DE102017222197B4 - Method for controlling an electrical system of an electrically driven motor vehicle and charge state control device for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern einer elektrischen Anlage (10) eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, wobei die elektrische Anlage ein Bordnetz mit mindestens einer Lithium-Batterie (12) sowie mindestens einer elektrischen Maschine (14) umfasst, wobei mindestens ein elektrischer Verbraucher (16; 18) mit dem Bordnetz gekoppelt ist; folgende Schritte umfassend:a) Vorgeben eines unteren (USW) und eines oberen Schwellenwerts (OSWnorm) für einen Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie (12) (Schritt 100);b) Ermitteln einer elektrischen Grundlast (GL) des Bordnetzes (Schritt 120);c) Modifizieren des oberen Schwellenwerts (OSW) für den Ziel-Ladezustandsbereich der mindestens einen Lithium-Batterie (12) in Abhängigkeit der in Schritt b) ermittelten elektrischen Grundlast (GL) des Bordnetzes (Schritt 180); undd) im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs: Einstellen eines Ladezustands der Lithium-Batterie (12) zwischen dem unteren (USW) und dem modifizierten oberen Schwellenwert (OSW) für den Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie (12) (Schritt 200); dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) der obere Schwellenwert (OSW) umso größer gewählt wird, je größer die in Schritt b) ermittelte elektrische Grundlast (GL) des Bordnetzes ist.Method for controlling an electrical system (10) of an electrically driven motor vehicle, wherein the electrical system comprises an on-board network with at least one lithium battery (12) and at least one electrical machine (14), wherein at least one electrical consumer (16; 18) is coupled to the on-board network; comprising the following steps:a) specifying a lower (USW) and an upper threshold value (OSWnorm) for a target state of charge range of the lithium battery (12) (step 100);b) determining an electrical base load (GL) of the on-board network (step 120);c) modifying the upper threshold value (OSW) for the target state of charge range of the at least one lithium battery (12) depending on the electrical base load (GL) of the on-board network determined in step b) (step 180); andd) when the motor vehicle is being driven: setting a state of charge of the lithium battery (12) between the lower (USW) and the modified upper threshold value (OSW) for the target state of charge range of the lithium battery (12) (step 200); characterized in that in step c) the upper threshold value (OSW) is selected to be greater the greater the electrical base load (GL) of the vehicle electrical system determined in step b).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer elektrischen Anlage eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, wobei die elektrische Anlage ein Bordnetz mit mindestens einer Lithium-Batterie sowie mindestens einer elektrischen Maschine umfasst, wobei mindestens ein elektrischer Verbraucher mit dem Bordnetz gekoppelt ist. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: a) Vorgeben eines unteren und eines oberen Schwellenwerts für einen Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie; b) Ermitteln einer elektrischen Grundlast des Bordnetzes; c) Modifizieren des oberen Schwellenwerts für den Zielladezustandsbereich der mindestens einen Lithium-Batterie in Abhängigkeit der in Schritt b) ermittelten elektrischen Grundlast des Bordnetzes; und d) Im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs: Einstellen eines Ladezustands der Lithium-Batterie zwischen dem unteren und dem modifizierten oberen Schwellenwert für den Zielladezustandsbereich der Lithium-Batterie. Sie betrifft überdies eine Ladezustandssteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Steuern eines Ladens mindestens einer Lithium-Batterie des Kraftfahrzeugs, wobei die Ladezustandssteuereinrichtung ausgelegt ist, in einem Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs den Ladezustand der mindestens einen Lithium-Batterie zwischen einem unteren und einem oberen Schwellenwert für einen Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie einzustellen, wobei die Ladezustandssteuereinrichtung weiterhin ausgelegt ist, den oberen Schwellenwert für den Zielladezustandsbereich der mindestens einen Lithium-Batterie in Abhängigkeit einer elektrischen Grundlast des Bordnetzes zu modifizieren.The present invention relates to a method for controlling an electrical system of an electrically driven motor vehicle, wherein the electrical system comprises an on-board network with at least one lithium battery and at least one electrical machine, wherein at least one electrical consumer is coupled to the on-board network. The method comprises the following steps: a) specifying a lower and an upper threshold value for a target state of charge range of the lithium battery; b) determining a basic electrical load of the on-board network; c) modifying the upper threshold value for the target state of charge range of the at least one lithium battery depending on the basic electrical load of the on-board network determined in step b); and d) When the motor vehicle is driving: setting a state of charge of the lithium battery between the lower and the modified upper threshold value for the target state of charge range of the lithium battery. It further relates to a charge state control device for a motor vehicle for controlling a charging of at least one lithium battery of the motor vehicle, wherein the charge state control device is designed to set the charge state of the at least one lithium battery between a lower and an upper threshold value for a target charge state range of the lithium battery when the motor vehicle is being driven, wherein the charge state control device is further designed to modify the upper threshold value for the target charge state range of the at least one lithium battery depending on a basic electrical load of the on-board network.

1 zeigt in diesem Zusammenhang eine aus dem Stand der Technik bekannte elektrische Anlage 10 eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs. Die elektrische Anlage 10 umfasst ein Bordnetz mit mindestens einer Lithium-Batterie 12, einer elektrischen Maschine 14 sowie beispielshaft dargestellten elektrischen Verbrauchern 16, 18. Die elektrische Maschine 14 ist als Riemen-Starter-Generator ausgebildet und übernimmt die Funktionen eines Starters, eines Generators, eines Antriebs, insbesondere eines Boostens, oder einer Lastpunktverschiebung. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt das Spannungsniveau des Bordnetzes ca. 12 V. Die Erfindung ist ohne Weiteres auch einsetzbar bei elektrischen Anlagen, deren Bordnetz beispielsweise zwei unterschiedliche Spannungsniveaus hat, insbesondere einen Niederspannungsbereich von ca. 12 V sowie einen Hochspannungsbereich von ca. 48 V, wobei die beiden Spannungsbereiche beispielsweise über einen DC/DC-Wandler miteinander gekoppelt sind. Der Lithium-Batterie 12 ist ein Batterieüberwachungsmodul 20 zugeordnet, welches eine Spannungsmessvorrichtung 22 sowie eine Strommessvorrichtung 24 umfasst. Der elektrischen Maschine 14 ist ein Überwachungsmodul 26 zugeordnet, das ebenfalls eine Spannungsmessvorrichtung 28 sowie eine Strommessvorrichtung 30 umfasst. Sofern eine Strommessvorrichtung in der elektrischen Maschine 14 integriert ist, kann die Strommessvorrichtung 30 entfallen. 1 shows in this context an electrical system 10 of an electrically driven motor vehicle known from the prior art. The electrical system 10 comprises an on-board network with at least one lithium battery 12, an electrical machine 14 and electrical consumers 16, 18 shown as examples. The electrical machine 14 is designed as a belt starter generator and takes on the functions of a starter, a generator, a drive, in particular a boost, or a load point shift. In the present exemplary embodiment, the voltage level of the on-board network is approximately 12 V. The invention can also be used without further ado in electrical systems whose on-board network has, for example, two different voltage levels, in particular a low voltage range of approximately 12 V and a high voltage range of approximately 48 V, the two voltage ranges being coupled to one another, for example via a DC/DC converter. The lithium battery 12 is assigned a battery monitoring module 20 which comprises a voltage measuring device 22 and a current measuring device 24. The electrical machine 14 is assigned a monitoring module 26, which also includes a voltage measuring device 28 and a current measuring device 30. If a current measuring device is integrated in the electrical machine 14, the current measuring device 30 can be omitted.

Im Rahmen des Klimaschutzes werden die CO2-Vorgaben für Kraftfahrzeuge zunehmend verschärft. Um diesen Rechnung zu tragen, gibt es Bordnetzkonzepte mit leistungsfähigeren Energiespeichern im Vergleich zu Blei-Batterien oder Bordnetzkonzepte mit mehr als einem Energiespeicher. Durch die Verwendung von Rekuperationsvorrichtungen, beispielsweise Riemen-Starter-Generatoren, besteht die Möglichkeit, mehr Energie beispielsweise in den Bremsphasen zu rekuperieren und auch in Zugphasen eine Lastpunktabsenkung durchzuführen, um den Antrieb des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine, zu entlasten. Durch eine Lastpunktabsenkung liefert die Verbrennungsmaschine ein Moment, das nicht ausreicht, um einem Fahrerwunschmoment zu entsprechen. Die Differenz kann, wie erwähnt, beispielsweise von einem Riemen-Starter-Generator geliefert werden, der dazu elektrische Energie aus einem Energiespeicher entnimmt. Dadurch kann erreicht werden, dass die Verbrennungskraftmaschine in einem hinsichtlich des Wirkungsgrads optimalen Bereich betrieben wird. Auf diese Weise lässt sich Kraftstoff sparen.As part of climate protection, the CO2 requirements for motor vehicles are becoming increasingly stricter. To take this into account, there are on-board network concepts with more powerful energy storage devices than lead batteries or on-board network concepts with more than one energy storage device. By using recuperation devices, such as belt starter generators, it is possible to recuperate more energy, for example during braking phases, and also to carry out a load point reduction during traction phases in order to relieve the load on the motor vehicle's drive, for example an internal combustion engine. By reducing the load point, the internal combustion engine delivers a torque that is not sufficient to meet the driver's desired torque. The difference can, as mentioned, be provided, for example, by a belt starter generator, which draws electrical energy from an energy storage device. This means that the internal combustion engine can be operated in an optimal range in terms of efficiency. In this way, fuel can be saved.

Der optimale Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine kann auch größer als das Fahrerwunschmoment sein. In diesem Fall kann der Riemen-Starter-Generator entsprechend angesteuert werden und die Energie zur Erzeugung des Differenzmoments kann in elektrische Energie umgewandelt werden. Da die Verbrennungskraftmaschine in diesem Fall in einem optimalen Betriebspunkt arbeitet, wird die elektrische Energie effizient erzeugt. Dabei handelt es sich um eine gesteuerte Lastpunktanhebung.The optimum operating range of the internal combustion engine can also be greater than the driver's desired torque. In this case, the belt starter generator can be controlled accordingly and the energy for generating the differential torque can be converted into electrical energy. Since the internal combustion engine is working at an optimum operating point in this case, the electrical energy is generated efficiently. This is a controlled load point increase.

In derartigen Bordnetzen werden Energiespeicher benötigt, die mehr Energie und Leistung aufnehmen und abnehmen können als in einem konventionellen Bordnetz mit einer 12V-Blei-Batterie. Dabei hat es sich herausgestellt, dass die Verwendung einer Lithium-Batterie besonders vorteilhaft ist. Eine Lithium-Batterie stellt einen zyklenfesten Energiespeicher dar, der besonders zur Rekuperation geeignet ist.Such on-board networks require energy storage devices that can absorb and absorb more energy and power than a conventional on-board network with a 12V lead battery. It has been found that the use of a lithium battery is particularly advantageous. A lithium battery is a cycle-resistant energy storage device that is particularly suitable for recuperation.

Aufgrund technologischer Randbedingungen, insbesondere der Lebensdauerauslegung, liegt der nutzbare SOC (State of Charge - Ladezustand)-Bereich einer Lithium-Batterie typischerweise zwischen einem unteren Schwellenwert von etwa 20% und einem oberen Schwellenwert von etwa 80%.Due to technological constraints, particularly the lifetime design, the usable SOC (State of Charge) range of a lithium battery is typically between between a lower threshold of about 20% and an upper threshold of about 80%.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene neue Bordnetzkonzepte bekannt:

  • Aus der DE 10 2016 005 125 A1 ist ein Verfahren zum Steuern einer Energiespeichereinrichtung eines Mild-Hybrid-Kraftfahrzeugs sowie eine Ladezustandssteuereinrichtung bekannt, bei dem/ bei der während mindestens einer Fahrt mindestens ein Lade- und ein Entladevorgang mit Bezug auf mit der Energiespeichereinrichtung ausgetauschte Energiemengen überwacht und daraus mit einer vorgebbaren Wahrscheinlichkeit zu erwartende Energiemengen für zukünftige Lade- und Entladevorgänge ermittelt werden. Basierend auf diesen Ermittlungen werden der obere und der untere Schwellenwert für einen Zielladezustandsbereich der Energiespeichereinrichtung festgelegt.
Various new on-board network concepts are known from the state of the art:
  • From the EN 10 2016 005 125 A1 A method for controlling an energy storage device of a mild hybrid motor vehicle and a charge state control device are known in which at least one charging and discharging process are monitored during at least one journey with reference to the amounts of energy exchanged with the energy storage device and from this, expected amounts of energy for future charging and discharging processes are determined with a predeterminable probability. Based on these determinations, the upper and lower threshold values for a target charge state range of the energy storage device are determined.

Aus der DE 10 2016 007 505 A1 ist ein Verfahren zum Steuern einer elektrischen Anlage eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs bekannt, wobei mittels eines ersten elektrischen Energiespeichers eines ersten Bordnetzes eine erste elektrische Gleichspannung und mittels eines zweiten elektrischen Energiespeichers eines zweiten Bordnetzes eine zweite elektrische Gleichspannung bereitgestellt wird, wobei die beiden Bordnetze mittels eines DC/DC-Wandlers elektrisch miteinander gekoppelt werden, wobei das Kraftfahrzeug in einem bestimmungsgemäßen Fahrbetrieb mittels einer an das erste Bordnetz angeschlossenen und mit einer Verbrennungskraftmaschine koppelbaren elektrischen Maschine angetrieben wird, wobei ein Ladezustand des ersten elektrischen Energiespeichers mittels einer Ladezustandssteuereinheit entsprechend einem prädiktiven Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs gesteuert wird. Der erste und der zweite elektrische Energiespeicher stellen die gleiche Speicherkapazität für elektrische Ladung bereit, wobei das elektrische Koppeln des DC/DC-Wandlers durch ein Steuersignal der Ladeszustandssteuereinheit gesteuert wird und ein Ladezustand des zweiten elektrischen Energiespeichers mittels der Ladezustandssteuereinheit entsprechend dem prädiktiven Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs gesteuert wird, indem die Ladezustandssteuereinheit den DC/DC-Wandler mittels des Steuersignals entsprechend steuert. Die Einstellung des Zielladezustandsbereichs erfolgt durch Steuerung des Soll-Moments am Riemen-Starter-Generator. In dieser Druckschrift wird erwähnt, dass bezüglich einer prädiktiven Ladezustandssteuerung ein Akkumulator eines ersten Bordnetzes, an dem auch die Antriebseinrichtung angeschlossen ist, mittels einer dafür vorgesehenen Ladezustandssteuereinheit gesteuert werden kann. Die Ladezustandssteuereinheit nutzt zur Steuerung des Ladezustands des Akkumulators dieses Bordnetzes unterschiedlichste Informationen wie Umweltdaten, Fahrerverhalten, Navigationsdaten und dergleichen. So ermöglicht es die Ladezustandssteuereinheit, wenn hinreichend Informationen über eine zu befahrende Fahrtroute vorliegen, dies bei der Ladezustandssteuerung zu berücksichtigen. Ist beispielsweise eine Fahrtroute geplant, bei der in einem Gebirge ein Pass zu befahren ist, kann mittels der Ladezustandssteuereinheit der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers des Bordnetzes derart gesteuert werden, dass der elektrische Energiespeicher bei Erreichen der Passhöhe einen möglichst geringen Ladungszustand aufweist, sodass während einer darauffolgenden Bergabfahrt durch Schub- und/oder Bremsrekuperation mittels der Antriebseinrichtung gewonnene elektrische Energie in den elektrischen Energiespeicher eingespeist werden kann. Insofern kann mittels einer prädiktiven Ladezustandssteuerung nicht nur ein etwaiger Energierückgewinn erfasst, sondern auch ein prognostizierter Energiebedarf geplant werden. Ist darüber hinaus beispielsweise vorgesehen, dass die Fahrtroute durch eine verkehrsberuhigte Zone mit reduzierter Geschwindigkeit verläuft, kann mittels der Ladezustandssteuerung beispielsweise der elektrische Energiespeicher derart gesteuert werden, dass eine etwaige Wankstabilisierung oder auch ein elektrischer Antrieb eines Turbokompressors nicht eingeplant zu werden braucht.From the EN 10 2016 007 505 A1 A method for controlling an electrical system of an electrically driven motor vehicle is known, wherein a first electrical direct voltage is provided by means of a first electrical energy store of a first on-board network and a second electrical direct voltage is provided by means of a second electrical energy store of a second on-board network, wherein the two on-board networks are electrically coupled to one another by means of a DC/DC converter, wherein the motor vehicle is driven in a normal driving mode by means of an electrical machine connected to the first on-board network and coupleable to an internal combustion engine, wherein a charge state of the first electrical energy store is controlled by means of a charge state control unit in accordance with a predictive driving mode of the motor vehicle. The first and the second electrical energy store provide the same storage capacity for electrical charge, wherein the electrical coupling of the DC/DC converter is controlled by a control signal of the charge state control unit and a charge state of the second electrical energy store is controlled by means of the charge state control unit in accordance with the predictive driving mode of the motor vehicle, in that the charge state control unit controls the DC/DC converter accordingly by means of the control signal. The target charge level range is set by controlling the target torque on the belt starter generator. This publication mentions that, with regard to predictive charge level control, an accumulator of a first on-board network, to which the drive device is also connected, can be controlled using a charge level control unit provided for this purpose. The charge level control unit uses a wide variety of information to control the charge level of the accumulator of this on-board network, such as environmental data, driver behavior, navigation data, and the like. The charge level control unit thus makes it possible to take this into account in the charge level control if sufficient information is available about a route to be traveled. If, for example, a route is planned that involves driving over a mountain pass, the charge level control unit can be used to control the charge level of the electrical energy storage device in the vehicle's electrical system in such a way that the electrical energy storage device has the lowest possible charge level when the top of the pass is reached, so that during a subsequent downhill journey, electrical energy gained through overrun and/or braking recuperation by the drive device can be fed into the electrical energy storage device. In this respect, predictive charge level control can not only record any energy recovery, but also plan a predicted energy requirement. If, for example, the route is also planned to run through a traffic-calmed zone at reduced speed, the charge level control can be used to control the electrical energy storage device in such a way that any roll stabilization or even an electric drive of a turbo compressor does not need to be planned.

Aus der DE 10 2011 116 132 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb bekannt. Dabei wird eine Lastpunktanhebung in der Betriebsart B6 und eine Lastpunktabsenkung in der Betriebsart B7 beschrieben.From the EN 10 2011 116 132 A1 A method for operating a vehicle with a hybrid drive is known. It describes a load point increase in operating mode B6 and a load point reduction in operating mode B7.

Aus der DE 10 2013 215 519 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem eine zusätzliche elektromotorische Antriebsleistung zur Verfügung gestellt wird, wenn eine Batterie vollgeladen ist und eine vorausliegende Strecke Abschnitte hoher Rekuperation umfasst. Dadurch wird verhindert, dass der Lastpunkt eines Verbrennungsmotors angehoben werden muss.From the EN 10 2013 215 519 A1 A method for operating a motor vehicle is known in which additional electric motor drive power is made available when a battery is fully charged and a route ahead includes sections with high recuperation. This prevents the load point of an internal combustion engine from having to be raised.

Die DE 10 2011 085 454 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs mit einer Brennkraftmaschine, einem Elektromotor und einem elektrischen Energiespeicher, insbesondere für ein Schienenfahrzeug. Das Verfahren wählt basierend auf Strecken- und Batteriedaten einen bevorzugten Betriebsmodus. Beispielsweise kann mittels der prädiktiven Betriebsführung des Energiespeichers vor bekannten und prädiktiv nutzbaren Bremsvorgängen der Energiespeicher möglichst entleert werden. Auch kann im Rahmen eines Beispiels einer prädiktiven Betriebsführung für ein Antriebsprofil „Boosten“ im Voraus der elektrische Energiespeicher voll aufgeladen sein.The EN 10 2011 085 454 A1 describes a method for controlling a hybrid drive with an internal combustion engine, an electric motor and an electrical energy storage device, in particular for a rail vehicle. The method selects a preferred operating mode based on route and battery data. For example, the energy storage device can be emptied as far as possible before known and predictively usable braking processes using predictive operating control of the energy storage device. The electrical energy storage device can also be fully charged in advance as part of an example of predictive operating control for a "boost" drive profile.

Schließlich ist aus der DE 10 2007 038 585 A1 ein Verfahren zur Lastpunktverschiebung im Hybridbetrieb bei einem parallelen Hybridfahrzeug bekannt. Das Verfahren misst einen Ladezustand einer Batterie und senkt einen Lastpunkt einer Verbrennungskraftmaschine, wenn die Batterie vollgeladen ist.Finally, the EN 10 2007 038 585 A1 a method for shifting the load point in hybrid operation in a parallel hybrid vehicle is known. The method measures a charge state of a battery and lowers a load point of an internal combustion engine when the battery is fully charged.

In der DE 10 2014 009 448 A1 ist ein Batteriemanagement-System für eine prädiktive Ladezustandssteuerung bei einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug offenbart. In der genannten Druckschrift werden prädiktive Streckendaten aus Navigationsdaten genutzt, den Energiebedarf einer Einrichtung eines Bordnetzes zu prädizieren und anhand des prädizierten Energiebedarfs auf einem jeweiligen Streckenabschnitt einen Energievorhalt der Energiespeichereinrichtung so zu regulieren, dass keine auf dem Streckenabschnitt unnötige Energiereserve für eine Einrichtung eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs vorgehalten wird, falls diese Einrichtung auf dem Streckenabschnitt voraussichtlich nicht verwendet wird. Die zu erwartende Fahrsituation kann beispielsweise einen Verlauf des Streckenabschnitts, wie beispielsweise eine Serpentine, umfassen. Weiterhin können eine Verkehrssituation auf dem Streckenabschnitt, Geschwindigkeitsvorgaben oder eine Verkehrslage berücksichtigt werden.In the EN 10 2014 009 448 A1 a battery management system for predictive charge level control in an electrically powered motor vehicle is disclosed. In the cited publication, predictive route data from navigation data is used to predict the energy requirement of a device in an on-board power supply and, based on the predicted energy requirement, to regulate an energy reserve of the energy storage device on a particular route section in such a way that no unnecessary energy reserve is kept for a device in an on-board power supply of the motor vehicle on the route section if this device is not expected to be used on the route section. The expected driving situation can, for example, include a course of the route section, such as a serpentine. Furthermore, a traffic situation on the route section, speed limits or a traffic situation can be taken into account.

Die DE 10 2016 005 115 B3 betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Energiespeichereinrichtung eines Mild-Hybrid-Kraftfahrzeugs, wobei die Energiespeichereinrichtung eine Gesamtkapazität aufweist. Eine Ladezustandssteuereinrichtung der Energiespeichereinrichtung stellt einen Ladezustand der Energiespeichereinrichtung zwischen einem oberen und einem unteren Schwellenwert für einen Zielladezustandsbereich der Energiespeichereinrichtung gemäß einem ersten Betriebszustand ein. Falls aufgrund des Erfülltseins zumindest einer vorgebbaren Bedingung festgestellt wird, dass zumindest eine Klimasteuereinrichtung des Kraftfahrzeugs für zumindest eine vorgebbare Zeitdauer zu aktivieren ist oder aktiviert bleibt, wird der obere und der untere Schwellenwert für den Zielladezustandsbereich zumindest für die vorgebbare Zeitdauer gemäß einem zweiten Betriebszustand eingestellt. Diese Druckschrift wurde zur Formulierung der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche herangezogen.The EN 10 2016 005 115 B3 relates to a method for controlling an energy storage device of a mild hybrid motor vehicle, wherein the energy storage device has a total capacity. A charge state control device of the energy storage device sets a charge state of the energy storage device between an upper and a lower threshold value for a target charge state range of the energy storage device according to a first operating state. If, due to the fulfillment of at least one predefinable condition, it is determined that at least one climate control device of the motor vehicle is to be activated or remains activated for at least a predefinable period of time, the upper and lower threshold values for the target charge state range are set at least for the predefinable period of time according to a second operating state. This publication was used to formulate the preambles of the independent claims.

Aus der DE 10 2014 222 007 A1 geht eine PHEV-Energieverwaltungs-Steuerung mit einer fahrtorientierten Energieverbrauchsvorplanung hervor. Dabei ermöglicht ein auf dem Fahrmuster beruhender Vorplanungsprozess für den Energieverbrauch eines Plug-In-Hybridelektrofahrzeugs, dass eine fahrtorientierte Energieverwaltungs-Steuerung des PHEV skalierbare Ebenen verfügbarer Fahrvorkenntnisse verwendet, um die Verwendung der an Bord vorhandenen Energie zu optimieren. Der Vorplanungsprozess erzeugt ein optimales Batterieladezustands-Entleerungsprofil für eine gegebene von einem PHEV zu fahrende Fahrstrecke.From the EN 10 2014 222 007 A1 A PHEV energy management controller with trip-oriented energy consumption pre-planning is developed. A driving pattern-based plug-in hybrid electric vehicle energy consumption pre-planning process enables a PHEV's trip-oriented energy management controller to use scalable levels of available driving prior knowledge to optimize the use of on-board energy. The pre-planning process generates an optimal battery state of charge depletion profile for a given route to be driven by a PHEV.

Die DE 10 2012 001 820 A1 betrifft ein System und Verfahren zum Steuern eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie, die von einem Hybridelektrofahrzeug zum Fahrzeugantrieb verwendet wird, sodass der SOC innerhalb eines gewünschten SOC-Bereichs gehalten wird, der temperaturabhängig ist.The EN 10 2012 001 820 A1 relates to a system and method for controlling a state of charge of a vehicle battery used by a hybrid electric vehicle to power the vehicle so that the SOC is maintained within a desired SOC range that is temperature dependent.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine gattungsgemäße Ladezustandssteuereinrichtung derart weiterzubilden, dass damit ein möglichst ressourcenschonender Betrieb eines Kraftfahrzeugs ermöglicht wird.The object of the present invention is to further develop a generic method and a generic charge state control device in such a way that it enables the operation of a motor vehicle to be as resource-efficient as possible.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch eine Ladezustandssteuereinrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 10.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a charge state control device having the features of patent claim 10.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Kraftstoff gespart werden kann und damit ein besonders ressourcenschonender Betrieb des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird, wenn ein Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie, der durch einen unteren und einen oberen Schwellenwert definiert ist, an die Grundlast des Bordnetzes angepasst wird und zwar durch entsprechende Modifikation des oberen Schwellenwerts des ZielLadezustandsbereichs. Dadurch wird, wie im Nachfolgenden erläutert, eine besonders energieeffiziente Verteilung und Nutzung rekuperierter Energie ermöglicht.The present invention is based on the finding that fuel can be saved and thus a particularly resource-saving operation of the motor vehicle is made possible if a target charge level range of the lithium battery, which is defined by a lower and an upper threshold value, is adapted to the base load of the vehicle electrical system by appropriately modifying the upper threshold value of the target charge level range. As explained below, this enables a particularly energy-efficient distribution and use of recuperated energy.

Zum einen besteht nämlich das Ziel, die in der Lithium-Batterie gespeicherte Energie möglichst schnell wieder abzugeben, damit in einer Rekuperationsphase wieder Energie aufgenommen werden kann. Wenn aber bei einer langen Phase ohne Rekuperation keine entnehmbare Energie mehr in der Lithium-Batterie vorhanden ist, muss für die Versorgung der Grundlast wieder Energie über den Generator, d.h. die elektrische Maschine, erzeugt werden, was zu einem höheren Kraftstoffverbrauch führen kann. Betrachtet man nämlich die Wirkungsgrade zum Erzeugen von Energie einerseits und zum Boosten von Energie andererseits, entstehen dadurch hohe Verluste. Eine besonders effiziente Nutzung von Energie wird dadurch erzielt, dass die Energie in dem Zustand genutzt wird, in dem sie vorliegt. Es ist deshalb weniger effizient, elektrische Energie wieder in mechanische Energie zum Antrieb des Kraftfahrzeugs umzuwandeln. Deutlich effizienter ist es, elektrische Energie den elektrischen Grundlastverbrauchern des Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Eine Anpassung der Ladestrategie für die Lithium-Batterie in Abhängigkeit einer für die Grundlastverbraucher des Kraftfahrzeugs ermittelten Grundlast führt daher zu einem optimierten Wirkungsgrad des Kraftfahrzeugs. Der Kraftstoffverbrauch kann deutlich gesenkt werden.On the one hand, the aim is to release the energy stored in the lithium battery as quickly as possible so that energy can be absorbed again in a recuperation phase. However, if there is no more energy available in the lithium battery during a long phase without recuperation, energy must be generated again via the generator, i.e. the electric machine, to supply the base load, which can lead to higher fuel consumption. If one looks at the efficiency of generating energy on the one hand and boosting energy on the other, this results in high losses. A particularly efficient use of energy is achieved by using the energy in the state in which it is available. It is therefore less efficient to convert electrical energy back into mechanical energy to drive the vehicle. It is much more efficient to provide electrical energy to the electrical base load consumers of the vehicle. Adapting the charging strategy for the lithium battery depending on a base load determined for the vehicle's base load consumers therefore leads to an optimized efficiency of the vehicle. Fuel consumption can be significantly reduced.

Erfindungsgemäß wird deshalb in einem Schritt b) eine elektrische Grundlast des Bordnetzes ermittelt. Anschließend wird der obere Schwellenwert für den Ziel-Ladezustandsbereich der mindestens einen Lithium-Batterie in Abhängigkeit der in Schritt b) ermittelten elektrischen Grundlast des Bordnetzes modifiziert bzw. gewählt. Im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs wird dann der Ladezustand der Lithium-Batterie zwischen dem unteren und dem modifizierten oberen Schwellenwert für einen Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie eingestellt.According to the invention, an electrical base load of the vehicle electrical system is therefore determined in a step b). The upper threshold value for the target charge level range of the at least one lithium battery is then modified or selected depending on the electrical base load of the vehicle electrical system determined in step b). When the motor vehicle is being driven, the charge level of the lithium battery is then set between the lower and the modified upper threshold value for a target charge level range of the lithium battery.

Wird demnach zum Beispiel eine hohe Grundlast festgestellt, weil im Winterbetrieb des Kraftfahrzeugs bei niedrigen Außentemperaturen die Sitzheizung, die Innenraumheizung, die Heckscheibenheizung sowie eine Außenspiegelheizung in Betrieb sind, so wird der obere Schwellenwert entsprechend angehoben. Damit wird mehr durch Rekuperation gewonnene Energie in der Lithium-Batterie gespeichert gehalten, um sie dem Bordnetz zum Speisen der genannten elektrischen Verbraucher bereitzustellen, anstatt diese Energie beispielsweise zum Boosten zu verwenden. Wird im Gegenzug eine geringe Grundlast des Bordnetzes festgestellt, kann der obere Schwellenwert entsprechend abgesenkt werden. Damit kann öfter und mehr Energie der Lithium-Batterie entnommen werden.If, for example, a high base load is detected because the seat heating, interior heating, rear window heating and exterior mirror heating are in operation during winter operation of the vehicle at low outside temperatures, the upper threshold is raised accordingly. This means that more energy gained through recuperation is stored in the lithium battery in order to make it available to the vehicle electrical system to feed the electrical consumers mentioned, instead of using this energy for boosting, for example. Conversely, if a low base load of the vehicle electrical system is detected, the upper threshold can be lowered accordingly. This means that more energy can be drawn from the lithium battery more often and more often.

Wie erwähnt, wird in Schritt d) im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ein Ladezustand der Lithium-Batterie zwischen dem unteren und dem oberen Schwellenwert für einen Ziel-Ladezustandsbereich eingestellt. Dies bedeutet, dass der Ziel-Ladezustandsbereich zwischen dem unteren und dem oberen Schwellenwert liegt. Wie weiter unten mit Bezug auf 2 noch näher erläutert wird, kann nichtsdestotrotz über den oberen Schwellenwert hinaus geladen werden, wenn zu dem Zeitpunkt kein geeigneter Abnehmer für die überschüssige Energie vorhanden ist. Allerdings wird dann versucht, diese über dem oberen Schwellenwert gespeicherte Energiemenge bei Gelegenheit wieder abzugeben, sodass der Energieinhalt der Lithium-Batterie wieder zwischen dem unteren und dem modifizierten oberen Schwellenwert für den Ziel-Ladezustandsbereich liegt.As mentioned, in step d) when the motor vehicle is being driven, a state of charge of the lithium battery is set between the lower and the upper threshold value for a target state of charge range. This means that the target state of charge range is between the lower and the upper threshold value. As described below with reference to 2 As will be explained in more detail below, charging above the upper threshold can nevertheless occur if there is no suitable recipient for the excess energy at that time. However, an attempt will then be made to release this amount of energy stored above the upper threshold when the opportunity arises, so that the energy content of the lithium battery is again between the lower and the modified upper threshold for the target state of charge range.

Dadurch, dass beispielsweise der obere Schwellenwert in Anbetracht der Grundlast des Kraftfahrzeugs abgesenkt wird, kann häufiger eine Lastpunktabsenkung des Verbrennungsmotors erfolgen.For example, by lowering the upper threshold value in view of the base load of the vehicle, the load point of the combustion engine can be reduced more frequently.

Die Grundlast kann sich insbesondere abhängig von Sommer und Winter ändern. Je höher also die Grundlast ist, desto höher ist die in der Lithium-Batterie vorzuhaltende Energie. Entsprechend hoch ist der obere Schwellenwert für den Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie zu wählen.The base load can change depending on summer and winter. The higher the base load, the more energy must be stored in the lithium battery. The upper threshold value for the target charge level range of the lithium battery must be set accordingly.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich durch folgende weiteren Schritte aus: e) Ermitteln eines typischen Werts für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs; und f) wobei in Schritt c) der obere Schwellenwert für den Ziel-Ladezustandsbereich der mindestens einen Lithium-Batterie in Abhängigkeit einer Kombination der in Schritt b) ermittelten Grundlast und des in Schritt e) ermittelten typischen Werts für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs modifiziert wird. Insbesondere in Schubphasen des Kraftfahrzeugs kann durch Rekuperation Energie zum Laden der Lithium-Batterie gewonnen werden. Wie im Nachfolgenden noch ausführlicher erörtert werden wird, können typische, verlässliche Werte für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Fahrzeugs ermittelt werden. Auf diese Weise lässt sich näherungsweise abschätzen, mit welcher Regelmäßigkeit mit welcher durch Rekuperation zu gewinnenden Energie gerechnet werden kann. Je länger die typische Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen ist, desto höher ist die in der Lithium-Batterie vorzuhaltende Energie. Ist hingegen der typische Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen kurz, kann mit einer entsprechend höheren Häufigkeit mit einem Zufluss von durch Rekuperation gewonnener Energie in die Lithium-Batterie gerechnet werden. Entsprechend kann dann der obere Schwellenwert niedriger gewählt werden.A particularly preferred embodiment is characterized by the following additional steps: e) determining a typical value for a period of time between two consecutive overrun phases of the motor vehicle; and f) wherein in step c) the upper threshold value for the target state of charge range of the at least one lithium battery is modified depending on a combination of the base load determined in step b) and the typical value determined in step e) for a period of time between two consecutive overrun phases of the motor vehicle. In particular, during overrun phases of the motor vehicle, energy can be obtained by recuperation to charge the lithium battery. As will be discussed in more detail below, typical, reliable values can be determined for a period of time between two consecutive overrun phases of the vehicle. In this way, it is possible to approximately estimate the regularity with which energy can be expected to be obtained through recuperation. The longer the typical period of time between two consecutive overrun phases, the higher the energy to be kept in the lithium battery. If, however, the typical value for a period between two consecutive overrun phases is short, an inflow of energy gained through recuperation into the lithium battery can be expected with a correspondingly higher frequency. The upper threshold value can then be set lower accordingly.

Erfindungsgemäß können demnach die elektrische Grundlast des Bordnetzes und der typische Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen zum Einstellen eines optimalen oberen Schwellenwerts für einen Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie kombiniert werden.According to the invention, the electrical base load of the vehicle electrical system and the typical value for a time period between two consecutive overrun phases can therefore be combined to set an optimal upper threshold value for a target state of charge range of the lithium battery.

Bevorzugt wird der typische Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen ermittelt durch Auswerten eines Betriebsparameters der Ladezustandssteuereinrichtung, die der mindestens einen Lithium-Batterie zugeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich ohne umfangreiche Aufzeichnungen und Messungen mit für viele Anwendungsfälle ausreichender Genauigkeit ein typischer Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen ermitteln. Der Betriebsparameter der Ladezustandssteuereinrichtung kann in diesem Zusammenhang aus einem normierten Betriebszyklus des Kraftfahrzeugs abgeleitet werden, insbesondere einem typischen Kundenprofil oder NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus) oder WLTP (Worldwide Harmonized Light Duty Test Procedure). Bei NEFZ beträgt die Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen 3 min 40 s und bei WLTP 3 min 20 s. Wenn dieselbe Ladezustandssteuereinrichtung in unterschiedliche Fahrzeugtypen eines Herstellers eingebaut wird, kann je nach Einbau eine andere typischer Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen zugewiesen werden. Wird die Ladezustandssteuereinrichtung in einem Coupe eingebaut, wird eine kleinerer typischer Wert für die Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen zugewiesen als wenn die Ladezustandssteuereinrichtung in einen SUV eingebaut worden wäre. Damit wird dem unterschiedlichen Kundenprofil von Coupe-Fahrern und SUV-Fahrern Rechnung getragen. Eine feinere Abstufung kann dadurch erfolgen, dass die Motorisierung des jeweiligen Kraftfahrzeugs berücksichtigt wird, wobei eine höhere Motorisierung mit einem kleineren typischen Wert für die Zeitdauer zwischen zwei aufeinander folgenden Schubphasen einhergeht und umgekehrt.Preferably, the typical value for a period of time between two consecutive overrun phases is determined by evaluating an operating parameter of the charge state control device that is assigned to the at least one lithium battery. In this way, without extensive recordings and measurements, with sufficient accuracy for many applications, ity, a typical value for a time period between two consecutive overrun phases can be determined. The operating parameter of the charge state control device can in this context be derived from a standardized operating cycle of the motor vehicle, in particular a typical customer profile or NEDC (New European Driving Cycle) or WLTP (Worldwide Harmonized Light Duty Test Procedure). For NEDC, the time period between two consecutive overrun phases is 3 min 40 s and for WLTP it is 3 min 20 s. If the same charge state control device is installed in different vehicle types from one manufacturer, a different typical value for a time period between two consecutive overrun phases can be assigned depending on the installation. If the charge state control device is installed in a coupe, a smaller typical value for the time period between two consecutive overrun phases is assigned than if the charge state control device had been installed in an SUV. This takes into account the different customer profiles of coupe drivers and SUV drivers. A finer gradation can be achieved by taking into account the engine size of the respective motor vehicle, whereby a higher engine size is associated with a smaller typical value for the time period between two consecutive overrun phases and vice versa.

Alternativ oder zusätzlich kann gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern einer elektrischen Anlage eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs weiterhin ein Schritt g) vorgesehen sein: Einstellen eines Fahrmodus aus einer Vielzahl von Fahrmodi durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs oder durch eine Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs, wobei jedem Fahrmodus ein typischer Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist. Gemäß einem darauffolgenden Schritt h) wird in Schritt f) der dem jeweiligen Fahrmodus zugeordnete Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs verwendet. Wählt beispielsweise der Fahrer einen Fahrmodus „Sportlich“ oder „Dynamisch“, so ist der damit einhergehende typische Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen deutlich kürzer, als wenn der Fahrer einen Fahrmodus „Komfort“ oder „Eco“ wählt. Unterschiedliche Fahrmodi gehen daher mit unterschiedlichen typischen Werten für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen einher. Auf diese Weise lässt sich eine besonders präzise Einstellung des oberen Schwellenwerts für den Ladezustand der Lithium-Batterie erzielen.Alternatively or additionally, according to an embodiment of the method according to the invention for controlling an electrical system of an electrically driven motor vehicle, a step g) can also be provided: setting a driving mode from a plurality of driving modes by the driver of the motor vehicle or by a control device of the motor vehicle, each driving mode being assigned a typical value for a period of time between two consecutive overrun phases of the motor vehicle. According to a subsequent step h), in step f), the value assigned to the respective driving mode is used for a period of time between two consecutive overrun phases of the motor vehicle. If, for example, the driver selects a "sporty" or "dynamic" driving mode, the associated typical value for a period of time between two consecutive overrun phases is significantly shorter than if the driver selects a "comfort" or "eco" driving mode. Different driving modes are therefore associated with different typical values for a period of time between two consecutive overrun phases. In this way, a particularly precise setting of the upper threshold value for the charge state of the lithium battery can be achieved.

Alternativ oder zusätzlich können zum Ermitteln eines typischen Werts für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen folgende Schritte ausgeführt werden: i) Überwachen der Fahreraktivitäten während einer vorgebbaren Zeitdauer; j) Ermitteln eines typischen Werts für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs aus den in Schritt i) überwachten Fahreraktivitäten; und k) in Schritt f): Verwenden des in Schritt j) ermittelten typischen Werts für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise können für eine Zeitdauer die zeitlichen Abstände zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen ermittelt werden und daraus ein Mittelwert abgeleitet werden, der als typischer Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs verwendet wird. Damit lässt sich der obere Schwellenwert für den Ladezustand der mindestens einen Lithium-Batterie besonders präzise an einen jeweiligen Fahrer eines Kraftfahrzeugs anpassen. Die damit erzielbare Kraftstoffersparnis ist damit noch höher als bei den vorgenannten Varianten.Alternatively or additionally, the following steps can be carried out to determine a typical value for a period of time between two consecutive overrun phases: i) monitoring the driver activities during a predeterminable period of time; j) determining a typical value for a period of time between two consecutive overrun phases of the motor vehicle from the driver activities monitored in step i); and k) in step f): using the typical value determined in step j) for a period of time between two consecutive overrun phases of the motor vehicle. For example, the time intervals between two consecutive overrun phases can be determined for a period of time and an average value derived from this, which is used as a typical value for a period of time between two consecutive overrun phases of the motor vehicle. This allows the upper threshold value for the state of charge of the at least one lithium battery to be adapted particularly precisely to a respective driver of a motor vehicle. The fuel savings that can be achieved in this way are therefore even higher than with the aforementioned variants.

Bevorzugt wird in Schritt b) die elektrische Grundlast des Bordnetzes ermittelt durch Auswerten der Spannung des Bordnetzes und des Stroms, der in dem Bordnetz fließt, während einer vorgebbaren Zeitdauer. Bevorzugt werden als Strom, der in dem Bordnetz fließt, die Ströme, die in und aus einer jeweiligen Batterie des Bordnetzes fließen, sowie die Ströme, die in und aus einer jeweiligen elektrischen Maschine, insbesondere einem Riemen-Starter-Generator, des Bordnetzes fließen, ausgewertet. Aus den erwähnten Strömen kann auf den Grundlaststrom der mit dem Bordnetz verbundenen elektrischen Verbraucher geschlossen werden. In einem typischen Anwendungsfall werden die Ströme alle 1 ms gemessen und gefiltert zur Berechnung der Grundlast des Bordnetzes herangezogen. Sofern in dem Bordnetz ein DC/DC-Wandler enthalten ist, wird der über den DC/DC-Wandler fließende Strom über einen Mess-Shunt gemessen und ebenfalls berücksichtigt.Preferably, in step b), the electrical base load of the vehicle electrical system is determined by evaluating the voltage of the vehicle electrical system and the current flowing in the vehicle electrical system over a predeterminable period of time. Preferably, the current flowing in the vehicle electrical system is the currents flowing in and out of a respective battery of the vehicle electrical system, as well as the currents flowing in and out of a respective electrical machine, in particular a belt starter generator, of the vehicle electrical system. The base load current of the electrical consumers connected to the vehicle electrical system can be determined from the currents mentioned. In a typical application, the currents are measured every 1 ms and filtered to calculate the base load of the vehicle electrical system. If the vehicle electrical system contains a DC/DC converter, the current flowing through the DC/DC converter is measured via a measuring shunt and also taken into account.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird in einem Schritt I) die Temperatur der mindestens einen Lithium-Batterie gemessen, wobei in einem darauffolgenden Schritt m) die Modifikation des oberen Schwellenwerts für den Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie gemäß Schritt c) weiterhin in Abhängigkeit der in Schritt I) gemessenen Temperatur der mindestens einen Lithium-Batterie erfolgt. Je niedriger die Temperatur der Lithium-Batterie ist, desto höher ist der obere Schwellenwert für den Ladezustand der Lithium-Batterie zu wählen. Auf diese Weise wird berücksichtigt, dass eine Batterie auf einem niedrigen Temperaturniveau weniger Energie speichern kann als bei höherer Temperatur.In a further preferred embodiment, the temperature of the at least one lithium battery is measured in a step I), wherein in a subsequent step m) the modification of the upper threshold value for the target state of charge range of the lithium battery according to step c) continues to take place depending on the temperature of the at least one lithium battery measured in step I). The lower the temperature of the lithium battery, the higher the upper threshold value for the state of charge of the lithium battery should be selected. In this way, it is taken into account that a battery can store less energy at a low temperature level than at a higher temperature.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further preferred embodiments emerge from the subclaims.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend, soweit anwendbar, für eine erfindungsgemäße Ladezustandssteuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Steuern eines Ladens mindestens einer Lithium-Batterie des Kraftfahrzeugs.The preferred embodiments presented with reference to the method according to the invention and their advantages apply accordingly, as far as applicable, to a charge state control device according to the invention for a motor vehicle for controlling a charging of at least one lithium battery of the motor vehicle.

Im Nachfolgenden werden nunmehr Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen in:

  • 1 eine schematische Darstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Anlage eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs;
  • 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern einer elektrischen Anlage eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs;
  • 3 ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm (3a) zur Ableitung eines typischen Werts für den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs (3b);
  • 4 die in der Lithium-Batterie vorzuhaltende Energie in Abhängigkeit der elektrischen Grundlast des Bordnetzes sowie unterschiedlicher typischer Werte Tm1, Tm2, Tm3 der Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs; und
  • 5 in schematischer Darstellung einen Signalflussgraphen zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In the following, embodiments of the present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. These show:
  • 1 a schematic representation of an electrical system of an electrically driven motor vehicle known from the prior art;
  • 2 a schematic representation to explain an embodiment of a method according to the invention for controlling an electrical system of an electrically driven motor vehicle;
  • 3 a speed-time diagram ( 3a) for deriving a typical value for the distance between two consecutive overrun phases of the motor vehicle ( 3b) ;
  • 4 the energy to be stored in the lithium battery depending on the electrical base load of the vehicle electrical system and different typical values T m1 , T m2 , T m3 of the time between two consecutive overrun phases of the motor vehicle; and
  • 5 in schematic representation a signal flow graph for explaining an embodiment of the method according to the invention.

Die mit Bezug auf 1 eingeführten Bezugszeichen werden für gleiche und gleichwirkende Bauelemente weiter verwendet.The information relating to 1 The reference symbols introduced will continue to be used for identical and equivalent components.

2 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer erfindungsgemäßen Strategie zum Steuern eines Ladens einer Lithium-Batterie 12. Auf der linken Seite ist der Ladezustand SOC (State Of Charge) der Lithium-Batterie 12 angegeben. Der Ladezustand wird in Prozent vom vollgeladenen Zustand der Lithium-Batterie angegeben. 2 shows a schematic representation to explain an inventive strategy for controlling charging of a lithium battery 12. On the left side, the state of charge SOC (State Of Charge) of the lithium battery 12 is indicated. The state of charge is given as a percentage of the fully charged state of the lithium battery.

Dargestellt ist weiterhin eine Ladezustandssteuereinrichtung 32 für die Lithium-Batterie 12, welche mit dem Batterieüberwachungsmodul 20 für die Lithium-Batterie 12 und dem Überwachungsmodul 26 für die elektrische Maschine 14 gekoppelt ist. Die Ladezustandssteuereinrichtung 32 ist ausgelegt, die Ladung und Entladung der Lithium-Batterie 12 zu steuern.Also shown is a charge state control device 32 for the lithium battery 12, which is coupled to the battery monitoring module 20 for the lithium battery 12 and the monitoring module 26 for the electric machine 14. The charge state control device 32 is designed to control the charging and discharging of the lithium battery 12.

Der üblicherweise erlaubte Bereich von Ladezuständen ist mit 34 bezeichnet. Über diesem Bereich befindet sich ein Bereich 35, der aufgrund technologischer Randbedingungen nicht genutzt werden darf. Ein unterer Bereich 37 darf nicht genutzt werden, weil eine Energiereserve vorzuhalten ist, falls das Kraftfahrzeug für eine lange Dauer abgestellt wird. Innerhalb des Bereichs 34 ist ein Ziel-Ladezustandsbereich mit 39 bezeichnet. Der zwischen den Bereichen 39 und 35 gelegene Bereich 42 dient als Reserve für Energierückgewinnungssysteme, beispielsweise Schub- und Bremsrekuperationssysteme. Wie durch den Pfeil 44 gekennzeichnet, kann ausgehend vom Ziel-Ladezustandsbereich 39 ein Laden in den Bereich 42 hinein erfolgen durch Energierückgewinnung, wobei als Energiequelle insbesondere kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in Betracht kommt. Ein Entladen dieses Energiebereichs 42 erfolgt, wie durch den Pfeil 46 gekennzeichnet, durch Lastpunktabsenkung insbesondere mit dem Ziel, Kraftstoff zu sparen.The normally permitted range of charge states is designated 34. Above this range there is a range 35 which may not be used due to technological constraints. A lower range 37 may not be used because an energy reserve must be kept in case the motor vehicle is parked for a long period of time. Within range 34 a target charge state range is designated 39. The range 42 located between ranges 39 and 35 serves as a reserve for energy recovery systems, for example overrun and brake recuperation systems. As indicated by arrow 44, starting from the target charge state range 39, charging into range 42 can take place by energy recovery, with kinetic energy of the motor vehicle being considered as the energy source in particular. This energy range 42 is discharged, as indicated by arrow 46, by lowering the load point, in particular with the aim of saving fuel.

Der zwischen den Bereichen 37 und 39 liegende Energiebereich 48 stellt die nötige Energie für verschiedene weitere Kraftstoffsparmaßnahmen, beispielsweise erweiterten StartStopp und Freilauf Motor Aus, zur Verfügung. Wie durch den Pfeil 50 dargestellt, wird dieser Bereich entladen durch die genannten weiteren Kraftstoffsparmaßnahmen mit dem Ziel, Kraftstoff zu sparen. Der Pfeil 52 gibt an, dass dieser Bereich durch Lastpunkterhöhung geladen werden muss, wobei als Energiequelle Kraftstoff zu verwenden ist. Wenn also die untere Grenze erreicht ist, muss die Lithium-Batterie 12 - möglichst effizient durch optimale Lastpunktanhebung - geladen werden, um die Verfügbarkeit der weiteren Kraftstoffsparmaßnahmen zu gewährleisten.The energy range 48 located between the ranges 37 and 39 provides the necessary energy for various other fuel-saving measures, such as extended start-stop and freewheeling engine off. As shown by the arrow 50, this range is discharged by the other fuel-saving measures mentioned with the aim of saving fuel. The arrow 52 indicates that this range must be charged by increasing the load point, using fuel as the energy source. When the lower limit is reached, the lithium battery 12 must be charged - as efficiently as possible by optimally increasing the load point - in order to ensure the availability of the other fuel-saving measures.

Die Grenze zwischen den Bereichen 39 und 48 wird durch einen unteren Schwellwert USW definiert, die zwischen den Bereichen 39 und 42 durch einen oberen Schwellwert OSW. Üblicherweise beträgt der untere Schwellenwert USW etwa 20% der Gesamtkapazität der Lithium-Batterie 12, der obere Schwellenwert OSW etwa 80%.The boundary between the ranges 39 and 48 is defined by a lower threshold USW, and that between the ranges 39 and 42 by an upper threshold OSW. Typically, the lower threshold USW is about 20% of the total capacity of the lithium battery 12, and the upper threshold OSW is about 80%.

Erfindungsgemäß wird aus den vom Batterieüberwachungsmodul 20 und dem Überwachungsmodul 26 bereitgestellten Strom- und Spannungswerten eine elektrische Grundlast der elektrischen Verbraucher des Bordnetzes der elektrischen Anlage 10 ermittelt und der obere Schwellenwert OSW in Abhängigkeit davon, wie durch den Pfeil 36 angedeutet, innerhalb eines durch einen minimalen oberen Schwellenwert OSWmin und einen maximalen oberen Schwellenwert OSWmax begrenzten Bereichs ausgehend von einem Standardwert OSWnorm modifiziert. Die Modifikation kann beispielsweise gemäß einer linearen Abhängigkeit zwischen dem minimalen Wert OSWmin entsprechend einer minimalen ermittelten Grundlast und dem maximalen Wert OSWmax entsprechend einer maximalen ermittelten Grundlast verändert werden. Es kann jedoch auch in der Ladezustandssteuervorrichtung 32 eine Speichervorrichtung vorgesehen sein, in der bestimmten ermittelten Werten der Grundlast entsprechende Werte für den oberen Schwellenwert OSW zugewiesen sind. Anstelle eines linearen Zusammenhangs können, wenn sich dies als vorteilhaft herausgestellt hat, auch andere Zusammenhänge zwischen Grundlast und oberem Schwellenwert OSW verwendet werden.According to the invention, an electrical base load of the electrical consumers of the on-board network of the electrical system 10 is determined from the current and voltage values provided by the battery monitoring module 20 and the monitoring module 26, and the upper threshold value OSW is modified as a function of this, as indicated by the arrow 36, within a range limited by a minimum upper threshold value OSW min and a maximum upper threshold value OSW max , starting from a standard value OSW norm . The modification can, for example, be carried out according to a linear dependency between the minimum value OSW min corresponding to a minimum determined base load and the maximum value OSW max can be changed in accordance with a maximum determined base load. However, a storage device can also be provided in the state of charge control device 32 in which corresponding values for the upper threshold value OSW are assigned to certain determined values of the base load. Instead of a linear relationship, other relationships between base load and upper threshold value OSW can also be used if this has proven to be advantageous.

Die Ladezustandssteuereinrichtung 32 ist weiterhin mit einer Vorrichtung 38 zum Ermitteln eines typischen Werts für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs sowie mit einer Vorrichtung 40 zur Bestimmung der Temperatur der Lithium-Batterie gekoppelt. Die von den Vorrichtungen 38 und 40 ermittelten Größen können ebenfalls, d.h. in Kombination mit der ermittelten elektrischen Grundlast des Bordnetzes, zur Bestimmung eines optimalen Werts für den oberen Schwellenwert OSW herangezogen werden.The charge state control device 32 is also coupled to a device 38 for determining a typical value for a period of time between two consecutive overrun phases of the motor vehicle and to a device 40 for determining the temperature of the lithium battery. The values determined by the devices 38 and 40 can also be used, i.e. in combination with the determined electrical base load of the vehicle electrical system, to determine an optimal value for the upper threshold value OSW.

Zunächst soll in diesem Zusammenhang jedoch auf 3 Bezug genommen werden. 3a zeigt den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs während einer beispielhaften Zeitdauer. Wie zu erkennen ist, wird ausgehend vom Zeitpunkt t0 die Geschwindigkeit bis zum Zeitpunkt t1 erhöht. However, in this context, we first want to 3 reference may be made. 3a shows the temporal progression of the speed of a motor vehicle during an exemplary period of time. As can be seen, the speed increases from time t 0 to time t 1 .

Zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 wird die Geschwindigkeit reduziert und anschließend während des Zeitraums t2 bis t3 wieder erhöht. Zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 wird das Fahrzeug bis in den Stillstand abgebremst und anschließend wird zwischen t4 und t5 dessen Geschwindigkeit wieder erhöht. Zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 wird das Fahrzeug wieder bis in den Stillstand abgebremst.Between times t 1 and t 2 the speed is reduced and then increased again during the period t 2 to t 3. Between times t 3 and t 4 the vehicle is braked to a standstill and then between t 4 and t 5 its speed is increased again. Between times t 5 and t 6 the vehicle is braked again to a standstill.

In der Darstellung von 3b sind die zugehörigen Zug- und Schubphasen des Kraftfahrzeugs dargestellt. Demnach treten Zugphasen auf zwischen den Zeitpunkten t0 und t1, den Zeitpunkten t2 und t3 sowie zwischen den Zeitpunkten t4 und t5. Schubphasen treten auf zwischen den Zeitpunkten t1 und t2, den Zeitpunkten t3 und t4 sowie den Zeitpunkten t5 und t6.In the presentation of 3b the corresponding traction and thrust phases of the motor vehicle are shown. Accordingly, traction phases occur between times t 0 and t 1 , times t 2 and t 3 and between times t 4 and t 5 . Thrust phases occur between times t 1 and t 2 , times t 3 and t 4 and times t 5 and t 6 .

Δt1 bezeichnet die Zeitdauer zwischen einer ersten Schubphase, welche zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 auftritt, und einer darauffolgenden Schubphase, welche zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 auftritt. Δt2 bezeichnet die Zeitdauer zwischen der Schubphase, welche zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 auftritt, und der nachfolgenden Schubphase, welche zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 auftritt. Ein typischer Wert für eine Zeitdauer TM zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs kann demnach beispielsweise als Durchschnitt wie folgt ermittelt werden: ( Δ t 1 + Δ t 2 ) / 2 = T M .

Figure DE102017222197B4_0001
Δt 1 refers to the time period between a first thrust phase, which occurs between times t 1 and t 2 , and a subsequent thrust phase, which occurs between times t 3 and t 4. Δt 2 refers to the time period between the thrust phase, which occurs between times t 3 and t 4 , and the subsequent thrust phase, which occurs between times t 5 and t 6. A typical value for a time period T M between two consecutive thrust phases of the motor vehicle can therefore be determined, for example, as an average as follows: ( Δ t 1 + Δ t 2 ) / 2 = T M .
Figure DE102017222197B4_0001

Dieser typische Wert für eine Zeitdauer TM zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs kann über die Vorrichtung 38 zusätzlich zur ermittelten elektrischen Grundlast beim Modifizieren des oberen Schwellenwerts OSW für den Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie 12 berücksichtigt werden. Je größer der ermittelte typische Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen ist, desto höher ist der obere Schwellenwert OSW zu wählen, da dann weniger häufig Energie zur Versorgung der elektrischen Grundlast des Bordnetzes des Kraftfahrzeugs gewonnen werden kann. Je kleiner der typische Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen ist, umso öfter kann Energie durch Rekuperation eingesammelt werden und desto niedriger kann deshalb der obere Schwellenwert OSW gewählt werden.This typical value for a time period T M between two consecutive overrun phases of the motor vehicle can be taken into account via the device 38 in addition to the determined electrical base load when modifying the upper threshold value OSW for the target state of charge range of the lithium battery 12. The greater the determined typical value for a time period between two consecutive overrun phases, the higher the upper threshold value OSW should be selected, since energy can then be obtained less frequently to supply the electrical base load of the vehicle's electrical system. The smaller the typical value for a time period between two consecutive overrun phases, the more often energy can be collected through recuperation and the lower the upper threshold value OSW can therefore be selected.

Zurückkommend auf 2 kann, wie erwähnt, der obere Schwellenwert OSW weiterhin modifiziert werden in Abhängigkeit der von der Vorrichtung 40 festgestellten Temperatur der Lithium-Batterie 12. Je niedriger die festgestellte Temperatur ist, umso höher ist der obere Schwellenwert OSW zu wählen.Coming back to 2 As mentioned, the upper threshold value OSW can be further modified depending on the temperature of the lithium battery 12 detected by the device 40. The lower the detected temperature, the higher the upper threshold value OSW should be selected.

4 zeigt der Einfachheit halber die Abhängigkeit des oberen Schwellenwerts OSW lediglich von einer Kombination aus Grundlast und ermitteltem typischen Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs. In der Graphik sind drei Kennlinien für unterschiedliche typische Werte der Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen dargestellt. Es gilt: TM1>TM2>TM3. 4 For the sake of simplicity, the dependency of the upper threshold value OSW only on a combination of base load and determined typical value for a period of time between two consecutive overrun phases of the vehicle is shown. The graph shows three characteristic curves for different typical values of the period of time between two consecutive overrun phases. The following applies: T M1 >T M2 >T M3 .

Wie sich aus der Graphik ergibt, ist der obere Schwellenwert OSW umso größer zu wählen, je größer die festgestellte Grundlast und je größer der festgestellte typische Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen ist. Die Temperatur kann durch Erweitern der Darstellung von 4 in ein Kennlinienfeld berücksichtigt werden. Diese Abhängigkeiten können als Algorithmus oder als Lookup-Table in der Ladezustandssteuereinrichtung 32, siehe 2, abgespeichert sein.As can be seen from the graph, the higher the base load determined and the higher the typical value determined for a period between two consecutive thrust phases, the higher the upper threshold value OSW should be. The temperature can be increased by expanding the representation of 4 into a characteristic field. These dependencies can be used as an algorithm or as a lookup table in the state of charge control device 32, see 2 , must be saved.

5 zeigt einen Signalflussgraphen zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. 5 shows a signal flow graph to explain an embodiment of the method according to the invention.

Zunächst wird in Schritt 100 ein unterer Schwellenwert USW und ein Standardwert OSWnorm für den oberen Schwellenwert OSW für einen Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie 12 vorgegeben. In Schritt 120 wird eine elektrische Grundlast des Bordnetzes ermittelt. In Schritt 140 wird ein typischer Wert für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs ermittelt. In Schritt 160 wird eine Temperatur der Lithium-Batterie 12 ermittelt. In Schritt 180 wird der obere Schwellenwert OSW für den Ladezustand der Lithium-Batterie 12 in Abhängigkeit der in Schritt 120 ermittelten Grundlast, des in Schritt 140 ermittelten typischen Werts für eine Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen sowie der in Schritt 160 ermittelten Temperatur modifiziert.First, in step 100, a lower threshold USW and a standard value OSW norm for the upper threshold value OSW for a target state of charge range of the lithium battery 12. In step 120, an electrical base load of the vehicle electrical system is determined. In step 140, a typical value for a period of time between two consecutive overrun phases of the motor vehicle is determined. In step 160, a temperature of the lithium battery 12 is determined. In step 180, the upper threshold value OSW for the state of charge of the lithium battery 12 is modified depending on the base load determined in step 120, the typical value determined in step 140 for a period of time between two consecutive overrun phases and the temperature determined in step 160.

In Schritt 200 wird im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ein Ladezustand der Lithium-Batterie 12 zwischen dem unteren und dem modifizierten oberen Schwellenwert USW, OSW für den Ziel-Ladezustandsbereich eingestellt. In Schritt 220 wird das Klemme15-Signal des Kraftfahrzeugs ausgewertet, d.h. es wird überprüft, ob das Kraftfahrzeug abgestellt wurde. Ist das Klemme15-Signal aus, wird das Verfahren in Schritt 240 beendet, ist hingegen der Verbrennungsmotor noch an, d.h. das Klemme15-Signal auf „ein“, zweigt das Verfahren zurück zu Schritt 120, um fortwährend - insbesondere kontinuierlich oder in vorgebbaren zeitlichen Abständen - einen optimalen oberen Schwellenwert OSW für den Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie 12 einzustellen.In step 200, while the motor vehicle is being driven, a charge level of the lithium battery 12 is set between the lower and the modified upper threshold value USW, OSW for the target charge level range. In step 220, the terminal 15 signal of the motor vehicle is evaluated, i.e. it is checked whether the motor vehicle has been turned off. If the terminal 15 signal is off, the method is ended in step 240. However, if the combustion engine is still on, i.e. the terminal 15 signal is "on", the method branches back to step 120 in order to continuously - in particular continuously or at predeterminable time intervals - set an optimal upper threshold value OSW for the target charge level range of the lithium battery 12.

Claims (10)

Verfahren zum Steuern einer elektrischen Anlage (10) eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, wobei die elektrische Anlage ein Bordnetz mit mindestens einer Lithium-Batterie (12) sowie mindestens einer elektrischen Maschine (14) umfasst, wobei mindestens ein elektrischer Verbraucher (16; 18) mit dem Bordnetz gekoppelt ist; folgende Schritte umfassend: a) Vorgeben eines unteren (USW) und eines oberen Schwellenwerts (OSWnorm) für einen Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie (12) (Schritt 100); b) Ermitteln einer elektrischen Grundlast (GL) des Bordnetzes (Schritt 120); c) Modifizieren des oberen Schwellenwerts (OSW) für den Ziel-Ladezustandsbereich der mindestens einen Lithium-Batterie (12) in Abhängigkeit der in Schritt b) ermittelten elektrischen Grundlast (GL) des Bordnetzes (Schritt 180); und d) im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs: Einstellen eines Ladezustands der Lithium-Batterie (12) zwischen dem unteren (USW) und dem modifizierten oberen Schwellenwert (OSW) für den Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie (12) (Schritt 200); dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) der obere Schwellenwert (OSW) umso größer gewählt wird, je größer die in Schritt b) ermittelte elektrische Grundlast (GL) des Bordnetzes ist.Method for controlling an electrical system (10) of an electrically driven motor vehicle, wherein the electrical system comprises an on-board network with at least one lithium battery (12) and at least one electrical machine (14), wherein at least one electrical consumer (16; 18) is coupled to the on-board network; comprising the following steps: a) specifying a lower (USW) and an upper threshold value (OSW norm ) for a target state of charge range of the lithium battery (12) (step 100); b) determining an electrical base load (GL) of the on-board network (step 120); c) modifying the upper threshold value (OSW) for the target state of charge range of the at least one lithium battery (12) depending on the electrical base load (GL) of the on-board network determined in step b) (step 180); and d) when the motor vehicle is being driven: setting a state of charge of the lithium battery (12) between the lower (USW) and the modified upper threshold value (OSW) for the target state of charge range of the lithium battery (12) (step 200); characterized in that in step c) the upper threshold value (OSW) is selected to be greater the greater the electrical base load (GL) of the vehicle electrical system determined in step b). Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende weiteren Schritte: e) Ermitteln eines typischen Werts für eine Zeitdauer (TM) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs (Schritt 140); f) wobei in Schritt c) der obere Schwellenwert (OSW) für den Ziel-Ladezustandsbereich der mindestens einen Lithium-Batterie (12) in Abhängigkeit einer Kombination der in Schritt c) ermittelten Grundlast (GL) und des in Schritt e) ermittelten typischen Werts für eine Zeitdauer (TM) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs modifiziert wird.Procedure according to Claim 1 , characterized by the following further steps: e) determining a typical value for a time period (T M ) between two consecutive coasting phases of the motor vehicle (step 140); f) wherein in step c) the upper threshold value (OSW) for the target state of charge range of the at least one lithium battery (12) is modified depending on a combination of the base load (GL) determined in step c) and the typical value determined in step e) for a time period (T M ) between two consecutive coasting phases of the motor vehicle. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der typische Wert für eine Zeitdauer (TM) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen ermittelt wird durch Auswerten eines Betriebsparameters der Ladezustandssteuereinrichtung (32), die der mindestens einen Lithium-Batterie (12) zugeordnet ist.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the typical value for a time period (T M ) between two successive overrun phases is determined by evaluating an operating parameter of the charge state control device (32) which is assigned to the at least one lithium battery (12). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter der Ladezustandssteuereinrichtung (32) aus einem normierten Betriebszyklus des Kraftfahrzeugs, insbesondere einem typischen Kundenprofil, NEFZ oder WLTP, abgeleitet wird.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the operating parameter of the charge state control device (32) is derived from a standardized operating cycle of the motor vehicle, in particular a typical customer profile, NEDC or WLTP. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch folgende weiteren Schritte: g) Einstellen eines Fahrmodus aus einer Vielzahl von Fahrmodi durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs oder durch eine Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs, wobei jedem Fahrmodus ein typischer Wert für eine Zeitdauer (TM) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist; h) in Schritt f): Verwenden des dem jeweiligen Fahrmodus zugeordneten Werts für eine Zeitdauer (TM) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs.Procedure according to one of the Claims 2 until 4 , characterized by the following further steps: g) setting a driving mode from a plurality of driving modes by the driver of the motor vehicle or by a control device of the motor vehicle, each driving mode being assigned a typical value for a time period (T M ) between two consecutive coasting phases of the motor vehicle; h) in step f): using the value assigned to the respective driving mode for a time period (T M ) between two consecutive coasting phases of the motor vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Schritte: i) Überwachen der Fahreraktivitäten während einer vorgebbaren Zeitdauer (t0,...t6); j) Ermitteln eines typischen Werts für eine Zeitdauer (TM) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs aus den in Schritt i) überwachten Fahreraktivitäten; und k) in Schritt f): Verwenden des in Schritt j) ermittelten typischen Werts für eine Zeitdauer (TM) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schubphasen des Kraftfahrzeugs.Procedure according to one of the Claims 2 until 5 , characterized by the following steps: i) monitoring the driver activities during a predeterminable period of time (t 0 ,...t 6 ); j) determining a typical value for a period of time (T M ) between two consecutive coasting phases of the motor vehicle from the driver activities monitored in step i); and k) in step f): using the typical value determined in step j) for a period of time (T M ) between two consecutive coasting phases of the motor vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) die elektrische Grundlast (GL) des Bordnetzes ermittelt wird durch Auswerten der Spannung des Bordnetzes und des Stroms, der in dem Bordnetz fließt, während der vorgebbaren Zeitdauer.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in step b) the electrical base load (GL) of the on-board network is determined by evaluating the voltage of the on-board network and the current flowing in the on-board network during the predeterminable period of time. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Strom, der in dem Bordnetz fließt, die Ströme, die in und aus einer jeweiligen Batterie des Bordnetzes fließen, sowie die Ströme, die in und aus einer jeweiligen elektrischen Maschine (14), insbesondere einem Riemenstartergenerator, des Bordnetzes fließen, ausgewertet werden.Procedure according to Claim 7 , characterized in that the currents flowing in and out of a respective battery of the on-board network and the currents flowing in and out of a respective electrical machine (14), in particular a belt starter generator, of the on-board network are evaluated as the current flowing in the on-board network. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende weiteren Schritte: I) Messen einer Temperatur der mindestens einen Lithium-Batterie (12); m) wobei in Schritt c) der obere Schwellenwert (OSW) für den Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie (12) weiterhin in Abhängigkeit der in Schritt I) gemessenen Temperatur der mindestens einen Lithium-Batterie (12) modifiziert wird (Schritt 160).Method according to one of the preceding claims, characterized by the following further steps: I) measuring a temperature of the at least one lithium battery (12); m) wherein in step c) the upper threshold value (OSW) for the target state of charge range of the lithium battery (12) is further modified depending on the temperature of the at least one lithium battery (12) measured in step I) (step 160). Ladezustandssteuereinrichtung (32) für ein Kraftfahrzeug zum Steuern eines Ladens mindestens einer Lithium-Batterie (12) des Kraftfahrzeugs, wobei die Ladezustandssteuereinrichtung (32) ausgelegt ist, in einem Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs den Ladezustand der mindestens einen Lithium-Batterie (12) zwischen einem unteren (USW) und einem oberen Schwellenwert (OSW) für einen Ziel-Ladezustandsbereich der Lithium-Batterie (12) einzustellen; wobei die Ladezustandssteuereinrichtung (32) weiterhin ausgelegt ist, den oberen Schwellenwert (OSW) für den Ziel-Ladezustandsbereich der mindestens einen Lithium-Batterie (12) in Abhängigkeit einer elektrischen Grundlast (GL) des Bordnetzes zu modifizieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustandssteuereinrichtung (32) ausgelegt ist, den oberen Schwellenwert (OSW) umso größer zu wählen, je größer die elektrische Grundlast (GL) des Bordnetzes ist.State of charge control device (32) for a motor vehicle for controlling charging of at least one lithium battery (12) of the motor vehicle, wherein the state of charge control device (32) is designed to set the state of charge of the at least one lithium battery (12) between a lower (USW) and an upper threshold value (OSW) for a target state of charge range of the lithium battery (12) when the motor vehicle is being driven; wherein the state of charge control device (32) is further designed to modify the upper threshold value (OSW) for the target state of charge range of the at least one lithium battery (12) depending on an electrical base load (GL) of the on-board network, characterized in that the state of charge control device (32) is designed to select the upper threshold value (OSW) to be greater the greater the electrical base load (GL) of the on-board network.
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