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GEBIET DER TECHNIK
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Diese Offenbarung betrifft das automatische Bewegen einer Tür, um eine Öffnung aus einem Innenbereich bereitzustellen. Das Laden eines Fahrzeugs innerhalb des Innenbereichs kann Wärmeenergie erzeugen. Die Öffnung ermöglicht, dass sich Wärmeenergie aus dem Innenbereich bewegt, wodurch eine Temperatur des Innenbereichs moduliert wird.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Elektrifizierte Fahrzeuge unterscheiden sich von herkömmlichen Kraftfahrzeugen, da elektrifizierte Fahrzeuge selektiv unter Verwendung einer oder mehrerer elektrischer Maschinen, die durch eine Traktionsbatterie mit Leistung versorgt werden, angetrieben werden. Die elektrischen Maschinen können die elektrifizierten Fahrzeuge anstelle von oder zusätzlich zu einer Brennkraftmaschine antreiben. Zu beispielhaften elektrifizierten Fahrzeugen gehören Hybridelektrofahrzeuge (hybrid electric vehicles - HEVs), Plug-in-Hybridfahrzeuge (plug-in hybrid electric vehicles - PHEVs), Brennstoffzellenfahrzeuge (fuel cell vehicles - FCVs) und Batterieelektrofahrzeuge (battery electric vehicles - BEVs).
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Bei der Traktionsbatterie handelt es sich um eine Batterie mit relativ hoher Spannung, die die elektrischen Maschinen und andere elektrische Verbraucher des elektrifizierten Fahrzeugs selektiv mit Leistung versorgt. Die Traktionsbatterie kann Batterieanordnungen beinhalten, die jeweils eine Vielzahl von miteinander verbundenen Batteriezellen beinhalten, die Energie speichern. Einige elektrifizierte Fahrzeuge, wie etwa PHEVs, können die Traktionsbatterie anhand einer externen Leistungsquelle laden. Wärmeenergie kann beim Laden des Fahrzeugs erzeugt werden. Falls das Fahrzeug innerhalb eines Innenbereichs wie etwa einer Garage eines Hauses geladen wird, kann die Wärmeenergie aufgrund des Ladevorgangs eine Temperatur des Innenbereichs erhöhen. Dies kann die Belastung zum Beispiel eines Klimasteuersystems, das einem Wohnbereich des Hauses zugeordnet ist, in unerwünschter Weise erhöhen.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein Verfahren zum Übertragen von Wärmeenergie aus einem Innenbereich gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem automatisches Übertragen einer Anforderung zum Öffnen einer Tür, um eine Öffnung aus dem Innenbereich bereitzustellen. Die Öffnung ermöglicht, dass sich Wärmeenergie aus dem Innenbereich zu einem Außenbereich bewegt. Mindestens ein Teil der Wärmeenergie innerhalb des Innenbereichs wird beim Laden eines Fahrzeugs innerhalb des Innenbereichs erzeugt.
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Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform des vorstehenden Verfahrens beinhaltet Übertragen der Anforderung von einem Türbetätigungsmodul des Fahrzeugs.
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Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines beliebigen der vorstehend Verfahren beinhaltet Übertragen der Anforderung von einem Türbetätigungsmodul, das sich außerhalb des Fahrzeugs befindet.
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Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren beinhaltet als Reaktion auf die Anforderung Empfangen einer Autorisierung von einer Benutzervorrichtung. Die Autorisierung autorisiert das Öffnen der Tür als Reaktion auf die Anforderung.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren beinhaltet die Anforderung einen angeforderten Öffnungsbetrag für die Tür. Der angeforderte Öffnungsbetrag ist größer, wenn das Übertragen von mehr Wärmeenergie erforderlich ist. Der angeforderte Öffnungsbetrag ist kleiner, wenn das Übertragen von weniger Wärmeenergie erforderlich ist.
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Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren beinhaltet automatisches Übertragen der Anforderung, wenn eine Temperatur des Innenbereichs größer als eine Temperatur des Außenbereichs ist, aber nicht, wenn die Temperatur des Innenbereichs kleiner als die Temperatur des Außenbereichs ist.
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Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren beinhaltet als Reaktion auf den Betrag der Wärmeenergie innerhalb des Innenbereichs automatisches Übertragen einer Anforderung zum Bewegen der Tür, um eine Größe der Öffnung zu reduzieren.
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Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren beinhaltet als Reaktion auf das Abschließen eines Ladevorgangs des Fahrzeugs automatisches Übertragen einer Anforderung zum Bewegen der Tür, um eine Größe der Öffnung zu reduzieren.
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Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren beinhaltet Detektieren einer Änderung in dem Außenbereich und automatisches Übertragen einer Anforderung zum Bewegen der Tür, um eine Größe der Öffnung zu reduzieren, als Reaktion auf die Änderung.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren ist die Änderung eine Anwesenheit einer Person.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren ist die Tür ein Garagentor und ist der Innenbereich eine Garage.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren kann sich das Garagentor optional zwischen einer vollständig offenen Position und einer vollständig geschlossenen Position bewegen und besteht die Anforderung darin, das Garagentor um einen Betrag zu öffnen, der zwischen der vollständig offenen Position und der vollständig geschlossenen Position liegt.
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Eine Baugruppe gemäß einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem ein Türbetätigungsmodul, das automatisch eine Anforderung zum Öffnen einer Tür überträgt, um eine Öffnung aus einem Innenbereich bereitzustellen. Die Öffnung ermöglicht, dass sich Wärmeenergie aus dem Innenbereich zu einem Außenbereich bewegt. Mindestens ein Teil der Wärmeenergie innerhalb des Innenbereichs wird beim Laden eines Fahrzeugs innerhalb des Innenbereichs erzeugt.
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Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform der vorstehenden Baugruppe beinhaltet das Türbetätigungsmodul als Teil des Fahrzeugs.
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Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen beinhaltet die Tür. Die Tür öffnet sich als Reaktion auf die Anforderung.
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Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen beinhaltet die Tür und eine Benutzervorrichtung. Die Tür öffnet sich als Reaktion auf die Anforderung und Anforderung, wenn dies durch die Benutzervorrichtung autorisiert ist.
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Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen beinhaltet einen Wärmeenergiesensor in Kommunikation mit dem Türbetätigungsmodul. Der Wärmeenergiesensor soll den Betrag der Wärmeenergie innerhalb des Innenbereichs überwachen.
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In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen überträgt das Türbetätigungsmodul als Reaktion auf den Betrag der Wärmeenergie innerhalb des Innenbereichs automatisch eine Anforderung zum Bewegen der Tür, um eine Größe der Öffnung zu reduzieren.
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Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform einer beliebigen der vorstehenden Baugruppen beinhaltet einen Türaktor, der die Tür als Reaktion auf die Anforderung von dem Türbetätigungsmodul öffnet.
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Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorhergehenden Absätze, die Patentansprüche oder die folgende Beschreibung und die Zeichnungen, einschließlich jeglicher ihrer verschiedenen Aspekte oder jeweiligen einzelnen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in jeder beliebigen Kombination herangezogen werden. Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben sind, gelten für alle Ausführungsformen, sofern diese Merkmale nicht inkompatibel sind.
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Figurenliste
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Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der offenbarten Beispiele werden dem Fachmann anhand der detaillierten Beschreibung ersichtlich. Die der detaillierten Beschreibung beigefügten Figuren können kurz folgendermaßen beschrieben werden:
- 1 veranschaulicht eine schematische Ansicht eines Antriebsstrangs eines elektrifizierten Fahrzeugs.
- 2 veranschaulicht eine schematische Ansicht eines Türbetätigungsmoduls und eines Innenbereichs, der eine Tür aufweist, die sich öffnen kann, um eine Öffnung zu dem Innenbereich bereitzustellen.
- 3 veranschaulicht einen Ablauf eines beispielhaften Verfahrens, das durch das Türbetätigungsmodul aus 2 verwendet wird.
- 4 veranschaulicht eine Draufsicht auf eine Garage, die eine Art Innenbereich ist und eine Tür in einer vollständig geschlossenen Position aufweist.
- 5 veranschaulicht die Tür aus 4 in einer offenen Position.
- 6A und 6B veranschaulichen einen grafischen Vergleich eines Temperaturanstiegs innerhalb des Innenbereichs aus 4 und 5, wenn das Garagentor geschlossen ist und wenn das Garagentor offen ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Diese Offenbarung betrifft das Modulieren einer Temperatur eines Innenbereichs durch Öffnen einer Tür zu dem Innenbereich. Eine Anforderung zum Öffnen der Tür kann automatisch übertragen werden. Das Öffnen der Tür stellt eine Öffnung bereit, die ermöglicht, dass sich Wärmeenergie aus dem Innenbereich bewegt. Mindestens ein Teil der Wärmeenergie innerhalb des Innenbereichs wird beim Laden eines Fahrzeugs erzeugt. Das Bewegen von Wärmeenergie aus dem Innenbereich kann verhindern, dass eine Temperatur des Innenbereichs ein unerwünschtes Niveau erreicht, wie etwa ein Niveau, das ein Klimatisierungssystem, das einen Bereich nahe dem Innenbereich kühlt, übermäßig belasten würde.
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1 veranschaulicht schematisch einen Antriebsstrang 10 für ein elektrifiziertes Fahrzeug. Obwohl ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) dargestellt ist, versteht es sich, dass die hier beschriebenen Konzepte nicht auf HEVs beschränkt sind und sich auf andere elektrifizierte Fahrzeuge erstrecken könnten, zu denen unter anderem Plug-in-Hybridfahrzeuge (PHEVs), Brennstoffzellenfahrzeuge und Batterieelektrofahrzeuge (BEVs) gehören.
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In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Antriebsstrang 10 um ein Antriebsstrangsystem mit Leistungsverteilung, das ein erstes Antriebssystem und ein zweites Antriebssystem einsetzt. Das erste Antriebssystem beinhaltet eine Kombination aus einem Motor 14 und einem Generator 18 (d. h. einer ersten elektrischen Maschine). Das zweite Antriebssystem beinhaltet mindestens einen Elektromotor 22 (d. h. eine zweite elektrische Maschine), den Generator 18 und einen Batteriepack 24. In diesem Beispiel wird das zweite Antriebssystem als elektrisches Antriebssystem des Antriebsstrangs 10 angesehen. Das erste und das zweite Antriebssystem erzeugen Drehmoment, um einen oder mehrere Sätze von Fahrzeugantriebsrädern 28 des elektrifizierten Fahrzeugs anzutreiben.
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Der Motor 14, der in diesem Beispiel eine Brennkraftmaschine ist, und der Generator 18 können durch eine Leistungsübertragungseinheit 30 miteinander verbunden sein. In einer nicht einschränkenden Ausführungsform ist die Leistungsübertragungseinheit 30 ein Planetenradsatz, der ein Hohlrad 32, ein Sonnenrad 34 und eine Trägeranordnung 36 beinhaltet. Selbstverständlich können andere Arten von Leistungsübertragungseinheiten, einschließlich anderer Zahnradsätze und Getriebe, verwendet werden, um den Motor 14 mit dem Generator 18 zu verbinden.
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Der Generator 18 kann durch den Motor 14 durch die Leistungsübertragungseinheit 30 angetrieben werden, um kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Der Generator 18 kann alternativ als Elektromotor zum Umwandeln von elektrischer Energie in kinetische Energie fungieren, wodurch Drehmoment an eine Welle 38 ausgegeben wird, die mit der Leistungsübertragungseinheit 30 verbunden ist. Da der Generator 18 mit dem Motor 14 wirkverbunden ist, kann die Drehzahl des Motors 14 durch den Generator 18 gesteuert werden.
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Das Hohlrad 32 der Leistungsübertragungseinheit 30 kann mit einer Welle 40 verbunden sein, die durch eine zweite Leistungsübertragungseinheit 44 mit Fahrzeugantriebsrädern 28 verbunden ist. Die zweite Leistungsübertragungseinheit 44 kann einen Zahnradsatz beinhalten, der eine Vielzahl von Zahnrädern 46 aufweist. Andere Leistungsübertragungseinheiten können ebenfalls geeignet sein. Die Zahnräder 46 übertragen Drehmoment von dem Motor 14 auf ein Differential 48, um letztlich den Fahrzeugantriebsrädern 28 Traktion bereitzustellen. Das Differential 48 kann eine Vielzahl von Zahnrädern beinhalten, die die Übertragung von Drehmoment auf die Fahrzeugantriebsräder 28 ermöglichen. In diesem Beispiel ist die zweite Leistungsübertragungseinheit 44 mechanisch durch das Differential 48 an eine Achse 50 gekoppelt, um Drehmoment auf die Fahrzeugantriebsräder 28 zu verteilen.
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Der Elektromotor 22 (d. h. die zweite elektrische Maschine) kann zudem eingesetzt werden, um die Fahrzeugantriebsräder 28 anzutreiben, indem Drehmoment an eine Welle 52, die ebenfalls mit der zweiten Leistungsübertragungseinheit 44 verbunden ist, ausgegeben wird. In einer Ausführungsform wirken der Elektromotor 22 und der Generator 18 als Teil eines Nutzbremssystems zusammen, bei dem sowohl der Elektromotor 22 als auch der Generator 18 als Elektromotoren zum Ausgeben von Drehmoment eingesetzt werden können. Zum Beispiel können der Elektromotor 22 und der Generator 18 jeweils elektrische Leistung an den Batteriepack 24 ausgeben.
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Der Batteriepack 24 ist eine beispielhafte Art einer Batteriebaugruppe für ein elektrifiziertes Fahrzeug. Der Batteriepack 24 kann die Form einer Hochspannungsbatterie aufweisen, die dazu in der Lage ist, elektrische Leistung auszugeben, um den Elektromotor 22 und den Generator 18 zu betreiben. Es können zudem andere Arten von Energiespeichervorrichtungen und/oder -ausgabevorrichtungen mit dem elektrifizierten Fahrzeug, das den Antriebsstrang 10 aufweist, verwendet werden. Der Batteriepack 24 ist ein Traktionsbatteriepack, da der Batteriepack 24 Leistung bereitstellen kann, um die Räder 28 anzutreiben.
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Unter Bezugnahme auf 2 und weiterer Bezugnahme auf 1 ist in einer beispielhaften, nicht einschränkenden Ausführungsform der Antriebsstrang 10 in ein elektrifiziertes Fahrzeug 60 eingebaut. Eine externe Leistungsquelle, wie etwa ein Ladegerät 64, kann zum Laden des Batteriepacks 24 verwendet werden.
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Das Ladegerät 64 der beispielhaften Ausführungsform lädt den Batteriepack 24 des elektrifizierten Fahrzeugs 60, wenn sich das elektrifizierte Fahrzeug 60 innerhalb eines Innenbereichs 66, wie etwa einer Garage, befindet. Ein drahtgebundener Ladestecker 68 koppelt das elektrifizierte Fahrzeug 60 in diesem Beispiel elektrisch an das Ladegerät 64. Andere Beispiele könnten das elektrifizierte Fahrzeug 60 drahtlos anhand des Ladegeräts 64 laden.
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Ein Ladevorgang des elektrifizierten Fahrzeugs 60 kann Wärmeenergie TE (thermal energy) erzeugen. Komponenten, wie etwa AC/DC-Umwandlungselemente oder andere Elemente des Steckers 68, des Ladegeräts 64 und des elektrifizierten Fahrzeugs 60, können während eines Ladevorgangs Wärmeenergie TE freisetzen. Die Wärmeenergie TE kann aus dem elektrifizierten Fahrzeug 60 (z. B. dem Batteriepack 24), dem Ladegerät 64 und dem drahtgebundenen Ladestecker 68 stammen. In einigen Beispielen werden zehn bis zwanzig Prozent der Energie, die zum Laden des Fahrzeugs 60 verwendet wird, als Wärmeenergie TE freigesetzt, wenn das Fahrzeug 60 unter Verwendung des drahtgebundenen Ladesteckers 68 geladen wird. Bei drahtlosem Laden kann noch mehr Wärmeenergie TE freigesetzt werden als beim Laden unter Verwendung des drahtgebundenen Ladesteckers 68.
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Das elektrifizierte Fahrzeug 60 beinhaltet ein Kommunikationsmodul 70, das ermöglicht, dass das elektrifizierte Fahrzeug 60 und ein Türbetätigungsmodul 72 miteinander kommunizieren. Die Kommunikation zwischen dem elektrifizierten Fahrzeug 60 und dem Türbetätigungsmodul 72 könnte Teil eines fahrzeugbasierten drahtlosen Steuersystems sein, wie etwa HomeLink® der Gentex Corporation, oder eines Kommunikationssystems mit Bluetooth, Wi-Fi, Visible Light Communication (VLC), Mobilfunkmodem.
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Das Türbetätigungsmodul 72 kann zusätzlich mit einem Türaktor 76 kommunizieren. Die Kommunikation zwischen dem Türbetätigungsmodul 72 und dem Türaktor 76 könnte drahtgebunden, drahtlos oder eine Kombination daraus sein. Das Türbetätigungsmodul 72 und der Türaktor 76 können in einigen Beispielen zu einer einzelnen Türöffnungsbaugruppe kombiniert sein.
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Der Türaktor 76 kann eine Tür 80 zu dem Innenbereich 66 öffnen und schließen. Der Türaktor 76 kann bewirken, dass die Tür 80 in eine vollständig offene Position, eine vollständig geschlossene Position oder eine Position zwischen der vollständig offenen und der vollständig geschlossenen Position übergeht, wie es in 2 gezeigt ist. Im Allgemeinen ist die Tür 80 eine beliebige Art von Struktur, die sich bewegen kann, um die Öffnung 84 bereitzustellen.
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Um eine Temperatur innerhalb des Innenbereichs 66 zu modulieren, kann das Türbetätigungsmodul 72 eine Anforderung R (request) an den Türaktor 76 übertragen. Als Reaktion auf die Anforderung R bewegt der Türaktor 76 die Tür in die Position aus 2, die eine Öffnung 84 bereitstellt.
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Die Öffnung 84 ermöglicht, dass sich Wärmeenergie TE aus dem Innenbereich 66 zu einem Außenbereich 88 bewegt, der sich außerhalb des Innenbereichs 66 befindet. Mindestens ein Teil der Wärmeenergie TE innerhalb des Innenbereichs 66 wird erzeugt, wenn das elektrifizierte Fahrzeug 60 innerhalb des Innenbereichs 66 geladen wird.
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In der beispielhaften Ausführungsform überträgt das Türbetätigungsmodul 72 die Anforderung R an den Türaktor 76 als Reaktion auf ein Signal S von dem elektrifizierten Fahrzeug 60. Das Signal S könnte angeben, dass das elektrifizierte Fahrzeug 60 geladen wird. Das Signal S könnte stattdessen oder zusätzlich eine Temperatur innerhalb des Innenbereichs 66 angeben.
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In einer anderen Ausführungsform überträgt das Türbetätigungsmodul 72 die Anforderung R als Reaktion auf ein Signal S von außerhalb des elektrifizierten Fahrzeugs 60, wie etwa einen Messwert von einem Sensor 96. Der Messwert von dem Sensor 96 kann dem Türbetätigungsmodul 72 Informationen über die Wärmeenergie TE innerhalb des Innenbereichs 66 bereitstellen, wie etwa eine Temperatur innerhalb des Innenbereichs 66. In einem derartigen Beispiel überträgt das Türbetätigungsmodul 72 die Anforderung R, wenn das Signal von dem Sensor 96 angibt, dass die Temperatur des Innenbereichs 66 über einen Schwellenwert angestiegen ist.
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Bei einigen Ausführungsformen kann es sein, dass der Sensor 96 nicht erforderlich ist. Derartige Ausführungsformen könnten stattdessen Wärmeenergieniveaus zum Beispiel auf Grundlage einer Ladestromstärke schätzen, mit der der Batteriepack 24 des elektrifizierten Fahrzeugs 60 anhand des Ladegeräts 64 geladen wird. Die bei verschiedenen Ladestromstärken erzeugte Wärmeenergie könnte modelliert werden und auf das Modell könnte durch das Türbetätigungsmodul 72 zugegriffen werden, um die Wärmeenergie TE innerhalb des Innenbereichs 66 zu schätzen. Das Modell kann sich in einigen Beispielen auf den Echtzeitwert der Ladestromstärke als Eingabe für einen Algorithmus stützen, der die durch den Ladevorgang erzeugte Wärmeenergie TE schätzt. Ein erstes Wärmemodell könnte verwendet werden, um die Wärmeenergie TE von dem elektrifizierten Fahrzeug 60 für eine gegebene Ladestromstärke zu schätzen. Ein zweites Wärmemodell könnte verwendet werden, um die Wärmeenergie TE für das Ladegerät 64 und den drahtgebundenen Ladestecker 68 für die gegebene Ladestromstärke zu schätzen.
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Somit kann das Türbetätigungsmodul 72 die Anforderung R automatisch als Reaktion auf eine Eingabe von dem elektrifizierten Fahrzeug 60 übertragen, die zum Beispiel angibt, dass das elektrifizierte Fahrzeug 60 als Reaktion auf eine Eingabe von dem Sensor 96 oder eine Kombination daraus geladen wird. Die Anforderung R kann in derartigen Beispielen autonom an den Türaktor 76 übertragen werden.
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Das Türbetätigungsmodul 72 kann zweckmäßige Hardware und Software zum Übertragen der Anforderung R, zum Empfangen zweckmäßiger Eingaben und zum Berechnen, ob die Anforderung R übertragen werden sollte oder nicht, beinhalten. Das Türaktormodul 72 kann zum Beispiel die Wärmediffusion aus dem Innenbereich 66 beurteilen und/oder annähern, wenn die Tür 80 geschlossen ist und wenn sich die Tür 80 in unterschiedlichen offenen Positionen befindet, um unterschiedliche Größen für die Öffnung 84 in Abhängigkeit davon bereitzustellen, wie viel Wärmeenergie TE sich aus dem Innenbereich 68 bewegen muss.
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In einigen Beispielen kann das Türbetätigungsmodul 72 stattdessen oder zusätzlich eine Autorisierung von dem Benutzer erfordern, bevor die Anforderung R an den Türaktor 76 weitergeleitet wird. Zum Beispiel kann das Türbetätigungsmodul 72, bevor das Türbetätigungsmodul 72 die Anforderung R an den Türaktor 76 überträgt, die Anforderung R automatisch an eine Benutzervorrichtung 92 übertragen. Die Benutzervorrichtung 92 kann eine Mensch-Maschine-Schnittstelle in dem Fahrzeug 60, eine intelligente Vorrichtung wie etwa ein Mobiltelefon, eine durch den Benutzer mit sich geführte Wearable-Vorrichtung oder eine andere Art von intelligenter Benutzervorrichtung beinhalten.
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Damit das Türbetätigungsmodul 72 dann die Anforderung an den Türaktor 76 überträgt, kann eine Benutzereingabe durch die Benutzervorrichtung 92 erforderlich sein. Die Benutzereingabe autorisiert das Türbetätigungsmodul 72, die Anforderung R an den Türaktor 76 weiterzuleiten. Das Türbetätigungsmodul 72 könnte zum Beispiel die Anforderung R an die Benutzervorrichtung 92 senden. Der Benutzer kann dann durch die Benutzervorrichtung 92 das Türbetätigungsmodul 72 autorisieren, die Anforderung R an den Türaktor 76 zu übertragen.
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Somit kann die Anforderung R in einigen Beispielen autonom an den Türaktor 76 gesendet werden und in anderen Beispielen muss die Anforderung R autorisiert werden, bevor sie an den Türaktor 76 weitergeleitet wird.
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In dem Beispiel aus 2 befindet sich das Türbetätigungsmodul 72 außerhalb des elektrifizierten Fahrzeugs 60. Das Türbetätigungsmodul 72 könnte in ein Kommunikationssystem für ein Gebäude, wie etwa ein Wohnhaus, das dem Innenbereich 66 zugeordnet ist, eingebaut sein. Das Türbetätigungsmodul 72 könnte sich teilweise oder vollständig innerhalb des Innenbereichs 66 befinden. Zum Beispiel könnte das Türbetätigungsmodul 72 Teil des Ladegeräts 64 sein.
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In einem anderen Beispiel könnte das Türbetätigungsmodul 72 teilweise oder vollständig in das elektrifizierte Fahrzeug 60 eingebaut sein, sodass die Anforderung R an den Türaktor 76 gesendet werden kann, ohne einen beliebigen Abschnitt des Kommunikationssystems für das Gebäude zu durchlaufen. Das Türbetätigungsmodul 72 könnte, wenn es in das elektrifizierte Fahrzeug 60 eingebaut ist, Anforderungen auf Grundlage von Informationen von dem Sensor 96, auf Grundlage des Ladestatus des elektrifizierten Fahrzeugs 60 oder beiden davon übertragen. Das Türbetätigungsmodul 72 könnte ferner, wenn es in das elektrifizierte Fahrzeug 60 eingebaut ist, erfordern, dass ein Benutzer die Übertragung der Anforderung R an den Türaktor 76 autorisiert.
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In einigen Beispielen beinhaltet die Anforderung R einen angeforderten Öffnungsbetrag für die Tür 80. Wenn das Bewegen von mehr Wärmeenergie TE durch die Öffnung 84 erforderlich ist, ist der angeforderte Öffnungsbetrag größer, sodass die Öffnung 84 größer ist. Wenn das Übertragen von weniger Wärmeenergie TE durch die Öffnung 84 erforderlich ist, ist der angeforderte Öffnungsbetrag kleiner, sodass die Öffnung 84 kleiner ist.
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In einigen Beispielen kann die Tür 80 stattdessen oder zusätzlich durch das Türbetätigungsmodul 72 gesteuert werden, um potentielle Sicherheitsprobleme zu lösen. Das Türbetätigungsmodul 72 könnte zum Beispiel die Tür 80 so einschränken, dass sie sich nicht mehr als den festgelegten Betrag öffnet. Dies könnte verhindern, dass sich die Tür 80 in eine Position bewegt, in der die Öffnung 84 groß genug ist, damit eine nicht autorisierte Person den Innenbereich 66 betreten kann.
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In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 60 Sensoren (z. B. eine Rückfahrkamera) verwenden, um die Öffnung 84 und den Umgebungsbereich zu überwachen. Als Reaktion auf eine Anwesenheit einer Person, wie etwa einer Person, die sich der Öffnung 84 von dem Außenbereich 88 aus nähert, kann das Türbetätigungsmodul 72 einen Befehl an den Türaktor 76 senden, der bewirkt, dass der Türaktor 76 die Tür 80 schließt.
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Die Sensoren könnten außerhalb des Fahrzeugs montiert sein, wie etwa Sensoren, die die Öffnung 84 und ihre Umgebungsbereiche überwachen. Die anderen Sensoren könnten zum Beispiel Hausüberwachungskameras sein. In noch anderen Beispielen könnte es sich bei den Sensoren um Sensoren für If This, Then That (IFTTT) oder ähnliche Smart-Home-Sensoren handeln, die entsprechend genutzt werden. Falls zum Beispiel ein Kamerasensor für eine Einfahrt eine Bewegung detektiert, könnte das Türbetätigungsmodul 72 in einen Sicherheitsmodus übergehen, in dem das Türbetätigungsmodul 72 dem Türaktor 76 befiehlt, die Tür 80 zu schließen.
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Das Türbetätigungsmodul 72 könnte zudem oder stattdessen die Tür 80 in zufälligen Intervallen öffnen, um zu ermöglichen, dass sich Wärmeenergie TE aus dem Innenbereich 66 bewegt. Die zufälligen Intervalle können den Versuch einer Person vereiteln, ein Muster herauszufinden, das dem Öffnen der Tür 80 zugeordnet ist.
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Das Türbetätigungsmodul 72 könnte einen Ladeplan für das Fahrzeug 60 ändern, um zum Beispiel eine Dauer des Ladevorgangs des Fahrzeugs 60 zu verlängern, um einen Betrag der Wärmeenergie TE innerhalb des Innenbereichs 66 aufgrund der Ladung zu reduzieren. Ein längerer Ladezeitraum erzeugt eine niedrigere Spitze der Wärmeenergie TE als ein kürzerer Ladezeitraum, was es erleichtern könnte, den Innenbereich 66 bei einer gewünschten Temperatur zu halten, während die Öffnung 84 bei der gewünschten Größe gehalten wird.
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Der Ladeplan könnte das Verlängern der Ladedauer beinhalten, während immer noch geplant wird, das Laden des Fahrzeugs 60 zu einem vorgegebenen voreingestellten Zeitpunkt oder auf Grundlage einer vorhergesagten Nutzung des Fahrzeugs 60 angesichts historischer Fahrtdaten abzuschließen.
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Unter Bezugnahme auf 3 und weiterer Bezugnahme auf 2 kann das Türbetätigungsmodul 72 gemäß verschiedenen Verfahren betrieben werden. Ein Ablauf eines beispielhaften Verfahrens 100 zum Übertragen von Wärmeenergie TE aus dem Innenbereich 66 beginnt bei einem Schritt 104, bei dem das Fahrzeug 60 eine Aufladung innerhalb des Innenbereichs 66 beginnt.
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Als Nächstes überwacht das Verfahren 100 bei einem Schritt 108 Bedingungen des Innenbereichs 66. Zum Beispiel könnte der Schritt 108 das Überwachen einer Temperatur des Innenbereichs unter Verwendung des Sensors 96 beinhalten.
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Bei einem Schritt 112 überwacht das Verfahren 100 Bedingungen des Außenbereichs 88. Die überwachten Bedingungen des Außenbereichs 88 können aktuelle Wetterdaten, vorhergesagte Wetterdaten, historische Wetterdaten oder eine Kombination daraus beinhalten. Es können verschiedene Quellen zum Bereitstellen der Bedingungsinformationen verwendet werden, einschließlich cloudbasierter Datenbanken, die durch Wetterdienste aktualisiert werden. Der Schritt 112 kann in einigen Beispielen eine Umgebungstemperatur des Außenbereichs 88 und eine vorhergesagte Umgebungstemperatur des Außenbereichs 88 zu einem zukünftigen Zeitpunkt bestimmen. In einigen Beispielen speichern das Fahrzeug 60, das Türbetätigungsmodul oder beide ein Protokoll der Temperaturen des Außenbereichs 88. Durchschnittliche Temperaturwerte für eine zweckmäßige Jahres- und Tageszeit könnten zudem zum Beispiel von einem cloudbasierten Wetterdienst erlangt werden.
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Als Nächstes beurteilt das Verfahren 100 bei einem Schritt 116, ob eine Temperatur des Innenbereichs 66 zugenommen hat. Falls nicht, geht das Verfahren 100 zu einem Schritt 120 über, bei dem beurteilt wird, ob ein Ladezyklus für das Fahrzeug 60 beendet ist. Falls nicht, kehrt das Verfahren 100 zu Schritt 108 zurück, bei dem die Temperatur des Innenbereichs 66 weiterhin überwacht wird.
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Falls beim Schritt 120 der Ladezyklus beendet ist, geht das Verfahren 100 vom Schritt 120 zu einem Schritt 122 über, bei dem, falls erforderlich, ein Befehl an den Türaktor 76 übertragen wird, der bewirkt, dass der Türaktor 76 die Tür 80 schließt.
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Unter Rückkehr zum Schritt 116 geht das Verfahren 100, falls die Temperatur des Innenbereichs 66 zugenommen hat, zum Schritt 124 über, bei dem unter Verwendung der überwachten Temperatur des Innenbereichs 66 vom Schritt 108 und der Umgebungstemperatur des Außenbereichs 88 vom Schritt 112 beurteilt wird, ob die Umgebungstemperatur des Außenbereichs 88 niedriger als eine Temperatur des Innenbereichs 66 ist. Falls ja, schreitet das Verfahren 100 zu einem Schritt 128 fort. Falls nicht, schreitet das Verfahren 100 zum Schritt 132 fort.
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Beim Schritt 128 bestimmt das Verfahren 100 eine Temperaturanstiegsrate innerhalb des Innenbereichs 66. Die Temperaturanstiegsrate kann auf Grundlage von Daten zu vergangenen Ladezyklen, der aktuellen überwachten Temperaturanstiegsrate beurteilt werden.
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Verschiedene Datenquellen können beurteilt werden, um die Temperaturanstiegsrate beim Schritt 128 innerhalb des Innenbereichs 66 zu bestimmen, einschließlich Daten von dem Sensor 96.
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Das Türbetätigungsmodul 72 kann sich zum Beispiel auf Messungen vergangener Temperaturen innerhalb des Innenbereichs 66 beziehen, als das Fahrzeug 60 zuvor geladen wurde. Das Türbetätigungsmodul 72 kann in einigen Beispielen sogar eine thermisch wirksame Masse des Innenbereichs 66 schätzen, um die Beurteilung der Rate, mit der die Temperatur ansteigt, zu verfeinern. Das Türbetätigungsmodul 72 kann dann beurteilen, wann eine Temperaturreduzierung innerhalb des Innenbereichs 66 erforderlich ist, und in einigen Beispielen, wie stark eine Temperaturreduzierung erforderlich ist.
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Bei einem Schritt 132 beurteilt das Verfahren 100, ob der Temperaturanstieg innerhalb des Innenbereichs 66 eine Schwellentemperatur vor dem Ende des Ladezyklus überschreiten wird. Eine Temperatur über der Schwellentemperatur kann eine Temperatur sein, die einen unerwünschten Betrag der Wärmeenergie TE innerhalb des Innenbereichs 66 darstellt.
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Falls der Temperaturanstieg innerhalb des Innenbereichs 66 eine Schwellentemperatur nicht vor dem Ende des Ladezyklus überschreiten wird, geht das Verfahren 100 vom Schritt 132 zum Schritt 120 über.
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Falls der Temperaturanstieg innerhalb des Innenbereichs 66 beim Schritt 132 eine Schwellentemperatur vor dem Ende des Ladezyklus überschreiten wird, geht das Verfahren 100 zu einem Schritt 136 über, bei dem die Anforderung R zum Öffnen der Tür 80 übertragen wird.
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Das bedeutet, wenn bestimmt wird, dass eine Reduzierung der Temperatur des Innenbereichs 66 erforderlich ist, kann das Türbetätigungsmodul 72 die Anforderung zum Öffnen der Tür 80 zu dem Innenbereich 66 übertragen. Das Öffnen der Tür 80 ermöglicht, dass sich Wärmeenergie TE durch die Öffnung 84 aus dem Innenbereich 66 zu dem Außenbereich 88 bewegt. Ein Betrag, um den die Tür 80 geöffnet ist, kann variiert werden, um eine Größe der Öffnung 84 zu variieren. Eine größere Öffnung würde ermöglichen, dass sich mehr Wärmeenergie TE aus dem Innenbereich 66 zu dem Außenbereich 88 bewegt als eine kleinere Öffnung. Eine größere Öffnung erleichtert dadurch eine schnellere Abkühlung des Innenbereichs 66 als eine kleinere Öffnung.
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Unter Bezugnahme auf 4 und 5 und weiterer Bezugnahme auf 2 ist ein Beispiel für die Tür 80 ein Garagentor 80A und ein Beispiel für den Innenbereich 66 eine Garage 66A. Das Türbetätigungsmodul 72 aus der Ausführungsform in 4 und 5 kann in das Fahrzeug 60 eingebaut sein, das innerhalb des Innenbereichs 66A geladen wird. Das Türbetätigungsmodul 72 kann eine Anforderung zum Öffnen des Garagentors 80A aus einer vollständig geschlossenen Position (4) in eine offene Position (5) gemäß dem Verfahren aus 3 übertragen.
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Die offene Position aus 5 ist keine vollständig offene Position für das Garagentor 80A. Das bedeutet, aus der Position des Garagentors 80A in 5 könnte das Garagentor 80A noch weiter angehoben werden, um eine Öffnung bereitzustellen, die größer als die Öffnung 84A in 5 ist.
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Eine Größe der Öffnung 84 kann eingestellt werden, indem geändert wird, wie hoch das Garagentor 80A angehoben wird. In einigen Beispielen ist die Höhe, auf die das Garagentor 80A als Reaktion auf eine Anforderung von dem Türbetätigungsmodul 72 angehoben wird, auf Grundlage eines vorgefertigten Wörterbuchs für eine durchschnittliche Garage auf Grundlage eines Satzes vorheriger Experimente und der gegenwärtigen Bedingungen und Ladepläne für das Fahrzeug 60 vorprogrammiert. Falls zum Beispiel mehr Kühlung des Innenbereichs 66A erforderlich ist, kann die zum Öffnen des Garagentors 80A übertragene Anforderung bewirken, dass sich das Garagentor 84A auf eine festgelegte Höhe öffnet, die größer als eine festgelegte Höhe ist, falls weniger Kühlung erforderlich wäre.
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In einigen Beispielen könnte eine Kamera des Fahrzeugs 60 verwendet werden, um eine Größe der Öffnung 84A zu überwachen. Die Anforderung R könnte kontinuierlich verfeinert werden, um eine Größe der Öffnung 84A auf Grundlage einer Größe der Öffnung 84A zu ändern, die durch die Kamera des Fahrzeugs 60 detektiert wird.
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Die Kamera des Fahrzeugs 60 oder andere Vorrichtungen des Fahrzeugs 60 könnten stattdessen oder zusätzlich verwendet werden, um eine volumetrische Schätzung der Größe des Innenbereichs 66A bereitzustellen, was unter anderem das Berechnen einer Rate erleichtern kann, mit der eine Temperatur des Innenbereichs 66A zunehmen wird, wenn das Fahrzeug 60 geladen wird. Eine Garage mit kleinerem Volumen heizt sich zum Beispiel schneller auf als eine größere Garage. In einem anderen Beispiel stellt ein Benutzer eine Eingabe an das Türbetätigungsmodul 72 bereit, die das geschätzte Volumen der Garage 66A angibt.
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Das Türbetätigungsmodul 72 könnte auf Grundlage vergangener Aufladungen des elektrifizierten Fahrzeugs 60 und zugeordneter überwachter Temperaturen des Innenbereichs 66A eine effektive thermisch wirksame Masse der Garage 66A schätzen und infolgedessen die Wärmediffusion der Garage 66A beurteilen. Die Schätzung kann in einigen Beispielen eine numerische Schätzung dafür bereitstellen, wie schnell eine Temperatur des Innenbereichs 66 aufgrund des Ladevorgangs des Fahrzeugs 60 zunehmen wird und wie lange dieser Temperaturanstieg dauert, bevor die Wärmeenergie TE abgeleitet wird. Die Zeit kann eine Zeit beinhalten, die erforderlich ist, um die Temperatur des Innenbereichs 66A mit einer Temperatur des Außenbereichs 88 nach einer Aufladung des Fahrzeugs 60 auszugleichen.
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Das Türbetätigungsmodul 72 könnte in einigen Beispielen eine Art Proportional-Integral-Differential-Steuerung (PID-Steuerung) verwenden, die auf Informationen beruht, die von Temperatursensoren außerhalb des Fahrzeugs 60 empfangen werden, wie etwa dem Sensor 96 aus 2. Die Steuerung kann ferner auf einer gewünschten Temperatur für die Garage 66A beruhen und darauf, wie sich verschiedene Größen der Öffnungen 84 auf eine Temperatur der Garage 66A auswirken.
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Historische Informationen, die Ladevorgängen des Fahrzeugs 60 anhand des Ladegeräts 64 zugeordnet sind, und die zugeordneten Temperaturanstiege können verwendet werden, um Einstellungen innerhalb des Türbetätigungsmoduls 72 zu optimieren, um die Leistung zu optimieren und die Umgebung der Garage 66A (z. B. thermisch wirksame Masse, Wärmediffusion) zu verstehen.
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Daten zu vergangenen Straßenfahrten könnten ebenfalls in dem Fahrzeug 60 gespeichert sein und verwendet werden, um diese Art Steuerung zu verbessern. Die Daten zu vergangenen Straßenfahrten können durch das Fahrzeug 60 gemessene Temperaturen des Außenbereichs 88, Umgebungsbeleuchtung, Detektion von Windböen von einer Fahrdynamiksteuerung usw. beinhalten.
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Das Türbetätigungsmodul 72 kann diese Eigenschaften verwenden, um die Vorhersagefähigkeit des Türbetätigungsmoduls 72 zu erleichtern. Unter anderem können diese Eigenschaften die Fähigkeit des Türbetätigungsmoduls 72 erleichtern, einen Betrag vorherzusagen, um den eine Temperatur der Garage 66A als Reaktion auf das Öffnen des Garagentors 80A um einen bestimmten Betrag reduziert wird.
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Sensoren des Fahrzeugs 60 können verwendet werden, um zwischen unterschiedlichen Garagen und anderen Innenbereichen, in denen das Fahrzeug 60 geladen wird, zu unterscheiden. Die Sensoren an dem Fahrzeug 60 könnten, wie zuvor beschrieben, zudem eine Öffnungsgröße detektieren, die der Öffnung des Garagentors 80A zugeordnet ist.
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In einigen Beispielen kann das Türbetätigungsmodul 72 mit Hausautomationssystemen wie etwa intelligenten elektrischen Verbrauchszählern, Heizung, Lüftung und Klimatisierung (HLK), Garagenabluftventilatoren usw. kommunizieren und diese steuern, um die Leistung und Fähigkeit des Türbetätigungsmoduls 72 weiter zu verbessern, um einen Betrag der Wärmeenergie TE innerhalb der Garage 66A zu reduzieren.
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Wenn zum Beispiel der Außenbereich 88 sehr kalt ist, könnte Wärme, die beim Laden des Fahrzeugs 60 erzeugt wird, dazu verwendet werden, einen Wohnbereich 98 eines Hauses, das die Garage 66A aufweist, zu heizen. In einem derartigen Beispiel kann die während eines Ladevorgangs erzeugte Wärmeenergie TE zum Heizen des Wohnbereichs 98 vorteilhaft sein.
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Während das Fahrzeug 60 in einigen Beispielen schätzen könnte, ob die während eines Ladevorgangs erzeugte Wärmeenergie TE für den Wohnbereich 98 vorteilhaft ist, würde Kommunikation zwischen dem Türbetätigungsmodul 72 und zum Beispiel einem HLK-System des Hauses, das den Wohnbereich 98 aufweist, ermöglichen, dass das Türbetätigungsmodul 72 die Haustemperatur und die aktuelle Funktionsweise seines HLK-Systems weiter beurteilt.
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Das Fahrzeug 60 kann in einigen Beispielen dazu in der Lage sein, zum Beispiel über V2X mit anderen Fahrzeugen, wie etwa einem Fahrzeug 60A innerhalb der Garage 66A, zu kommunizieren. Das Fahrzeug 60 könnte mit dem Fahrzeug 60A kommunizieren, um Ladepläne und die Steuerung des Garagentors 80A zu koordinieren, um die Niveaus der Wärmeenergie TE innerhalb des Innenbereichs 66 zu optimieren.
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Zum Beispiel kann unter Bezugnahme auf 6A und 6B die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 60 und 60A den Ladevorgang des Fahrzeugs 60, 60A so koordinieren, dass er derart gestaffelt wird, dass der Ladevorgang des ersten Fahrzeugs 60 im Wesentlichen abgeschlossen ist, wenn das Fahrzeug 60A lädt. In diesem Beispiel wird das Fahrzeug 60 über einen drahtgebundenen Ladestecker geladen und das Fahrzeug 60A drahtlos geladen.
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Während sowohl des Ladevorgangs des Fahrzeugs 60 als auch des Fahrzeugs 60A kann das Garagentor 80A offen sein, wie in 6B gezeigt. Ein Temperaturanstieg innerhalb der Garage 66A ist geringer, wenn das Garagentor 80A geöffnet ist und wenn die Fahrzeuge 60, 60A im Wesentlichen nacheinander geladen werden, als in dem Fall, dass die Fahrzeuge 60, 60A im Wesentlichen gleichzeitig geladen werden.
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Merkmale der offenbarten Beispiele beinhalten ein Verfahren zum Vorhersagen und Reagieren auf Wärmeenergie innerhalb eines Innenbereichs, wobei ein Teil der Wärmeenergie beim Laden eines Fahrzeugs erzeugt wird. Die Aussagen können dabei helfen, zu bestimmen, ob das Öffnen einer Tür zu dem Innenbereich vorteilhaft wäre. In einer Ausführungsform koordiniert ein Verfahren ein Garagentor, andere Heimsysteme und andere nebeneinander geparkte Fahrzeuge innerhalb des Innenbereichs, um einen optimalen koordinierten Ladeplan und eine Garagentoröffnungssteuerung zu bestimmen.
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In einer anderen beispielhaften nicht einschränkenden Ausführungsform kann das Verfahren einen Ladeplan, eine Garagentoröffnungsgröße und ein Öffnen und Schließen des Garagentors aus Sicherheitsgründen über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle in dem Fahrzeug oder eine intelligente Vorrichtung der Benutzer steuern.
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Die vorstehende Beschreibung ist eher beispielhafter als einschränkender Natur. Für den Fachmann können Variationen und Modifikationen der offenbarten Beispiele ersichtlich werden, die nicht zwangsläufig vom Wesen dieser Offenbarung abweichen. Somit kann der Umfang des Rechtsschutzes, der dieser Offenbarung zuteilwird, lediglich durch Lektüre der folgenden Patentansprüche bestimmt werden.