DE102018131645A1

DE102018131645A1 - Batterieladesysteme und -verfahren

Info

Publication number: DE102018131645A1
Application number: DE102018131645.3A
Authority: DE
Inventors: William David Treharne
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2019-06-13
Also published as: US20190176632A1; US10604025B2; CN110015161A

Abstract

Ein Fahrzeug beinhaltet eine Traktionsbatterie und eine Leistungsschnittstelle, die dazu konfiguriert ist, Leistung von einer Quelle außerhalb des Fahrzeugs zu empfangen. Das Fahrzeug beinhaltet zudem eine Steuerung, die programmiert ist, um die Traktionsbatterie mit der Leistung bis zum Ablauf einer geschätzten verbleibenden Ladezeit zu laden und um die verbleibende Ladezeit periodisch um einen Aktualisierungsverringerungsbetrag zu reduzieren, der zunimmt, wenn ein Betrag, um den ein geschätzter Ladezustand (SOC) geringer als ein gemessener SOC ist, zunimmt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Batteriesysteme für elektrifizierte Fahrzeuge.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Fahrzeuge, die eine elektrifizierte Antriebsquelle aufweisen, wie etwa Hybridelektrofahrzeuge, können mindestens eine elektrische Maschine, die als Elektromotor oder als elektrischer Generator konfiguriert sein kann, beinhalten. Die Traktionsbatterie stellt der elektrischen Maschine Leistung für den Antrieb bereit und kann auch bestimmte Nebenverbraucher versorgen. Die Traktionsbatterie weist einen Ladestatus (state of charge - SOC) auf, der angibt, wie viel elektrische Ladung in der Batterie vorhanden ist. Um den SOC zu erhöhen, können mehrere Verfahren verwendet werden, einschließlich Laden der Traktionsbatterie unter Verwendung des Schwungs des Fahrzeugs, um einen Generator zu drehen, Betreiben eines Verbrennungsmotors, um die als Generator konfigurierte elektrische Maschine zu drehen, und elektrisches Verbinden der Traktionsbatterie mit einer externen Ladequelle, was auch als „Einstecken“ des Fahrzeugs bezeichnet wird. Auf Grundlage der chemischen Zusammensetzung der Traktionsbatterie, gemeinsam mit anderen Betriebsbedingungen, kann das Aufladeverhalten über verschiedene SOC-Werte unterschiedlich sein.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeug beinhaltet eine Traktionsbatterie und eine Leistungsschnittstelle, die dazu konfiguriert ist, Leistung von einer Quelle außerhalb des Fahrzeugs zu empfangen. Das Fahrzeug beinhaltet zudem eine Steuerung, die programmiert ist, um die Traktionsbatterie mit der Leistung bis zum Ablauf einer geschätzten verbleibenden Ladezeit zu laden und um die verbleibende Ladezeit periodisch um einen Aktualisierungsverringerungsbetrag zu reduzieren, der zunimmt, wenn ein Betrag, um den ein geschätzter Ladezustand (SOC) geringer als ein gemessener SOC ist, zunimmt.
Ein Verfahren zum Steuern des Ladens der Fahrzeugbatterie beinhaltet Regulieren des Stroms von einer Leistungsschnittstelle, um die Batterie auf Grundlage eines SOC der Batterie zu laden, und Laden der Batterie mit dem Strom bis zum Ablauf einer geschätzten verbleibenden Ladezeit. Das Verfahren beinhaltet zudem periodisches Reduzieren der verbleibenden Ladezeit um einen Aktualisierungsverringerungsbetrag, der zunimmt, wenn ein Betrag, um den ein geschätzter SOC geringer als ein gemessener SOC ist, zunimmt.
Ein Fahrzeug beinhaltet eine Traktionsbatterie und eine Leistungsschnittstelle, die dazu konfiguriert ist, Strom von einer Quelle außerhalb des Fahrzeugs zu empfangen. Das Fahrzeug beinhaltet zudem eine Steuerung, die programmiert ist, um viele Aufladeprofile zu speichern, die jeweils unterschiedlichen Fahrzeugbetriebsbedingungen entsprechen, und um den Strom auf Grundlage von einem der Aufladeprofile zu regulieren, um die Traktionsbatterie bis zum Ablauf einer geschätzten verbleibenden Ladezeit zu laden. Die Steuerung ist zudem programmiert, um die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass ein geschätzter Ladezustand (SOC) größer als ein gemessener SOC ist, beizubehalten.
Figurenliste

1 ist ein Fahrzeug, das eine elektrifizierte Antriebsquelle aufweist.
2 ist ein Verfahren zum Steuern einer Batterieaufladeprozedur.
3 ist ein Beispiel eines Strom-Zeit-Verhältnisses für eine Aufladeprozedur.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wie erforderlich werden hierin 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 unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sollen hier offenbarte konkrete strukturelle und funktionale Details nicht als einschränkend ausgelegt werden, sondern lediglich als repräsentative Grundlage der Lehre für den Fachmann, die vorliegende Erfindung auf unterschiedliche Weise einzusetzen.
Wenn ein elektrifiziertes Fahrzeug betrieben wird, variiert der Ladezustand (SOC) der Traktionsbatterie in Bezug auf Leistungsentleerung sowie Aufladezyklen. Es kann wünschenswert sein, die Nutzung der in der Batterie gespeicherten Energie zu maximieren, indem die elektrische Energie in Antriebskraft für das Fahrzeug umgewandelt wird. Bei Fahrzeugstillstand kann das Fahrzeug in ein Stromversorgungsnetz eingesteckt werden, um die Batterie aufzuladen. Die Rate, mit der ein Plug-in-Hybridfahrzeug von einer elektrischen Ladestation auflädt, kann durch Faktoren an der Station, einschließlich der Dimensionierung der Steckdose der Ladestation, begrenzt werden. Beispiele von Begrenzungen beinhalten eine 110V-AC-Steckdose mit einem Sicherungsschalter von 15 Ampere, die ein Maximum von ungefähr 1,4 Kilowatt Ladeleistung bereitstellt, oder eine 240V-AC-Steckdose mit einem Sicherungsschalter von 50 Ampere, die ein Maximum von 12 Kilowatt Ladeleistung bereitstellt. Die maximale Laderate kann auch aufgrund von Verlusten beim Umwandeln von Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) zur Aufnahme an der Batterie reduziert sein. Alternativ kann ein Verbrennungsmotor, der einen Generator dreht, 35 Kilowatt oder mehr ausgeben. In einigen Fällen kann das Laden der Batterie unter Verwendung des Motors als Leistungsquelle eine deutlich schnellere Ladung im Vergleich zum Laden mit einer standardmäßigen 110V-15 Ampere-AC-Steckdose ermöglichen. Nach dem Einstecken wünscht ein Fahrzeugführer jedoch typischerweise, die Nutzung der elektrischen Energie von dem Stromversorger zu maximieren, um die schnellst mögliche Aufladezeit zu erlangen.
Während der Aufladezyklen kann es wünschenswert sein, die für den aktuellen Ladezyklus verbleibende Zeit für einen Benutzer darzustellen und die verbleibende Ladezeit gemäß den physikalischen Eigenschaften der Batterie dynamisch zu aktualisieren. Wie nachstehend genauer erörtert wird, kann der während eines Batterieladezyklus angewendete Strom eingestellt werden, um die Batteriespannung zu beeinflussen, wodurch eine Schädigung der Batterie nahe der Spitzenladung vermieden wird. Beispielsweise kann eine spezielle Aufladeprozedur in einem SOC-Bereich nahe der vollen Ladung (z. B. in einem Bereich von 80-100 % SOC) implementiert werden. Aspekte der vorliegenden Offenbarung ermöglichen einer Vorhersage der verbleibenden Ladezeit auf Grundlage von einer oder mehreren nichtlinearen Aufladefunktionen. Im Hinblick auf die Abweichung der Batterieaufladung beinhalten weitere Aspekte Erhöhen oder Verringern der verbleibenden Ladezeit auf Grundlage einer Differenz zwischen einer tatsächlichen Spannung und einer geschätzten Spannung. Somit kann die Vorhersage der verbleibenden Ladezeit auf Grundlage der tatsächlichen Echtzeit-Laderate eingestellt werden, um Fehler in der Vorhersage auf einer minütlichen Basis auszugleichen.
1 zeigt ein Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugs (plug-in hybrid-electric vehicle - PHEV) 112. Das PHEV 112 beinhaltet eine oder mehrere elektrische Maschinen 114, die mechanisch an ein Hybridgetriebe 116 gekoppelt sind. Die elektrischen Maschinen 114 können dazu in der Lage sein, als Elektromotor oder Generator betrieben zu werden. Zusätzlich ist das Hybridgetriebe 116 mechanisch an einen Verbrennungsmotor 118 gekoppelt. Das Hybridgetriebe 116 ist zudem mechanisch an eine Antriebswelle 120 gekoppelt, die mechanisch an Straßenräder 122 gekoppelt ist. Die elektrischen Maschinen 114 können eine Antriebs- und eine Verlangsamungsfunktion bereitstellen, wenn der Verbrennungsmotor 118 entweder an- oder ausgeschaltet wird. Die elektrischen Maschinen 114 können zudem als Generatoren betrieben werden, um Kraftstoffeffizienzvorteile bereitstellen, indem Energie zurückgewonnen wird, die normalerweise in einem Reibungsbremssystem als Wärme verloren gehen würde. Die elektrischen Maschinen 114 können zusätzlich ein Reaktionsdrehmoment gegen das Ausgangsdrehmoment des Motors herbeiführen, um Elektrizität zum Aufladen einer Traktionsbatterie zu generieren, während das Fahrzeug betrieben wird. Die elektrischen Maschinen 114 können ferner Fahrzeugemissionen reduzieren, indem ermöglicht wird, dass der Motor 118 bei höchst effizienten Drehzahlen und Drehmomentbereichen betrieben wird. Das PHEV 112 kann in einem Nur-Elektro-Modus unter Verwendung der elektrischen Maschine 114 als einzige Antriebsquelle betrieben werden, wenn der Motor 118 ausgeschaltet ist.
Eine Traktionsbatterie oder ein Batteriepack 124 speichert Energie, die durch die elektrischen Maschinen 114 verwendet werden kann. Das Batteriepack 124 stellt üblicherweise einen Hochspannungs-Gleichstrom-(DC-)Ausgang bereit. Ein oder mehrere Schütze 142 können die Traktionsbatterie 124 im geöffneten Zustand von einem DC-Hochspannungsbus 154A isolieren und die Traktionsbatterie 124 im geschlossenen Zustand mit dem DC-Hochspannungsbus 154A koppeln. Die Traktionsbatterie 124 ist über den DC-Hochspannungsbus 154A elektrisch an ein oder mehrere Leistungselektronikmodule 126 gekoppelt. Das Leistungselektronikmodul 126 ist zudem elektrisch an die elektrischen Maschinen 114 gekoppelt und stellt die Fähigkeit bereit, Energie bidirektional zwischen dem einem AC-Hochspannungsbus 154B und den elektrischen Maschinen 114 zu übertragen. Zum Beispiel kann die Traktionsbatterie 124 einen Gleichstrom bereitstellen, während die elektrischen Maschinen 114 mit einem Dreiphasenwechselstrom (AC) betrieben werden. Das Leistungselektronikmodul 126 kann den Gleichstrom in einen Dreiphasenwechselstrom zum Betreiben der elektrischen Maschinen 114 umwandeln. In einem Regenerationsmodus kann das Leistungselektronikmodul 126 den Dreiphasenwechselstrom von den elektrischen Maschinen 114, die als Generatoren fungieren, in den Gleichstrom umwandeln, die mit der Traktionsbatterie 124 kompatibel ist. Die Beschreibung hierin gilt gleichermaßen für ein vollelektrisches Fahrzeug ohne Verbrennungsmotor.
Neben dem Bereitstellen von Antriebsenergie kann die Traktionsbatterie 124 Energie für andere elektrische Fahrzeugsysteme bereitstellen. Ein Fahrzeug 112 kann ein DC/DC-Wandlermodul 128 beinhalten, der elektrisch an den Hochspannungsbus 154 gekoppelt ist. Das DC/DC-Wandlermodul 128 kann elektrisch an einen Niederspannungsbus 156 gekoppelt sein. Das DC/DC-Wandlermodul 128 kann die Hochspannungs-DC-Ausgabe der Traktionsbatterie 124 in eine Niederspannungs-DC-Zufuhr umwandelt, die mit Niederspannungsverbrauchern 152 des Fahrzeugs kompatibel ist. Der Niederspannungsbus 156 kann elektrisch an eine Hilfsbatterie 130 (z. B. eine 12-V-Batterie) gekoppelt sein. Die Niederspannungsverbraucher 152 können elektrisch an den Niederspannungsbus 156 gekoppelt sein. Die Niederspannungsverbraucher 152 können verschiedene Steuerungen innerhalb des Fahrzeugs 112 beinhalten.
Die Traktionsbatterie 124 kann durch eine Leistungsquelle 136 außerhalb des Fahrzeugs 112 aufgeladen werden. Bei der Leistungsquelle 136 außerhalb des Fahrzeugs kann es sich um eine Verbindung mit einer Steckdose handeln. Die externe Leistungsquelle 136 kann elektrisch an ein Ladegerät oder ein Elektrofahrzeugversorgungsgerät (Electric Vehicle Supply Equipment - EVSE) 138 gekoppelt sein. Die Leistungsquelle 136 außerhalb des Fahrzeugs kann ein elektrisches Leistungsverteilungsnetz sein, wie es durch ein Elektrizitätsversorgungsunternehmen bereitgestellt wird. Das EVSE 138 kann Schaltungen und Steuerungen zum Regulieren und Verwalten der Übertragung von Energie zwischen der Leistungsquelle 136 und dem Fahrzeug 112 bereitstellen. Die Leistungsquelle 136 außerhalb des Fahrzeugs kann dem EVSE 138 elektrische Leistung als Gleichstrom (DC) oder Wechselstrom (AC) bereitstellen. Das EVSE 138 beinhaltet einen Ladestecker 140 zum Einstecken in einen Ladeanschluss 134 des Fahrzeugs 112. Bei dem Ladeanschluss 134 kann es sich um eine beliebige Art von Anschluss handeln, die dazu konfiguriert ist, Leistung von dem EVSE 138 zum Fahrzeug 112 zu übertragen. Der Ladeanschluss 134 kann elektrisch an ein Ladegerät oder ein bordeigenes Leistungsumwandlungsmodul 132 gekoppelt sein. Das Leistungsumwandlungsmodul 132 konditioniert die vom EVSE 138 zugeführte Leistung, um der Traktionsbatterie 124 die richtigen Spannungs- und Strompegel bereitzustellen. Das Leistungsumwandlungsmodul 132 bildet mit dem EVSE 138 eine Schnittstelle, um die Abgabe von Leistung an das Fahrzeug 112 zu koordinieren. Der EVSE-Stecker 140 kann Stifte aufweisen, die mit entsprechenden Aussparungen des Ladeanschlusses 134 zusammenpassen. Alternativ können verschiedene Komponenten, die als elektrisch gekoppelt oder verbunden beschrieben sind, Leistung unter Verwendung einer drahtlosen induktiven Kopplung oder anderer kontaktloser Leistungsübertragungsmechanismen übertragen. Die Ladekomponenten, einschließlich des Ladeanschlusses 134, des Leistungsumwandlungsmoduls 132, des Leistungselektronikmoduls 126 und des DC/DC-Wandlermoduls 128 können gemeinsam als Teil eines Leistungsschnittstellensystems betrachtet werden, das dazu konfiguriert ist, Leistung von der Leistungsquelle 136 außerhalb des Fahrzeugs aufzunehmen.
Eine oder mehrere Radbremsen 144 können bereitgestellt sein, um das Fahrzeug 112 abzubremsen und eine Bewegung des Fahrzeugs 112 zu verhindern. Die Radbremsen 144 können hydraulisch betätigt, elektrisch betätigt oder eine Kombination davon sein. Die Radbremsen 144 können Teil eines Bremssystems 150 sein. Das Bremssystem 150 kann weitere Komponenten beinhalten, um die Radbremsen 144 zu betreiben. Der Einfachheit halber zeigt die Figur eine einzelne Verbindung zwischen dem Bremssystem 150 und einer der Radbremsen 144. Eine Verbindung zwischen dem Bremssystem 150 und den anderen Radbremsen 144 ist impliziert. Das Bremssystem 150 kann eine Steuerung zum Überwachen und Koordinieren des Betriebs des Bremssystems 150 beinhalten. Das Bremssystem 150 überwacht die Bremskomponenten und steuert die Radbremsen 144 für eine Verlangsamung des Fahrzeugs. Das Bremssystem 150 reagiert auch auf Fahrerbefehle mittels Bremspedaleingabe und kann zudem autonom arbeiten, um Funktionen, wie etwa eine Stabilitätskontrolle, zu implementieren. Die Steuerung des Bremssystems 150 kann ein Verfahren zum Aufbringen einer angeforderten Bremskraft implementieren, wenn dies von einer anderen Steuerung oder einer Unterfunktion angefordert wird.
Ein oder mehrere elektrische Hochspannungsverbraucher 146 können an den Hochspannungsbus 154 gekoppelt sein. Die elektrischen Hochspannungsverbraucher 146 können eine zugehörige Steuerung aufweisen, die die elektrischen Hochspannungsverbraucher 146 gegebenenfalls betreibt und steuert. Die Hochspannungsverbrauchern 146 können Kompressoren und elektrische Heizungen beinhalten. Beispielsweise kann das Klimaanlagensystem 6 kW bei hoher Kühlungsbelastung aufnehmen.
Die unterschiedlichen erläuterten Komponenten können eine oder mehrere zugehörige Steuerungen umfassen, um den Betrieb der Komponenten zu steuern und zu überwachen. Die Steuerungen können über einen seriellen Bus (z. B. ein Controller Area Network (CAN)) oder über separate Leiter kommunizieren. Zusätzlich kann eine Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system controller- VSC) 148 vorhanden sein, um den Betrieb der verschiedenen Komponenten zu koordinieren.
Wenn das Fahrzeug 112 in das EVSE 138 eingesteckt ist, können die Schütze 142 in einem geschlossenen Zustand sein, sodass die Traktionsbatterie 124 an den Hochspannungsbus 154 und die Leistungsquelle 136 gekoppelt ist, um die Batterie zu laden. Das Fahrzeug kann in einem Zustand mit ausgeschalteter Zündung sein, wenn es in das EVSE 138 eingesteckt ist.
Die Systemsteuerung 148 kann, obwohl sie als einzige Steuerung dargestellt ist, als eine oder mehrere Steuerungen implementiert sein. Die Steuerung 148 kann die Betriebsbedingungen der Traktionsbatterie 124, des Leistungsumwandlungsmoduls 132 und der elektrischen Maschine 114 überwachen. Die Traktionsbatterie 124 beinhaltet einen Stromsensor, um einen Strom, der durch die Traktionsbatterie 124 fließt, zu erfassen. Die Traktionsbatterie 124 beinhaltet zudem einen Spannungssensor, um eine Spannung über die Klemmen der Traktionsbatterie 124 zu erfassen. Der Spannungssensor gibt ein Signal aus, das die Spannung über die Klemmen der Traktionsbatterie 124 angibt. Der Stromsensor der Traktionsbatterie gibt ein Signal aus, das eine Größenordnung und Richtung des Stroms, der in die Traktionsbatterie 124 und aus dieser heraus fließt, angibt.
Das Leistungsumwandlungsmodul 132 beinhaltet ebenfalls einen Stromsensor, um einen Strom, der von dem EVSE 138 zur Traktionsbatterie 124 fließt, zu erfassen. Der an die elektrische Maschine 114 gekoppelte Motor 118 generiert Wechselstrom, der durch das Leistungselektronikmodul 126 in Gleichstrom umgewandelt wird. Der Motor 118 kann durch ein Antriebsstrangsteuermodul mit mindestens einer Steuerung in Verbindung mit der Systemsteuerung 148 gesteuert werden. Der Stromsensor des Leistungsumwandlungsmoduls 132 gibt ein Signal aus, das eine Größenordnung und Richtung des Stroms, der von dem EVSE 138 zur Traktionsbatterie 124 fließt, angibt.
Die Ausgaben des Stromsensors und des Spannungssensors der Traktionsbatterie 124 werden der Steuerung 148 bereitgestellt. Die Steuerung 148 kann programmiert sein, um einen Ladezustand (SOC) auf Grundlage von Signalen von dem Stromsensor und dem Spannungssensor der Traktionsbatterie 124 zu berechnen. Verschiedene Techniken können genutzt werden, um den Ladezustand zu berechnen. Zum Beispiel kann eine Ampere-Stunden-Integration implementiert werden, bei der der Strom durch die Traktionsbatterie 124 über die Zeit integriert wird. Der SOC kann zudem auf Grundlage der Ausgabe des Spannungssensors 104 der Traktionsbatterie geschätzt werden. Die spezifisch genutzte Technik kann von der chemischen Zusammensetzung und den Eigenschaften der konkreten Batterie abhängen.
Die Steuerung 148 kann dazu konfiguriert sein, den Status der Traktionsbatterie 124 zu überwachen. Die Steuerung 148 beinhaltet mindestens einen Prozessor, der zumindest einen Teil des Betriebes der Steuerung 148 steuert. Der Prozessor ermöglicht die fahrzeuginterne Verarbeitung von Befehlen und führt eine beliebige Anzahl von vorbestimmten Routinen aus. Der Prozessor kann sowohl mit nichtdauerhaftem als auch dauerhaftem Speicher gekoppelt sein. In einer veranschaulichenden Konfiguration handelt es sich bei dem nichtdauerhaften Speicher um Direktzugriffsspeicher (random access memory - RAM) und beim dauerhaften Speicher um einen Flash-Speicher. Im Allgemeinen kann der dauerhafte (nichtflüchtige) Speicher alle Speicherformen einschließen, die Daten erhalten, wenn ein Computer oder eine andere Vorrichtung abgeschaltet wird.
Ein SOC-Betriebsbereich für die Traktionsbatterie 124 kann definiert sein. Die Betriebsbereiche können einen oberen und unteren Grenzwert, durch die der SOC der Batterie 124 eingegrenzt ist, definieren. Während des Fahrzeugbetriebs kann die Steuerung 148 dazu konfiguriert sein, den SOC der Batterie 124 innerhalb des zugehörigen Betriebsbereichs aufrechtzuerhalten. Diesbezüglich kann die Batterie durch den Motor aufgeladen werden, während das Fahrzeug in Betrieb ist. In anderen Fällen wird die Batterie aufgeladen, wenn sie ruht und mit einer Leistungsquelle außerhalb des Fahrzeugs verbunden ist. Auf Grundlage einer Rate der Batterieentleerung und/oder -aufladung kann das Laden der Traktionsbatterie auf Grundlage einer Annäherung an einen niedrigen SOC-Schwellenwert im Voraus geplant werden. Die Zeitplanung und Rate des Aufladens können ebenfalls opportunistisch ausgewählt werden, um die Spannung und den SOC innerhalb vorbestimmter Bereiche aufrechtzuerhalten, um eine Schädigung der Batterie zu vermeiden.
Bezugnehmend auf 2 wird ein Verfahren 200 zum Steuern einer Aufladeprozedur verwendet, um die Batterie bei oder geringfügig unter ihrer maximalen Ladespannung zu halten, um eine Schädigung der Batterie zu verhindern. Bei Schritt 202 misst die Steuerung den SOC der Batterie. Wenn der SOC nicht nahe des Ladegrenzwerts liegt, beinhaltet das Verfahren bei Schritt 204 Ausgeben einer verbleibenden Ladezeit gemäß herkömmlichen Aufladeberechnungsprozeduren. Gemäß mindestens einem Beispiel wird ein vorbestimmter SOC-Schwellenwert verwendet, um zu bestimmen, ob der SOC nahe dem Ladegrenzwert liegt. In einem spezifischen Fall wird 80 % als ein vorbestimmter SOC-Schwellenwert verwendet, über dem Aufladeprozeduren gemäß der vorliegenden Offenbarung einzusetzen sind, wenn der SOC nahe dem Ladegrenzwert liegt.
Wenn der Batterie-SOC bei Schritt 202 nahe dem Ladegrenzwert liegt, beurteilt die Steuerung bei Schritt 206 die Batteriespannung. Bei Schritt 206 bewertet die Steuerung die Batteriespannung. Wenn die Batteriespannung bei Schritt 202 nicht nahe dem Batterieladespannungsgrenzwert liegt, beinhaltet das Verfahren bei Schritt 204 Ausgeben einer verbleibenden Ladezeit gemäß herkömmlichen Zeitberechnungsprozeduren. Gemäß mindestens einem Beispiel wird ein vorbestimmter Spannungsschwellenwert verwendet, um zu bestimmen, ob die Batteriespannung nahe dem Ladegrenzwert liegt.
Wenn die Batteriespannung bei Schritt 206 nahe dem Ladegrenzwert liegt, tritt die Steuerung in einen speziellen Auflademodus ein, um Batterieaufladedifferenzen auszugleichen, wenn sich die Batterie einer vollen Ladung annähert. Bei Schritt 210 beinhaltet das Verfahren Abrufen eines erwarteten Strom-Zeit-Verhältnisses, das in einem Speicher der Steuerung gespeichert ist. In alternativen Beispielen wird das Verhältnis von einer externen Quelle bereitgestellt, etwa von einem Fernserver heruntergeladen. In weiteren Beispielen wird das Verhältnis in Echtzeit unter Verwendung von Algorithmen auf Grundlage der aktuellen Betriebsbedingungen berechnet. Wie nachstehend genauer erörtert wird, kann es wünschenswert sein, die Batterie gemäß einem vorbestimmten Aufladeprofil aufzuladen, das einem erwarteten Strom-Zeit-Verhältnis entspricht.
Bezugnehmend auf 3 ist ein Verlauf 300 eine Darstellung eines beispielhaften Strom-Zeit-Verhältnisses für eine Aufladeprozedur. Die horizontale Achse 302 verkörpert die Zeit und die vertikale Achse 304 verkörpert den Ladestrom, der der Batterie zum Aufladen zugeführt wird. Die Kurve 306 verkörpert ein Profil des Ladestroms, der der Batterie zugeführt wird. Wie oben erörtert, wird der Ladestrom 306 reduziert, wenn sich der SOC und die Batteriespannung maximalen Werten annähern. In einigen Beispielen wird der in die Batterie eintretende Strom als eine Exponentialfunktion gegenüber Zeit modelliert und kann dieses Verhältnis verwendet werden, um zu bestimmen, wie viel Zeit nötig sein wird, um eine volle Batterieladung zu erreichen. Die Exponentialfunktion kann vorbestimmt sein oder auf vorliegenden Ladebedingungen, wie etwa Batterietemperatur und maximaler Ladestrom, basieren. Beim Start der Aufladung wird der Batterie ein maximaler Strom 308 bereitgestellt. Der Ladestrom wird mit der Zeit reduziert, um die Aufladerate der Batterie zu regulieren, bis die Batterie zum Zeitpunkt 310 voll geladen ist. Auf Grundlage einer beliebigen Anzahl von Betriebsbedingungen, wie etwa Batterietemperatur, Batteriealter, Spannung beim Start der Aufladung, elektrische Verbraucher der Batterie und andere Faktoren, kann die Form der Aufladestromkurve 306 variieren. Auf diese Weise kann eine beliebige Anzahl von speziellen Strom-Zeit-Verhältnisprofilen gespeichert werden, um verschiedene Betriebsbedingungen zu berücksichtigen. In einigen Beispielen ist eine Vielzahl von Lookup-Tabellen in einem Speicher gespeichert, einschließlich unterschiedlicher Strom-Zeit-Verhältnisse, die jeweils einem konkreten Aufladeprofil entsprechen. Die Steuerung kann programmiert sein, um eine Vielzahl von erwarteten Zeit-Strom-Verhältnissen zu speichern und ein konkretes Aufladeprofil auf Grundlage der Fahrzeugbetriebsbedingungen abzurufen. Derartige Profile können verwendet werden, um sowohl einen angemessenen Aufladestrom, der der Batterie zuzuführen ist, als auch eine verbleibende Ladezeit zu schätzen, während die Batterie nahe einem SOC-Aufladegrenzwert oder einem Spannungsaufladegrenzwert liegt.
Zurückkehrend zu 2 beinhaltet das Verfahren Abrufen eines erwarteten Strom-Zeit-Verhältnisses aus einem Speicher. In einem Beispiel speichert eine Datenbank 208 viele spezielle Strom-Zeit-Aufladekurven, die jeweils unterschiedlichen Fahrzeugbetriebsbedingungen entsprechen.
Bei Schritt 212 beinhaltet das Verfahren Schätzen einer verbleibenden Ladezeit T_R auf Grundlage eines Strom-Zeit-Verhältnisses und eines Aufladeprofils entsprechend den vorliegenden Fahrzeugbetriebsbedingungen. In einem spezifischen Beispiel, bei 80 Prozent SOC, wird die verbleibende Ladezeit durch Verwenden einer vorbestimmten Gleichung (z. B. durch Integrieren einer Stromformel wie $e^{\land} \frac{- t}{τ})$
berechnet. Der zum Einsetzen der Exponentialfunktion verwendete Prozentsatz kann in einer Lookup-Tabelle gespeichert sein. Die Lookup-Tabelle kann eine Zeitfunktion sein und τ kann auf einen konstanten Wert auf Grundlage von Betriebsbedingungen (z. B. τ =8) festgelegt sein. Die geschätzte verbleibende Ladezeit T_R kann die Zeit verkörpern, zu der geschätzt wird, dass der SOC 100 % Batterie-SOC erreicht.
Bei Schritt 214 kann Zeit zur verbleibenden Ladezeit T_R hinzuaddiert werden, um Spannungs- und SOC-Schwankung nahe der vollen Ladung zu berücksichtigen. Zum Beispiel kann eine kalibrierbare Zeit (z. B. ein Anfangswert von 5 Minuten) zu einer vorherigen Schätzung der verbleibenden Zeit hinzuaddiert werden.
Bei Schritt 216 beinhaltet das Verfahren Halten für einen vorbestimmten Zeitschritt T_i . In einigen Beispielen ist die Steuerung programmiert, um einen geschätzten SOC periodisch mit dem gemessenen SOC bei vorbestimmten Zeitschritten zu vergleichen. In einem spezifischeren Beispiel ist der Zeitschritt T_i ungefähr eine Minute. Sobald der Zeitschritt vorbei ist, beinhaltet das Verfahren bei 218 Messen des Echtzeit-Batterie-SOC und/oder der verbleibenden Energie.
Bei Schritt 220 beinhaltet das Verfahren Vergleichen des gemessenen tatsächlichen SOC mit einem geschätzten SOC auf Grundlage des erwarteten Strom-Zeit-Verhältnisses, das bei Schritt 212 bestimmt wurde. Die Steuerung berechnet den geschätzten SOC in periodischen Zeitintervallen und vergleicht ihn mit dem tatsächlichen SOC. In einigen Beispielen ist der erwartete SOC ein Prozentsatz der prognostizierten kumulierten Wattstunden, geteilt durch Wattstunden an der Spitze der Ladung. In einem spezifischen Fall können die prognostizierten kumulierten Wattstunden die Hochspannungs-Traktionsbatteriespannung (z. B. 350 V), multipliziert mit einem berechneten Batteriestrom geteilt durch 60 (60 Minuten für 1 Wattstunde), sein. Die prognostizierten kumulierten Wattstunden werden dann zu den vorherigen kumulierten Wattstunden hinzuaddiert.
Wenn der geschätzte SOC und die verbleibende Energie bei Schritt 220 innerhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts für den tatsächlichen SOC bzw. die tatsächliche Energie liegen, beinhaltet das Verfahren bei Schritt 222 Verringern der verbleibenden Ladezeit um ein standardmäßiges Zeitintervall, wie etwa eine Minute. Da die tatsächlichen Batterieaufladebedingungen den geschätzten Bedingungen entsprechen, beinhaltet die Schätzung der verbleibenden Zeit einen ausreichenden Grad an Genauigkeit, sodass keine Aktualisierung des Ladezeitverringerungsbetrags erforderlich ist. Die Steuerung kann programmiert sein, um die verbleibende Ladezeit gemäß einer Echtzeitgeschwindigkeit als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen dem geschätzten SOC und dem gemessenen SOC geringer als ein vorbestimmter Schwellenwertbereich ist, zu verringern. Gemäß einigen Beispielen wird ein standardmäßiges Zeitintervall verringert, wenn der geschätzte SOC innerhalb von 1,5 % des tatsächlichen SOC liegt. Ferner wird das standardmäßige Zeitintervall zur ausgelesenen Zeit, die zum Bestimmen des Aufladestroms verwendet wird, hinzuaddiert.
Wenn der tatsächliche SOC und die tatsächliche verbleibende Energie bei Schritt 220 außerhalb des vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegen, beinhaltet das Verfahren bei Schritt 224 Bewerten der Richtung der Diskrepanz. Wenn der tatsächliche SOC und die tatsächlich verbleibende Energie bei Schritt 224 größer als der geschätzte SOC und die geschätzte verbleibende Energie sind, kann es sein, dass das Aufladen schneller voranschreitet als erwartet, und eine Zeitdauer größer als standardmäßig wird von der verbleibenden Ladezeit bei Schritt 226 verringert. Mit anderen Worten kann die Steuerung programmiert sein, um die verbleibende Ladezeit als Reaktion auf eine negative Differenz zwischen einem geschätzten SOC und einem gemessenen tatsächlichen SOC um eine Dauer größer als ein Standardzeitintervall verringern. Somit kann die Steuerung die verbleibende Ladezeit periodisch um einen Aktualisierungsverringerungsbetrag reduzieren, der zunimmt, wenn ein Betrag, um den ein geschätzter SOC geringer als ein gemessener SOC ist, zunimmt. Diese Beschleunigung der Verringerung der verbleibenden Ladezeit kann eine Aufladung, die schneller als die Stromschätzung nahe der Spitze der Ladung auftritt, berücksichtigen. Gemäß einigen Beispielen werden zwei Minuten von der verbleibenden Ladezeit subtrahiert, wenn der gemessene tatsächliche SOC größer als der geschätzte SOC ist.
Wenn der tatsächliche SOC und die tatsächlich verbleibende Energie bei Schritt 224 geringer als der geschätzte SOC und die geschätzte verbleibende Energie sind, kann es sein, dass das Aufladen langsamer voranschreitet als erwartet, und eine Zeitdauer geringer als standardmäßig wird von der verbleibenden Ladezeit bei Schritt 228 verringert. Gemäß einigen Beispielen wird keine Zeit von der verbleienden Ladezeit subtrahiert und wird die Zeit auf dem aktuellen Wert beibehalten, basierend darauf, dass der tatsächliche SOC geringer als der erwartete SOC ist. Mit anderen Worten kann die Steuerung programmiert sein, um die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass der geschätzte SOC größer als der gemessene SOC ist, beizubehalten. In alternativen Beispielen wird weniger als eine standardmäßige Zeiterhöhung von der Schätzung der verbleibenden Ladezeit subtrahiert. Diese Verlangsamung der Verringerung der verbleibenden Ladezeit kann eine Aufladung, die langsamer als die Stromschätzung nahe der Spitze der Ladung auftritt, berücksichtigen und mehr Zeit ermöglichen, um zusätzliche Leistung zur Batterie zu übertragen.
Nach jeder der Einstellungen der verbleibenden Ladezeit, die zuvor bei Schritten 222, 226 und 228 erörtert wurden, wird der Batterie weiterhin Strom zugeführt. Bei Schritt 230 beinhaltet das Verfahren Bewerten, ob die verbleibende Ladezeit geringer als ein kalibrierbarer minimaler Zeitschwellenwert ist. Da die vorliegende Offenbarung das Verwalten von Aufladeprozeduren nahe der vollen Ladung einschließen kann, können kleine verbleibende Ladezeitintervalle eingeschlossen sein. Unter einem Schwellenwert für die verbleibende Zeit kann das Verfahren bei Schritt 232 Festlegen der verbleibenden Zeit auf einen vorbestimmten minimalen Wert beinhalten. In einem Beispiel wird die verbleibende Ladezeit auf T_R = 1 Minute festgelegt, wenn die berechnete verbleibende Ladezeit geringer als das kalibrierbare Zeiterhöhungsminimum von einer Minute ist.
Wenn die verbleibende Ladezeit bei Schritt 230 größer als der minimale Zeitschwellenwert ist, beinhaltet das Verfahren bei Schritt 234 Bewerten, ob die Ladeprozedur immer noch im Gange ist. Wenn das Laden bei Schritt 234 nicht mehr im Gange ist, endet die Prozedur ohne Generieren einer Anzeige der verbleibenden Ladezeit.
Wenn die Ladeprozedur bei Schritt 234 noch im Gange ist, beinhaltet das Verfahren Generieren einer Anzeige der Schätzung der verbleibenden Zeit bei Schritt 236. Das Verfahren beinhaltet ferner Zurückkehren und erneutes Bewerten, wie nahe die tatsächlichen Batterieparameter relativ zu geschätzten Parametern sind, indem zu Schritt 218 zurückgekehrt wird.
Die hier offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer zuführbar sein/davon umgesetzt werden, die/der eine beliebige bestehende programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann. In ähnlicher Weise können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert werden, die von einer Steuerung oder einem Computer in vielen Formen, darunter unter anderem Informationen, die permanent auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie etwa ROM-Vorrichtungen, gespeichert sind, und Informationen, die veränderbar auf beschreibbaren Speichermedien, wie etwa Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und sonstigen magnetischen und optischen Medien, gespeichert sind, ausführbar sind. Die Prozesse, Verfahren und Algorithmen können ferner in einem von Software ausführbaren Objekt umgesetzt sein. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten, wie zum Beispiel anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (Application Specific Integrated Circuit - ASIC), feldprogrammierbarer Gate-Anordnungen (Field-Programmable Gate Array - FPGA), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderer Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten, ausgeführt sein.
Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen beschreiben, welche durch die Ansprüche umfasst sind. Stattdessen sind die in der Beschreibung verwendeten Worte eher Worte der Beschreibung als der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder dargestellt werden können. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben sein können, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängig sind.
Diese Attribute können unter anderem Folgendes umfassen: Kosten, Festigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, bequeme Montage usw. Daher liegen Ausführungsformen, welche in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen auf dem Stand der Technik beschrieben werden, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Traktionsbatterie; eine Leistungsschnittstelle, die dazu konfiguriert ist, Leistung von einer Quelle außerhalb des Fahrzeugs zu empfangen; und eine Steuerung, die programmiert ist, um die Traktionsbatterie mit der Leistung bis zum Ablauf einer geschätzten verbleibenden Ladezeit zu laden und um die verbleibende Ladezeit um einen Aktualisierungsverringerungsbetrag periodisch zu reduzieren, der zunimmt, wenn ein Betrag, um den ein geschätzter Ladezustand (SOC) geringer als ein gemessener SOC ist, zunimmt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass der geschätzte SOC größer als der gemessene SOC ist, beizubehalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass der Betrag, um den der geschätzte SOC geringer als der gemessene SOC ist, geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, um einen ersten Aktualisierungsverringerungsbetrag zu reduzieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass der Betrag, um den der geschätzte SOC geringer als der gemessene SOC ist, größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, um einen zweiten Aktualisierungsbetrag, der größer als der erste Aktualisierungsbetrag ist, zu reduzieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um viele spezielle Strom-Zeit-Aufladeprofile zu speichern, die jeweils unterschiedlichen Fahrzeugbetriebsbedingungen entsprechen, und einen Aufladestrom festzulegen und die Schätzung der verbleibenden Ladezeit auf Grundlage von zumindest einem der vielen speziellen Strom-Zeit-Aufladeprofile auszugeben.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die unterschiedlichen Fahrzeugbetriebsbedingungen mindestens eines von Batterietemperatur, Batteriealter, Spannung beim Start einer Aufladung und elektrische Batterieverbraucher.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung programmiert, um den geschätzten SOC periodisch mit dem gemessenen SOC bei vorbestimmten Zeitschritten zu vergleichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern des Ladens einer Fahrzeugbatterie bereitgestellt, das Folgendes aufweist: Regulieren des Stroms von einer Leistungsschnittstelle, um die Batterie auf Grundlage eines Ladezustands (SOC) der Batterie zu laden; Laden der Batterie mit dem Strom bis zum Ablauf einer geschätzten verbleibenden Ladezeit; und periodisches Reduzieren der verbleibenden Ladezeit um einen Aktualisierungsverringerungsbetrag, der zunimmt, wenn ein Betrag, um den ein geschätzter SOC geringer als ein gemessener SOC ist, zunimmt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner durch Beibehalten der verbleibenden Ladezeit als Reaktion darauf, dass der geschätzte SOC größer als der gemessene SOC ist, gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner gekennzeichnet durch Reduzieren der verbleibenden Ladezeit um einen ersten Aktualisierungsverringerungsbetrag als Reaktion darauf, dass der Betrag, um den der geschätzte SOC geringer als der gemessene SOC ist, geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner gekennzeichnet durch Reduzieren der verbleibenden Ladezeit um einen zweiten Aktualisierungsbetrag, der größer als der erste Aktualisierungsbetrag ist, als Reaktion darauf, dass der Betrag, um den der geschätzte SOC geringer als der gemessene SOC ist, größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner gekennzeichnet durch Abrufen von mindestens einem von vielen speziellen Strom-Zeit-Aufladeprofilen, die jeweils unterschiedlichen Fahrzeugbetriebsbedingungen entsprechen, aus einem nichtflüchtigen Speicher und Modifizieren eines Aufladestroms und Ausgeben der Schätzung der verbleibenden Ladezeit auf Grundlage von zumindest einem der vielen speziellen Strom-Zeit-Aufladeprofile.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner durch Festlegen der verbleibenden Ladedauer auf einen vorbestimmten minimalen Wert als Reaktion darauf, dass die geschätzte verbleibende Ladezeit geringer als ein minimaler Zeitschwellenwert ist, gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner durch periodisches Vergleichen des geschätzten SOC mit dem gemessenen SOC bei vorbestimmten Zeitschritten gekennzeichnet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Traktionsbatterie; eine Leistungsschnittstelle, die dazu konfiguriert ist, Strom von einer Quelle außerhalb des Fahrzeugs zu empfangen; und eine Steuerung, die programmiert ist, um viele Aufladeprofile, die jeweils unterschiedlichen Fahrzeugbetriebsbedingungen entsprechen, zu speichern, den Strom auf Grundlage von einem der Aufladeprofile zu regulieren, um die Traktionsbatterie bis zum Ablauf einer geschätzten verbleibenden Ladezeit zu laden, und die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass ein geschätzter Ladezustand (SOC) größer als ein gemessener SOC ist, beizubehalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um die verbleibende Ladezeit periodisch um einen Aktualisierungsverringerungsbetrag zu reduzieren, der zunimmt, wenn ein Betrag, um den ein geschätzter SOC geringer als der gemessene SOC ist, zunimmt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass der Betrag, um den der geschätzte SOC geringer als der gemessene SOC ist, geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, um einen ersten Aktualisierungsverringerungsbetrag zu reduzieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass der Betrag, um den der geschätzte SOC geringer als der gemessene SOC ist, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, um einen zweiten Aktualisierungsbetrag, der größer als der erste Aktualisierungsbetrag ist, zu reduzieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung programmiert, um eines der vielen Aufladeprofile auf Grundlage von Fahrzeugbetriebsbedingungen auszuwählen, die mindestens eines von Batterietemperatur, Batteriealter, Spannung beim Start einer Aufladung und elektrische Batterieverbraucher beinhalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung programmiert, um den geschätzten SOC periodisch mit dem gemessenen SOC bei vorbestimmten Zeitschritten zu vergleichen.

Claims

Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine Traktionsbatterie; eine Leistungsschnittstelle, die dazu konfiguriert ist, Leistung von einer Quelle außerhalb des Fahrzeugs zu empfangen; und eine Steuerung, die programmiert ist, um die Traktionsbatterie mit der Leistung bis zum Ablauf einer geschätzten verbleibenden Ladezeit zu laden und um die verbleibende Ladezeit periodisch um einen Aktualisierungsverringerungsbetrag zu reduzieren, der zunimmt, wenn ein Betrag, um den ein geschätzter Ladezustand (SOC) geringer als ein gemessener SOC ist, zunimmt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass der geschätzte SOC größer als der gemessene SOC ist, beizubehalten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass der Betrag, um den der geschätzte SOC geringer als der gemessene SOC ist, geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, um einen ersten Aktualisierungsverringerungsbetrag zu reduzieren.
Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass der Betrag, um den der geschätzte SOC geringer als der gemessene SOC ist, größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, um einen zweiten Aktualisierungsbetrag, der größer als der erste Aktualisierungsbetrag ist, zu reduzieren.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um eine Vielzahl spezieller Strom-Zeit-Aufladeprofile zu speichern, die jeweils unterschiedlichen Fahrzeugbetriebsbedingungen entsprechen, und um einen Aufladestrom festzulegen und die Schätzung der verbleibenden Ladezeit auf Grundlage von zumindest einer der Vielzahl spezieller Strom-Zeit-Aufladeprofile auszugeben.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung programmiert ist, um den geschätzten SOC periodisch mit dem gemessenen SOC bei vorbestimmten Zeitschritten zu vergleichen.
Verfahren zum Steuern des Ladens einer Fahrzeugbatterie, das Folgendes umfasst: Regulieren des Stroms von einer Leistungsschnittstelle, um die Batterie auf Grundlage eines Ladezustands (SOC) der Batterie zu laden; Laden der Batterie mit dem Strom bis zum Ablauf einer geschätzten verbleibenden Ladezeit; und periodisches Reduzieren der verbleibenden Ladezeit um einen Aktualisierungsverringerungsbetrag, der zunimmt, wenn ein Betrag, um den ein geschätzter SOC geringer als ein gemessener SOC ist, zunimmt.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend Reduzieren der verbleibenden Ladezeit um einen ersten Aktualisierungsverringerungsbetrag als Reaktion darauf, dass der Betrag, um den der geschätzte SOC geringer als der gemessene SOC ist, geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend Reduzieren der verbleibenden Ladezeit um einen zweiten Aktualisierungsbetrag, der größer als der erste Aktualisierungsbetrag ist, als Reaktion darauf, dass der Betrag, um den der geschätzte SOC geringer als der gemessene SOC ist, größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend Abrufen von mindestens einer von einer Vielzahl spezieller Strom-Zeit-Aufladeprofile, die jeweils unterschiedlichen Fahrzeugbetriebsbedingungen entspricht, aus einem nichtflüchtigen Speicher und Modifizieren eines Aufladestroms und Ausgeben der Schätzung der verbleibenden Ladezeit auf Grundlage von zumindest einer der Vielzahl spezieller Strom-Zeit-Aufladeprofile.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend Festlegen der verbleibenden Ladedauer auf einen vorbestimmten minimalen Wert als Reaktion darauf, dass die geschätzte verbleibende Ladezeit geringer als ein minimaler Zeitschwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend periodisches Vergleichen des geschätzten SOC mit dem gemessenen SOC bei vorbestimmten Zeitschritten.
Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine Traktionsbatterie; eine Leistungsschnittstelle, die dazu konfiguriert ist, Strom von einer Quelle außerhalb des Fahrzeugs zu empfangen; und eine Steuerung, die programmiert ist, um eine Vielzahl von Aufladeprofilen, die jeweils unterschiedlichen Fahrzeugbetriebsbedingungen entspricht, zu speichern, den Strom auf Grundlage von einem der Aufladeprofile zu regulieren, um die Traktionsbatterie bis zum Ablauf einer geschätzten verbleibenden Ladezeit zu laden, und die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass ein geschätzter Ladezustand (SOC) größer als ein gemessener SOC ist, beizubehalten.
Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um die verbleibende Ladezeit periodisch um einen Aktualisierungsverringerungsbetrag zu reduzieren, der zunimmt, wenn ein Betrag, um den ein geschätzter SOC geringer als ein gemessener SOC ist, zunimmt.
Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um (i) die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass der Betrag, um den der geschätzte SOC geringer als der gemessene SOC ist, geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, um einen ersten Aktualisierungsverringerungsbetrag zu reduzieren, und um (ii) die verbleibende Ladezeit als Reaktion darauf, dass der Betrag, um den der geschätzte SOC geringer als der gemessene SOC ist, größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, um einen zweiten Aktualisierungsbetrag, der größer als der erste Aktualisierungsbetrag ist, zu reduzieren.