DE102019100566A1 - Fahrzeug mit hybrid-batteriepack und mensch-maschine-schnittstelle und verfahren zum überwachen - Google Patents

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Abstract

Ein Fahrzeug beinhaltet einen Elektromotor und eine Batterie, die so betrieben werden kann, dass sie dem Elektromotor elektrische Energie zuführt. Das Batteriesystem beinhaltet ein erstes Batteriepack und ein zweites Batteriepack. Das erste Batteriepack weist eine relativ hohe Leistungsdichte auf, und das zweite Batteriepack hat eine relativ hohe Energiedichte. Eine elektronische Steuerung bestimmt einen verbleibenden Fahrbereich des ersten Batteriepacks und einen verbleibenden Fahrbereich des zweiten Batteriepacks. Das Fahrzeug verfügt über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), die funktionsfähig mit der elektronischen Steuerung verbunden und konfiguriert ist, um den verbleibenden Fahrbereich des ersten Batteriepacks und den verbleibenden Fahrbereich des zweiten Batteriepacks anzuzeigen. Die Steuerung führt ein Verfahren zum Überwachen des Batteriesystems aus.

Description

  • EINLEITUNG
  • Elektrofahrzeuge können durch Elektromotoren angetrieben werden, die ausschließlich mit elektrischer Energie aus wiederaufladbaren Batterien versorgt werden. Hybridfahrzeuge können auch teilweise von wiederaufladbaren Batterien für die Antriebsleistung abhängig sein. Hochleistungsbatterien sind im Allgemeinen in der Lage, schnell zu laden und zu entladen. Hochenergiebatterien bieten einen längeren Fahrbereich pro Volumen- oder Gewichtseinheit als Hochleistungsbatterien, sind jedoch weniger in der Lage, schnell zu laden und aufzuladen als Hochleistungsbatterien und haben einen begrenzteren Lebensdauer-Ladezyklus.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein Fahrzeug beinhaltet einen Elektromotor, der so konfiguriert ist, dass er ein Antriebsmoment an den Rädern des Fahrzeugs bereitstellt, und ein Batteriesystem, das funktionsfähig mit dem Elektromotor verbunden ist. Das Batteriesystem ist betreibbar, um dem Elektromotor elektrische Energie zuzuführen. Das Batteriesystem beinhaltet ein erstes Batteriepack und ein zweites Batteriepack. Das erste Batteriepack weist im Vergleich zum zweiten Batteriepack eine relativ hohe Leistungsdichte auf, und das zweite Batteriepack weist im Vergleich zum ersten Batteriepack eine relativ hohe Energiedichte auf. Das Fahrzeug beinhaltet auch eine elektronische Steuerung, die konfiguriert ist, um einen verbleibenden Fahrbereich des ersten Batteriepacks und einen verbleibenden Fahrbereich des zweiten Batteriepacks zu bestimmen. Das Fahrzeug verfügt über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), die funktionsfähig mit der elektronischen Steuerung verbunden und konfiguriert ist, um den verbleibenden Fahrbereich des ersten Batteriepacks und den verbleibenden Fahrbereich des zweiten Batteriepacks anzuzeigen. Die HMI kann einen Anzeigebildschirm beinhalten, wobei in diesem Fall der verbleibende Fahrbereich sichtbar angezeigt wird. In weiteren Ausführungsformen kann der verbleibende Fahrbereich akustisch angezeigt werden, beispielsweise über ein Audiosystem.
  • Auf diese Weise wird ein Fahrzeugführer auf die verbleibenden Fahrbereiche beider Batteriepacks hingewiesen. Batteriepacks mit relativ hohem Energieverbrauch sind in der Regel weniger langlebig und weisen eine geringere Anzahl von lebenslangen Ladezyklen auf, bevor die Fähigkeit zum Laden des Batteriepacks nachlässt. Da der Bediener auf die verbleibenden Fahrbereiche beider Batteriepacks hingewiesen wird, kann dies den Bediener dazu veranlassen, das Hochleistungs-Batteriepack häufiger aufzuladen, was die Ladehäufigkeit des Hochenergie-Packs verringern und seine Lebensdauer längerfristig erhalten kann, insbesondere bei einem Fahrzeug, in dem die Ladung des Hochleistungs-Batteriepacks vor dem Laden des Hochenergie-Packs verwendet wird, um den Fahrbedarf zu decken.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet die HMI mindestens einen Anzeigebildschirm. Der verbleibende Fahrbereich des ersten Batteriepacks wird als ein erstes Bild auf dem mindestens einen Anzeigebildschirm angezeigt, und der verbleibende Fahrbereich des zweiten Batteriepacks wird als zweites Bild auf dem mindestens einen Anzeigebildschirm angezeigt. Das erste Bild und das zweite Bild können gleichzeitig angezeigt werden. So kann beispielsweise das erste Bild ein Drehgeber und das zweite Bild ein zweiter Drehgeber sein. Drehmesser werden häufig zum Anzeigen des Kraftstofffüllstands bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren verwendet. Dementsprechend kann ein Fahrzeugführer zu einer frühzeitigen Aufladung aufgefordert werden, wenn er beispielsweise auf einen niedrigen Ladezustand des ersten Batteriepacks hingewiesen wird, und wenn er nur auf den kombinierten Ladezustand beider Batteriepacks hingewiesen wird. In anderen Ausführungsformen kann das Bild eine Zahl sein.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das Fahrzeug ein Navigationssystem, das funktionsfähig mit der elektronischen Steuerung verbunden werden kann. Die elektronische Steuerung ist zum Vergleichen des verbleibenden Fahrbereichs des ersten Batteriepacks mit einem vorbestimmten Ladealarm-Schwellen-Fahrbereich konfiguriert und bestimmt über das Navigationssystem eine oder mehrere Ladestationen innerhalb einer vorgegebenen Entfernung des Fahrzeugs, wenn der verbleibende Fahrbereich des ersten Batteriepacks kleiner als der vorbestimmte Ladealarm-Schwellen-Fahrbereich ist. Die elektronische Steuerung weist dann die HMI an, die eine oder mehrere Ladestationen innerhalb der vorgegebenen Entfernung des Fahrzeugs anzuzeigen. So kann beispielsweise die HMI einen Anzeigebildschirm beinhalten, und die HMI kann die eine oder die mehreren Ladestationen innerhalb der vorgegebenen Entfernung des Fahrzeugs anzeigen, indem sie die eine oder die mehreren Ladestationen innerhalb der vorgegebenen Entfernung vom Fahrzeug auf einem Anzeigebildschirm aufführt.
  • So können die Ladestationen beispielsweise öffentliche und/oder gewerbliche Ladestationen sein, die eine höhere Stromladung bereitstellen als eine Ladung in einem Privathaushalt und somit eine schnellere Ladung ermöglichen, wie es für eine Ladung im täglichen Gebrauch des Fahrzeugs angemessen ist, im Gegensatz zu einer langsameren Nachtladung, die ohne Beeinträchtigung des Fahrzeugführers erfolgen kann.
  • In einigen Ausführungsformen ist das Fahrzeug auch so ausgestattet, dass es dem Fahrzeugführer Informationen über die verbleibende Batterielaufzeit zur Verfügung stellt. So ist beispielsweise die elektronische Steuerung in einer oder mehreren Ausführungsformen konfiguriert, um jedes Ladeereignis des zweiten Batteriepacks zu erkennen und die HMI anzuweisen, eine Anzahl von verbleibenden Ladezyklen des zweiten Batteriepacks basierend auf dem Ladeereignis des zweiten Batteriepacks anzuzeigen. Das Ladeereignis des zweiten Batteriepacks, das von der elektronischen Steuerung erkannt und verfolgt wird, kann von einer externen Ladequelle oder von einem regenerativen Bremsereignis stammen.
  • Die elektronische Steuerung ist in der Lage, die verbleibenden Ladezyklen des zweiten Batteriepacks auf verschiedene Weise zu schätzen. So kann beispielsweise das zweite Batteriepack eine Lebensdauer von einer vorgegebenen maximalen Anzahl von Ladezyklen aufweisen, wobei jeder der Ladezyklen das Laden des zweiten Batteriepacks mit einer maximalen Energiemenge (Wattstunden) der zweiten Batterie beinhaltet. Die elektronische Steuerung kann konfiguriert werden, um die verbleibenden Ladezyklen des zweiten Batteriepacks während der gesamten Lebensdauer zu verfolgen. So kann beispielsweise für jedes zweite Ladeereignis des Batteriepacks, sei es durch eine externe Ladequelle oder durch regeneratives Bremsen, die Steuerung so konfiguriert werden, dass sie eine vom zweiten Batteriepack empfangene Energiemenge bestimmt, ein Verhältnis der vom zweiten Batteriepack empfangenen Energiemenge zur maximalen Energiemenge der zweiten Batterie bestimmt und das Verhältnis der verbleibenden Ladezyklen der Lebensdauer verringert. Die Lebensdauer der verbleibenden Ladezyklen entspricht einem Anfangswert der vorgegebenen maximalen Anzahl von Ladezyklen.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Steuerung einen gerundeten Wert für den verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklus bestimmen, indem sie die verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen auf eine ganze Zahl rundet. Die durch die HMI angezeigte Anzahl der verbleibenden Ladezyklen ist die gerundete Lebensdauer des verbleibenden Ladezykluswerts. So kann beispielsweise das Runden der verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen auf eine nächste Ganzzahl das Runden eines beliebigen Werts der verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen beinhalten, der mit einer Dezimalzahl größer oder gleich 0,5 endet, bis zur nächsten Ganzzahl. Alternativ können die durch die HMI angezeigten verbleibenden Ladezyklen auch Bruchteile eines verbleibenden Ladezyklus beinhalten.
  • Ein Verfahren zum Überwachen eines Batteriesystems für ein Fahrzeug beinhaltet das Bestimmen, über eine elektronische Steuerung, eines verbleibenden Fahrbereichs des ersten Batteriepacks und eines verbleibenden Fahrbereichs des zweiten Batteriepacks. Das erste Batteriepack weist im Vergleich zum zweiten Batteriepack eine relativ hohe Leistungsdichte auf, und das zweite Batteriepack weist im Vergleich zum ersten Batteriepack eine relativ hohe Energiedichte auf. Das Verfahren beinhaltet die Steuerung einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), die funktionsfähig mit der elektronischen Steuerung verbunden ist, um den verbleibenden Fahrbereich des ersten Batteriepacks und den verbleibenden Fahrbereich des zweiten Batteriepacks anzuzeigen.
  • Die vorstehend genannten Funktionen und Vorteile sowie andere Funktionen und Vorteile der vorliegenden Offenbarung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bestmöglichen praktischen Umsetzung der dargestellten Offenbarung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen hervor.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Darstellung eines Elektrofahrzeugs mit einem Energiemanagementsystem, das ein Hybrid-Batteriepack aufweist, und zeigt eine Wohnsitz- und Schnellladestation für das Fahrzeug.
    • 2 ist eine schematische Darstellung eines Abschnitts des Energiemanagementsystems von 1, einschließlich des Hybrid-Batteriepacks.
    • 3 ist eine schematische Darstellung einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) und einer elektronischen Steuerung im Fahrzeug von 1.
    • 4 ist eine schematische Darstellung des Fahrzeugs von 1 mit einem Navigationssystem zum Anzeigen der umliegenden Schnellladestationen.
    • 5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Überwachen des Batteriesystems des Elektrofahrzeugs.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, worin in mehreren Ansichten gleiche Bezugszeichen auf gleiche Komponenten verweisen, stellt 1 ein Elektrofahrzeug 10 dar. Das Elektrofahrzeug 10 wird ausschließlich durch elektrische Energie angetrieben, die von einem Hybrid-Batteriepack 12 an eine oder mehrere elektrische Maschinen 14 geliefert wird, welche die Antriebskraft der Vorderräder 16 des Fahrzeugs bereitstellen und als „vollelektrisches“ Fahrzeug bezeichnet werden können. Eine elektrische Maschine 14 ist über eine Getriebeanordnung 18 und Halbwellen 20 mit den Vorderrädern 16 funktionsfähig verbunden. In verschiedenen Ausführungsformen kann eine zusätzliche elektrische Maschine (nicht dargestellt) ebenfalls funktionsfähig mit den Hinterrädern 19 verbunden sein, eine elektrische Maschine könnte mit den Hinterrädern 19 verbunden sein, ohne dass eine elektrische Maschine mit den Vorderrädern 16 verbunden ist, oder jedes Rad kann funktionsfähig mit einer separaten elektrischen Maschine verbunden sein. Die hinteren Halbwellen 21 sind in der fragmentarischen Ansicht in 1 dargestellt. Die elektrische Maschine 14 ist so konfiguriert, dass sie während eines Fahrmodus des Fahrzeugs 10 als Motor und während eines regenerativen Bremsvorgangs des Fahrzeugs 10 als Generator betrieben werden kann.
  • Obwohl auf einem Elektrofahrzeug 10 dargestellt, kann das hierin beschriebene Hybridbatterie-Pack 12, Energiemanagementsystem 22 und Verfahren 100 auf ein Hybrid-Elektrofahrzeug anwendbar sein, welches das Hybridbatterie-Pack verwendet, um einen oder mehrere Elektromotoren für den Antrieb anzutreiben, und das auch einen Verbrennungsmotor als Antriebsquelle aufweist (z. B. ein Hybrid-Elektrofahrzeug).
  • Das Hybrid-Batteriepack 12 ist Teil eines Energiemanagementsystems 22 und kann als „Hybrid“-Batteriepack bezeichnet werden, da es sowohl ein relativ leistungsstarkes (d. h. eine hohe Leistungsdichte) erstes Batteriepack 24 (als Hochleistungs-Batteriepack 24 oder als ein Power-Batteriepack 24 bezeichnet) als auch ein relativ energiereiches (d. h. eine hohe Leistungsdichte) zweites Batteriepack 26 (als ein Hochenergie-Batteriepack oder ein Energie-Batteriepack 26 bezeichnet) integriert. Das Hybrid-Batteriepack 12 beinhaltet ein Gehäuse 28, das sowohl das Hochleistungs-Batteriepack 24 als auch das Hochenergie-Batteriepack 26 in einer einzigen, einheitlichen Konstruktion trägt und hält. Unter Bezugnahme auf 2 beinhalte das Hochleistungs-Batteriepack 24 einen ersten Satz von Batteriezellen 24A, die in Reihe und/oder parallel zueinander geschaltet sind (die Hochleistungs-Batteriezellen 24A) und das Hochleistungs-Batteriepack 26 beinhaltet einen zweiten Satz von Batteriezellen 26A, die in Reihe und/oder parallel zueinander geschaltet sind (die Hochleistungs-Batteriezellen 26A) und an die Hochleistungs-Batteriezellen 24A im Gehäuse 28 angrenzen.
  • Das Energiemanagementsystem 22 beinhaltet eine elektronische Steuerung 23, die ein Verfahren 100 zum Überwachen des Batteriesystems 22 ausführt, das den Fahrzeugführer über den Ladezustand der Batteriepacks 24, 26 und die verbleibende Lebensdauer des Hochenergie-Batteriepacks 26 informiert und dadurch zu einem häufigerem Laden des Hochenergie-Batteriepacks 24 durch den Fahrzeugführer führen kann als in anderen Fällen, was die Lebensdauer des Hochenergie-Batteriepacks 26 verlängern kann. Das Hochenergie-Batteriepack 26 ist in Bezug auf die Ladezyklen weniger haltbar als das Hochleistungs-Batteriepack 24. Darüber hinaus ist das Hochenergie-Batteriepack 26 weniger in der Lage, eine „schnelle“ Ladung (d. h. einen relativ hohen Strom in einem relativ kurzen Zeitraum) zu empfangen, wie es bei handelsüblichen, nicht-wohnungsbezogenen Ladestationen der Fall sein kann.
  • Die elektronische Steuerung 23 kann verwendet werden, um den laufenden Betrieb des Hybrid-Batteriepacks 12 durch die Übertragung von Steuersignalen an die Schalter SE and SP zu steuern. Wenn der Schalter SE geschlossen ist, kann das Hochenergie-Batteriepack 26 geladen und/oder entladen werden. Wenn der Schalter SP geschlossen ist, kann das Hochleistungs-Batteriepack 24 geladen und entladen werden. Die elektronische Steuerung 23 kann als eine oder mehrere elektronische Steuereinheiten verkörpert sein, die den erforderlichen Speicher M und einen Prozessor P sowie andere zugehörige Hardware und Software, z. B. eine Uhr oder einen Zeitgeber, Eingabe-/Ausgabeschaltungen usw., aufweisen. Der Speicher M kann ausreichende Kapazitäten an Nur-Lese-Speicher beinhalten, beispielsweise eines magnetischen oder optischen Speichers. Anweisungen, die das Verfahren 100 verkörpern, können in den Speicher M als computerlesbare Anweisungen programmiert werden und während des Betriebs des Fahrzeugs 10 durch den Prozessor P ausgeführt werden.
  • Das Energiemanagementsystem 22 ist konfiguriert und das Verfahren 100 ist so ausgelegt, dass das Hochleistungs-Batteriepack 24 getrennt vom Hochenergie-Batteriepack 26 geladen und entladen wird. Anders ausgedrückt, wird das Hochleistungs-Batteriepack 24 nicht zum Laden des Hochenergie-Batteriepakets 26 verwendet, das Hochenergie-Batteriepack 26 wird nicht zum Laden des Hochleistungs-Batteriepakets 24 verwendet, das Hochleistungs-Batteriepack 24 kann entladen werden, ohne das Hochenergie-Batteriepack 26 zu entladen, und das Hochenergie-Batteriepack 26 kann entladen werden, ohne das Hochleistungs-Batteriepack 24 zu entladen.
  • Das Hochenergie-Batteriepack 26 weist im Vergleich zum Hochleistungs-Batteriepack 24 eine relativ hohe Energiedichte auf (d. h. Energie pro Gewichtseinheit oder pro Größeneinheit, z. B. in Kilowattstunden pro Kilogramm (kWh/kg) oder Kilowattstunden pro Liter (kWh/1) ) und erweitert die Reichweite des Fahrzeugs 10 im Vergleich zu einem Batteriesystem mit dem Hochleistungs-Batteriepack 24, nicht aber dem Hochenergie-Batteriepack 26. Das Hochenergie-Batteriepack 26 kann einen hohen Innenwiderstand aufweisen, was dessen Fähigkeit einschränkt, hohe Ströme zum schnellen Laden zu akzeptieren. So kann beispielsweise das Hochenergie-Batteriepack 26 eine Energiedichte in Kilowattstunden pro Kilogramm oder pro Liter aufweisen, die mindestens 50 % höher ist als die Energiedichte des Hochleistungs-Batteriepacks. In einer Ausführungsform beinhaltet das Hochenergie-Batteriepack 26 Lithium-Metall-Energiebatteriezellen 26A mit 400 Wh/kg Energiedichte und das Hochleistungs-Batteriepack 24 beinhaltet Lithium-Titanat-basierte Batteriezellen 24A mit einer Energiedichte von etwa 100 Wh/kg. In diesem Fall weist das Hochenergie-Batteriepack 26 im Vergleich zum Hochleistungs-Batteriepack 24 eine um etwa 300 % höhere spezifische Energie auf. In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Hochenergie-Batteriepack 26 Lithium-Ionen-basierte Energiebatteriezellen 26A mit 250 Wh/kg Energiedichte und das Hochleistungs-Batteriepack 24 beinhaltet Lithium-Ionen-basierte Batteriezellen 24A mit einer Energiedichte von etwa 150 Wh/kg. In diesem Fall weist das Hochenergie-Batteriepack 26 im Vergleich zum Hochleistungs-Batteriepack 24 eine um etwa 67 % höhere spezifische Energie auf.
  • Das Hochleistungs-Batteriepack 24 weist im Vergleich zum Hochenergie-Batteriepack 26 eine relativ hohe Leistungsdichte auf (d. h. Leistung pro Größeneinheit oder pro Gewichtseinheit, z. B. in Kilowatt pro Kilogramm oder pro Liter). So kann beispielsweise das Hochleistungs-Batteriepack 24 eine Leistungsdichte in Kilowatt pro Kilogramm oder pro Liter aufweisen, die mindestens 100 % größer ist als die Leistungsdichte des Hochleistungs-Batteriepack 26. Unter Verwendung der zulässigen Laderate als grobe Schätzung der Leistungsdichte des Batteriepacks 24, 26 in einer Ausführungsform beinhaltet das Hochleistungs-Batteriepack 24A Batteriezellen 24A, die mit der 4C Rate für 80 % Ladezustand (SOC) aufladen können, und das Hochenergie-Batteriepack 26 beinhaltet Batteriezellen 26A, die typischerweise mit etwa der C/3 Rate aufladen können. In dieser Ausführungsform weist das Hochleistungs-Batteriepack 24 somit eine rund 1100 % höhere Leistungsdichte auf als das Hochenergie-Batteriepack 26. Die IC-Rate entspricht dem Strom, der erforderlich ist, um die Batterie in einer Stunde von einem vollständig entladenen Zustand in den vollständig geladenen Zustand zu laden. Die 4C-Rate entspricht dem Strom, der erforderlich ist, um die Batterie in einer Viertelstunde oder 15 Minuten von einem vollständig entladenen Zustand in den vollständig geladenen Zustand zu laden.
  • Das Hochleistungs-Batteriepack 24 bietet den Vorteil, dass es während des Ladevorgangs einen höheren Strom aufnehmen kann als das Hochenergie-Batteriepack 26, wodurch eine so genannte „schnelle“ Ladung ermöglicht wird, die von einer Ladequelle 31 (auch als Ladestation bezeichnet, dargestellt in 1) bezogen werden kann, die so konfiguriert ist, dass sie einen relativ hohen Strom bereitstellt. Die Ladequelle 31 kann beispielsweise eine öffentliche Ladestation anstatt ein privater Wohnsitz sein. Die Ladequellen 31 können öffentliche Ladestationen sein, die eine höhere Stromaufladung bereitstellen als eine Aufladung in einem Privathaushalt und somit eine schnellere Aufladung ermöglichen. Der Zugriff auf eine derartige Ladequelle 31 ermöglicht es dem Fahrzeug 10, einen Fahrausflug fortzusetzen und ermöglicht eine schnellere teilweise oder vollständige Aufladung des Hochleistungs-Batteriepacks 24, wie hierin erläutert.
  • Die Platzierung einer Ladevorrichtung an der Ladeöffnung 42 ist ein Indikator für ein Ladeereignis, und die Steuerung 23 ist konfiguriert, um ein Ladeereignis zu erfassen, beispielsweise durch Sensoren an der Ladeöffnung 42 und/oder durch Sensoren 33 an den Batteriezellen 24A, 26A. Ladegeräte beinhalten die Schnellladevorrichtung 40 oder eine Heimladevorrichtung 43. Die Heimladevorrichtung 43, die Strom über einen Gleichstromwandler 49 bereitstellt, der an eine AC-Ladequelle 47 angeschlossen ist, wie sie beispielsweise bei einem Betreiber zu Hause 51 zum Laden über Nacht verfügbar sein kann. 1 stellt eine Schnellladevorrichtung 40 dar, die an der Ladeöffnung 42 von 1 platziert werden kann, um eine Stromversorgung 44 funktionsfähig mit dem Energiemanagementsystem 22 zum Aufladen des Hochleistungs-Batteriepacks 24 und/oder des Hochenergie-Batteriepacks 26 zu verbinden. Wenn das Verfahren 100 den Fahrzeugführer veranlasst, das Hybrid-Batteriepack 24 häufiger zu laden, kommt es im Allgemeinen zu einer geringeren Häufigkeit des Ladevorgangs des Hochenergie-Batteriepack 26. Im Allgemeinen kann das Energiemanagementsystem 22 das Laden und Entladen des Hochleistungs-Batteriepacks 24 gegenüber dem Hochenergie-Batteriepack 26 priorisieren, um die Häufigkeit der Ladezyklen des Hochenergie-Batteriepacks 26 zu reduzieren.
  • Die Hochleistungsbatteriezellen 24A sind parallel und/oder in Reihe miteinander verbunden und so konstruiert, dass sie eine höhere Leistung als die Hochleistungsbatteriezellen 26A bereitstellen oder aus Materialien bestehen, und das Batteriepack 24 wird daher als Hochleistungs-Batteriepack oder einfach als Leistungsbatterie bezeichnet. Als exemplarische Materialien für das Hochleistungs-Batteriepack 24 sind Batteriezellen mit einer negativen Elektrode zu nennen, die ein oder mehrere Lithiumtitanate (Li4+xTi5O12 beinhalten, wobei 0 ≤ x ≤ 3), und verschiedene andere Li-Ti-O-Materialien (einschließlich Li-Ti-Sc-O, Li-Ti-Nb-O und Li-Ti-Zn-O) oder Graphit und eine positive Elektrode, die ein oder mehrere von einem Nickel-Mangan-Kobaltoxid (NixMnyCozO2) umfasst, wobei die Summe von x, y und z eins ist), Lithiummanganoxid (LiMn2O4 (Spinell)), Nickel-Mangan-Kobaltoxid (NMC), Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid (LiNiMnCoO2) und Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4).
  • Die Hochenergiebatteriezellen 26A sind in Reihe und/oder parallel miteinander geschaltet und bestehen aus Materialien, die mehr Energie liefern als die Hochleistungsbatteriezellen 24A, weshalb das Batteriepack 26 als Hochenergie-Batteriepack oder einfach als Energiebatterie bezeichnet wird. Exemplarische Materialien für das Hochenergie-Batteriepack 26 beinhalten Batteriezellen mit einer negativen Elektrode, die eine oder mehrere aus Graphit, Silizium, Siliziumdioxid oder wiederaufladbarem Lithium-Metall umfasst, und eine positive Elektrode, die ein oder mehrere von einem Nickel-Mangan-Kobaltoxid (NixMnyCozO2) umfasst, wobei die Summe von x, y und z eins ist), LithiumManganoxid (LiMn2O4 (Spinell)), Nickel-Mangan-Kobaltoxid (NMC), Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid (LiNiMnCoO2), Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) oder eine positive Elektrode auf Schwefelbasis.
  • Das Hochleistungs-Batteriepack 24 kann konfiguriert werden, um eine vorbestimmte maximale Reichweite des Fahrzeugs 10 bei voller Ladung bereitzustellen und um eine Leistungsmenge empfangen zu können, die einem vorbestimmten Bruchteil dieser maximalen Reichweite während einer schnellen Ladung (d. h. einer relativ hohen Stromladung) einer vorbestimmten Dauer entspricht.
  • Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet jede Batteriezelle 24A, 26A eine Anode und eine Kathode (angezeigt auf beiden Seiten einer Membran 30, dargestellt mit gestrichelten Linien). Einer oder mehrere Sensoren 33 sind mit jeder Batteriezelle 24A, 26A wirkverbunden und werden direkt oder über eine Batteriemodulsteuerung (nicht dargestellt) mit der elektronischen Steuerung 23 verbunden. Ausgewählte der Membranen 30 und Sensoren 33 sind zur besseren Übersichtlichkeit in der Zeichnung mit den Bezugsziffern in 2 gekennzeichnet. Die Sensoren 33 sind zum Überwachen von Batterieparametern während des Fahrzeugbetriebs konfiguriert. So können beispielsweise die Sensoren 33 Parameter überwachen, die den jeweiligen Ladezustand jeder Batteriezelle 24A, 26A anzeigen, wie beispielsweise Spannung, Strom, Temperatur usw. Die elektronische Steuerung 23 oder eine andere Steuerung, die mit der elektronischen Steuerung 23 wirkverbunden ist, kann ein Schätzmodul für den Ladezustand beinhalten, das basierend auf den Sensordaten einen Ladezustand bestimmt.
  • Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet das Energiemanagementsystem 22 einen ersten Schalter Sp, der mit dem Hochleistungs-Batteriepack 24 wirkverbunden ist, und einen zweiten Schalter SE , der mit dem Hochenergie-Batteriepack 26 wirkverbunden ist. Der erste Schalter SP wird auch als der Leistungs-Batteriepackschalter bezeichnet, und der zweite Schalter SE wird auch als Hochenergie-Batteriepackschalter bezeichnet. Bei geöffnetem ersten Schalter SP wird das Hochleistungs-Batteriepack 24 von der elektrischen Maschine 14 und vom Ladeport 42 getrennt. Bei geschlossenem ersten Schalter SP ist das Hochleistungs-Batteriepack 24 funktionsfähig mit der elektrischen Maschine 14 (im Fahrmodus) und mit dem Ladeport 42 (im Lademodus) verbunden. Bei geöffnetem zweiten Schalter SE wird das Hochenergie-Batteriepack 26 von der elektrischen Maschine 14 und vom Ladeport 42 getrennt. Bei geschlossenem zweiten Schalter SE ist das Hochenergie-Batteriepack 26 funktionsfähig mit der elektrischen Maschine 14 (im Fahrmodus) und mit dem Ladeport 42 (im Lademodus) verbunden.
  • Der erste Schalter SP und der zweite Schalter SE sind beide in geöffneten Positionen in 2 dargestellt. Die elektronische Steuerung 23 ist funktionsfähig mit jedem der Schalter SE und SP verbunden und zum selektiven Senden eines separaten Steuersignals an jeden der Schalter SE und SP konfiguriert, sodass die Schalter SE und SP unabhängig voneinander von der geöffneten Position in eine geschlossene Position (dargestellt mit gestrichelten Linien) bewegt werden können.
  • 1 stellt die elektrische Maschine 14 (d. h. einen Verbraucher) dar, die von einem oder beiden der Hochleistungs-Batteriepacks 24 und 26 angetrieben oder geladen werden kann, abhängig von den jeweiligen Positionen der ersten und zweiten Schalter SE und SP . Die elektrische Maschine 14 ist als Wechselstrom-(AC)-Motor abgebildet. Es ist ein Wechselrichter 32 dargestellt, der zwischen der elektrischen Maschine 14 und den Schaltern SE, SP angeordnet ist. Der Wechselrichter 32 kann ein Drehstrom-Wechselrichter mit Gate-Antrieben und einem kapazitiven Eingangsfilter sein. Der Wechselrichter 32 wandelt Gleichstrom (DC), der vom Hochleistungs-Batteriepack 24 und/oder dem Hochenergie-Batteriepack 26 bereitgestellt wird, in Wechselstrom (AC) zum Antreiben der elektrischen Maschine 14 als Motor um und wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um, wenn er als Generator während des regenerativen Bremsens fungiert.
  • Die elektronische Steuerung 23 ist konfiguriert, um einen Betriebsparameter des Hochleistungs-Batteriepacks 24 zu bestimmen, der einen verbleibenden Fahrbereich des Hochleistungs-Batteriepacks anzeigt, und einen Betriebsparameter des Hochenergie-Batteriepacks 26, der einen verbleibenden Fahrbereich des Hochenergie-Batteriepacks anzeigt. Basierend auf den Sensorsignalen, die von den Sensoren 33 an die elektronische Steuerung 23 bereitgestellt werden, bestimmt beispielsweise die elektronische Steuerung 23 Betriebsparameter der Batteriezellen 24A, 26A, die den jeweiligen Ladezustand jeder Batteriezelle 24A, 26A anzeigen, wie beispielsweise Spannung, Strom, Temperatur, usw.
  • Wie in 3 dargestellt, ist das Fahrzeug 10 mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 54 und einem Navigationssystem 56 ausgestattet, die beide funktionsfähig mit der elektronischen Steuerung 23 verbunden sind. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 54 ist konfiguriert, um den verbleibenden Fahrbereich des Hochleistungs-Batteriepacks 24 und den verbleibenden Fahrbereich des Hochenergie-Batteriepacks 26 anzuzeigen. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die HMI 54 einen Anzeigebildschirm 58, wie beispielsweise auf einem Armaturenbrett 59 des Fahrzeugs 10. Der verbleibende Fahrbereich des Hochleistungs-Batteriepacks 24 wird als erstes Bild 60 auf dem Anzeigebildschirm 58 angezeigt, und der verbleibende Fahrbereich des Hochenergie-Batteriepacks 26 wird als zweites Bild 62 auf dem Anzeigebildschirm 58 angezeigt. Ein Identifikator 60A, wie beispielsweise ein Etikett oder ein Bild, identifiziert das Bild 60 als den Fahrbereich der Leistungsbatterie oder einen ähnlichen Identifikator. Ein Identifikator 62A, wie beispielsweise ein Etikett oder ein Bild, identifiziert das Bild 62 als den Fahrbereich der Energiebatterie oder einen ähnlichen Identifikator.
  • Das erste Bild 60 und das zweite Bild 62 können gleichzeitig angezeigt werden. So ist beispielsweise das erste Bild 60 als ein erster Drehgeber dargestellt und das zweite Bild 62 ist als ein zweiter Drehgeber dargestellt. Der verbleibende Fahrbereich des Hochleistungs-Batteriepacks 24 wird durch die Position einer Nadel 63 zwischen einer leeren Position (E), die einen Null-Ladezustand des Hochleistungs-Batteriepacks 24 darstellt, und einer vollen Position (F), die einen 100-prozentigen Ladezustand des Hochleistungs-Batteriepacks 24 darstellt, angezeigt. Eine ähnliche Nadel 63 zeigt den verbleibenden Fahrbereich des Hochenergie-Batteriepacks 26 an. Es ist zu beachten, dass die Ladekapazität des Hochleistungs-Batteriepacks 24 und die Ladekapazität des Hochenergie-Batteriepacks 26 mit der Zeit abnehmen können, sodass ein Ablesen von voll (d. h. die Nadel 63 in der Vollstellung (F)) zu Beginn der Zyklusdauer des Batteriepacks 24 größer sein kann als später in der Zyklusdauer des Batteriepacks 24 (d. h. nach vielen Ladezyklen). Ein einzelner Anzeigebildschirm 58 ist dargestellt, jedoch kann die HMI 54 stattdessen mehrere Anzeigebildschirme beinhalten, wie beispielsweise einen separaten Anzeigebildschirm für den verbleibenden Fahrbereich für jedes der Batteriepacks 24, 26. Darüber hinaus können, obwohl auf dem Armaturenbrett 59 dargestellt, der eine oder die mehreren Anzeigebildschirme 58 an einer anderen Stelle positioniert sein. So können beispielsweise der eine oder die mehreren Anzeigebildschirme ein Heads-up-Display sein, wie beispielsweise eine Projektion auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs. Weiterhin kann die Anzeige des verbleibenden Fahrbereichs des Hochleistungs-Batteriepacks 24 und/oder des Hochenergie-Batteriepacks 26 anstelle eines sichtbaren Bildes als Audioalarm erfolgen. So kann beispielsweise die Steuerung 23 bewirken, dass das Fahrzeug-Audiosystem auf Anforderung den verbleibenden Fahrbereich jedes Batteriepacks 24, 26 mitteilt, beispielsweise durch den Fahrzeugführer, der eine Taste drückt oder einen Sprachbefehl zum Anfordern des verbleibenden Fahrbereichs auslöst.
  • Unter Bezugnahme auf 4 kann das Navigationssystem 56 eine Antenne 61 und einen Empfänger für ein globales Positionierungssystem 65 beinhalten, der am Fahrzeug 10 montiert und funktionsfähig mit der elektronischen Steuerung 23 verbindbar ist. Der Empfänger 65 kann drahtlos mit mehreren Satelliten 66 (einer davon ist dargestellt) kommunizieren, sodass die elektronische Steuerung 23 die Koordinatenposition des Fahrzeugs 10 bestimmt, sowie Schnellladestationen 31, die sich in einer vorgegebenen Entfernung vom Fahrzeug 10 befinden. Die elektronische Steuerung 23 ist beispielsweise zum Vergleichen des verbleibenden Fahrbereichs des Hochleistungs-Batteriepacks 24 mit einem vorbestimmten Ladealarm-Schwellen-Fahrbereich konfiguriert und bestimmt über das Navigationssystem 56 eine oder mehrere Ladestationen 31 innerhalb einer vorgegebenen Entfernung des Fahrzeugs 10, wenn der verbleibende Fahrbereich des Hochleistungs-Batteriepacks 24 kleiner als der vorbestimmte Ladealarm-Schwellen-Fahrbereich ist. Die vorgegebene Entfernung dieser Ladestationen 31 vom Fahrzeug 10 ist kleiner als der vorgegebene Ladealarm-Schwellenwert, sodass das Fahrzeug 10 an einer dieser ausgewählten Ladestationen 31 aufgeladen werden kann, bevor sich das Hochleistungs-Batteriepack 24 auf einen minimalen Ladezustand entlädt.
  • Die elektronische Steuerung 23 weist dann die HMI 54 an, die eine oder mehrere Ladestationen 31 innerhalb der vorgegebenen Entfernung des Fahrzeugs anzuzeigen. Als Reaktion auf ein Steuersignal der elektronischen Steuerung 23 kann die HMI beispielsweise ein Bild 64 beinhalten, das einen Identifikator 64A, „Empfohlene Ladestationen“ oder ein ähnliches Etikett beinhaltet und die eine oder mehrere Ladestationen 31 innerhalb der vorgegebenen Entfernung des Fahrzeugs 10 aufführt. So können beispielsweise die Namen 66A, 66B, 66C verschiedener Ladestationen aufgeführt sein. Die Adresse oder die Richtungen 68A, 68B, 68C zu jeder Station können aufgelistet werden oder durch Berühren eines ausgewählten Namens oder durch Angabe des Namens in einer sprachaktivierten Anzeige 58 verfügbar sein. Das Navigationssystem 56 ist in der Lage, die Wegbeschreibungen basierend auf dem aktuellen Standort des Fahrzeugs 10 und einer gespeicherten Datenbank von Standorten der Ladestationen 31 bereitzustellen, auf die das Navigationssystem 56 zugreift.
  • Der vorgegebene Ladewarnschwellen-Fahrbereich und die zugehörige vorgegebene Entfernung der Ladestationen 31 vom Fahrzeug 10 können so gewählt werden, dass sie eine durchschnittliche Entfernung zwischen den Ladestationen 31 überschreiten, und können basierend auf der globalen Position des Fahrzeugs 10 variieren. So kann es beispielsweise in einigen Lokalitäten weniger Ladestationen 31 geben, und die Ladestationen 31 können im Durchschnitt weiter voneinander entfernt sein. Wenn sich das Fahrzeug 10 an derartigen Orten befindet, kann der vorgegebene Ladealarm-Schwellenwert höher eingestellt werden, um den Fahrzeugführer aufzufordern, das Aufladen mit einer höheren verbleibenden Ladung des Hochleistungs-Batteriepacks 24 in Betracht zu ziehen, als wenn sich das Fahrzeug 10 in der Nähe von nahegelegenen Ladestationen 31 befindet.
  • Die elektronische Steuerung 23 ist auch konfiguriert, um ein Ladeereignis von Hochenergiebatterien zu erkennen, um dem Fahrzeugführer Informationen über die verbleibende Batterielebensdauer zur Verfügung zu stellen. Die Sensoren 33 können den Ladezustand der Batteriezellen 24A, 26A erkennen und durch Überwachen der Veränderungen des Ladezustands im Laufe der Zeit vollständige und teilweise Entladungen und Ladungen erkennen, um die Ladezyklen der Batteriepacks 24, 26 zu verfolgen.
  • Die elektronische Steuerung 23 kann die HMI 54 anweisen, eine Anzahl an verbleibenden Ladezyklen des Hochenergie-Batteriepacks 26 basierend auf dem Ladeereignis des Hochenergie-Batterie-Packs anzuzeigen. Wie beispielsweise in 3 dargestellt, stellt die Anzeige 58 als Reaktion auf ein Steuersignal der elektronischen Steuerung 23 auch ein Bild 70 mit der Anzahl der verbleibenden Ladezyklen bereit. Ein Identifikator 70A, wie beispielsweise ein Etikett oder ein Bild, identifiziert das Bild 70 als die verbleibenden Ladezyklen der Energiebatterie. In der dargestellten Ausführungsform ist das Bild 70 ein Zahlenwert. Wenn Ladezyklen auftreten, wird der Zahlenwert verringert. Dementsprechend ist das Bild 70 ähnlich einem Kilometerzähler, der in umgekehrter Richtung funktioniert, mit der Ausnahme, dass Ladezyklen gezählt und nicht die gefahrenen Kilometer berechnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Drehgeber ähnlich den in den Bildern 60 und 62 dargestellten verwendet werden.
  • Die elektronische Steuerung 23 kann die verbleibenden Ladezyklen des Hochenergie-Batteriepacks 26 auf verschiedene Weise schätzen. So kann beispielsweise das Hochenergie-Batteriepack 26 eine Lebensdauer von einer vorgegebenen maximalen Anzahl von Ladezyklen aufweisen, wobei jeder der Ladezyklen das Laden des Hochenergie-Batteriepacks 26 mit einer maximalen Energiemenge (Kilowattstunde) des Hochenergie-Batteriepacks 26 beinhaltet. Die elektronische Steuerung 23 kann konfiguriert werden, um die verbleibenden Ladezyklen des Hochenergie-Batteriepacks 26 während der gesamten Lebensdauer zu verfolgen.
  • So kann beispielsweise die Steuerung 23 konfiguriert werden, um für jedes zweite Batterieladeereignis eine vom Hochenergie-Batteriepack 26 empfangene Energiemenge zu bestimmen, ein Verhältnis der vom Hochenergie-Batteriepack 26 empfangenen Energiemenge zur maximalen Energiemenge des Hochenergie-Batteriepakets 26 zu bestimmen und das Verhältnis der verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen zu verringern. Die Lebensdauer der verbleibenden Ladezyklen entspricht einem Anfangswert der vorgegebenen maximalen Anzahl von Ladezyklen. So liegt beispielsweise in der dargestellten Ausführungsform die vorgegebene maximale Anzahl von Ladezyklen des Hochenergie-Batteriepacks 26 bei 250. Die vorgegebene maximale Anzahl von Ladezyklen kann auf Testdaten von Prüfdaten beruhen, wobei die Hochenergie-Batteriepacks 26 einer wiederholten Auf- und Entladung unterzogen werden, und die vorgegebene maximale Anzahl von Ladezyklen kann ein Durchschnitt aus den Testdaten sein.
  • In der Ausführungsform von 3 zeigt die HMI 54 den Wert des verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklus als Ganzzahl an. Die Steuerung 23 kann einen gerundeten Lebensdauer-Restladezykluswert bestimmen, indem sie die Lebensdauer-Restladezyklen auf eine nächste Ganzzahl rundet, und die Anzahl der verbleibenden Ladezyklen, die die HMI 54 anzuzeigen hat, ist der gerundete Lebensdauer-Restladezykluswert. So kann beispielsweise das Runden der verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen auf eine nächste Ganzzahl das Runden eines Werts der verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen beinhalten, der mit einer Dezimalzahl größer oder gleich 0,5 endet, bis zur nächsten Ganzzahl. In weiteren Ausführungsformen können die verbleibenden Ladezyklen als Bruchteile eines verbleibenden Ladezyklus dargestellt werden.
  • Wie in Bezug auf das Fahrzeug 10 beschrieben, führt die Steuerung 23 ein Verfahren 100 zum Überwachen eines Batteriesystems 22 für ein Elektrofahrzeug aus. Das Verfahren 100 ist als Flussdiagramm in 5 dargestellt. Verschiedene Blöcke, die im Flussdiagramm dargestellt sind, das die hierin beschriebenen Verfahrensschritte darstellt, können von der Steuerung 23 in einer anderen Reihenfolge als der dargestellten ausgeführt werden, oder einige der Schritte können gleichzeitig gestaltet werden. Das Verfahren 100 kann mit Schritt 102 beginnen, in dem die Steuerung 23 wie zuvor beschrieben einen verbleibenden Fahrbereich des Hochleistungs-Batteriepacks 24 und einen verbleibenden Fahrbereich des Hochenergie-Batteriepacks 26 bestimmt.
  • In Schritt 104 weist die Steuerung 23 dann die HMI 54 an, den verbleibenden Fahrbereich des Hochleistungs-Batteriepacks 24 und den verbleibenden Fahrbereich des Hochenergie-Batteriepacks 26 anzuzeigen. 3 bildet eine Ausführungsform einer Anzeige 58 ab, durch welche die übrigen Fahrbereiche angezeigt werden. Insbesondere werden die verbleibenden Fahrbereiche als Bilder 60, 62 von Drehgebern, wie hierin beschrieben, angezeigt.
  • Als nächstes vergleicht die Steuerung 23 in Schritt 106 den verbleibenden Fahrbereich des Hochleistungs-Batteriepacks 24 mit einem vorgegebenen Ladealarm-Schwellenwert für den Fahrbereich. Genauer gesagt, bestimmt die Steuerung 23, ob der verbleibende Fahrbereich des Hochleistungs-Batteriepacks 24 kleiner als der vorgegebene Ladealarm-Schwellenwert für den Fahrbereich ist. Wenn der verbleibende Fahrbereich des Hochleistungs-Batteriepacks 24 kleiner als der vorgegebene Ladealarm-Schwellenfahrbereich ist, dann bewegt sich das Verfahren 100 zu Schritt 108, und die Steuerung 23 bestimmt über das Navigationssystem 56 eine oder mehrere Schnellladestationen 31 innerhalb einer vorgegebenen Entfernung des Fahrzeugs 10 und weist dann in Schritt 110 die HMI 54 an, die eine oder die mehreren Ladestationen 31 innerhalb der vorgegebenen Entfernung des Fahrzeugs 10 anzuzeigen, beispielsweise indem sie auf einer Anzeige 58, wie in Bezug auf 3 beschrieben, aufgelistet sind. In den Zeichnungen steht „Y“ für eine positive Reaktion auf eine Abfrage und „N“ steht für eine negative Reaktion.
  • Nach Schritt 106, wenn der verbleibende Fahrbereich des Hochleistungs-Batteriepakets 24 nicht kleiner als der vorgegebene Ladealarm-Schwellenfahrbereich ist, oder nach Schritt 110, wenn der verbleibende Fahrbereich des Hochleistungs-Batteriepacks 24 kleiner als der vorgegebene Ladealarm-Schwellenfahrbereich ist, erkennt die elektronische Steuerung 23 das Auftreten eines Ladeereignisses für das Hochenergie-Batteriepack 26 in Schritt 112. In Schritt 114 bestimmt die Steuerung 23 eine Energiemenge, die vom Hochenergie-Batteriepack 26 während des Ladeereignisses empfangen wird, und dann in Schritt 116 ein Verhältnis der Energiemenge, die vom Hochenergie-Batteriepack 26 empfangen wird, zur maximalen Energiemenge des Hochenergie-Batteriepacks 26, wie hierin beschrieben.
  • Anschließend verringert die Steuerung 23 in Schritt 118 das Verhältnis aus den verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen. Die elektronische Steuerung 23 ist konfiguriert, um die verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen des Hochenergie-Batteriepacks 26 zu verfolgen, indem sie für jedes Ladeereignis des Hochenergie-Batteriepacks 26 einen gerundeten Lebensdauer-Ladezykluswert bestimmt, indem sie in Schritt 120 die verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen auf eine nächste Ganzzahl runden. In Schritt 122 weist die Steuerung 23 dann die HMI 54 an, eine Anzahl an verbleibenden Ladezyklen des Hochenergie-Batteriepacks 26 basierend auf dem Ladeereignis des Hochenergie-Batteriepacks 26 anzuzeigen. Die Anzahl der verbleibenden Ladezyklen, die die HMI 54 anzeigen soll, ist der gerundete Wert der Lebensdauer des verbleibenden Ladezyklus. Das Runden der verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen auf eine nächste Ganzzahl kann das Runden eines Werts der verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen beinhalten, der mit einer Dezimalzahl größer oder gleich 0,5 endet, bis zur nächsten Ganzzahl. Die Lebensdauer der verbleibenden Ladezyklen kann einem Anfangswert der vorgegebenen maximalen Anzahl von Ladezyklen entsprechen.
  • Während die besten Arten der Ausführung der Offenbarung detailliert beschrieben wurden, werden die mit der hier beschriebenen Technik vertrauten Fachleute diverse alternative Ausgestaltungen und Ausführungen erkennen, mit denen die Erfindung im Rahmen der nachfolgend aufgeführten Patentansprüche ausgeführt sein kann.

Claims (10)

  1. Fahrzeug, umfassend: einen Elektromotor, der konfiguriert ist, um ein Antriebsmoment an den Rädern des Fahrzeugs bereitzustellen; ein Batteriesystem, das funktionsfähig mit dem Elektromotor verbunden und betreibbar ist, um dem Elektromotor elektrische Energie zuzuführen, wobei das Batteriesystem ein erstes Batteriepack und ein zweites Batteriepack beinhaltet, wobei das erste Batteriepack eine relativ hohe Leistungsdichte im Vergleich zum zweiten Batteriepack aufweist und das zweite Batteriepack eine relativ hohe Leistungsdichte im Vergleich zum ersten Batteriepack aufweist; eine elektronische Steuerung, die konfiguriert ist, um einen verbleibenden Fahrbereich des ersten Batteriepacks und einen verbleibenden Fahrbereich des zweiten Batteriepacks zu bestimmen; und eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), die funktionsfähig mit der elektronischen Steuerung verbunden und konfiguriert ist, um den verbleibenden Fahrbereich des ersten Batteriepacks und den verbleibenden Fahrbereich des zweiten Batteriepacks anzuzeigen.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, worin: die HMI zumindest einen Bildschirm beinhaltet; der verbleibende Fahrbereich des ersten Batteriepacks als ein erstes Bild auf dem mindestens einen Anzeigebildschirm angezeigt wird; und der verbleibende Fahrbereich des zweiten Batteriepacks als zweites Bild auf dem mindestens einen Anzeigebildschirm angezeigt wird.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 2, worin das erste Bild und das zweite Bild gleichzeitig angezeigt werden.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 2, worin das erste Bild ein erster Drehgeber ist und das zweite Bild ein zweiter Drehgeber ist.
  5. Fahrzeug nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: ein Navigationssystem, das funktionsfähig mit der elektronischen Steuerung verbunden werden kann; worin die elektronische Steuerung auf Folgendes konfiguriert ist: Vergleichen des verbleibenden Fahrbereichs des ersten Batteriepacks mit einem vorgegebenen Ladealarm-Schwellenwert für den Fahrbereich; Bestimmen einer oder mehrerer Ladestationen innerhalb einer vorgegebenen Entfernung des Fahrzeugs über das Navigationssystem, wenn der verbleibende Fahrbereich des ersten Batteriepacks kleiner als der vorgegebene Ladealarm-Schwellenwert für den Fahrbereich ist, und Anweisen der HMI, die eine oder die mehreren Ladestationen innerhalb der vorgegebenen Entfernung des Fahrzeugs anzuzeigen.
  6. Fahrzeug nach Anspruch 5, worin: die HMI einen Anzeigebildschirm beinhaltet; die HMI die eine oder die mehreren Ladestationen innerhalb der vorgegebenen Entfernung des Fahrzeugs anzeigt, indem sie die eine oder die mehreren Ladestationen innerhalb der vorgegebenen Entfernung des Fahrzeugs auf dem Anzeigebildschirm aufführt.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 1, worin die elektronische Steuerung zu Folgendem konfiguriert ist: Erkennen eines Ladeereignisses eines zweiten Batteriepacks; und Anweisen der HMI, eine Anzahl an verbleibenden Ladezyklen des zweiten Batteriepacks basierend auf dem Ladeereignis des zweiten Batteriepacks anzuzeigen.
  8. Fahrzeug nach Anspruch 7, worin: das zweite Batteriepack eine Lebensdauer von einer vorgegebenen maximalen Anzahl von Ladezyklen aufweist, wobei jeder der Ladezyklen das Laden des zweiten Batteriepacks mit einer maximalen Energiemenge (Wattstunden) des zweiten Batteriepacks beinhaltet; und die elektronische Steuerung konfiguriert ist, um die verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen des zweiten Batteriepacks zu verfolgen, indem für jedes Ladeereignis des zweiten Batteriepacks Folgendes durchgeführt wird: Bestimmen einer Energiemenge, die vom zweiten Batteriepack empfangen wird; Bestimmen eines Verhältnisses der vom zweiten Batteriepack empfangenen Energiemenge zur maximalen Energiemenge des zweiten Batteriepacks; und Verringern des Verhältnisses von verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen, worin die verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen einen Anfangswert der vorgegebenen maximalen Anzahl von Ladezyklen aufweisen.
  9. Fahrzeug nach Anspruch 8, worin die elektronische Steuerung ferner konfiguriert ist, um die verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen des zweiten Batteriepacks für jedes Ladeereignis des zweiten Batteriepacks zu verfolgen: Bestimmen eines gerundeten Werts des verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklus durch Runden der verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen auf eine nächste Ganzzahl; und worin die Anzahl der verbleibenden Ladezyklen, die die HMI anzeigen soll, der gerundete Wert des verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklus ist.
  10. Fahrzeug nach Anspruch 9, worin das Runden der verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen auf eine nächste Ganzzahl das Runden eines beliebigen Wertes der verbleibenden Lebensdauer-Ladezyklen, der mit einer Dezimalstelle größer als oder gleich 0,5 endet, bis zur nächsten Ganzzahl beinhaltet.
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