DE102018125693A1

DE102018125693A1 - Cloudbasierte Ladeschätzung für Elektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102018125693A1
Application number: DE102018125693.0A
Authority: DE
Inventors: Jeffery R. Grimes; Navid RAHBARI asr
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2019-04-25
Also published as: US20190118655A1; US10507730B2; CN109683092A

Abstract

Ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) und Betriebsverfahren, beinhaltend eine Batterie und eine Kommunikationseinheit, die konfiguriert sind, um periodisch auf ein Ladesignal zu reagieren und eine Ladezeit und ein Batterieaufladeprofil gemäß einer Ladezeitschätzung, die von einem entfernten Flottenserver empfangen wurde, anzupassen. Die Ladezeitschätzung wird als Reaktion auf periodische Betriebsbedingungen empfangen, die erzeugt und an den Server kommuniziert werden. Die Betriebsbedingungen beinhalten neben anderen Daten eins oder mehr von Ladestations-, Umgebungs- und Standortdaten, Fahrzeugdaten und Batterieeffizienzdaten. Die Steuerung ist ferner konfiguriert, um auf ein Ladeabschlusssignal zu reagieren und einen Schätzungsfehler als einen der Batterieeffizienzparameter als eine Differenz zwischen der Ladezeitschätzung und einer tatsächlichen Ladezeit zu erzeugen und zu speichern. Die Steuerung passt eine Ladezeit und ein Batterieaufladeprofil als Reaktion auf den Schätzungsfehler neu an.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft das Schätzen von Ladezeiten von Elektrofahrzeugen unter Verwendung von Datenanalysen eines entfernten Servers, die aus Echtzeit-Aufladeeffizienzdaten erzeugt werden, die von Fahrzeugflotten gesammelt werden.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bei Elektro- und Hybridelektrofahrzeugen (hybrid electric vehicle - HEV) wird das Aufladen der Batterien durch die Umgebung, die Fahrzeugeffizienz, die Ladestationsfähigkeiten und - effizienz und andere Faktoren beeinflusst, welche unerwünschte Fehler in Ladezeitschätzungen einführen können. Derartige Fehler von Ladezeitschätzungen blieben trotz einiger Versuche zum Verbessern der Genauigkeit bestehen. Einige derartige Versuche zielten auf das Vorhersagen eines Bereichs von Betriebsschätzungen des HEV ab, wobei optimale Ladestationsstandorte vorhergesagt werden und/oder ein Echtzeit-Batterieladezustand (state of charge - SoC) vorhergesagt wird. Derartige Versuche scheinen bekannte SoC-Berechnungs- und Lookup-Tabellenalgorithmen verwendet zu haben, die scheinbar auf unterschiedliche Weise durch Steuerungen eingesetzt worden sind, die sie an Bord der HEV befinden.
KURZDARSTELLUNG
Hybrid-, Plug-in-Hybrid- und Batterieelektrofahrzeuge (HEV, plug-in hybrid vehicle - PHEV, battery electric vehicle - BEV) beinhalten eine Hochspannungstraktionsbatterie oder - batterien, die durch ungenaue Ladezeiten auf unerwünschte Weise beeinflusst werden können. Die Offenbarung ist auf verbesserte Systeme und Verfahren zum genaueren Schätzen von Batterieladezeiten gerichtet, und zwar neben anderen Fähigkeiten unter Verwendung einer cloudbasierten, analytischen SoC-Schätzfähigkeit eines neuronalen Netzwerks. Das neue SoC-Schätzsystem empfängt und aggregiert HEV-Batterie- und Fahrereffizienzdaten von einer globalen Flotte von im Betrieb befindlichen HEV. Das System ist konfiguriert, um die Daten aufzunehmen und zu verarbeiten und ansonsten unbekannte Muster der SoC- und Batterieladeeffizienz zu entdecken und zu nutzen, um Ladezeitschätzungen für ein beliebiges individuelles HEV genauer vorherzusagen.
Die Offenbarung zieht ein Batterieladeschätzsystem in Betracht, welches aggregierte „Big Data“ nutzt, welche die tatsächliche Batterieeffizienz und das tatsächliche Fahrerverhalten beschreiben und welche durch (eine) entfernte, cloudserverbasierte Deep-Learning-Engine oder Engines eines neuronalen Netzwerks analysiert werden, die dazu ausgebildet ist/sind, ansonsten unerkennbare Muster zu entdecken. Die Engine(s) sagt/sagen auf Anforderung den Batterie-SoC und die Ladezeiten für ein beliebiges individuelles HEV mit verbesserter Genauigkeit voraus/schätzt/schätzen diese, das mit dem Server in Verbindung steht.
Im Betrieb übertragen HEV in einer globalen Flotte den Standort, Umgebungsbedingungen, Batterieeffizienzdaten und Ladestationseffizienzdaten in Echtzeit an den entfernten Server. Der entfernte Server bewahrt Auflade-/Ladeereignisdaten von der globalen EV-Flotte. Die empfangenen und aggregierten Daten werden durch das neuronale Deep-Learning-Netzwerk analysiert, um die versteckten Muster zwischen den Daten und die vorhergesagten und tatsächlichen SoC und Ladezeiten zu entdecken. Das neuronale Netzwerk wird ausgebildet, um den SoC und/oder die Aufladezeit für ein beliebiges HEV vorherzusagen, wobei der vorhergesagte SoC und/oder die vorhergesagte Ladezeit periodisch in Echtzeit und auf Anforderung während Auflade-/Ladeereignissen aktualisiert werden können, um die Ladezeitschätzungen zu verbessern.
In Konfigurationen und Betriebsverfahren der Offenbarung enthält ein HEV/PHEV/BEV (im Folgenden zusammen als „HEV“ bezeichnet) eine Steuerung oder Steuerungen, die an eine Batterie und eine Kommunikationseinheit gekoppelt ist/sind, die konfiguriert sind, um periodisch auf ein Ladesignal vom HEV zu überwachen und darauf zu reagieren, welches angibt, dass ein Lade-/Aufladeereignis eingeleitet worden ist. Das periodische Überwachen und Reagieren kann konfiguriert sein, um bei diskreten Zeitintervallen stattzufinden und/oder wenn sich bestimmte Parameter über einen vorbestimmten und/oder bevorzugten Schwellenwert hinaus ändern.
Die Steuerung(en) passt/passen eine Ladezeit und ein Batterieaufladeprofil gemäß einer Ladezeitschätzung an, wobei die Schätzung von einem entfernten Flottenserver empfangen wird. Der entfernte Flottenserver erzeugt und sendet die Ladezeitschätzung als Reaktion auf eine Betriebsbedingung, die durch die HEV-Steuerung(en) erzeugt und an den Server kommuniziert wurde. Die Betriebsbedingung(en) enthält/enthalten verschiedene lokale HEV- und Ladestationsdaten, wie zum Beispiel mindestens eins und/oder eins oder mehr von Ladestations-, Umgebungs- und Standortdaten, Fahrzeugdaten und Batterieeffizienzdaten und -parametern neben anderen Daten.
In weiteren Variationen ist/sind die Steuerung(en) ferner konfiguriert, um auf ein Ladeabschlusssignal zu reagieren, welches angibt, dass das Aufladen der HEV-Batterie(n) abgeschlossen ist. Als Reaktion erzeugt/erzeugen und speichert/speichern die Steuerung(en) einen Schätzungsfehler als eins der Batterieeffizienzdaten und -parameter, der als eine Differenz zwischen der zuvor empfangenen Ladezeitschätzung und einer tatsächlichen Ladezeit berechnet wird, die etabliert wird, wenn das Aufladen abgeschlossen ist und das Ladeabschlusssignal erzeugt wird. Der Schätzungsfehler wird ebenfalls an den entfernten cloudbasierten globalen Flottenserver kommuniziert, um den Lern-Engines zu ermöglichen, zukünftige Vorhersagen von Ladezeitschätzungen gemäß den verschiedenen Daten und Effizienzparametern zu verbessern, die während des aktuellen Lade-/Aufladeereignisses gesammelt werden.
In anderen Modifikationen ist/sind die Steuerung(en) ebenfalls konfiguriert, um periodisch und/oder bei diskreten Zeitintervallen die Ladezeit und das Batterieaufladeprofil gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung neu anzupassen, welche durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird. Der entfernte Flottenserver sendet die aktualisierte Ladezeitschätzung als Reaktion darauf, dass und wenn die HEV-Steuerung(en) eine neue Echtzeit-Betriebsbedingung erzeugt/erzeugen und sendet/senden, welche den Schätzungsfehler ebenfalls enthalten kann. Derartige Betriebsbedingungen und Fahrzeugdaten können neben anderen Daten ferner ebenfalls die Fahrzeugidentifizierungsnummer (vehicle identification number - VIN) und bordeigene Diagnose(onboard diagnostic - OBD)-Codes und -Daten, die Fahrzeugleistung und das Klimasteuerprofil enthalten.
Außerdem können die Batterieeffizienzdaten und -parameter neben anderen Daten ebenfalls die Kapazität und Chemie des Batteriepacks, den Gesundheits- und Ladezustand der Batterie, die Batterietemperatur, die Leistung und Effizienz einer Ladestation und den Niederspannungsbatteriestatus enthalten. Die an den entfernten globalen Flottenserver gesendeten Ladestationsdaten können ebenfalls Leistungskosten- und -kapazitätsdaten der Ladestation und Ladestationseffizienzdaten enthalten, die während des aktuellen Ladeereignisses, nur während der diskreten Zeitintervalle und/oder während Intervallen gesammelt werden, wenn sich verschiedene Parameter ändern.
Die Offenbarung zieht in Betracht, dass die Steuerung(en) ferner konfiguriert ist/sind, um die Ladezeit und das Batterieaufladeprofil neu anzupassen, gemäß einer anfänglich bestimmten und geschätzten Ladezeit und einem Batterieaufladeprofil, die durch die Fähigkeiten einer Ladequelle und die aktuellen Fahrzeugbedingungen anfänglich geschätzt werden können, wenn das Fahrzeug mit der Ladequelle verbunden ist, und die ebenfalls vom entfernten Flottenserver empfangen werden können, als Reaktion auf die neue Betriebsbedingung, die durch die Steuerung(en) erzeugt und an den Server kommuniziert wird und welche die anfänglich geschätzte und bestimmte Ladezeit und das Aufladeprofil enthalten kann, die vom entfernten Flottenserver angestoßen werden können, um gespeicherte anfängliche Ladezeiten und Batterieaufladeprofile für alle Fahrzeuge in der globalen Flotte zu ersetzen, wenn derartige Aktualisierungen als angebracht angesehen werden.
Die Offenbarung betrifft ebenfalls Verfahren zum Steuern von HEV unter Verwendung der beschriebenen Fähigkeiten und Verbesserungen. Zum Beispiel beinhalten die Verfahren das Anpassen, durch die Steuerung(en), die an die Batterie und die Kommunikationseinheit gekoppelt ist/sind, und periodisch als Reaktion auf ein Ladesignal, der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils. Das Anpassen wird durch die Steuerung(en) gemäß der Ladezeitschätzung durchgeführt, die vom entfernten Flottenserver empfangen worden ist. Das Anpassen der Ladezeit wird ebenfalls als Reaktion auf Betriebsbedingungen durchgeführt, die periodisch und/oder bei diskreten Zeitintervallen erzeugt und an den Server kommuniziert werden und die neben anderen Daten und Parametern eins oder mehr von Ladestations-, Umgebungs- und Standortdaten, Fahrzeugdaten und Batterieeffizienzdaten und -parametern enthalten.
Das Aufladen der HEV-Batterien wird ebenfalls als Reaktion auf ein Ladeabschlusssignal gesteuert, wobei die Steuerung(en) den Schätzungsfehler als eins der Batterieeffizienzdaten und -parameter als die Differenz zwischen der Ladezeitschätzung und der tatsächlichen Ladezeit erzeugt/erzeugen und speichert/speichern. Das Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils wird durch die Steuerung(en) ebenfalls gemäß der aktualisierten Ladezeitschätzung durchgeführt, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, was ebenfalls als Reaktion auf die erzeugten Betriebsbedingungen erfolgt, um ebenfalls den Schätzungsfehler zu enthalten, die durch die Kommunikationseinheit an den Server kommuniziert werden.
Die Offenbarung zieht ebenfalls das Erzeugen, durch die Steuerung(en), der Betriebsbedingungen in Betracht, sodass sie Folgendes enthalten: die Umgebungs- und Standortdaten, um den geographischen Standort und die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Atmosphärendruck enthalten, die Fahrzeugdaten, um die Fahrzeugidentifizierungsnummer und bordeigene Diagnosecodes und -daten, die Fahrzeugleistung und das Klimasteuerprofil zu enthalten, und die Batterieeffizienzdaten und - parameter, um die Kapazität und Chemie des Batteriepacks, den Gesundheits- und Ladezustand der Batterie, die Batterietemperatur, die Leistung und Effizienz einer Ladestation und den Niederspannungsbatteriestatus zu beinhalten, neben anderen Parametern und Daten.
Diese Verfahren können ebenfalls das Neuanpassen, durch die Steuerung, der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils beinhalten, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf die Betriebsbedingungen, die erzeugt und an den Server kommuniziert werden und Ladestationsdaten enthalten, um die Leistungskosten- und -kapazitätsdaten und Ladestationseffizienzdaten zu enthalten, die während eines diskreten Zeitintervalls sowie während des aktuellen Ladeereignisses gesammelt werden.
Diese Kurzdarstellung der Umsetzungen und Konfigurationen der HEV und beschriebenen Komponenten und Systeme stellt eine Auswahl von beispielhaften Umsetzungen, Konfigurationen und Anordnungen in einer vereinfachten und weniger technisch detaillierten Anordnung vor, und diese sind ferner nachstehend in der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Veranschaulichungen und Zeichnungen sowie den darauffolgenden Patentansprüchen ausführlicher beschrieben.
Es ist weder beabsichtigt, dass diese Kurzdarstellung zentrale oder wesentliche Merkmale der beanspruchten Technik identifiziert, noch ist beabsichtigt, dass sie als Hilfsmittel bei der Bestimmung des Umfangs des beanspruchten Gegenstands herangezogen wird. Die hier erörterten Merkmale, Funktionen, Fähigkeiten und Vorteile können unabhängig voneinander in verschiedenen beispielhaften Umsetzungen erreicht werden oder in noch anderen beispielhaften Umsetzungen kombiniert werden, wie in der vorliegenden Schrift an anderer Stelle genauer beschrieben und was zudem für den einschlägigen Fachmann unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die folgenden Zeichnungen nachvollzogen werden kann.
Figurenliste
Ein umfassenderes Verständnis der beispielhaften Umsetzungen der vorliegenden Offenbarung kann durch Bezugnahme auf die detaillierte Beschreibung und die Patentansprüche abgeleitet werden, wenn diese gemeinsam mit den folgenden Figuren betrachtet werden, in denen sich gleiche Bezugszeichen in allen Figuren auf ähnliche oder identische Elemente beziehen. Die Figuren und Anmerkungen darin werden zur Erleichterung des Verständnisses der Offenbarung bereitgestellt, ohne die Breite, den Umfang, den Geltungsbereich oder die Anwendbarkeit der Offenbarung einzuschränken. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu.

1 ist eine Veranschaulichung eines Hybridelektrofahrzeugs und seiner Systeme, Komponenten, Sensoren, Aktoren und Betriebsverfahren; und
2 veranschaulicht bestimmte Aspekte der Offenbarung, die in 1 dargestellt sind, wobei Komponenten zur Veranschaulichung entfernt und neu angeordnet wurden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nach Bedarf werden in der vorliegenden Schrift detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; dabei versteht es sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt sein kann. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind hier offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren.
Der Durchschnittsfachmann sollte verstehen, dass verschiedene Merkmale, Komponenten und Prozesse, die unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen, Komponenten und Prozessen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen herzustellen, die dem Fachmann ersichtlich sein sollten, aber unter Umständen nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Bei den Kombinationen aus veranschaulichten Merkmalen handelt es sich um repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein und sollten ohne Weiteres im Bereich des Fachwissens, der Fertigkeiten und Fähigkeiten derer liegen, die auf den relevanten Fachgebieten tätig sind.
Unter Bezugnahme auf die verschiedenen Figuren und Veranschaulichungen und auf 1 und 2 und besonders auf 1 ist nun eine schematische Darstellung eines Hybridelektrofahrzeugs (HEV) 100 gezeigt und veranschaulicht repräsentative Beziehungen von Komponenten des HEV 100 untereinander, bei dem es sich auch um ein Batterieelektrofahrzeug (BEV), ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) sowie deren Kombinationen und Modifikationen handeln, die hier zusammen als „HEV“ bezeichnet werden. Die physische Anordnung und Ausrichtung der Komponenten innerhalb des Fahrzeugs 100 kann variieren. Zum Fahrzeug 100 gehört eine Kraftübertragung 105, die einen Antriebsstrang 110 aufweist, der einen Verbrennungsmotor (combustion engine - CE) 115 und eine elektrische Maschine oder einen Elektromotor/Generator/Anlasser (electric motor - EM) 120 umfasst, die Leistung und Drehmoment erzeugen, um das Fahrzeug 100 anzutreiben. Der Motor oder CE 115 ist ein durch Benzin, Diesel, Biokraftstoff, Erdgas oder einen alternativen Kraftstoff angetriebener Verbrennungsmotor, der zusätzlich zu anderen Formen von Elektro-, Kühl-, Heiz-, Vakuum-, Druck- und Hydraulikleistung mittels Frontend-Motornebenvorrichtungen (front end engine accessory devices - FEAD), die hier an anderer Stelle beschrieben sind, ein Ausgangsdrehmoment erzeugt. Der CE 115 ist mit einer Ausrückkupplung 125 an die elektrische Maschine oder den EM 120 gekoppelt. Der CE 115 erzeugt derartige Leistung und zugehöriges Motorausgangsdrehmoment zur Übertragung an den EM 120, wenn die Ausrückkupplung 125 mindestens teilweise eingekuppelt ist.
Der EM 120 kann ein beliebiger einer Vielzahl von Arten elektrischer Maschinen sein und zum Beispiel ein Dauermagnet-Synchronmotor, Generator für elektrische Leistung und Motoranlasser 120 sein. Wenn die Ausrückkupplung 125 zum Beispiel mindestens teilweise eingekuppelt ist, können Leistung und Drehmoment von dem Motor 115 an den EM 120, um den Betrieb als elektrischer Generator zu ermöglichen, und an andere Komponenten des Fahrzeugs 100 übertragen werden. Gleichermaßen kann der EM 120 bei Fahrzeugen, die einen unabhängigen Motoranlasser 135 enthalten oder nicht enthalten, als Anlasser für den Motor 115 betrieben werden, wenn die Ausrückkupplung 125 teilweise oder vollständig eingekuppelt ist, um Leistung und Drehmoment über Ausrückkupplungsantriebswellen 130 an den Motor 115 zu übertragen, um den Motor 115 zu starten.
Zudem kann der EM oder die elektrische Maschine 120 den Motor 115 in einem „Hybridelektromodus“ oder einem „elektrisch unterstützten Modus“ durch das Übertragen von zusätzlicher Leistung und zusätzlichem Drehmoment an die Antriebswellen 130 und 140 unterstützen. Zudem kann der EM 120 in einem rein elektrischen Modus betrieben werden, in dem der Motor 115 durch die Ausrückkupplung 125 entkoppelt wird und abgeschaltet sein kann, was ermöglicht, dass der EM 120 positives oder negatives (umgekehrtes) mechanisches Drehmoment an die EM-Antriebswelle 140 zum Vorwärts- und Rückwärtsantrieb überträgt. Im Generatormodus kann dem EM 120 zudem befohlen werden, negatives elektrisches Drehmoment (bei Antrieb durch den CE 115 oder andere Elemente des Antriebsstrangs) herzustellen und dadurch Elektrizität zum Laden von Batterien und Antreiben von elektrischen Systemen des Fahrzeugs zu erzeugen, während der CE 115 Antriebsleistung für das Fahrzeug 100 erzeugt. Im Generatormodus kann der EM 120 zudem Nutzbremsen durch Umwandeln von kinetischer Rotationsenergie aus dem Antriebsstrang 110 und/oder den Rädern 154 während der Verlangsamung in negative elektrische Energie und in regenerierte elektrische Energie zur Speicherung in einer oder mehreren Batterien 175, 180 ermöglichen, was nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
Die Ausrückkupplung 125 kann ausgekuppelt werden, um zu ermöglichen, dass der Motor 115 unabhängig stoppt oder läuft, um Motornebenaggregate anzutreiben, während der EM 120 Antriebsleistung und Drehmoment erzeugt, um das Fahrzeug 100 über eine EM-Antriebswelle 140, eine Drehmomentwandlerantriebswelle 145 und eine Getriebeausgangsantriebswelle 150 anzutreiben. In anderen Anordnungen können sowohl der Motor 115 als auch der EM 120 betrieben werden, wenn die Ausrückkupplung 125 vollständig oder teilweise eingekuppelt ist, um das Fahrzeug 100 zusammenwirkend durch die Antriebswellen 130, 140, 150, ein Differential 152 und Räder 154 anzutreiben. Jede oder eine derartige Komponente kann zudem teilweise und/oder ganz in einer vergleichbaren Achsgetriebekonfiguration (nicht abgebildet) kombiniert sein. Die Kraftübertragung 105 kann zudem so modifiziert sein, dass sie Nutzbremsen von einem oder einem beliebigen oder allen Rädern 154 unter Verwendung einer auswählbaren und/oder steuerbaren Differentialmomentkapazität ermöglicht. Wenngleich 1 zwei Räder 154 schematisch darstellt, zieht die Offenbarung eine Antriebswelle 105 mit zusätzlichen Rädern 154 in Betracht.
Die schematische Darstellung aus 1 zieht zudem alternative Konfigurationen mit mehr als einem Motor 115 und/oder EM 120 in Betracht, die von den Antriebswellen 130, 140 versetzt sein können und bei denen einer oder mehrere der Motoren 115 und EM 120 in Reihe und/oder parallel an anderer Stelle in der Kraftübertragung 105 positioniert sind, wie zum Beispiel zwischen oder als Teil von einem Drehmomentwandler und einem Getriebe und/oder einem Achsgetriebe, abseits der Achse der Antriebswellen und/oder an anderer Stelle und in anderen Anordnungen. Noch andere Variationen werden in Betracht gezogen, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die Kraftübertragung 105 und der Antriebsstrang 110 beinhalten zudem ein Getriebe, das einen Drehmomentwandler (torque convertor - TC) 155 beinhaltet, der den Motor 115 und EM 120 des Antriebsstrangs 110 mit einem und/oder an ein Getriebe 160 koppelt. Der TC 155 kann ferner eine Überbrückungskupplung und ein Kupplungsschloss 157 enthalten, die zudem als Anfahrkupplung betrieben werden können, um eine weitere Steuerung und Konditionierung der Leistung und des Drehmoments zu ermöglichen, die von dem Antriebsstrang 110 an andere Komponenten des Fahrzeugs 100 übertragen werden.
Der Antriebsstrang 110 und/oder die Kraftübertragung 105 beinhalten ferner eine oder mehrere Batterien 175, 180. Eine oder mehrere derartige Batterien können eine Gleichstrombatterie oder -batterien 175 mit höherer Spannung sein, die in Bereichen von etwa 48 bis 600 Volt und mitunter zwischen etwa 140 und 300 Volt oder mehr oder weniger betrieben und dazu verwendet wird/werden, um Leistung für den EM 120 zu speichern und bereitzustellen, und während des Nutzbremsens zum Erfassen und Speichern von Energie sowie zum Antreiben und Speichern von Energie von anderen Komponenten und Nebenaggregaten des Fahrzeugs verwendet wird/werden. Andere Batterien können (eine) Gleichstrombatterie(n) 180 mit Niederspannung sein, die in dem Bereich zwischen etwa 6 und 24 Volt oder mehr oder weniger betrieben wird/werden und die dazu verwendet wird/werden, Leistung für den Anlasser 135 zum Starten des Motors 115 sowie für andere Komponenten und Nebenaggregate des Fahrzeugs zu speichern und bereitzustellen.
Die Batterien 175, 180 sind durch verschiedene mechanische und elektrische Schnittstellen und Fahrzeugsteuerungen, wie sie in der vorliegenden Schrift an anderer Stelle beschrieben sind, jeweils an den Motor 115, EM 120 und das Fahrzeug 100, wie in 1 dargestellt, gekoppelt.
Die Hochspannungs-EM-Batterie 175 ist zudem durch eines oder mehrere von einem Elektromotorsteuermodul (motor control module - MCM), einem Batteriesteuermodul (battery control module - BCM) und/oder einer Leistungselektronik 185, die dazu konfiguriert sind, durch die Hochspannungsbatterie (high voltage battery - HV-Batterie) 175 für den EM 120 bereitgestellte Gleichstromleistung (direct current - DC) umzuwandeln und zu konditionieren, an den EM 120 gekoppelt.
Das MCM/BCM/die Leistungselektronik 185 sind außerdem konfiguriert, um DC-Batterieleistung zu konditionieren, umzukehren und in Dreiphasenwechselstrom (alternating current - AC) umzuwandeln, wie er üblicherweise erforderlich ist, um die elektrische Maschine oder den EM 120 anzutreiben. Das MCM/BCM/die Leistungselektronik 185 sind außerdem konfiguriert, eine oder mehrere Batterien 175, 180 mit Energie aufzuladen, die durch den EM 120 und/oder Komponenten des Frontend-Nebenaggregatantriebs erzeugt wird, und bei Bedarf von anderen Fahrzeugkomponenten Leistung zu empfangen, zu speichern und bereitzustellen. Derartige Steuerungen, einschließlich zum Beispiel derjenigen, die in der Leistungselektronik 185 enthalten sind, sind konfiguriert, um Batteriesensoren zu überwachen, um die Spannung, die Stromstärke, den Ladezustand (SoC) zu detektieren, die Batterie(n) zu laden, eine Laderate und Ladezeit dafür anzupassen, die Ladezeit zu überwachen und zu schätzen, das Aufladen zu überwachen und die Batterie(n) zu entladen und Leistung von diesen abzugeben, neben anderen Fähigkeiten.
Unter weiterer Bezugnahme auf 1 gehören zum Fahrzeug 100 zudem zusätzlich zu dem/der MCM/BCM/Leistungselektronik 185 eine oder mehrere Steuerungen und Rechenmodule und -systeme, die eine Vielzahl von Fahrzeugfähigkeiten ermöglichen. Zum Beispiel können in dem Fahrzeug 100 eine Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system controller - VSC) 200 und ein Fahrzeugrechensystem (vehicle computing system - VCS) und eine -steuerung 205 integriert sein, die mit dem MCM/BCM 185, anderen Steuerungen und einem Fahrzeugnetzwerk, wie etwa einem Controller Area Network (CAN) 210, und einem größeren Fahrzeugsteuersystem und anderen Fahrzeugnetzwerken, die andere mikroprozessorbasierte Steuerungen enthalten, wie sie in der vorliegenden Schrift an anderer Stelle beschrieben sind, in Verbindung stehen. Das CAN 210 kann zudem zusätzlich zu Kommunikationsverbindungen zwischen Steuerungen, Sensoren, Aktoren und Fahrzeugsystemen und -komponenten Netzwerksteuerungen beinhalten.
Das HEV 100 kann außerdem das VCS 205 beinhalten, bei welchem es sich um das bordeigene Fahrzeugrechen- und -kommunikationssystem SYNC handelt, das durch die Ford Motor Company hergestellt wird (siehe zum Beispiel US-Pat. Nr. 9,080,668 ). Das VCS 205 kann mit einer/m oder mehreren Kommunikations-, Navigations- und anderen Systemen, Einheiten, Steuerungen und/oder Sensoren konfiguriert sein und/oder mit diesen zusammenwirken, wie etwa einem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem (vehicle to vehicle - V2V) 201 und einem straßenseitigen Infrastruktur-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem (infrastructure to vehicle - I2V) 202 und entsprechenden cloudbasierten Netzwerk, einem LIDAR/SONAR-System (light and/or sound detection and ranging - optische und/oder akustische Fernmessung) und/oder einem Videokamerasystem zum Abbilden der straßenseitigen näheren Umgebung und zur Hinderniserfassung 203, einem GPS oder globalen Positionsbestimmungssystem 204 und einer Anzeige und einem Sensorsystem 206 für Navigation und animierte Karten.
Derartige Kommunikationssysteme, -einheiten, -steuerungen können mit anderen Kommunikationseinheiten und als diese konfiguriert sein und Teil davon sein und bidirektionale Kommunikationen durch drahtgebundene und drahtlose Kommunikationen ermöglichen, welche Mobilfunk, drahtloses Ethernet und Zugangspunkte, wie zum Beispiel Wifi.TM, drahtlose Fähigkeiten, Nahbereichskommunikationen, wie zum Beispiel Bluetooth.TM, und viele andere beinhalten können. Das VCS 205 kann parallel, in Reihe und distributiv mit der VSC 200 Steuerungen zusammenwirken, um das HEV 100 derartige andere Steuerungen und/oder Aktoren als Reaktion auf Sensor- und Kommunikationssignale, -daten, -parametern und andere Informationen zu verwalten und zu steuern, die von diesen Fahrzeugsystemen, -steuerungen und -komponenten sowie von anderen Systemen, die sich außerhalb des HEV 100 befinden und/oder von diesem entfernt sind, identifiziert, erhalten und empfangen bzw. an diese kommuniziert wurden.
Während das MCM/BCM 185, die VSC 200 und das VCS 205 hier zu Beispielzwecken als diskrete einzelne Steuerungen veranschaulicht sind, können sie andere Steuerungen und andere Sensoren, Aktoren, Signale und Komponenten, die Teil der größeren Fahrzeug- und Steuersysteme, externen Steuersysteme, und internen und externen Netzwerke sind, steuern, durch diese gesteuert werden, Signale zu und von diesen kommunizieren und Daten mit diesen austauschen. Die in Verbindung mit jeder beliebigen spezifischen mikroprozessorbasierten Steuerung, die hier in Betracht gezogen wird, beschriebenen Funktionen und Konfigurationen können zudem in einer oder mehreren anderen Steuerungen ausgeführt sein und über mehr als eine Steuerung verteilt sein, sodass mehrere Steuerungen einzeln, gemeinsam, in Kombination und zusammenwirkend eine beliebige derartige Funktion und Konfiguration ermöglichen können. Dementsprechend soll sich eine Nennung „einer Steuerung“ oder „der Steuerung(en)“ auf derartige Steuerungen in der Konnotation sowohl des Singulars als auch des Plurals sowie einzeln, gemeinsam und in verschiedenen geeigneten zusammenwirkenden und verteilten Kombinationen beziehen.
Zudem soll Kommunikation über das Netzwerk und CAN 210 das Reagieren auf, Teilen, Übertragen und Empfangen von Befehlen, Signalen, Daten, Einbetten von Daten in Signalen, Steuerlogik und Informationen zwischen Steuerungen und Sensoren, Aktoren, Steuereinrichtungen und Fahrzeugsystemen und -komponenten umfassen. Die Steuerungen kommunizieren mit einer oder mehreren steuerungsbasierten Eingabe-Ausgabe(E/A)-Schnittstellen, die als einzelne integrierte Schnittstellen umgesetzt sein können, die eine Kommunikation von Rohdaten und Signalen und/oder Konditionierung, Verarbeitung und/oder Umwandlung von Signalen, Kurzschlussschutz, Schaltkreisisolierung und ähnliche Funktionen ermöglichen. Alternativ können ein(e) oder mehrere dedizierte Hardware- oder Firmwarevorrichtungen, Steuerungen und Ein-Chip-Systeme verwendet werden, um bestimmte Signale während der Kommunikation und vor und nach deren Kommunikation vorzukonditionieren und vorzuverarbeiten.
In weiteren Veranschaulichungen können das bzw. die MCM/BCM 185, VSC 200, VCS 205, CAN 210 und andere Steuerungen einen oder mehrere Mikroprozessoren oder Hauptprozessoren (central processing unit - CPU) in Kommunikation mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien enthalten. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können die flüchtige und nichtflüchtige Speicherung in Festwertspeicher (read-only memory - ROM), Direktzugriffsspeicher (random-access memory - RAM) und nichtflüchtigen oder Keep-Alive-Speicher (non-volatile or keep-alive memory - NVRAM oder KAM) einschließen. NVRAM oder KAM ist ein dauerhafter oder nichtflüchtiger Speicher, der dazu verwendet werden kann, verschiedene Befehle, ausführbare Steuerlogik und -anweisungen sowie Code, Daten, Konstanten, Parameter und Variablen zu speichern, die zum Betreiben des Fahrzeugs und der Systeme notwendig sind, während das Fahrzeug und die Systeme und Steuerungen und CPUs abgeschaltet oder von der Stromzufuhr getrennt sind. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können unter Verwendung einer Reihe von bekannten Speichervorrichtungen umgesetzt sein, wie etwa PROM (programmierbare Festwertspeicher), EPROM (elektronische PROM), EEPROM (elektronische löschbare PROM), Flash-Speicher oder andere elektronische, magnetische, optische oder Kombinationsspeichervorrichtungen, die zum Speichern und Kommunizieren von Daten in der Lage sind.
Das Augenmerk wird erneut auf 1 gerichtet, in der das HEV 100 zudem eine bzw. ein Antriebsstrangsteuereinheit/-modul (powertrain control unit/module - PCU/PCM) 215 beinhalten kann, die bzw. das an die VSC 200 oder eine andere Steuerung gekoppelt ist und an das CAN 210 und den Motor 115, EM 120 und TC 155 gekoppelt ist, um jede Antriebsstrangkomponente zu steuern. Eine Getriebesteuereinheit (transmission control unit - TCU) 220 ist über das CAN 210 ebenfalls an die VSC 200 und andere Steuerungen gekoppelt und ist an das Getriebe 160 und zudem optional an den TC 155 gekoppelt, um Betriebssteuerung zu ermöglichen. Ein Motorsteuermodul (engine control module - ECM) oder eine Motorsteuereinheit (engine control unit - ECU) oder ein Energieverwaltungssystem (energy management system - EMS) 225 kann ebenfalls so beinhaltet sein, dass es bzw. sie jeweils integrierte Steuerungen aufweist und mit dem CAN 210 in Kommunikation steht und an den Motor 115 und die VSC 200 in Zusammenwirkung mit der PCU 215 und der TCU 220 und anderen Steuerungen gekoppelt ist.
In dieser Anordnung verwalten und steuern die VSC 200 und das VCS 205 zusammenwirkend die Fahrzeugkomponenten und die anderen Steuerungen, Sensoren und Aktoren, einschließlich zum Beispiel und ohne Einschränkung, das die PCU 215, die TCU 220, das MCM/BCM 185 und/oder die ECU/das EMS 225, neben verschiedenen anderen. Zum Beispiel können die Steuerungen Steuerbefehle, -logik und -anweisungen sowie Code, Daten, Informationen und Signale an den Motor 115, die Ausrückkupplung 125, den EM 120, den TC 155, das Getriebe 160, die Batterien 175, 180 und das bzw. die MCM/BCM/Leistungselektronik 185 und andere Komponenten und Systeme und/oder von diesen kommunizieren. Die Steuerungen können zudem andere Fahrzeugkomponenten, die dem Fachmann bekannt sind, steuern und mit diesen kommunizieren, wenngleich diese nicht in den Figuren gezeigt sind. Die Ausführungsformen des Fahrzeugs 100 in 1 stellen zudem beispielhafte Sensoren und Aktoren in Kommunikation mit dem Fahrzeugnetzwerk und CAN 210 dar, die Signale zu der VSC 200, dem VCS 205 und anderen Steuerungen übertragen und von diesen empfangen können. Derartige Steuerbefehle, Logik, Anweisungen und derartiger Code, derartige Daten, Informationen, Signale, Einstellungen und Parameter, einschließlich vom Fahrer bevorzugte Einstellungen und Präferenzen, können von einem Repository 230 mit Fahrersteuerungen, und -profilen erfasst und in diesen gespeichert sowie davon kommuniziert werden.
Als weiteres Beispiel können verschiedene andere Fahrzeugfunktionen, -aktoren und - komponenten durch die Steuerungen innerhalb der Systeme und Komponenten des HEV 100 und zusammenwirkend damit gesteuert werden und können Signale von anderen Steuerungen, Sensoren und Aktoren empfangen, die zu Zwecken der Veranschaulichung, jedoch nicht der Beschränkung, Frontend-Nebenaggregatsantriebs(FEAD)-Komponenten und verschiedene Sensoren zum Auf- oder Entladen von Batterien, einschließlich Sensoren zum Detektieren und/oder Bestimmen der Maximalladung, des Ladezustands (SoC), der Spannung und Stromstärke, der Batteriechemie und -lebenszyklusparameter sowie der Entladungsleistungsgrenzen, einer externen Umgebungslufttemperatur (TMP), des Drucks, der Luftfeuchtigkeit und Komponententemperaturen, Spannungen, Stromstärken und Batterieentladungsleistungs- und -ratengrenzen, sowie weitere Komponenten beinhalten können. Derartige Sensoren sind konfiguriert, um mit den Steuerungen und dem CAN 210 zu kommunizieren, und können als weiteres Beispiel unter anderem die Zündschalterposition (ignition switch position - IGN), die/den äußere/n Umgebungstemperatur und -druck, Motor- und Wärmeverwaltungssystemsensoren, Ladebuchsensensoren und die Spannung und Stromstärke einer externen Leistungsquelle und zugehörige Datenkommunikationssensoren etablieren oder angeben.
Das HEV 100 beinhaltet zudem mindestens eine(n) Buchse und -sensor 235 für eine externe Leistungsquelle, die mit den verschiedenen Steuerungen, einschließlich zum Beispiel des bzw. der BCM/MCM/Leistungselektronik 185, sowie der HV-Batterie 175 gekoppelt ist. Die Buchse 235 wird genutzt, wenn das HEV 100 stillsteht und neben einer externen Leistungsquelle (external power source - XPS) (1), geparkt ist, wie etwa in einem Haus, einem Bürogebäude oder anderen Ladestationen oder Standorten für elektrische Leistung, wobei die Stationen dem Fachmann ebenfalls als eine Elektrofahrzeugversorgungseinrichtung (electric vehicle supply equipment - EVSE) bekannt sind. Diese Steuerungen sind konfiguriert, um die Gegenwart einer XPS zu detektieren, wenn sie mit der Buchse 235 verbunden ist, und einen Lade-/Aufladezyklus oder ein Lade/-Aufladeereignis der HV-Batterie 175, der Batterie 180 einzuleiten sowie das Bereitstellen von Leistung für das HEV 100 für verschiedene Zwecke zu ermöglichen.
Derartige Steuerungen können zudem eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem HEV 100 und der/dem externen XPS/EVSE ermöglichen, um Leistungskapazität, Kosten der Leistung, Leistungsverbrauchserlaubnis, Kompatibilität und andere Parameter und Informationen über und von der externen XPS zu ermitteln. Derartige Kommunikationen zwischen dem HEV 100 und der externen XPS können das automatisierte Laden und einen automatisierten Kauf von Leistung über einen Zeitraum ermöglichen und können eine Kommunikation zwischen der externen XPS und der VSC 200 und dem VCS 205 sowie die Kommunikation mit entfernten Systemen ermöglichen, die sich außerhalb des EV 100 und seinen verschiedenen Steuerungen befinden. Diese Konfiguration kann ferner einem Insassen des HEV 100 eine Interaktion ermöglichen, um eine Leistungskauferlaubnis über eine Anzeige in dem HEV 100 zu übermitteln. Zusätzlich dazu kann das HEV 100 autonom sowohl mit der externen XPS als auch einem oder mehreren von der VSC 200 und dem VCS 205 interagieren, um Informationen zu kommunizieren, um ein automatisiertes Laden des HEV 100 zu ermöglichen und die Ladezeit zu schätzen, und Kommunikationen der verschiedenen Fahrzeug- und Systemdaten und -parameter mit derartigen externen Systemen.
Um das Laden der HV-Batterie(n) 175 und/oder anderer Batterien zu ermöglichen, ist bzw. sind eine oder mehrere der Steuerungen, wie etwa diejenigen, die in dem/der BCM/MCM/Leistungselektronik 185 enthalten sind, dazu konfiguriert, um zu detektieren, dass eine externe XPS an die Buchse 235 angeschlossen wird, und ein externes Leistungssignal oder Gleichstrom-Ladesignal (direct current charge signal - DS) 240 zu erzeugen und zu kommunizieren, das die vorher beschriebenen Informationen, welche eine Verbindung mit der XPS, eine von XPS verfügbare Leistung, die Kosten für eine derartige Leistung, Kompatibilitätsdaten und Benutzererlaubnis- und Authentifizierungsdaten angeben, sowie damit in Zusammenhang stehende Informationen beinhalten kann. Als Reaktion darauf leiten die Leistungselektronik 185 und/oder die anderen Steuerungen das Laden bei einer Laderate der Batterie(n) 175, 180 oder von anderen ein. Typischerweise werden die Laderate und die Ladezeit anfänglich geschätzt und bestimmt, wenn das HEV 100 anfänglich mit der XPS/EVSE verbunden und/oder in diese eingesteckt wird. Derartige anfängliche Schätzungen und Bestimmen sind abhängig von den Fähigkeiten des EVSE und des Stromnetzes sowie von verschiedenen Parametern des HEV 100, einschließlich des aktuellen Ladezustands (SoC) der entsprechenden Batterie(n) 175. Sowohl die anfänglich geschätzte und bestimmte Laderate und Ladezeit können durch die Steuerungen während der Ladevorgänge und während der normalen Verwendung geändert werden, wenn mögliche Änderungen des Lebenszyklus und der Effizienz bei der Ladekapazität und der Leistungsübertragungsfähigkeit auftreten, welche die Steuerungen in der Batterie 175 und der Leistungselektronik 185 detektieren können und welche der RFS für die globale Flotte von HEV 100 sowie für das individuelle HEV 100 entfernt schätzen kann.
Wie in den verschiedenen Figuren, einschließlich 1 und 2, beschrieben und veranschaulicht, können die Signale und Daten, einschließlich zum Beispiel des externen Leistungssignals DS 240, sowie zugehörige Steuerlogik und ausführbare Anweisungen und andere Signale und Daten zudem weitere Signale (other signals - OS) 245 und Steuer- oder Befehlssignale (control/command signals- CS) 250 beinhalten, die von Fahrzeugsteuerungen, -komponenten und -systemen empfangen und an diese gesendet sowie untereinander ausgetauscht werden. Das externe Leistungssignal DS 240, die OS 245 und CS 250 sowie andere Signale, verwandte Steuerlogik und ausführbare Anweisungen, Parameter und Daten können und/oder könnten an und von Steuerungen, Sensoren, Aktoren und Komponenten des Fahrzeugs sowie internen, externen und entfernten Systemen prognostiziert, generiert, erhalten, empfangen, kommuniziert und zwischen diesen ausgetauscht werden. Ein beliebiges und/oder alle von diesen Signalen können/kann rohe Analog- oder Digitalsignale und -daten oder vorkonditionierte, vorverarbeitete Daten und Signale, Kombinations- und/oder Ableitungsdaten und -signale sein, die als Reaktion auf andere Signale generiert werden, und können Spannungen, Stromstärken, Kapazitäten, Induktivitäten, Impedanzen und deren digitale Datendarstellung verschlüsseln, einbetten, darstellen und durch diese dargestellt werden, sowie Digitalinformationen, die solche Signale, Daten und Analog-, Digital- und Multimediainformationen verschlüsseln, einbetten und/oder anderweitig darstellen.
Die Kommunikation und der Betrieb der beschriebenen Signale, Befehle, Steueranweisungen und -logik sowie Daten und Informationen durch die verschiedenen in Betracht gezogenen Steuerungen, Sensoren, Aktoren und anderen Fahrzeugkomponenten können schematisch wie in 1 und 2 gezeigt und durch Ablaufdiagramme oder ähnliche Darstellungen wie beispielsweise in den insbesondere in 2 veranschaulichten Verfahren der Offenbarung dargestellt werden. Derartige Ablaufdiagramme und Darstellungen veranschaulichen beispielhafte Befehle und Steuervorgänge, Steuerlogik und -anweisungen sowie Betriebsstrategien, die unter Verwendung von einer oder mehreren Rechen-, Kommunikations- und Verarbeitungstechniken umgesetzt werden können, zu denen Echtzeit, ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und Kombinationen daraus gehören können. Die gezeigten Schritte und Funktionen können in der dargestellten Abfolge und parallel, wiederholt, in modifizierten Abfolgen ausgeführt, kommuniziert und vorgenommen werden und in einigen Fällen mit anderen Vorgängen kombiniert und/oder weggelassen werden. Die Befehle, Steuerlogik und Anweisungen können in einer oder mehreren der beschriebenen mikroprozessorbasierten Steuerungen, externen Steuerungen und Systemen ausgeführt werden und vorwiegend als Hardware, Software, virtualisierte Hardware, Firmware, virtualisierte Hardware/Software/Firmware und Kombinationen davon ausgeführt sein.
Unter weiterer Bezugnahme auf die verschiedenen Figuren, einschließlich 1, zieht die Offenbarung in Betracht, dass das HEV 100 mindestens eine und/oder eine oder mehrere der Steuerung(en), die an die Batterie(n) 175, 180 gekoppelt sind, wobei es sich bei der/den Steuerungen um ein beliebiges von VSC 200, VCS 205, PCU 215 , TCU 220, MCM/BCM 185 und/oder ECU/EMS 225 handeln kann, und eine Kommunikationseinheit oder -einheiten, wie zum Beispiel VSC 200, V2V 201, I2V 202 und/oder VCS 205, beinhaltet, wobei beliebige der Steuerungen konfiguriert sind, um das Ladesignal DS 240 zu erzeugen und zu kommunizieren. Als Reaktion passt/passen die Steuerung(en) eine Ladezeit (charge time - CT) 255 und ein Batterieaufladeprofil (battery recharge profile - BRP) 260 gemäß einer Ladezeitschätzung (charge time estimate - CTE) 265 an, die von einem entfernten Flottenserver (remote fleet server - RFS) empfangen wird, der sich außerhalb des HEV 100 und davon entfernt befindet. Derartige Kommunikationen zwischen der/den Steuerung(en) des HEV 100 und dem RFS werden über EVSE/XPS und durch andere Kommunikationspfade, -verbindungen und - fähigkeiten ermöglicht und/oder können darüber ermöglicht werden. Die angepasste CT 255 kann kommuniziert und angezeigt und/oder anderweitig an einen Fahrer zusammen mit VCS 205 oder einer anderen Steuerung oder Kommunikationseinheit kommuniziert werden, welche die Anzeige der angepassten CT 255 innerhalb einer Kabine des HEV 100 und/oder über eine entfernte Mobilvorrichtung oder eine andere Kommunikationsvorrichtung ermöglicht.
Die CT 255 etabliert, wie viel Zeit verbleibt, bis das aktuelle Lade-/Aufladeereignis abgeschlossen ist, und wird durch die Steuerung(en) in Abhängigkeit von, neben anderen Daten und Informationen, einer Betriebsbedingung (operating condition - OC) 270 berechnet, welche eins oder mehrere von Ladestations(XPS, EVSE)-Daten, Umgebungsdaten und Standortdaten, Fahrzeugdaten, wie zum Beispiel aktuelle Leistungs- und Kühlungsanforderungen und Batterieeffizienzdaten und -parameter des BRP 260, sowie momentane Betriebsparameter und -daten beinhaltet. Derartige Parameter und Daten werden durch die entsprechende(n) Steuerung(en) erzeugt, gespeichert und kommuniziert, wie hier an anderer Stelle beschrieben, und können ebenfalls lokal im HEV 100 im Profil-Repository 230 gespeichert werden. Eine anfänglich bestimmte CT 255 und anschließend angepasste CT 255 können mit einem Zeitstempel versehen und im und als Anpassungen am BRP 260 gespeichert werden, und zwar als die Ladestations- und Batterieeffizienzdaten für jedes Lade-/Aufladeereignis zusammen mit anderen erwähnten Daten und Parametern (zum Beispiel Spannungen, Stromstärken, Laderaten, Temperaturen usw.), die zum Erzeugen der CT 255 genutzt werden können.
Als weitere Beispiele kann das BRP 260 verschiedene Batterielade-/-aufladeprofile beinhalten, welche Spannungs-, Stromstärke-, Laderaten und Entladeraten, Unter- und Obergrenzen für SoC unter verschiedenen Betriebsbedingungen und Umgebungsumständen und Batteriegesundheitszustand etablieren können, wobei sich beliebige und alle davon ändern können, wenn sich Lebenszykluslade-/-aufladeereignisse ansammeln. Das BRP 260 kann derartige etablierte Raten ebenfalls für verschiedene Arten von Heim-, öffentlichen und/oder kommerziellen Ladestations-XPS und -EVSE beinhalten und kann ebenfalls Authentifizierungs-, Autorisierungs- und/oder Bezahlungsdaten beinhalten, die benötigt werden, um automatisierte, unbeaufsichtigte und/oder manuell eingeleitete/betriebene Ladeereignisse zu ermöglichen. In weiteren Beispielen kann das BRP 260 ebenfalls Leistungsanforderungen des HEV 100 während derartiger in Betracht gezogener Lade-/Aufladeereignisse beinhalten, im verschiedene Komponenten zu kühlen, sowie andere Leistungsanforderungen des HEV 100, die vom Fahrer eingeleitet werden können (zum Beispiel Kabinenkühlung, Verwendung eines Mediensystems, Innenbeleuchtung usw.) oder anderweitig erforderlich sind, um das Aufladen zu ermöglichen. Das BRP 260 und andere Daten, Informationen, Einstellungen und Parameter in Fahrersteuerungen und im Profil-Repository 230 gespeichert sein und daraus kommuniziert werden.
Die CTE 265 wird vom RFS als Reaktion auf die OC 270 empfangen, die durch die Steuerung(en) erzeugt und an den RFS kommuniziert wurde. CTE 265 können ebenfalls mit einem Zeitstempel versehen und im BRP 260 für jedes Lade-/Aufladeereignis gespeichert werden. Die CTE 265 identifiziert eine Schätzung davon, wie viel Zeit bis zum Abschluss des aktuellen Lade-/Aufladeereignisses verbleibt, welche durch den RFS individuell für das HEV 100, aber in Abhängigkeit von gesammelten und aggregierten Daten und Parametern etabliert wird, die durch den cloudbasierten RFS von einer globalen Flotte von ähnlichen und/oder identischen HEV 100 empfangen wurden. Der RFS beinhaltet entfernte Analyse-Engines und Rechenressourcen für Big Data, welche ein neuronales Netzwerk, eine künstliche Intelligenz und andere Analysetechnologien nutzen können, um ansonsten unerkennbare Muster in der Batterielade-/-aufladeeffizienz zu entdecken, um eine verbesserte Bestimmung der CTE 265 bei Bedarf und in Echtzeit zu ermöglichen.
Die Nutzung einer extern bestimmten CTE 265, allein und/oder zusammen mit anderen lokalen Daten des HEV 100 zum Anpassen der CT 255, ergab eine verbesserte Genauigkeit der CT 255, die angesichts der begrenzten Verarbeitungsleistung und Rechenressourcen, die an Bord der meisten HEV 100 verfügbar sind, ansonsten nicht verfügbar ist. Außerdem reduziert die Nutzung der CTE 265 und der wesentlich größeren Ressourcen des RFS zum Anpassen der CT 255 ohne wesentliche bordeigene Verarbeitung den Verbrauch derartiger begrenzter Rechenleistung und -ressourcen, die für das genaue Bestimmen und Anpassen der CT 255 benötigt werden.
Während der Ladeereignisse und als Reaktion auf ein Ladeabschlusssignal (charge complete signal - CCS) 275 erzeugt/erzeugen und speichert/speichern die Steuerung(en) einen Schätzungsfehler (estimate error - EE) 280 als eins der Batterieeffizienzdaten und -parameter als eine Differenz zwischen der CTE 265 und einer tatsächlichen Ladezeit (actual charge time - ACT) 285. Das CCS 275 wird durch die Steuerungen erzeugt, sobald der SoC der Batterie(n) 175, 180 eine vorbestimmte Obergrenze erreicht, und kann durch beliebige der Daten etabliert werden, die zusammen mit denjenigen in Betracht gezogen werden, die im BRP 260 und/oder anderen Steuerungen gespeichert sind. Das CCS 275 und beliebige andere Daten, Parameter, Einstellungen und Informationen können durch Aktualisierungen ebenfalls aktualisiert und überprüft werden, die vom RFS empfangen werden und die angesichts der gesammelten und aggregierten Daten der globalen Flotte, empfangen durch den RFS, ebenfalls etabliert und analysiert werden können, um bisher unbekannte Batterielade-/- aufladeereignislebenszykluseffizienzmuster zu identifizieren. Ähnlich wie bei anderen Signalen, Einstellungen, Parametern, Daten und Informationen, die durch die Steuerung(en) erzeugt wurden, kann jedes von EE 280 und/oder ACT 285 und anderen mit einem Zeitstempel versehen und im BRP 260 verzeichnet und/oder gespeichert werden, zusätzlich zur Kommunikation zum RFS und anderen Systemen und Steuerungen.
In Variationen der Offenbarung passen die Steuerung(en) die CT 255 und das BRP 260 ebenfalls bei Bedarf und/oder bei periodischen Zeitintervallen, bei welchen es sich um diskrete Zeitintervalle handeln kann, und/oder Zeitintervallen neu an, die durch das Ändern der Parameter des HEV 100 etabliert werden, wie zum Beispiel unter anderem zusätzlich benötigte Kühlung für die Batterie(n) 175, 180, das BCM 185, vom Fahrer eingeleitete Leistungsanforderungen für die Kabinenkühlung, Beleuchtung, Nutzung eines Mediensystems (SYNC) und andere Leistungsanforderungen. Beliebige derartige periodische oder diskrete Zeitintervalle können vorbestimmt sein und/oder durch die Steuerungen als Reaktion auf Effizienzmerkmale des HEV 100 automatisch etabliert werden und mehrere derartige Intervalle können für das Neuanpassen der verschiedenen Parameter, Einstellungen, der CT 255 und/oder des BRP 260 etabliert und genutzt werden. Derartige Intervalle kann zum Beispiel unter anderen im Bereich von Millisekunden, Sekunden und größeren Zeiteinheiten liegen, wie es für die Verwendung mit den Systemen und Komponenten des HEV 100 geeignet ist.
In anderen Anordnungen wird eine aktualisierte CTE 265 vom RFS durch die Kommunikationseinheiten VSC 200, V2V 201, I2V 202 und/oder VCS 205 empfangen. Derartige aktualisierte CTE 265 können während der Ladeereignisse vom RFS angestoßen werden, bei Bedarf vom HEV 100 empfangen werden und/oder in Echtzeit und/oder periodisch bei den erwähnten diskreten Zeitintervallen und/oder Änderungszeitintervallen der OC 270 empfangen werden. Wie bei anderen beschriebenen Bearbeitungen der Offenbarung werden neue und/oder Echtzeit-OC 270 durch die Steuerung(en) erzeugt und durch derartige Kommunikationseinheiten an den Server kommuniziert. Ferner beinhalten, codieren und/oder enthalten ursprüngliche, anfängliche, neue und/oder aktualisierte OC 270 EE 280 und ACT 285 oder schließen diese ein und kommunizieren diese an den RFS, welche ermöglichen, dass der RFS die Genauigkeit der CTE 265 weiter verbessert, neben anderen Fähigkeiten.
Ferner können in anderen Variationen der Offenbarung ursprüngliche, anfängliche, neue und/oder aktualisierte OC 270 die Batterieeffizienzdaten und -parameter (battery performance data - BPD) 290, Ladestationsdaten (charge station data - CSD) 292, Fahrzeugdaten (vehicle data - VED) 294, Umgebungsdaten (environmental data - END) 296 und/oder Standortdaten (location data - LOD) 298 beinhalten, welche im Profil-Repository 230 und/oder unter anderen Steuerungen und entfernt im RFS gespeichert werden können, davon empfangen und/oder kommuniziert werden können. Die Batterieeffizienzdaten und -parameter oder BPD 290 können ebenfalls beliebige von einer Vielzahl von momentanen und/oder historischen Batterieeffizienzinformationen des BRP 260 und anderer Sensoren und Steuerungen beinhalten, wie zum Beispiel unter anderem die Kapazität und Chemie des Batteriepacks, den Gesundheits- und Ladezustand der Batterie (states of health - SoH, SoC), die Batterietemperatur, den Niederspannungsbatteriestatus, Lade- und Entladespannungen und - stromstärken und Lade- und Entladeraten, neben anderen Daten.
Die aktuellen und/oder historischen Ladestationsdaten oder CSD 292 für die Ladestationen, empfangen durch die Leistungsbuchse und die -sensoren 235 vom XPS/EVSE, können ferner die Leistungs- und Effizienzverfügbarkeit der Ladestation, Leistungskosten- und - kapazitätsdaten der Ladestation und Effizienzdaten der Ladestation beinhalten, neben anderen Daten. Zusätzliche Modifikationen der Offenbarung beinhalten aktuelle und/oder historische Fahrzeugdaten oder VED 294, einschließlich der Fahrzeugidentifizierungsnummer (VIN), der Leistungs- und Kühlungsanforderungen, der Fahrzeugleistungsverfügbarkeit und - anforderungen, des Kabinenklimasteuerprofils, bordeigener Diagnose(OBD)-Codes und - Daten, der Fahrzeugleistung und eines Klimasteuerprofils, neben anderen Daten. In noch anderen Bearbeitungen können aktuelle und/oder historische Umgebungsdaten oder END 296 von Steuerungen, welche VCS 200, VSC 205 beinhalten können, die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Atmosphärendruck beinhalten, neben anderen Informationen. Aktuelle und/oder historische geographische Standortdaten oder LOD 298 können vom GPS 204 und dem Navigationssystem 206 erhalten werden, neben anderen Steuerungen.
Die Offenbarung zeiht zusätzliche Modifikationen der Steuerung(en) in Betracht, die konfiguriert ist/sind, um die CT 255 und das BRP 260 neu anzupassen, gemäß einer anfänglich geschätzten und bestimmten Ladezeit und eines Aufladeprofils, wobei es sich um eine Abhängigkeit von den EVSE-Fähigkeiten und den aktuellen Bedingungen des HEV 100 handeln kann und/oder handelt und das ebenfalls vom RFS empfangen werden kann und/oder empfangen wird, als Reaktion auf neue OC 270, die durch die Steuerung(en) und/oder Kommunikationseinheit(en) erzeugt und an den RFS kommuniziert werden. Die anfänglich geschätzte und bestimmte Ladezeit und ein Aufladeprofil können vom RFS angestoßen werden, um gespeicherte anfängliche, frühere und/oder vorherige CT 255 und BRP 260 für alle HEV 100 in der globalen Flotte zu ersetzen, wenn bestimmt wird, dass derartige Aktualisierungen angebracht sind, wie zum Beispiel wenn die Engines des RFS neue Muster und Effizienzfähigkeiten der flottenweiten Batterieeffizienz aus den kontinuierlich gesammelten und aggregierten Daten von jedem der globalen Flotte von HEV 100 entdecken.
Unter weiterer Bezugnahme auf 1, und nun ebenfalls auf 2, beinhalten Betriebsverfahren der Offenbarung Verfahren zum Steuern des HEV 100. Angesichts der bereits beschriebenen Komponenten, Steuerungen, Systeme und Fähigkeiten ziehen derartige Verfahren das Ermöglichen derartiger Verfahren durch die Steuerung(en) in Betracht, die hier allgemein als Steuerung(en) 300 bezeichnet sind und die zum Zwecke der Veranschaulichung, jedoch nicht zum Zwecke der Einschränkung, mindestens eins von und/oder eins oder mehrere der Steuerung(en) VSC 200, VCS 205, PCU 215, TCU 220, MCM/BCM 185 und/oder ECU/EMS 225 sowie der Kommunikationseinheit(en) VSC 200, V2V 201, I2V 202 und/oder VCS 205 beinhalten.
Die Verfahren beginnen bei Schritt 305 und bei beinhalten bei Schritt 310 das Detektieren des DS 240 und bei Schritt 315 das Detektieren von Veränderungen von Lade-/Aufladeereignisdaten oder eines Parameters und/oder des Verstreichens eines Zeitintervalls, wodurch die Steuerungen 300 bei Schritt 320 veranlasst werden, die OC 270 zu erzeugen und die durch EVSE und/oder einen anderen Kommunikationspfad oder eine andere Verbindung an den RFS zu kommunizieren. Bei Schritt 325 passt/passen die Steuerung(en) 300 als Reaktion auf das detektierte DS 240 und die Intervalle die CT 255 und das BRP 260 gemäß der CTE 265 an, die bei Schritt 330 vom RFS empfangen wurde. Die angepasste CT 255 kann in Zusammenarbeit mit dem VCS 205 oder einer anderen Steuerung oder Kommunikationseinheit, welche/s die Anzeige der angepassten CT 255 ermöglicht, an einen Fahrer kommuniziert und gemeldet werden.
Wie bei verschiedenen anderen Anordnungen der Offenbarung werden die OC 270 periodisch und/oder bei diskreten Zeitintervallen erzeugt und an den RFS kommuniziert und beinhalten mindestens eins und/oder eins oder mehr von BPD 290, CSD 292, VED 294, END 296 und/oder LOD 298, neben anderen Daten und Parametern. Die Offenbarung zieht ebenfalls die Verfahren in Betracht, welche das Steuern des Aufladens der Batterie(n) 175, 180 des HEV 100 als Reaktion auf das CCS 275 beinhalten, wobei die Steuerung(en) 300 bei Schritt 335 detektiert/detektieren, ob das Laden abgeschlossen ist, und, wenn nicht, den Zyklus der Verfahren wiederholt/wiederholen und das Steuern zu Schritt 305 zurückbringt/zurückbringen, und, wenn das Laden abgeschlossen ist, dann bei Schritt 340 den EE 280 als eins von BPD 290 als die Differenz zwischen der CTE 265 und der ACT 285 erzeugt/erzeugen und speichert/speichern. Ferner werden derartige OC 270 erzeugt und kommuniziert, um mindestens eins und/oder eins oder mehrere von EE 280, ACT 285, BPD 290, CSD 292, VED 294, END 296 und/oder LOD 298 zu enthalten.
Bei Schritt 345 beenden die Verfahren den Zyklus und bringen sie das Steuern zurück, um Schritt 305 für das fortgesetzte Überwachen und Verarbeiten zu starten. Während vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind beschreibende und keine einschränkenden Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, aufweisend, eine Steuerung, die an eine Batterie und eine Kommunikationseinheit gekoppelt ist und als Reaktion auf ein Ladesignal konfiguriert ist zum: Anpassen einer Ladezeit und eines Batterieaufladeprofils, gemäß einer Ladezeitschätzung, die von einem entfernten Flottenserver empfangen wurde, als Reaktion auf eine Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird; und derart, dass, wenn Laden abgeschlossen ist, eine Differenz zwischen der Ladezeitschätzung und einer tatsächlichen Ladezeit minimiert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung als Reaktion auf ein Ladeabschlusssignal ferner konfiguriert zum: Erzeugen und Speichern eines Schätzungsfehlers als eins von Batterieeffizienzdaten, bei welchem es sich um die Differenz zwischen der Ladezeitschätzung und der tatsächlichen Ladezeit handelt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung bei diskreten Zeitintervallen ferner konfiguriert zum: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf eine neue Echtzeit-Betriebsbedingung, die durch die Kommunikationseinheit erzeugt und an den Server kommuniziert wird und den Schätzungsfehler enthält.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung bei diskreten Zeitintervallen ferner konfiguriert zum: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf eine neue Echtzeit-Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner konfiguriert zum: Neuanpassen der Ladezeit- und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf eine neue Echtzeit-Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird und Fahrzeugdaten enthält, die eine Fahrzeugidentifizierungsnummer und ein Klimasteuerprofil enthalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner konfiguriert, um die Betriebsbedingung zu erzeugen, sodass sie Folgendes enthält: Fahrzeugumgebungs- und -standortdaten, welche den geographischen Standort und die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Atmosphärendruck enthalten, Fahrzeugdaten, welche die Fahrzeugidentifizierungsnummer und bordeigene Diagnosecodes und -daten, die Fahrzeugleistung und das Klimasteuerprofil enthalten, und Batterieeffizienzdaten, welche die Kapazität und Chemie des Batteriepacks, den Gesundheits- und Ladezustand der Batterie, die Batterietemperatur, die Leistung und Effizienz einer Ladestation und den Niederspannungsbatteriestatus beinhalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorliegende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung ferner konfiguriert zum: Neuanpassen der Ladezeit- und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf eine neue Echtzeit-Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird und Ladestationsdaten enthält, die Leistungskosten- und -kapazitätsdaten und Ladestationseffizienzdaten enthalten, die während eines aktuellen Ladeereignisses gesammelt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist Steuerung bei diskreten Zeitintervallen ferner konfiguriert zum: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf eine neue Echtzeit-Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird und Ladestationsdaten, die Leistungskosten- und - kapazitätsdaten und Ladestationseffizienzdaten enthält, die während des direkten Zeitintervalls gesammelt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorliegende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung ferner konfiguriert zum: Anpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer anfänglich bestimmten Ladezeit und einem Aufladeprofil, das vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf eine Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird und eins oder mehr von Ladestations-, Umgebungs- und Standortdaten, Fahrzeugdaten und Batterieeffizienzdaten enthält.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung bei diskreten Zeitintervallen ferner konfiguriert zum: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, und gemäß einer anfänglich bestimmten Ladezeit und einem Aufladeprofil, das vom entfernten Flottenserver empfangen wird, als Reaktion auf eine neue Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, aufweisend, eine Steuerung, die an eine Batterie und eine Kommunikationseinheit gekoppelt ist und als Reaktion auf ein Ladesignal konfiguriert ist zum periodischen: Anpassen einer Ladezeit- und eines Batterieaufladeprofils, gemäß einer Ladezeitschätzung, die von einem entfernten Flottenserver empfangen wurde, und als Reaktion auf periodische Betriebsbedingungen, die erzeugt und an den Server kommuniziert werden und eins oder mehr von Ladestations-, Umgebungs- und Standortdaten, Fahrzeugdaten und Batterieeffizienzdaten enthalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung als Reaktion auf ein Ladeabschlusssignal ferner konfiguriert zum: Erzeugen und Speichern eines Schätzungsfehlers als eins von den Batterieeffizienzdaten als eine Differenz zwischen der Ladezeitschätzung und einer tatsächlichen Ladezeit.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner konfiguriert zum: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf die Betriebsbedingungen, die durch die Kommunikationseinheit erzeugt und an den Server kommuniziert werden und den Schätzungsfehler enthalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner konfiguriert, um die Betriebsbedingungen zu erzeugen, sodass sie Folgendes enthalten: die Umgebungs- und Standortdaten, um den geographischen Standort und die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Atmosphärendruck enthalten, die Fahrzeugdaten, um die Fahrzeugidentifizierungsnummer und bordeigene Diagnosecodes und -daten, die Fahrzeugleistung und das Klimasteuerprofil zu enthalten, und die Batterieeffizienzdaten, um die Kapazität und Chemie des Batteriepacks, den Gesundheits- und Ladezustand der Batterie, die Batterietemperatur, die Leistung und Effizienz einer Ladestation und den Niederspannungsbatteriestatus zu beinhalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner konfiguriert zum: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf die Betriebsbedingungen, die erzeugt und an den Server kommuniziert werden und Ladestationsdaten enthalten, um die Leistungskosten- und -kapazitätsdaten und Ladestationseffizienzdaten zu enthalten, die während eines aktuellen Ladeereignisses gesammelt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs bereitgestellt, aufweisend, durch eine Steuerung, die an eine Batterie gekoppelt ist und periodisch als Reaktion auf ein Ladesignal: Anpassen einer Ladezeit und eines Batterieaufladeprofils, gemäß einer Ladezeitschätzung, die von einem entfernten Flottenserver empfangen wurde, und als Reaktion auf periodische Betriebsbedingungen, die erzeugt und an den Server kommuniziert werden und eins oder mehr von Ladestations-, Umgebungs- und Standortdaten, Fahrzeugdaten und Batterieeffizienzdaten enthalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung als Reaktion auf ein Ladeabschlusssignal Folgendes ausführt: Erzeugen und Speichern eines Schätzungsfehlers als eins der Batterieeffizienzdaten als eine Differenz zwischen der Ladezeitschätzung und einer tatsächlichen Ladezeit.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung Folgendes ausführt: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch eine Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf die Betriebsbedingungen, die durch die Kommunikationseinheit erzeugt und an den Server kommuniziert werden und den Schätzungsfehler enthalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung die Betriebsbedingungen erzeugt, sodass sie Folgendes enthalten: die Umgebungs- und Standortdaten, um den geographischen Standort und die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Atmosphärendruck enthalten, die Fahrzeugdaten, um die Fahrzeugidentifizierungsnummer und bordeigene Diagnosecodes und - daten, die Fahrzeugleistung und das Klimasteuerprofil zu enthalten, und die Batterieeffizienzdaten, um die Kapazität und Chemie des Batteriepacks, den Gesundheits- und Ladezustand der Batterie, die Batterietemperatur, die Leistung und Effizienz einer Ladestation und den Niederspannungsbatteriestatus zu beinhalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung die Ladezeit und das Batterieaufladeprofil neu anpasst, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch eine Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf die Betriebsbedingungen, die erzeugt und an den Server kommuniziert werden und Ladestationsdaten enthalten, um die Leistungskosten- und -kapazitätsdaten und Ladestationseffizienzdaten zu enthalten, die während eines aktuellen Ladeereignisses gesammelt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 9080668 [0031]

Claims

Fahrzeug, umfassend: eine Steuerung, die an eine Batterie und eine Kommunikationseinheit gekoppelt ist und als Reaktion auf ein Ladesignal konfiguriert ist zum: Anpassen eines Batterieaufladeprofils, gemäß einer Ladezeitschätzung, die von einem entfernten Flottenserver empfangen wurde, als Reaktion auf eine Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird; und Laden der Batterie gemäß dem angepassten Batterieaufladeprofil.
Fahrzeug nach Anspruch 1, umfassend: wobei die Steuerung als Reaktion auf ein Ladeabschlusssignal ferner konfiguriert ist zum: Erzeugen und Speichern eines Schätzungsfehlers als eins von Batterieeffizienzdaten, bei welchem es sich um eine Differenz zwischen der Ladezeitschätzung und der tatsächlichen Ladezeit handelt.
Fahrzeug nach Anspruch 2, umfassend: wobei die Steuerung bei diskreten Zeitintervallen ferner konfiguriert ist zum: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf eine neue Echtzeit-Betriebsbedingung, die durch die Kommunikationseinheit erzeugt und an den Server kommuniziert wird und den Schätzungsfehler enthält.
Fahrzeug nach Anspruch 1, umfassend: wobei die Steuerung bei diskreten Zeitintervallen ferner konfiguriert ist zum: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf eine neue Echtzeit-Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1, umfassend: wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist zum: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf eine neue Echtzeit-Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird und Fahrzeugdaten enthält, die eine Fahrzeugidentifizierungsnummer und ein Klimasteuerprofil enthalten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, umfassend: wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um die Betriebsbedingung zu erzeugen, sodass sie Folgendes enthält: Fahrzeugumgebungs- und -standortdaten, welche den geographischen Standort und die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Atmosphärendruck enthalten, Fahrzeugdaten, welche die Fahrzeugidentifizierungsnummer und bordeigene Diagnosecodes und -daten, die Fahrzeugleistung und das Klimasteuerprofil enthalten, und Batterieeffizienzdaten, welche die Kapazität und Chemie des Batteriepacks, den Gesundheits- und Ladezustand der Batterie, die Batterietemperatur, die Leistung und Effizienz einer Ladestation und den Niederspannungsbatteriestatus beinhalten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, umfassend: wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist zum: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf eine neue Echtzeit-Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird und Ladestationsdaten enthält, die Leistungskosten- und - kapazitätsdaten und Ladestationseffizienzdaten enthalten, die während eines aktuellen Ladeereignisses gesammelt werden.
Fahrzeug nach Anspruch 1, umfassend: wobei die Steuerung bei diskreten Zeitintervallen ferner konfiguriert ist zum: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch die Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf eine neue Echtzeit-Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird und Ladestationsdaten enthält, die Leistungskosten- und - kapazitätsdaten und Ladestationseffizienzdaten enthalten, die während eines aktuellen Ladeereignisses gesammelt werden.
Fahrzeug nach Anspruch 1, umfassend: wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist zum: Anpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer anfänglich bestimmten Ladezeit und einem Aufladeprofil, das vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf eine Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird und eins oder mehr von Ladestations-, Umgebungs- und Standortdaten, Fahrzeugdaten und Batterieeffizienzdaten enthält.
Fahrzeug nach Anspruch 1, umfassend: wobei die Steuerung bei diskreten Zeitintervallen ferner konfiguriert ist zum: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, und gemäß einer anfänglich bestimmten Ladezeit und einem Aufladeprofil, das vom entfernten Flottenserver empfangen wird, als Reaktion auf eine neue Betriebsbedingung, die erzeugt und an den Server kommuniziert wird.
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, umfassend: durch eine Steuerung, die an eine Batterie gekoppelt ist, und periodisch als Reaktion auf ein Ladesignal: Anpassen eines Batterieaufladeprofils gemäß einer Ladezeitschätzung, die von einem entfernten Flottenserver empfangen wurde.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: durch die Steuerung als Reaktion auf ein Ladeabschlusssignal: Erzeugen und Speichern eines Schätzungsfehlers als eins der Batterieeffizienzdaten als eine Differenz zwischen der Ladezeitschätzung und einer tatsächlichen Ladezeit.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: durch die Steuerung: Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch eine Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf die Betriebsbedingungen, die durch die Kommunikationseinheit erzeugt und an den Server kommuniziert werden und den Schätzungsfehler enthalten.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: durch die Steuerung, Erzeugen der Betriebsbedingungen, sodass sie Folgendes beinhalten: die Umgebungs- und Standortdaten, um den geographischen Standort und die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Atmosphärendruck zu enthalten, die Fahrzeugdaten, um die Fahrzeugidentifizierungsnummer und bordeigene Diagnosecodes und -daten, die Fahrzeugleistung und das Klimasteuerprofil zu enthalten, und die Batterieeffizienzdaten, um die Kapazität und Chemie des Batteriepacks, den Gesundheits- und Ladezustand der Batterie, die Batterietemperatur, die Leistung und Effizienz einer Ladestation und den Niederspannungsbatteriestatus zu beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: durch die Steuerung, Neuanpassen der Ladezeit und des Batterieaufladeprofils, gemäß einer aktualisierten Ladezeitschätzung, die durch eine Kommunikationseinheit vom entfernten Flottenserver empfangen wird, und als Reaktion auf die Betriebsbedingungen, die erzeugt und an den Server kommuniziert werden und Ladestationsdaten enthalten, um Leistungskosten- und - kapazitätsdaten und Ladestationseffizienzdaten enthalten, die während eines aktuellen Ladeereignisses gesammelt werden.