in dem sich die Zusatzbatterie 200 im ausfallsicherer Zustand, dem Schutzzustand der Zusatzbatterie (200) oder dem Zustand befindet, der einen Betrieb mit einer hohen Last des elektrischen Feldes erfordert, kann dem Fall entsprechen, in dem sich die Zusatzbatterie 200 in einem Übertemperaturzustand (ausfallsicherer Zustand) befindet, Überstrom in der Zusatzbatterie 200 fließt (Zustand bei hoher Last des elektrischen Feldes), oder der SOC der Zusatzbatterie 200 unter dem Pegel zur Verhinderung einer Entladung (Schutzzustand der Zusatzbatterie) liegt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
Wenn der gewählte Steuerungsmodus der erste Steuerungsmodus ist, kann bei der Detektion eines SOC der Zusatzbatterie 200 und der Anpassung einer Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 auf Basis einer zuvor mit einem SOC und einer dem SOC entsprechenden Ausgangsspannung erstellten Zuordnung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300, wenn sich die Zusatzbatterie 200 im ausfallsicheren Zustand, im Schutzzustand der Zusatzbatterie oder in dem Zustand befindet, der einen Betrieb mit einer hohen Last des elektrischen Feldes erfordert, (S220 und S240), die Steuerung 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wie oben beschrieben eher konfiguriert sein, die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 auf Basis einer SOC-basierten LDC-Ausgangsspannungszuordnung, die in der Speichereinheit 560 für die zugeordneten Befehlsspannungen gespeichert ist, als eine Nullstrom-Steuerung der Zusatzbatterie 200 auszuführen.
Wenn der Steuerungsmodus der zweite Steuerungsmodus ist, kann bei der Detektion eines SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie 200 und, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs liegt, Anpassen einer Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300, um einen NullstromZustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie 200 aufrechtzuerhalten, der Zustand der Zusatzbatterie 200 so bestimmt werden, dass er weder dem ausfallsicheren Zustand, dem Schutzzustand der Zusatzbatterie 200 noch dem Zustand, der einen Betrieb mit einer hohen Last des elektrischen Feldes erfordert, entspricht, und ein SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie 200 kann detektiert werden. Wenn dann der SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs liegt, kann die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 angepasst werden, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen.
Zur Aufrechthaltung des SOC der Zusatzbatterie (S320 und S600) kann die Steuerung 500 zum Detektieren eines SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie 200 konfiguriert sein (S320); zum Entladen der Zusatzbatterie 200, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie 200 die Werte des vorgegebenen Einstellbereichs überschreitet (S400); und zum Laden der Zusatzbatterie 200, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie 200 die Werte des vorgegebenen Einstellbereichs unterschreitet (S500). Der Einstellbereich kann einen ersten Einstellbereich und einen zweiten Einstellbereich enthalten, dessen Werte kleiner sind als die des ersten Einstellbereichs, und die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 kann angepasst werden, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen wenn der detektierte, wenn der SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des ersten Einstellbereichs liegt (S600). Der vorgegebene Einstellbereich, das Entladen und das Laden der Zusatzbatterie 200 sowie die Anpassung der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen, sind identisch mit denen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Wenn der SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt, kann die Steuerung 500 zum Anpassen der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 konfiguriert sein, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 in Abhängigkeit von einem Bestimmungsergebnis, ob regeneratives Bremsen ausgeführt wird, oder der Bestimmung einer Last des elektrischen Feldes zu ermöglichen (S600 und S700). Die Steuerung 500 kann zum Anpassen der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300 konfiguriert sein, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen, wenn der SOC der Zusatzbatterie 200 innerhalb des zweiten Einstellbereichs und kein regeneratives Bremsen ausgeführt wird oder sich die Last des elektrischen Feldes nicht im vorkonfigurierten Zustand niedriger Last befindet. Die Anpassung der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers 300, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie 200 zu ermöglichen, durch die Bestimmung, ob regeneratives Bremsen ausgeführt wird oder die Bestimmung eines Zustands der Last des elektrischen Feldes ist die gleiche wie beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Wie oben beschrieben wird durch das Verfahren und das System zum Steuern des Fahrzeug-Gleichstromwandlers gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung, ein Energieverlust bedingt durch Laden und Entladen der Zusatzbatterie während der Steuerung zur Aufrechterhaltung eines SOC der Zusatzbatterie minimiert und damit die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs verbessert werden. Eine Zuordnung der Befehlsspannung nach SOC und Temperaturen ist unnötig, und dadurch kann der M/H verringert werden. Außerdem sind die Spannungsschwankungen minimal und der Lade- und Entladestrom der Zusatzbatterie wird gesenkt, und somit kann eine Zustandsverschlechterung verhindert und die Dauerhaftigkeit verbessert werden.
Ein spezielles Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist dargestellt und beschrieben worden, aber verschiedene Änderungen und Modifikationen wären für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich, ohne von der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung, die in den folgenden Ansprüchen definiert abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers, aufweisend: Detektieren eines Ladezustands (SOC) einer Fahrzeug-Zusatzbatterie durch eine Steuerung; und wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie innerhalb eines vorgegebenen Einstellbereichs liegt, Anpassen einer Ausgangsspannung eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers durch die Steuerung, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie aufrechtzuerhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren nach dem Detektieren des SOC der Zusatzbatterie ferner enthält: Entladen der Zusatzbatterie durch die Steuerung, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie die Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs überschreitet; und Laden der Zusatzbatterie durch die Steuerung, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie die Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zur Aufrechterhaltung des SOC der Zusatzbatterie der Einstellbereich einen ersten Einstellbereich und einen zweiten Einstellbereich enthält, dessen Werte kleiner sind als die des ersten Einstellbereichs, und die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers angepasst wird, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des ersten Einstellbereichs liegt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei dann, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt, die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers angepasst wird, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie auf Basis eines Ergebnisses der Bestimmung, ob regeneratives Bremsen ausgeführt wird, oder der Bestimmung des Zustands einer Last des elektrischen Feldes zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei dann, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt, und kein regeneratives Bremsen ausgeführt wird, oder wenn sich die Last des elektrischen Feldes nicht in einem vorkonfigurierten Zustand niedriger Last befindet, die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers angepasst wird, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen.
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers, aufweisend: Wählen eines Steuerungsmodus eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers auf Basis eines Zustands einer Fahrzeug-Zusatzbatterie durch eine Steuerung; wenn der gewählte Steuerungsmodus ein erster Steuerungsmodus ist, Detektieren eines SOC der Zusatzbatterie und Anpassen einer Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers auf Basis einer zuvor mit einem SOC und einer dem SOC entsprechenden Ausgangsspannung erstellten Zuordnung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers; und wenn der gewählte Steuerungsmodus ein zweiter Steuerungsmodus ist, Detektieren eines SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie, und, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie innerhalb eines vorgegebenen Einstellbereichs liegt, Anpassen der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie aufrechtzuerhalten.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Aufrechterhaltung des SOC der Zusatzbatterie enthält: Detektieren des SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie durch die Steuerung; Entladen der Zusatzbatterie, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie die Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs überschreitet; und Laden der Zusatzbatterie, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie Zusatzbatterie die Werte innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs unterschreitet, wobei der Einstellbereich einen ersten Einstellbereich und einen zweiten Einstellbereich enthält, dessen Werte kleiner sind als die des ersten Einstellbereichs, und die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers angepasst wird, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des ersten Einstellbereichs liegt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei dann, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt, die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers angepasst wird, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie auf Basis eines Ergebnisses der Bestimmung, ob regeneratives Bremsen ausgeführt wird, oder der Bestimmung des Zustands Last des elektrischen Feldes zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei dann, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt, und kein regeneratives Bremsen ausgeführt wird oder sich die Last des elektrischen Feldes nicht in einem vorkonfigurierten Zustand niedriger Last befindet, die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers angepasst wird, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Wahl des Steuerungsmodus des Fahrzeug-Gleichstromwandlers enthält: Wählen des ersten Steuerungsmodus durch die Steuerung, wenn sich die Zusatzbatterie in einem ausfallsicheren Zustand, in einem Schutzzustand der Zusatzbatterie oder in einem Zustand befindet, der einen Betrieb mit einer hohen Last des elektrischen Feldes erfordert; und Wählen des zweiten Steuerungsmodus durch die Steuerung, wenn sich die Zusatzbatterie in einem anderen Zustand befindet.
System zum Steuern eines Fahrzeug-Gleichstromwandlers, aufweisend: eine Fahrzeug-Zusatzbatterie, die zum Anlegen einer elektrischen Spannung an eine Last des elektrischen Feldes konfiguriert ist; einen Fahrzeug-Gleichstromwandler, der zum Ändern eines Spannungspegels zum Laden der Zusatzbatterie konfiguriert ist; einen Sensor der Zusatzbatterie, der zum Messen eines SOC, eines Stroms und einer Temperatur der Zusatzbatterie konfiguriert ist; und eine Steuerung, die zum Detektieren des SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie konfiguriert ist; und, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie innerhalb eines vorgegebenen Einstellbereichs liegt, eine Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers anpasst, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie aufrechtzuerhalten.
System nach Anspruch 11, wobei die Steuerung konfiguriert zum: Wählen eines Steuerungsmodus des Fahrzeug-Gleichstromwandlers auf Basis eines Zustands der Fahrzeug-Zusatzbatterie; wenn der gewählte Steuerungsmodus ein erster Steuerungsmodus ist, Detektieren eines SOC der Zusatzbatterie und Anpassen einer Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers auf Basis einer zuvor mit einem SOC und einer dem SOC entsprechenden Ausgangsspannung erstellten Zuordnung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers; und wenn der gewählte Steuerungsmodus ein zweiter Steuerungsmodus ist, Detektieren eines SOC der Fahrzeug-Zusatzbatterie, und, wenn der detektierte SOC der Zusatzbatterie innerhalb eines vorgegebenen Einstellbereichs liegt, Anpassen der Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen und den SOC der Zusatzbatterie aufrechtzuerhalten.
System nach Anspruch 11, wobei der Einstellbereich einen ersten Einstellbereich und einen zweiten Einstellbereich enthält, dessen Werte kleiner sind als die des ersten Einstellbereichs, und die Steuerung konfiguriert ist, die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers anzupassen, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des ersten Einstellbereichs liegt.
System nach Anspruch 13, wobei die Steuerung konfiguriert ist, die Ausgangsspannung des Fahrzeug-Gleichstromwandlers anzupassen, um einen Nullstrom-Zustand der Zusatzbatterie zu ermöglichen, wenn der SOC der Zusatzbatterie innerhalb des zweiten Einstellbereichs liegt und kein regeneratives Bremsen ausgeführt wird, oder sich eine Last des elektrischen Feldes nicht in einem vorkonfigurierten Zustand niedriger Last befindet.