DE102019131379A1

DE102019131379A1 - Integriertes vehicle-to-home-energieverwaltungssystem

Info

Publication number: DE102019131379A1
Application number: DE102019131379.1A
Authority: DE
Inventors: Christopher W. Bell
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-11-21
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2020-05-28
Also published as: CN111204255A; US10938211B2; US20200161859A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung sieht ein integriertes Vehicle-To-Home-Energieverwaltungssystem vor. Ein Fahrzeug umfasst ein mit einem Stromnetz koppelbares Stromsystem. Eine Steuerung ist konfiguriert, um mit Geräten zu kommunizieren, die an das Stromsystem angeschlossen sind, und programmiert, um die Geräte dahingehend zu betreiben, um zu verhindern, dass der Strombedarf der Geräte einen Spitzenbetriebsstrom des Stromsystems überschreitet, und um den Strombedarf auszugleichen, um zu verhindern, dass der Nennstromwert des Stromsystems für mehr als eine vorbestimmte Zeit überschritten wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Anmeldung betrifft im Allgemeinen ein System zum Verwalten der Energieübertragung zwischen einem Haus und einem Fahrzeug.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Haushaltsgeräte mit Netzwerk-Ausstattung sind in Privathaushalten immer häufiger anzutreffen. Verbundene Geräte ermöglichen erweiterte Funktionen und eine verbesserte Steuerung. Der Fernzugriff zum Aktivieren und Deaktivieren von Funktionen und zum Empfangen des Betriebsstatus bietet Verbrauchern beispielsweise Vorteile. Elektrifizierte Fahrzeuge werden auch immer breiter verfügbar. Elektrifizierte Fahrzeuge können an dasselbe Haushaltsstromnetz wie die Geräte angeschlossen werden. Darüber hinaus können in einigen Fällen elektrifizierte Fahrzeuge zur Stromversorgung des Haushaltsnetzes verwendet werden.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeug umfasst ein mit einem Stromnetz koppelbares Stromsystem. Das Fahrzeug umfasst eine Steuerung, die konfiguriert ist, um mit Geräten zu kommunizieren, die an das Stromnetz angeschlossen und programmiert sind, in Reaktion darauf, dass das Stromnetz einen Strom liefert und eines der Geräte eine Änderung des Strombedarfs anfordert, für den vorhergesagt wird, dass der Strom eine Spitzenstromgrenze des Stromsystems überschreitet, die Geräte so zu betreiben, dass der Strom die Spitzenstromgrenze nicht überschreitet. Jedem der Geräte kann eine Prioritätsstufe zugeordnet sein. Die Steuerung kann zudem so programmiert sein, dass sie die Geräte so betreibt, dass die Aktivierung des einen Gerätes verzögert wird, bis der vorhergesagte Strombedarf geringer ist als die Spitzenstromgrenze, und zwar in Reaktion darauf, dass das eine der Geräte eine Prioritätsstufe aufweist, das geringer ist als bei anderen Geräten. Die Steuerung kann zudem so programmiert sein, dass sie in Reaktion darauf, dass das eine der Geräte eine Prioritätsstufe aufweist, die eine Prioritätsstufe eines ersten Gerätes überschreitet, den Strom für das erste Gerät reduziert, bevor das eine der Geräte aktiviert wird. Die Steuerung kann zudem so programmiert sein, dass sie in Reaktion darauf, dass das eine der Geräte eine Prioritätsstufe aufweist, die eine Prioritätsstufe eines ersten Gerätes überschreitet, den Betrieb des ersten Gerätes unterbricht, bevor sie das eine der Geräte aktiviert. Die Steuerung kann zudem so programmiert sein, dass sie in Reaktion darauf, dass eines der Geräte eine Änderung des Strombedarfs anfordert, von der vorhergesagt wird, dass der Strom dadurch einen Nennstromwert des Stromsystems überschreitet, den Betrieb der Geräte so plant, dass verhindert wird, dass der Strom den Nennstromwert für mehr als eine vorbestimmte Zeit überschreitet. Die Steuerung kann zudem so programmiert sein, dass sie in Reaktion darauf, dass mehr als ein Gerät eine Änderung des Strombedarfs aufgrund eines Einschaltstroms von jedem der mehr als einen Geräte innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums anfordern, den Betrieb von den mehr als einen der Geräte nacheinander abwickelt, um den Strombedarf auszugleichen, so dass nur eines der Geräte innerhalb des vorbestimmten Zeitraums einen entsprechenden Einschaltstrom benötigt. Die Steuerung kann zudem so programmiert sein, dass sie einen oder mehrere Parameter empfängt, die auf die Betriebsleistungsanforderungen für die Geräte, den Einschaltstrom für jedes der Geräte, eine vorhergesagte Laufzeit für jedes der Geräte, einen Arbeitszyklus der Geräte und ein Lastprofil für jedes der Geräte hindeuten. Das Stromsystem kann eine Traktionsbatterie und einen Motor enthalten, der mit einer elektrischen Maschine gekoppelt ist. Die Steuerung kann zudem so programmiert sein, dass sie in Reaktion auf einen Strombedarf von den Geräten, der eine Strommenge überschreitet, die von der Traktionsbatterie bereitgestellt werden kann, den Motor und die elektrische Maschine betreibt, um Strom zu erzeugen, um den Strombedarf zu erfüllen. Die Steuerung kann zudem so programmiert sein, dass sie in Reaktion auf das Erkennen, dass das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum mit einer steuerbaren Tür abgestellt ist, anfordert, dass die steuerbare Tür geöffnet wird, während der Motor läuft.
Ein Verfahren umfasst das Betreiben eines mit einem Stromnetz gekoppelten Fahrzeugstromsystems, um mit dem Stromnetz gekoppelte Geräte mit Strom zu versorgen. Das Verfahren umfasst das Sequenzieren der Aktivierung der Geräte durch eine Steuerung, um zu verhindern, dass der Strom eine Spitzenstromgrenze des Fahrzeugstromsystems überschreitet, und um zu verhindern, dass der Strom einen Nennstromwert des Fahrzeugstromsystems für mehr als eine vorbestimmte Zeit überschreitet.
Das Verfahren kann zudem das Bewirken einer Verringerung des Strombedarfs eines ersten Gerätes durch die Steuerung in Reaktion darauf umfassen, dass ein zweites Gerät einen Anstieg des Stroms anfordert, von dem vorhergesagt wird, dass der Strom die Spitzenstromgrenze überschreitet, wobei das zweite Gerät eine höhere Prioritätsstufe aufweist als das erste Gerät. Das Verfahren kann zudem das Aktivieren des ersten Gerätes und des zweiten Gerätes in Reaktion darauf, dass ein erstes Gerät und ein zweites Gerät eine Aktivierung in demselben Zeitraum anfordern, durch die Steuerung umfassen, so dass das erste Gerät aktiviert wird, wenn ein Einschaltstrom des zweiten Gerätes aufgebraucht ist, wobei das zweite Gerät eine höhere Prioritätsstufe aufweist als das erste Gerät. Das Verfahren kann zudem das Sequenzieren des Betriebs der Geräte durch die Steuerung umfassen, um Zeiträume zu minimieren, in denen der Strom zwischen einem Nennstromwert des Fahrzeugstromsystems und der Spitzenstromgrenze liegt. Das Verfahren kann zudem das Unterbrechen des Strombedarfs eines ersten Gerätes durch die Steuerung in Reaktion darauf umfassen, dass ein zweites Gerät eine Aktivierung anfordert, für die vorhergesagt wird, dass der Strom einen Nennstromwert des Fahrzeugstromsystems länger als eine vorbestimmte Zeit überschreitet, wobei das zweite Gerät eine höhere Prioritätsstufe als das erste Gerät aufweist. Das Verfahren kann zudem das Betreiben der Geräte durch die Steuerung umfassen, um einen Spitzenstrombedarf zu minimieren.
Ein Fahrzeugstromsystem umfasst Stromquellen, die an ein Stromnetz angeschlossen werden können, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um mit Geräten zu kommunizieren, die an das Stromnetz angeschlossen sind, und, in Reaktion darauf, dass die Stromquellen den Geräten Strom zuführen und eines der Geräte eine Änderung des Strombedarfs anfordert, von der vorhergesagt wird, dass der Strom eine Stromgrenze der Stromquellen überschreitet, den Betrieb der Geräte zu planen, um zu verhindern, dass der Strom die Stromgrenze überschreitet.
Das Fahrzeugstromsystem kann zudem eine Traktionsbatterie umfassen, die mit einer elektrischen Maschine gekoppelt ist, die von einem Motor antreibbar ist. Die Steuerung kann zudem so programmiert sein, dass sie in Reaktion darauf, dass die elektrische Maschine betrieben wird, um das Stromnetz mit Strom zu versorgen, und eines der Geräte, das eine Änderung des Strombedarfs anfordert, die Geräte betätigt, um zu verhindern, dass der Strom eine Spitzenstromgrenze der Traktionsbatterie und die elektrischen Maschine überschreitet. Die Steuerung kann zudem so programmiert sein, dass sie in Reaktion darauf, dass das eine der Geräte eine Änderung des Strombedarfs anfordert, für die vorhergesagt wird, dass der Strom für eine vorbestimmte Zeit einen Nennnennstromwert der Stromquellen überschreitet, den Betrieb der Geräte plant, um zu verhindern, dass der Strom den Nennnennstromwert für länger als die vorbestimmte Zeit überschreitet.
Die Steuerung kann zudem so programmiert sein, dass sie in Reaktion auf die Änderung des Strombedarfs, der eine Stromgrenze einer Traktionsbatterie überschreitet, während der Motor ausgeschaltet ist, den Motor startet, um die elektrische Maschine anzutreiben, und die elektrische Maschine anweist, den Strombedarf zu decken.
Die Steuerung kann zudem so programmiert sein, dass sie in Reaktion auf das Erkennen, dass sich das Fahrzeugstromsystem in einem geschlossenen Raum mit einer steuerbaren Tür befindet, anfordert, dass die steuerbare Tür geöffnet wird, während der Motor läuft.
Figurenliste

1 stellt eine mögliche Konfiguration für ein elektrifiziertes Fahrzeug dar.
2 zeigt eine mögliche Konfiguration für ein elektrifiziertes Fahrzeug, das ein Fahrzeugstromsystem umfasst, das mit einem Haushaltsstromnetz verbunden ist.
3 zeigt ein Diagramm eines möglichen angeforderten Strombedarfs von Haushaltsverbrauchern.
4 zeigt ein Diagramm einer möglichen Reaktion auf die angeforderten Strombedarfe.
5 zeigt ein Flussdiagramm für einen möglichen Satz von Schritten für ein Fahrzeugstromsystem, das mit einem Stromnetz verbunden ist.
6 zeigt ein Flussdiagramm für einen möglichen Satz von Schritten zum Erfüllen eines Strombedarfs auf Grundlage der Priorität der Haushaltsverbraucher.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der vorliegenden Schrift sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind in der vorliegenden Schrift offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Der Durchschnittsfachmann versteht, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen dargestellter Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für übliche Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Elektrifizierte Fahrzeuge können verwendet werden, um externe Vorrichtungen und Stromnetze mit Strom zu versorgen. Das in der vorliegenden Schrift beschriebene System verbessert den Betrieb des Fahrzeugstromsystems zum Versorgen eines Haushaltsstromnetzes mit Strom. Das System verwaltet das Stromsystem und die Geräte, um das Haus mit Strom zu versorgen. Ein Vorteil des offenbarten Systems besteht darin, dass das Haus von einem Fahrzeugstromsystem versorgt werden kann, das nicht für das Übertragen von transienten Spitzenstromlasten von dem Haus ausgelegt ist. Das System verwaltet aktiv die Haushaltsverbraucher, um zu verhindern, dass die Grenzen des Fahrzeugstromsystems überschritten werden.
1 zeigt ein elektrifiziertes Fahrzeug 112, das als Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (Plug-in Hybrid Electric Vehicle - PHEV) bezeichnet werden kann. Ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug 112 kann eine oder mehrere elektrische Maschinen 114 umfassen, die mechanisch an ein Getriebe oder ein Hybridgetriebe 116 gekoppelt sind. Die elektrischen Maschinen 114 können dazu in der Lage sein, als Elektromotor und als Generator betrieben zu werden. Zusätzlich ist das Hybridgetriebe 116 mechanisch an einen Motor 118 gekoppelt. Das Hybridgetriebe 116 kann mechanisch an ein Differential 162 gekoppelt sein, das dazu konfiguriert ist, die Drehzahl der Antriebswellen 120 einzustellen, die mechanisch an die Antriebsräder 122 des Fahrzeugs 112 gekoppelt sind. Die Antriebswellen 120 können als die Antriebsachse bezeichnet werden. In einigen Konfigurationen kann eine Kupplung zwischen dem Hybridgetriebe 116 und dem Differential 162 angeordnet sein. Die elektrischen Maschinen 114 können eine Antriebs- und Verzögerungsfähigkeit bereitstellen, wenn der Motor 118 an- oder ausgeschaltet ist. Die elektrischen Maschinen 114 können außerdem als Generatoren fungieren und können Vorteile in Bezug auf die Kraftstoffeffizienz bereitstellen, indem Energie zurückgewonnen wird, die normalerweise in einem Reibungsbremssystem als Wärme verloren gehen würde. Die elektrischen Maschinen 114 können zudem Fahrzeugemissionen reduzieren, indem sie es ermöglichen, dass der Motor 118 bei effizienteren Drehzahlen betrieben wird, und es ermöglichen, dass das elektrifizierte Fahrzeug 112 im Elektromodus betrieben wird, wobei der Motor 118 bei bestimmten Bedingungen ausgeschaltet ist. Bei einem elektrifizierten Fahrzeug 112 kann es sich außerdem um ein Batterieelektrofahrzeug (battery electric vehicle - BEV) handeln. In einer BEV-Konfiguration kann der Motor 118 nicht vorhanden sein.
Ein Batteriepack oder eine Traktionsbatterie 124 speichert Energie, die von den elektrischen Maschinen 114 verwendet werden kann. Die Traktionsbatterie 124 kann einen Hochspannungsgleichstromausgang (Direct Current - DC) bereitstellen. Ein Schützmodul 142 kann ein oder mehrere Schütze beinhalten, die dazu konfiguriert sind, die Traktionsbatterie 124 von einem Hochspannungsbus 152 zu isolieren, wenn dieser geöffnet ist, und die Traktionsbatterie 124 mit dem Hochspannungsbus 152 zu verbinden, wenn dieser geschlossen ist. Der Hochspannungsbus 152 kann Leistungs- und Rückleiter zum Transportieren von Strom über den Hochspannungsbus 152 beinhalten. Das Schützmodul 142 kann in die Traktionsbatterie 124 integriert sein. Ein oder mehrere Leistungselektronikmodule 126 können elektrisch an den Hochspannungsbus 152 gekoppelt sein. Die Leistungselektronikmodule 126 sind zudem elektrisch an die elektrischen Maschinen 114 gekoppelt und stellen die Fähigkeit bereit, Energie bidirektional zwischen der Traktionsbatterie 124 und den elektrischen Maschinen 114 zu übertragen. Beispielsweise kann eine Traktionsbatterie 124 eine DC-Spannung bereitstellen, während die elektrischen Maschinen 114 mit einem Dreiphasenwechselstrom (three-phase alternating current - Dreiphasen-AC) betrieben werden können, um zu funktionieren. Das Leistungselektronikmodul 126 kann die DC-Spannung in einen Dreiphasen-AC-Strom umwandeln, um die elektrischen Maschinen 114 zu betreiben. In einem Regenerationsmodus kann das Leistungselektronikmodul 126 den Dreiphasen-AC-Strom von den elektrischen Maschinen 114, die als Generatoren fungieren, in die DC-Spannung umwandeln, die mit der Traktionsbatterie 124 kompatibel ist.
Neben dem Bereitstellen von Antriebsenergie kann die Traktionsbatterie 124 auch für andere elektrische Fahrzeugsysteme Energie bereitstellen. Das Fahrzeug 112 kann ein DC/DC-Wandlermodul 128 beinhalten, das den Hochspannungs-DC-Ausgang des Hochspannungsbusses 152 in einen Niederspannungs-DC-Pegel eines Niederspannungsbusses 154 umwandelt, der mit Niederspannungslasten 156 kompatibel ist. Ein Ausgang des DC/DC-Wandlermoduls 128 kann elektrisch an eine Hilfsbatterie 130 (z. B. eine 12V-Batterie) gekoppelt sein, um die Hilfsbatterie 130 zu laden. Die Niederspannungslasten 156 können über den Niederspannungsbus 154 elektrisch an die Hilfsbatterie 130 gekoppelt sein. Eine oder mehrere elektrische Hochspannungslasten 146 können an den Hochspannungsbus 152 gekoppelt sein. Die elektrischen Hochspannungslasten 146 können eine verbundene Steuerung aufweisen, die die elektrischen Hochspannungslasten 146 gegebenenfalls betreibt und steuert. Beispiele für elektrische Hochspannungslasten 146 können ein Gebläse, ein elektrisches Heizelement und/oder ein Klimakompressor sein.
Das elektrifizierte Fahrzeug 112 kann dazu konfiguriert sein, die Traktionsbatterie 124 über eine externe Stromquelle 136 wiederaufzuladen. Bei der externen Stromquelle 136 kann es sich um eine Verbindung mit einer Steckdose handeln. Die externe Stromquelle 136 kann elektrisch an eine Ladestation oder eine Versorgungsausrüstung für Elektrofahrzeuge (electric vehicle supply equipment - EVSE) 138 gekoppelt sein. Die externe Stromquelle 136 kann ein elektrisches Stromverteilungsnetz sein, wie es von einem Stromversorgungsunternehmen bereitgestellt wird. Die EVSE 138 kann Schaltungen und Steuerungen zum Regulieren und Verwalten der Übertragung von Energie zwischen der Stromquelle 136 und dem Fahrzeug 112 bereitstellen. Die externe Stromquelle 136 kann der EVSE 138 elektrische Leistung als DC oder AC bereitstellen. Die EVSE 138 kann einen Ladestecker 140 zum Koppeln an einen Ladeanschluss 134 des Fahrzeugs 112 aufweisen. Bei dem Ladeanschluss 134 kann es sich um eine beliebige Art von Anschluss handeln, die dazu konfiguriert ist, Strom von der EVSE 138 an das Fahrzeug 112 zu übertragen. Der Ladeanschluss 134 kann elektrisch an ein fahrzeuginternes Stromumwandlungsmodul oder Ladegerät 132 gekoppelt sein. Das Ladegerät 132 kann den Strom konditionieren, der aus der EVSE 138 zugeführt wird, um der Traktionsbatterie 124 und dem Hochspannungsbus 152 die ordnungsgemäßen Spannungs- und Strompegel bereitzustellen. Das Ladegerät 132 kann mit dem EVSE 138 eine Schnittstelle bilden, um die Abgabe von Strom an das Fahrzeug 112 zu koordinieren. Der EVSE-Stecker 140 kann Anschlussstifte aufweisen, die mit entsprechenden Aussparungen des Ladeanschlusses 134 zusammenpassen. Alternativ können verschiedene Komponenten, die als elektrisch gekoppelt oder verbunden beschrieben sind, Strom unter Verwendung einer drahtlosen induktiven Kopplung übertragen.
Die Komponenten des Fahrzeugs 112 können ein Fahrzeugstromsystem umfassen. Das Fahrzeugstromsystem kann jene Komponenten enthalten, die verwendet werden können, um ein externes Stromnetz mit Strom zu versorgen. Beispielsweise kann das Fahrzeugstromsystem den Motor 118, die elektrischen Maschinen 114, das Leistungselektronikmodul 126, die Traktionsbatterie 124, das Stromumwandlungsmodul 132 und jegliche Verbindungskomponenten enthalten. Das Fahrzeug 112 kann zudem konfiguriert sein, um externe Geräte über den Ladeanschluss 134 mit Strom zu versorgen. In diesem Betriebsmodus kann das Fahrzeugstromsystem das externe Stromnetz über die EVSE 138 mit Strom versorgen. Das Fahrzeugstromsystem kann Strom von der Traktionsbatterie 124 liefern. Das Fahrzeugstromsystem kann auch Strom von der als Generator arbeitenden und von der Maschine 118 angetriebenen elektrischen Maschine 114 liefern.
Eine Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system controller - VSC) 148 kann vorhanden sein, um den Betrieb der verschiedenen Komponenten abzustimmen. Beispielsweise kann die Steuerung 148 den Betrieb des Fahrzeugstromsystems verwalten. Es ist zu beachten, dass Vorgänge und Verfahren, die in der vorliegenden Schrift beschrieben sind, in einer oder mehreren Steuerungen umgesetzt sein können. Die Umsetzung von Merkmalen, die derart beschrieben sein können, dass sie durch eine bestimmte Steuerung umgesetzt sind, ist nicht unbedingt auf die Umsetzung durch diese bestimmte Steuerung begrenzt. Die Funktionen können unter mehreren Steuerungen, die über das Fahrzeugnetzwerk kommunizieren, aufgeteilt werden.
Das elektrifizierte Fahrzeug 112 kann eine oder mehrere Radbremsen 144 umfassen, die bereitgestellt sein können, um das Fahrzeug 112 abzubremsen und eine Bewegung des Fahrzeugs 112 zu verhindern. Die Radbremsen 144 können hydraulisch betätigt, elektrisch betätigt oder eine Kombination daraus sein. Die Radbremsen 144 können Teil eines Bremssystems 150 sein. Das Bremssystem 150 kann andere Komponenten zum Betreiben der Radbremsen 144 umfassen. Der Einfachheit halber stellt die Figur eine einzige Verbindung zwischen dem Bremssystem 150 und einer der Radbremsen 144 dar. Eine Verbindung zwischen dem Bremssystem 150 und den anderen Radbremsen 144 ist impliziert. Das Bremssystem 150 kann eine Steuerung zum Überwachen und Abstimmen des Bremssystems 150 umfassen. Das Bremssystem 150 kann die Bremskomponenten überwachen und die Radbremsen 144 zum Abbremsen des Fahrzeugs steuern. Das Bremssystem 150 kann auf Befehle des Fahrzeugführers reagieren und kann außerdem autonom arbeiten, um Merkmale wie etwa Stabilitätskontrolle umzusetzen. Die Steuerung des Bremssystems 150 kann ein Verfahren zum Anwenden einer angeforderten Bremskraft umsetzen, wenn dies durch eine andere Steuerung oder Teilfunktion angefordert wird.
Elektronische Module in dem Fahrzeug 112 können über ein oder mehrere Fahrzeugnetzwerke kommunizieren. Das Fahrzeugnetzwerk kann eine Vielzahl von Kanälen zur Kommunikation umfassen. Ein Kanal des Fahrzeugnetzwerkes kann ein serieller Bus sein, wie etwa ein Controller Area Network (CAN). Einer der Kanäle des Fahrzeugnetzes kann ein Ethernet-Netzwerk laut der Definition durch die Normengruppe 802 des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) umfassen. Zusätzliche Kanäle des Fahrzeugnetzwerkes können diskrete Verbindungen zwischen Modulen umfassen und können Stromsignale von der Hilfsbatterie 130 umfassen. Unterschiedliche Signale können über unterschiedliche Kanäle des Fahrzeugnetzwerkes übertragen werden. Beispielsweise können Videosignale über einen Hochgeschwindigkeitskanal (z. B. Ethernet) übertragen werden, während Steuersignale über ein CAN oder diskrete Signale übertragen werden können. Das Fahrzeugnetz kann beliebige Hardware- und Softwarekomponenten umfassen, die beim Übertragen von Signalen und Daten zwischen Modulen helfen. Das Fahrzeugnetzwerk ist nicht gezeigt, doch es kann impliziert sein, dass sich das Fahrzeugnetzwerk mit jedem elektronischen Modul verbinden kann, das im Fahrzeug 112 vorhanden ist.
Das Fahrzeug 112 kann eine Benutzerschnittstelle 164 zum Verbinden mit dem Bediener umfassen. Die Benutzerschnittstelle 164 kann Anzeigeelemente umfassen, wie etwa Leuchten oder ein Flüssigkristallanzeigemodul (liquid-crystal display module - LCD-Modul). Die Anzeigeelemente können einen Touchscreen umfassen. Die Benutzerschnittstelle 164 kann zudem Eingabevorrichtungen, wie etwa Schalter, Tasten oder Touchscreen-Eingaben umfassen. Die Steuerung 148 kann Eingaben von der Benutzerschnittstelle 164 empfangen und Ausgaben bereitstellen, die von der Benutzerschnittstelle 164 angezeigt oder kommuniziert werden sollen.
Das Fahrzeug 112 kann ein Fahrzeugkommunikationssystem (VCS) 170 umfassen, das konfiguriert ist, um mit Vorrichtungen außerhalb des Fahrzeugs 112 zu kommunizieren. In einigen Konfigurationen kann das VCS 170 eine drahtlose Netzwerkschnittstelle (WiFi-Schnittstelle) enthalten, die zur Kommunikation mit einem Netzwerkrouter 172 konfiguriert ist. Der Netzwerkrouter 172 kann mit einem Ethernet-Netzwerk kompatibel sein, wie es von der IEEE 802-Standardfamilie (Institute of Electrical and Electronics Engineers) definiert ist.
Der Netzwerkrouter 172 kann konfiguriert sein, um mit physischen und drahtlosen Verbindungen zu kommunizieren. In einigen Konfigurationen können der EVSE-Verbinder 140 und der Ladeanschluss 134 Verbindungen enthalten, um eine Verbindung (z. B. eine Kabelverbindung) zwischen dem Netzwerkrouter 172 und dem VCS 170 herzustellen. Das VCS 170 kann über das Fahrzeugnetz mit Systemen innerhalb des Fahrzeugs 112 kommunizieren.
Die Steuerung 148 kann eine Schnittstelle zum VCS 170 enthalten, so dass die Steuerung 148 Daten über den Netzwerkrouter 172 empfangen und senden kann. Die Steuerung 148 kann konfiguriert sein, um mit der EVSE 138 zu kommunizieren. In einigen Konfigurationen kann die Schnittstelle zwischen dem EVSE-Verbinder 140 und dem Ladeanschluss 134 eine Kommunikationsschnittstelle zwischen der Steuerung 148 und dem EVSE 138 enthalten. In einigen Konfigurationen kann die Kommunikation mit dem EVSE 138 über das VCS 170 erfolgen.
Die Steuerung 148 kann den Status der Bordstromquellen (z. B. der Traktionsbatterie 124, des Motors 118) überwachen. Beispielsweise kann die Steuerung 148 einen Ladezustand und Lade-/Entladestromgrenzen der Traktionsbatterie 124 berechnen oder empfangen. Der Ladezustand kann eine in der Traktionsbatterie 124 gespeicherte Energiemenge anzeigen. Die Steuerung 148 kann eine Anzeige des Kraftstoffstands in einem Kraftstofftank empfangen. Der Kraftstoffstand kann eine Energiemenge angeben, die von dem Motor 118 bereitgestellt werden kann.
Elektrifizierte Fahrzeuge können als Stromquelle für ein Gebäude (z. B. ein Haus) verwendet werden. In einigen Konfigurationen kann das elektrifizierte Fahrzeug 112 eine Ersatzstromquelle sein und verwendet werden, wenn das elektrische Übertragungsnetz nicht funktioniert. In einigen Konfigurationen kann das elektrifizierte Fahrzeug 112 verwendet werden, um Spitzenstrombedarfe des Gebäudes zu erfüllen. Das elektrifizierte Fahrzeug 112 kann verwendet werden, um Energie zu speichern, wenn die Tarife günstig sind, und die gespeicherte Energie zu verwenden, um den Stromverbrauch in Zeiträumen, in denen Energie teurer ist, zu reduzieren. Die Verwendung des elektrifizierten Fahrzeugs 112 als Haushaltsenergiequelle stellt das Fahrzeugstromsystem vor einige Herausforderungen. Eine Herausforderung besteht darin, den Strom- und Energiebedarf des Fahrzeugstromsystems festzulegen. Das Fahrzeugstromsystem kann so dimensioniert sein, dass es den Spitzen- und Nennstrombedarf des Gebäudes gerecht wird. Ein Haushaltsstromsystem kann so ausgelegt sein, dass es viele Geräte und elektrische Vorrichtungen gleichzeitig handhaben kann. Bei herkömmlichen Verbrauchern kann das Haushaltsstromsystem zu groß dimensioniert sein, um sicherzustellen, dass für alle Systeme ausreichend Strom verfügbar ist. Die Komponenten können so dimensioniert sein, dass sie alle gleichzeitig betriebenen elektrischen Vorrichtungen handhaben können. Das Entwerfen eines Systems auf der Grundlage herkömmlicher Spitzen- und Nennstrombedarfe kann die Kosten für das System erhöhen.
Moderne Geräte können über ein Internet of Things (IoT) miteinander und mit anderen Vorrichtungen kommunizieren. Das IoT kann als ein System definiert werden, das verschiedene Vorrichtungen miteinander verbindet, um eine Kommunikation und koordinierte Aktionen zwischen den Vorrichtungen zu ermöglichen. IoT-kompatible Vorrichtungen ermöglichen den Austausch von Informationen zwischen Geräten. Die gemeinsame Nutzung von Informationen zwischen den angeschlossenen Vorrichtungen kann die Leistung der Vorrichtungen verbessern. Mit dem IoT verbundene Geräte werden zu üblichen Haushaltsgegenständen. Diese verbundenen Vorrichtungen können verwendet werden, um die Leistung des Fahrzeugstromsystems zu verbessern, wenn das Fahrzeug 112 zur Stromversorgung des Hauses oder Gebäudes verwendet wird. Dieselbe IoT-Technologie kann verwendet werden, um den Strom zu minimieren, der aus dem Fahrzeugstromsystem entnommen wird. Zudem kann die Technologie verwendet werden, um sicherzustellen, dass das Fahrzeugstromsystem dem Haus im Rahmen der Grenzen der Fahrzeugenergiespeicher- und -erzeugungskapazität ausreichend Strom bereitstellen kann.
2 zeigt eine mögliche Konfiguration eines Haushaltsstromystems 200. Das Haushaltsstromsystem 200 kann Strukturen/Gebäude wie ein Haus 202 und eine Garage 204 umfassen. Die Garage 204 kann mit dem Haus 202 verbunden oder von diesem getrennt sein. Das Haus 202 kann elektrisch an ein Stromnetz 206 gekoppelt sein. Das Stromnetz 206 kann von einem Versorgungsunternehmen oder einem anderen Unternehmen bereitgestellt werden. Das Haus 202 kann Haushaltsstromquellen enthalten, wie beispielsweise Sonnenkollektoren 230, die konfiguriert sind, um das Haus 202 und/oder das Stromnetz 206 mit Strom zu versorgen. Andere Haushaltsstromquellen können einen Notstromgenerator umfassen, der mit Erdgas oder anderem Kraftstoff betrieben wird.
Die Haushaltsstromquellen (z. B. Sonnenkollektoren 230) und das Stromnetz 206 können über eine Verteilerbox 208 elektrisch an das Haushaltsstromnetz gekoppelt sein. Der Verteilerkasten 208 kann einen Befestigungspunkt für Leiter des Stromnetzes 206 bereitstellen. Der Verteilerkasten 208 kann zudem Verbindungspunkte für Leiter bereitstellen, die durch das Haus 202 und die Garage 204 geführt sind, um elektrischen Strom bereitzustellen. Die durch das Haus verlegten Leiter können ein Haushaltsstromnetz bilden. Einige Leiter werden möglicherweise zu Steckdosen geführt, die konfiguriert sind, um Vorrichtungen daran anzuschließen. Einige Leiter können direkt an Vorrichtungen oder Geräte geführt werden (z. B. fest verdrahtet). Der Verteilerkasten 208 kann zudem Leistungsschalter und/oder Sicherungen enthalten, um die Verdrahtung vor Überstromereignissen zu schützen. Die Verteilerbox 208 kann Schalter wie einen Hauptausschalter und/oder einen Übertragungsschalter enthalten.
Das Haus 202 und damit verbundene Strukturen können zudem Geräte und Vorrichtungen enthalten, die mit elektrischem Strom betrieben werden. Beispielsweise kann das Haus 202 einen Warmwasserbereiter 220, eine Waschmaschine 218, einen Trockner 216, einen Ofen 212, eine Brunnenpumpe 214, eine Klimaanlage 210, einen Herd/Ofen 226, einen Kühlschrank 224, einen Mikrowellenofen 222 und einen Fernseher 228 enthalten. Darüber hinaus können andere Geräte und Vorrichtungen ohne Einschränkung an das Haushaltsstromnetz angeschlossen werden. Vorrichtungen/Geräte, die an das Haushaltsstromnetz angeschlossen sind, können allgemein als Haushaltsverbraucher bezeichnet werden. Jede/s der Vorrichtungen/Geräte kann konfiguriert sein, um eine bestimmte Menge an Strom aus dem Haushaltsstromnetz zu beziehen. Geräten und Vorrichtungen können Nennstromwerte zugeordnet sein, die einen Betriebsnennstrom und einen Übergangsnennstrom umfassen. Der Betriebsnennstrom kann eine Strommenge sein, die während des normalen stationären Betriebs (z. B. Dauerbetrieb) erwartet wird. Der Übergangsnennstrom kann eine Strommenge sein, die unter Übergangsbedingungen erwartet wird. Der Übergangsnennstrom kann ein Stromspegel sein, der für relativ kurze Zeiträume erreicht wird. Beispielsweise können einige Geräte elektrische Maschinen enthalten, die beim Starten mehr Strom ziehen (z. B. Einschaltstrom). Derartige Geräte können für einen kurzen Zeitraum Strom gemäß dem Übergangsnennstrom aufnehmen, bevor sie auf einen Strompegel umschalten, der dem Betriebsnennstrom entspricht.
In einem typischen Haushaltsstromnetz wird das Haushaltsstromnetz mit geringen Kenntnissen der angeschlossenen Vorrichtungen betrieben. Das Haushaltsstromsystem kann dimensioniert sein, um eine vorbestimmte Energiemenge bereitzustellen. Vorrichtungen, die Strom aus dem Haushaltsstromsystem beziehen, ziehen Strom, wenn sie aktiviert sind. Die Aktivierung der Vorrichtung oder des Gerätes kann manuell durch Betätigen eines der Vorrichtung zugeordneten Schalters erfolgen. Solange die Leistungsgrenzen des Haushaltsnetzes nicht überschritten werden, können die Vorrichtungen problemlos betrieben werden. Derartige Systeme können jedoch überdimensioniert sein, um mehr Strom als erforderlich bereitzustellen, um sicherzustellen, dass Spitzenlastbedingungen erfüllt werden können. Ein System, das den Strombedarf der Verbraucher in Echtzeit kennt, kann ein effektiveres Stromverteilungssystem ermöglichen. Durch das Echtzeitwissen des Strombedarfs kann ein Stromsystem mit einem niedrigeren Nennstromwert das System zufriedenstellend mit Strom versorgen. Die Haushaltsverbraucher können als IoT-Vorrichtungen konfiguriert sein, die über ein Netzwerk kommunizieren können.
Der Betrieb der IoT-Haushaltsverbraucher kann eine verbesserte Verwaltung des Haushaltsstromnetzes ermöglichen. Beispielsweise können Verbraucher, die voraussichtlich viel Strom verbrauchen, Nachrichten im Haushaltsnetzwerk austauschen, bevor der Verbraucher aktiviert wird. Bei Nicht-IoT-Konfigurationen erfolgt die Aktivierung eines Verbrauchers im Allgemeinen sofort, ohne dass ein Handshake oder eine Verhandlung der Stromressourcen erfolgt. In dem verwalteten System können die Stromressourcen begrenzt sein, so dass eine ordnungsgemäße Sequenzierung und ein ordnungsgemäßer Betrieb sicherstellen können, dass die Stromgrenzen nicht überschritten werden, während der Strombedarf erfüllt wird.
Das Haushaltsstromsystem 200 kann zudem ein Ladegerät 240 umfassen, das konfiguriert ist, um das Haushaltsstromnetz und das Fahrzeug 112 zu koppeln. Das Ladegerät 240 kann konfiguriert sein, um Strom zwischen dem Haushaltsstromnetz und dem Fahrzeug 112 bidirektional zu übertragen. Das Ladegerät 240 kann eine Schaltung zum Umwandeln von Strom zwischen dem Haushaltsstromnetz und dem Fahrzeug 112 enthalten. Beispielsweise kann das Haushaltsstromnetz mit Wechselstrom betrieben werden, während das Fahrzeug Gleichstrom benötigt. Abhängig von der Übertragungsrichtung kann das Ladegerät 240 konfiguriert sein, um den Strom in die richtigen Gleichstrom- oder Wechselstromspezifikationen umzuwandeln. Das Ladegerät 240 kann, wie in Bezug auf die EVSE 138 (aus 1) beschrieben, arbeiten. Das Ladegerät 240 kann direkt mit dem Verteilerkasten 208 verbunden sein. Zudem kann der Verteilerkasten 208 Übertragungsschalter enthalten, um die Stromverbindung zwischen dem elektrischen Netz 206 und dem Ladegerät 240 selektiv zu trennen.
Zu der Garage 204 kann eine Tür 236 gehören, die durch Betätigen eines Garagentoröffners 234 geöffnet und geschlossen wird. Der Garagentoröffner 234 kann elektrisch betrieben werden und kann konfiguriert sein, um über ein drahtgebundenes und/oder drahtloses Signal zu öffnen und zu schließen. Das Fahrzeug 112 kann in der Garage 204 abgestellt werden. Beispielsweise kann ein Ladegerätanschluss in der Garage 204 installiert sein, um für das abgestellte Fahrzeug zugänglich zu sein. Der Ladeanschluss kann ein Stromkabel sein, das mit dem Ladeanschluss 134 des Fahrzeugs 112 kompatibel ist.
Das Haus 202 kann einen Netzwerkrouter 242 enthalten, der zum Einrichten eines Heimnetzwerks konfiguriert ist. Das Heimnetzwerk kann ein verdrahtetes/drahtloses Ethernet-Netzwerk sein. Vorrichtungen können über eine Kabelverbindung und/oder drahtlos verbunden werden. Der Netzwerkrouter 242 kann zudem eine Internetverbindung enthalten, so dass Vorrichtungen mit anderen Systemen im Internet kommunizieren können. Das Ladegerät 240 kann über eine drahtgebundene und/oder drahtlose Verbindung mit dem Netzwerkrouter 242 verbunden sein.
Zusätzlich kann das Fahrzeug 112 konfiguriert sein, um mit dem Netzwerkrouter 242 über das VCS 170 zu kommunizieren. In einigen Konfigurationen kann die Ladeverbindung eine Ethernet-Verbindung enthalten, die an den Netzwerkrouter 242 weitergeleitet wird. Das Fahrzeug 112 kann eine drahtlose Verbindung und/oder eine drahtgebundene Verbindung zum Netzwerkrouter 242 herstellen. Beispielsweise kann die Steuerung 148 konfiguriert sein, um mit dem Netzwerkrouter 242 über das VCS 170 zu kommunizieren. Die Steuerung 148 kann mit Passcodes und Sicherheitsschlüsseln konfiguriert sein, um auf das Heimnetzwerk zuzugreifen. Der Benutzer kann die Steuerung 148 über die Benutzerschnittstelle 164 konfigurieren.
Das Haus 202 kann ein Sicherheitssystem 238 enthalten, das Sensoren, Aktoren und Steuermodule zum Verwalten der Sicherheit des Hauses enthält. Sensoren können Bewegungsmelder, Türsensoren und Fenstersensoren umfassen. Aktoren können Leuchten und Alarme umfassen. Die Garage 204 kann ein Garagensicherheitssystem 244 enthalten, das Sensoren, Aktoren und Steuermodule enthält. Das Garagensicherheitssystem 244 kann mit dem Haussicherheitssystem 238 kommunizieren und/oder in dieses integriert sein. Die Sicherheitssysteme 238, 244 können konfiguriert sein, um über den Netzwerkrouter 242 mit dem Heimnetzwerk zu kommunizieren.
Das elektrifizierte Fahrzeug 112 bietet die Möglichkeit, Strom von dem Fahrzeug 112 zu dem Haushaltsstromsystem zu exportieren. Dieser Betriebsmodus kann als ein Vehicle-to-Home-Betriebsmodus (V2H-Betriebsmodus) bezeichnet werden. In diesem Betriebsmodus kann Strom von den Bordstromquellen des elektrifizierten Fahrzeugs 112 über das bidirektionale Ladegerät 240 an das Haushaltsstromnetz übertragen werden. Strom kann von der Traktionsbatterie 124 und/oder der elektrischen Maschine 114 bereitgestellt werden, die als Generator arbeitet und von dem Motor 118 angetrieben wird. Strom aus dem elektrifizierten Fahrzeug 112 kann verwendet werden, um Strom aus dem Stromnetz 206 zu ergänzen, und/oder als Ersatz für Strom aus dem Stromnetz 206 dienen.
Die Bordstromquellen können in der Lage sein, eine vorbestimmte Strommenge bereitzustellen. Beispielsweise kann die Traktionsbatterie 124 eine Entladungsstromgrenze aufweisen, die eine maximale Strommenge kennzeichnet, die bereitgestellt werden kann. Die Traktionsbatterie 124 kann durch einen Ladezustand gekennzeichnet sein, der eine verbleibende Strommenge identifiziert. Die Entladestromgrenze und der Ladezustand können periodisch aktualisiert werden, um den aktuellen Betriebszustand der Traktionsbatterie 124 widerzuspiegeln. Die elektrische Maschine 114 kann eine Stromerzeugungsfähigkeit aufweisen, wenn sie als Generator betrieben wird (z. B. durch den Motor 118 angetrieben wird). Die Gesamtstromkapazität des Fahrzeugs 112 kann die Summe der Entladungsstromgrenze der Traktionsbatterie und der Strommenge sein, die durch die elektrische Maschine 114 erzeugt werden kann. Die Stromkapazität der Bordstromquellen darf nicht überschritten werden. In einem herkömmlichen Haushaltsstromsystem können die Haushaltsverbraucher jederzeit durch Aktivieren der Vorrichtung betrieben werden. Es können beliebig viele Haushaltsverbraucher gleichzeitig betrieben werden. Daher hängt der Strombedarf zu einem bestimmten Zeitpunkt von der Anzahl der aktiven Verbraucher ab. Zudem kann der Strombedarf von dem Betriebszustand der Haushaltsverbraucher abhängen - vorübergehend oder stationär. Angesichts des unvorhersehbaren Charakters des Strombedarfs kann es eine Herausforderung sein, sicherzustellen, dass das elektrifizierte Fahrzeug 112 zuverlässig Strom an das Haushaltsstromnetz liefern kann. Ein Weg, um sicherzustellen, dass das elektrifizierte Fahrzeug 112 den Strombedarf befriedigen kann, kann darin bestehen, die Stromquellen so zu gestalten, dass sie dem größtmöglichen Spitzenstrombedarf entsprechen. Dieses Schema kann teuer sein, da die Stromquellen und Fahrzeugsysteme so ausgelegt sein müssen, dass sie den Spitzenleistungsbedarf bewältigen.
Ein anderer Weg, um sicherzustellen, dass das elektrifizierte Fahrzeug 112 den Energiebedarf befriedigen kann, besteht darin, das Fahrzeug 112 als Teil eines Haushaltsenergieverwaltungssystems zu integrieren. Das Haushaltsenergieverwaltungssystem kann konfiguriert sein, um den Betrieb der Haushaltsverbraucher zu verwalten, um den Strombedarf der Haushaltsverbraucher auszugleichen. Durch Ausgleichen des Strombedarfs können die Fahrzeugstromquellen so ausgelegt sein, dass sie ein vorhergesagtes Nennlastniveau bewältigen. Kosteneinsparungen können realisiert werden, da die Fahrzeugkomponenten möglicherweise nicht den höchstmöglichen Stromverbrauch bewältigen müssen. Zusätzlich kann das System in der Lage sein, die Verbraucher zu verwalten, um die Stromabgabe verschiedener Fahrzeuge zu befriedigen. Das Ausgleichen des Strombedarfs kann das Sequenzieren der Aktivierung und des Betriebs der Haushaltsverbraucher umfassen, um den Strombedarf zu einem bestimmten Zeitpunkt zu verwalten.
Die Haushaltsverbraucher können konfiguriert sein, um mit dem Netzwerkrouter 242 zu kommunizieren. Beispielsweise kann jeder der Haushaltsverbraucher eine verdrahtete und/oder drahtlose Ethernet-Schnittstelle zum Verbinden mit dem Netzwerkrouter 242 enthalten. Die Haushaltsverbraucher können über ein oder mehrere vorbestimmte Kommunikationsprotokolle kommunizieren. Die Haushaltsverbraucher können programmiert sein, um Daten auf dem Heimnetzwerk einschließlich vorbestimmter Betriebsparameter zu übertragen. Die Haushaltsverbraucher können den Betriebsnennstrom für die zugehörige Vorrichtung auf andere Module übertragen. Die Haushaltsverbraucher können den Einschwingstrom für die zugehörige Vorrichtung auf andere Module übertragen. Die Haushaltsverbraucher können eine mit der Vorrichtung verbundene Laufzeit an andere Module übertragen. Die Laufzeit kann die erwartete Betriebszeit des Haushaltsverbrauchers sein. Beispielsweise kann die Waschmaschine 218 eine vorhersagbare Laufzeit auf Grundlage von einem ausgewählten Waschzyklus haben. In einigen Fällen kann die Laufzeit ein dynamisch generierter Parameter oder ein vorhergesagter oder geschätzter Wert sein.
Die Haushaltsverbraucher unterstützen möglicherweise verschiedene IoT-Kommunikationsprotokolle und -standards. Die Haushaltsverbraucher können für die Kommunikation über eine Bluetooth-Schnittstelle konfiguriert sein. Die Haushaltsverbraucher können so konfiguriert sein, dass sie über ein Zigbee-Protokoll (z. B. IEEE 802.15.4) kommunizieren. Die Haushaltsverbraucher können für die Kommunikation mit einer Z-Wave-Schnittstelle und einem Z-Wave-Protokoll konfiguriert sein. Die Schnittstellen und Protokolle sind Beispiele für mögliche IoT-Schnittstellen. Eine Haushaltssteuerung 250 kann konfiguriert sein, um mit dem Netzwerkrouter 242 in Kommunikation zu stehen. Die Haushaltssteuerung 250 kann konfiguriert sein, um den Betrieb des Haushaltsstromnetzes zu verwalten. Die Haushaltssteuerung 250 kann eines oder mehrere der IoT-Kommunikationsprotokolle implementieren. Zusätzlich kann der Netzwerkrouter 242 eines oder mehrere der IoT-Kommunikationsprotokolle enthalten. Die Haushaltssteuerung 250 kann als Gateway zwischen Schnittstellen dienen, um die Kommunikation zwischen verschiedenen Schnittstellen zu unterstützen. Das Heimnetzwerk kann alle unterstützten Schnittstellen enthalten.
Die Haushaltsverbraucher können einen mit der Vorrichtung verbundenen Arbeitszyklus auf andere Module übertragen. Der Arbeitszyklus kann eine Zykluszeit sein, die der Vorrichtung zugeordnet ist. Beispielsweise kann der Arbeitszyklus als Prozentsatz der Zeit ausgedrückt werden, die die Vorrichtung voraussichtlich in Betrieb ist. Die Haushaltsverbraucher können ein Verbraucherprofil der zugehörigen Vorrichtung an andere Module übertragen. Das Verbraucherprofil kann den Stromverbrauch und/oder die Stromaufnahme über einen Betriebszyklus anzeigen. Das Verbraucherprofil kann anzeigen, wie sich die Verbraucher über den Betriebszyklus ändert (z. B. zunimmt, abnimmt, stabil ist). Beispielsweise kann das Verbraucherprofil als ein erwarteter Strom- oder Leistungspegel zu unterschiedlichen Zeiten bereitgestellt werden, nachdem der Verbraucher aktiviert wurde. Das Verbraucherprofil kann transiente und stationäre Betriebszustände des Verbrauchers erfassen. Betriebsgrenzen für die Verbraucher können als Leistungs- oder Strompegel ausgedrückt werden. Wenn der Spannungspegel des Stromnetzes fest ist (z. B. 120 V Wechselstrom), unterscheidet sich der Strompegel von dem Leistungspegel um einen Faktor, der dem Spannungspegel entspricht.
Andere Vorrichtungen oder Module übertragen möglicherweise Systemnachrichten in dem Heimnetzwerk. Beispielsweise können einige Haushaltsverbraucher konfiguriert sein, um die Innen- und Außentemperatur, die Uhrzeit und den Wochentag zu übertragen. Die Haushaltsverbraucher können einen oder mehrere Sensoren enthalten, die konfiguriert sind, um eine Anzeige der Belegung des Hauses bereitzustellen. Derartige Daten können von anderen Modulen für Steuerungsentscheidungen verwendet werden. Beispielsweise können die Signale verwendet werden, um vorherzusagen, wann Verbraucher aktiviert werden können. Dies kann für die Lastplanung und den Lastausgleich hilfreich sein.
Die Haushaltsverbraucher können auf Grundlage der Betriebspriorität kategorisiert werden. Jeder Haushaltsverbraucher kann eine Betriebsprioritätsdefinition zugeordnet sein. Die Definition der Betriebspriorität kann lokal in dem Haushaltsverbraucher oder extern in einer anderen Steuerung (z. B. Haushaltssteuerung 250) gespeichert werden. In einigen Fällen kann die Definition der Betriebspriorität vom Hauseigentümer angepasst werden. Einige Haushaltsverbraucher können als unterbrechbare Verbraucher eingestuft werden. Unterbrechbare Verbraucher können Verbraucher umfassen, bei denen die Stromversorgung für einen Zeitraum ohne Konsequenz unterbrochen werden kann (z. B. auf Nullstrom reduziert). Beispielsweise können die Klimaanlage 210 und der Ofen 212 als unterbrechbare Verbraucher kategorisiert werden. Einem unterbrechbaren Verbraucher kann eine maximale Unterbrechungszeit zugeordnet sein, die an andere Module übertragen werden kann.
Einige Haushaltsverbraucher können als unterbrechungsfrei eingestuft werden. Sobald diese Verbraucher aktiviert sind, können sie aktiviert bleiben, bis sie deaktiviert werden. Diese können als Verbraucher mit hoher Priorität eingestuft werden. Beispielsweise können der Ofen 226, der Garagentoröffner 234, die Mikrowelle 222 und die Brunnenpumpe 214 als unterbrechungsfreie Verbraucher kategorisiert werden. Unterbrechungsfreie Verbraucher können dahingehend charakterisiert werden, dass sie einen Vorgang oder eine Aktivität ausführen, der/die ohne Unterbrechung abgeschlossen werden muss.
Einige Verbraucher können als planbar eingestuft werden. Ein planbarer Verbraucher kann ein Verbraucher sein, dessen Aktivierungszeit bis zu einem günstigeren Zeitpunkt verzögert werden kann. Beispielsweise können die Waschmaschine 218 und der Trockner 216 als planbare Verbraucher kategorisiert werden.
Einige Verbraucher können als reduzierbare Verbraucher eingestuft werden. Ein reduzierbarer Verbraucher kann Verbraucher umfassen, für die Leistung oder Strom um einen bestimmten Prozentsatz reduziert werden können. Beispielsweise können Beleuchtungssysteme und ein Elektroofen als reduzierbare Verbraucher eingestuft werden. Reduzierbare Verbraucher können einen Bereich oder einen Betrag übertragen, um den der Strom reduziert werden kann.

Die Haushaltsverbraucher können die Art des Verbrauchers und alle zugehörigen Parameter, die mit der Vorrichtung verbunden sind, an andere Module übertragen. Wenn beispielsweise ein Verbraucher reduzierbar ist, kann der Verbraucher angeben, um welchen Prozentsatz. Ein unterbrechbarer Verbraucher kann einen Parameter enthalten, der eine maximale Unterbrechungsdauer angibt. Tabelle 1 zeigt ein Beispiel für einige Haushaltsverbraucher und ihre zugehörige Betriebspriorität sowie Betriebs- und Einschaltstromspezifikationen. Tabelle 1. Beispiel für die Kategorisierung von Haushaltsverbrauchern

Verbraucher	Priorität	Betriebsleistung (W)	Einschaltstrom (W)
Beleuchtung	Reduzierbar	150	150
Klimaanlage	Unterbrechbar	2.500	7.500
Elektroofen	Reduzierbar	12,000	12,000
Gasofen	Unterbrechbar	400	1.000
Ofen	Unterbrechungsfrei	4.000	4.000
Waschmaschine	Planbar	450	1.200
Garagentor	Unterbrechungsfrei	350	1050
Mikrowelle	Unterbrechungsfrei	1.000	1.400
Brunnenwasserpumpe	Unterbrechungsfrei	500	1.500

Das Fahrzeug 112 kann eine Steuerung (z.B. Steuerung 148) umfassen, die für die Energieverwaltung konfiguriert ist. Die Steuerung 148 kann konfiguriert sein, um mit dem Heimnetzwerk über den Netzwerkrouter 242 zu kommunizieren, um Daten mit den Haushaltsverbrauchern und/oder der Haushaltssteuerung 250 auszutauschen. Die Steuerung 148 kann konfiguriert sein, um den Betrieb der Fahrzeugstromquellen und der Haushaltsverbraucher zu verwalten, um den Betrieb des Haushaltsstromnetzes intelligent zu verwalten.
Wenn die Fahrzeugsteuerung 148 mit dem Netzwerkrouter 242 verbunden ist, kann die Verwaltung des Haushaltsstromnetzes zwischen der Haushaltssteuerung 250 und der Fahrzeugsteuerung 148 verteilt werden. In einigen Konfigurationen kann die Haushaltssteuerung 250 das Haushaltsstromnetz verwalten, wenn das Fahrzeug 112 nicht mit dem Haushaltsstromnetz verbunden ist. In einigen Konfigurationen wird die Steuerung an die Steuerung 148 des Fahrzeugs 112 übergeben, wenn das Fahrzeug 112 mit dem Haushaltsstromnetz verbunden ist. Zu beschreibende Vorgänge können auf die Steuerung 148 und die Haushaltssteuerung 250 anwendbar sein.
Nachstehend ist der Systembetrieb beschrieben, der von der Steuerung 148 in dem Fahrzeug 112 verwaltet werden kann. Die Steuerung 148 kann die verfügbaren Haushaltsverbraucher registrieren und die Parameter für die Haushaltsverbraucher in einem nicht flüchtigen Speicher halten. Beispielsweise kann die Steuerung 148 beim erstmaligen Verbinden eine Registrierungsanforderungsnachricht im Heimnetzwerk senden. Die Haushaltsverbraucher können die Registrierungsanforderungsnachricht empfangen und mit Registrierungsdaten antworten. Die Registrierungsdaten können Betriebsparameter und historische Betriebseigenschaften umfassen, die mit dem Haushaltsverbraucher assoziiert sind. Das Kommunikationsprotokoll kann Merkmale zum Identifizieren jedes der Haushaltsverbraucher während der Kommunikation enthalten.
Sobald die Haushaltsverbraucher registriert sind und die Kommunikation hergestellt ist, kann die Steuerung 148 den Betrieb der Haushaltsverbraucher überwachen. Die Steuerung 148 kann verfolgen, welche Verbraucher arbeiten und mit welchem Strom- oder Leistungspegel die Verbraucher arbeiten. Die Steuerung 148 kann den Strombedarf und den tatsächlichen Strom überwachen, um eine signifikante Abweichung zwischen den Werten zu erfassen. Die Haushaltsverbraucher können so konfiguriert sein, dass sie periodisch eine Nachricht senden, die angibt, wie viel Strom von dem zugeordneten Verbraucher aufgenommen wird.
Direkt nach der Registrierung kann der Betrieb des Haushaltsverbrauchers von der Steuerung 148 verwaltet werden. Beispielsweise kann der Hausbesitzer einen Haushaltsverbraucher durch Drücken eines Aktivierungsknopfes oder -schalters aktivieren. Vor dem Aktivieren des Haushaltsverbrauchers kann der Haushaltsverbraucher eine Aktivierungsanforderung an die Steuerung 148 senden. Die Steuerung 148 kann den zugehörigen Betriebsnennstrom und den Übergangsnennstrom mit der verfügbaren Energie und dem verfügbaren Strom abgleichen. Wenn der Betriebsnennstrom und der Übergangsnennstrom derart sind, dass die Spitzenstromabgabe des elektrifizierten Fahrzeugs 112 nicht überschritten wird, kann die Steuerung 148 mit einer Antwort reagieren, dass die Aktivierung zulässig ist. Es ist zu beachten, dass die mit der Nennleistung zusammenhängenden Vorgänge auch mit Nennströmen ausgeführt werden können (z. B. Betriebsnennstrom, Übergangsnennstrom). Der Haushaltsverbraucher kann die zur Antwort, dass eine Aktivierung zulässig ist, empfangen und mit der Aktivierung des Verbrauchers fortfahren. Der Betrieb des verwalteten Stromsystems unterscheidet sich von einem herkömmlichen Haushaltsstromnetz darin, dass nicht mehr jeder Haushaltsverbraucher unabhängig voneinander betrieben wird. Alle Aktivierungen von Haushaltsverbrauchern werden von der Steuerung 148 verwaltet und genehmigt. Unter normalen Umständen werden Verzögerungen bei der Aktivierung aufgrund der Kommunikation und Verarbeitung vom Benutzer nicht wahrgenommen.
Während des Betriebs kann das Haushaltsstromnetz Strom oder Leistung aus dem Fahrzeugstromnetz beziehen. Zu einem bestimmten Zeitpunkt kann einer der Haushaltsverbraucher eine Änderung des aktuellen Strombedarfs (oder Leistungsbedarfs) anfordern. Beispielsweise kann der Haushaltsverbraucher anfordern, dass er in Reaktion auf einen Hausbesitzer-Befehl aktiviert wird. Wenn der Übergangsnennstrom der Haushaltsverbraucher derart ist, dass die Spitzenstromabgabe des elektrifizierten Fahrzeugs 112 überschritten würde, kann die Steuerung 148 bestimmen, ob ein unterbrechbarer Verbraucher ausgesetzt werden kann, um Strom verfügbar zu machen. Wenn ein unterbrechbarer Verbraucher in Betrieb ist, kann die Steuerung 148 eine Unterbrechungsanforderung an den unterbrechbaren Verbraucher senden. Die unterbrechbare Verbraucher kann durch Abschalten reagieren, um die Stromaufnahme zu verringern. Nach der Bestätigung, dass der unterbrechbare Verbraucher abgeschaltet wurde, kann die Steuerung 148 die Antwort, laut der die Aktivierung zulässig ist, an den Haushaltsverbraucher senden, der dann aktiviert werden kann. Die Betriebsgrenzen des Stromsystems können als Strom oder Leistung ausgedrückt werden.
Wenn der Betriebsnennstrom des Haushaltsverbrauchers, der eine Aktivierung anfordert, derart ist, dass der Spitzenstrom des elektrifizierten Fahrzeugs 112 überschritten würde, kann die Steuerung 148 bestimmen, ob ein reduzierbarer oder unterbrechbarer Verbraucher verfügbar ist, um die Leistungsanforderung zu reduzieren. Wenn derartige Verbraucher in Betrieb sind, kann die Steuerung 148 eine Unterbrechungsanforderung an den unterbrechbaren Verbraucher senden. Der unterbrechbare Verbraucher kann durch Abschalten reagieren. Nach der Bestätigung, dass der unterbrechbare Verbraucher abgeschaltet wurde, kann die Steuerung 148 die Antwort, laut der die Aktivierung zulässig ist, an den Haushaltsverbraucher senden, der dann aktiviert werden kann. Wenn ein reduzierbarer Verbraucher verfügbar ist, kann die Steuerung 148 eine Reduktionsanforderung an den reduzierbaren Verbraucher senden. Der reduzierbare Verbraucher kann reagieren, indem er den Strom auf das angeforderte Niveau reduziert.
Der Stromverbrauch im Haushaltsstromnetz kann kontinuierlich überwacht werden, indem Strom und Spannung des Stromnetzes überwacht werden. Wenn der Stromverbrauch oder der Strom abnimmt, können unterbrochene Verbraucher wieder in den Online-Zustand versetzt und reduzierte Verbraucher wieder auf volle Leistung gebracht werden. Die Steuerung 148 kann eine Reaktivierungsanforderung an unterbrochene unterbrechbare Verbraucher senden. Die Haushaltsverbraucher können Statusinformationen über das Heimnetzwerk übertragen. Die Statusinformationen können den entnommenen Strom und den Aktivierungsstatus enthalten. Bei der Deaktivierung kann der Haushaltsverbraucher einen Deaktivierungsstatus an die Steuerung 148 senden.
Die Steuerung 148 kann die Haushaltsverbraucher verwalten, um den momentanen und durchschnittlichen Energieverbrauch zu minimieren. Haushaltsverbraucher mit niedriger Priorität können unterbrochen oder abgeschaltet werden, wenn die Aktivierung eines Haushaltsverbrauchers mit hoher Priorität angefordert wird. Das Fahrzeugstromsystem kann so dimensioniert sein, dass es den Betrieb kritischer Verbraucher handhabt, jedoch nicht unbedingt für die gesamte Stromlast des Hauses 202. Beispielsweise kann das Fahrzeugstromsystem den Strombedarf möglicherweise nicht bewältigen, wenn alle Vorrichtungen und Geräte gleichzeitig aktiviert werden.
Die Haushaltsverbraucher können manuell nach Benutzereingaben kategorisiert werden. Beispielsweise kann der Benutzer unter bestimmten Umständen die Kategorisierung (z. B. Priorität) der Haushaltsverbraucher außer Kraft setzen. Beispielsweise kann ein als reduzierbar eingestufter Verbraucher Beleuchtung umfassen, die in Reaktion auf eine Reduzierungsanforderung gedimmt wird. Der Benutzer kann es vorziehen, dass diese Beleuchtung nicht gedimmt wird, und kann den Verbraucher manuell als unterbrechungsfrei einstufen.
3 zeigt ein mögliches Szenario des aktuellen Bedarfs, der von drei Haushaltsverbrauchern angefordert wird. Das Strombedarfsdiagramm 300 zeigt einen ersten Strombedarf 302, einen zweiten Strombedarf 304 und einen dritten Strombedarf 306. Jeder der Strombedarfe kann drei verschiedenen Haushaltsverbrauchern zugeordnet werden. Der Zeitpunkt der Strombedarfe ist derart, dass ein Spitzengesamtstrom von ungefähr 280 Ampere angefordert wird. Der Gesamtstrombedarf sinkt dann auf einen Betriebsstrom von etwa 105 Ampere. Der Gesamtstrombedarf kann aus einer Summation des ersten Strombedarfs 302, des zweiten Strombedarfs 304 und des dritten Strombedarfs 306 zu einem gegebenen Zeitpunkt abgeleitet werden.
4 zeigt eine mögliche Reaktion auf den angeforderten Strombedarf aus 3. Das Diagramm für den gewährten Strom 400 zeigt einen ersten gewährten Strom 402, einen zweiten gewährten Strom 404 und einen dritten gewährten Strom 406. Die gewährten Ströme können den angeforderten Strömen aus 3 entsprechen. Der gewährte Strombedarf führt zu einem Spitzengesamtstrombedarf von etwa 160 A und einem Betriebsstrom von etwa 105 A.
Die Steuerung 148 kann die angeforderten Strombedarfe empfangen und einen Spitzengesamtstrombedarf bestimmen. Die Steuerung 148 kann dann den Betrieb der einzelnen Haushaltsverbraucher verwalten, um den Spitzengesamtstrombedarf zu reduzieren. Die Steuerung 148 kann dies erreichen, indem die Aktivierung der Haushaltsverbraucher gestaffelt wird. In diesem Beispiel ermöglicht die Steuerung 148, dass der erste Strombedarf 302 während eines ersten Zeitintervalls erfüllt wird. Wenn der Spitzenbedarf des ersten Strombedarfs 302 verringert wird (z. B. der Einschaltstrom abfällt), kann die Steuerung 148 zulassen, dass der zweite Strombedarf 304 erfüllt wird. Wenn der Spitzenbedarf des zweiten Strombedarfs 304 verringert wird, kann die Steuerung 148 zulassen, dass der dritte Strombedarf 306 erfüllt wird. Durch Staffeln der Aktivierung der drei Verbraucher wird der Spitzengesamtstrombedarf verringert. Dies ermöglicht es, ein kleineres, kostengünstigeres Fahrzeugstromsystem zu verwenden, während die Haushaltsstrombedarfe noch erfüllt werden.
5 zeigt ein Flussdiagramm 500 für eine Betriebssequenz, die von der Steuerung 148 zum Verwalten eines Haushaltsstromsystems implementiert werden kann. Bei Schritt 502 kann die Steuerung 148 Anweisungen implementieren, um auf eine Änderung des Strombedarfs zu prüfen, der von einem oder mehreren der Geräte angefordert wird. Wenn sich der Bedarf nicht ändert, kann Schritt 502 wiederholt werden. Wenn sich der Strombedarf nicht ändert, können die Geräte weiter wie bisher betrieben werden. Wenn sich der Strombedarf ändert, kann Schritt 504 ausgeführt werden.
Bei Schritt 504 kann die Steuerung 148 Anweisungen implementieren, um einen Spitzenstrombedarf mit einer Spitzenstromgrenze abzugleichen. Alternativ kann ein Spitzenstrombedarf mit einer Spitzenstromgrenze abgeglichen werden. Die Spitzenstromgrenze kann ein Maximalstrom sein, der von dem Fahrzeugstromsystem erfüllt werden kann. Der Spitzenbedarf kann einen Spitzenstrombedarf von dem Gerät umfassen, das die Änderung des Strombedarfs anfordert. Beispielsweise kann der Spitzenstrombedarf eine Summe des aktuellen Betriebsstroms und des Spitzenstrombedarfs des anfordernden Gerätes sein. Wenn der Spitzenbedarf größer als die Spitzenstromgrenze des Fahrzeugstromsystems ist, kann Schritt 506 ausgeführt werden.
Bei Schritt 506 kann die Steuerung 148 Anweisungen implementieren, um den Strom auf die Spitzenstromgrenze zu begrenzen. Alternativ kann die Steuerung 148 den Strom auf die Spitzenstromgrenze des Stromsystems begrenzen. Das Begrenzen des Stroms auf die Spitzenstromgrenze kann das Betreiben der Geräte derart umfassen, dass der Bedarfsstrom zu einem gegebenen Zeitpunkt kleiner als die Spitzenstromgrenze ist.
Wenn der Spitzenbedarf bei Schritt 504 kleiner oder gleich der Spitzenstromgrenze ist, kann Schritt 508 ausgeführt werden. Bei Schritt 508 kann die Steuerung 148 Anweisungen implementieren, um den Betriebsbedarfsstrom mit einem Nennstromwert des Fahrzeugstromsystems abzugleichen. Wenn der Betriebsstrombedarf größer als der Nennstromwert ist, kann Schritt 512 ausgeführt werden. Der Nennstromwert kann unter der Spitzenstromgrenze liegen. Alternativ kann ein Betriebsbedarfsstrom mit einem Nennstromwert abgeglichen werden.
Bei Schritt 512 kann die Steuerung 148 Anweisungen implementieren, um den Strombedarf auf den Nennstromwert zu begrenzen. Das Begrenzen des Stroms auf den Nennstromwert kann das Betreiben der Geräte dahingehend umfassen, dass der Betriebsstrom zu einem bestimmten Zeitpunkt unter dem Nennstromwert liegt. Es ist zu beachten, dass das Stromsystem möglicherweise für eine vorbestimmte Zeit mit Stromstärken betrieben werden kann, die den Nennstromwert überschreiten.
Wenn der Betriebsstrombedarf bei Schritt 508 kleiner oder gleich dem Nennstromwert ist, kann Schritt 510 ausgeführt werden. Bei Schritt 510 kann die Steuerung 148 Anweisungen implementieren, um den angeforderten Strom zu liefern. In diesem Modus liegt der Strombedarf innerhalb eines akzeptablen Betriebsbereichs und der Verbraucher kann aktiviert werden. Die Steuerung 148 kann dann die Stromquellen betreiben, um den aktuellen Bedarf zu erreichen.
Die Wirkung besteht darin, dass die Steuerung in Reaktion darauf, dass eines der Geräte eine Änderung des Strombedarfs anfordert, von der vorhergesagt wird, dass der Strom die Spitzenstromgrenze des Stromsystems überschreitet, die Geräte betreibt, um zu verhindern, dass der Strom die Spitzenstromgrenze überschreitet. Eine zusätzliche Wirkung besteht darin, dass die Steuerung in Reaktion darauf, dass eines der Geräte eine Änderung des Strombedarfs anfordert, für die vorhergesagt wird, dass der Strom einen Nennstromwert des Stromsystems überschreitet, den Betrieb der Geräte so plant, dass verhindert wird, dass der Strom den Nennstromwert für mehr als eine vorbestimmte Zeit überschreitet.
6 zeigt ein Flussdiagramm 600 für eine Betriebssequenz, die von der Steuerung 148 implementiert werden kann, wenn der Strombedarf eine der Stromgrenzen des Fahrzeugstromsystems überschreitet. Jedem der Geräte kann eine Prioritätsstufe zugeordnet sein. Bei Schritt 602 kann die Steuerung 148 Anweisungen implementieren, um Prioritäten der laufenden Verbraucher mit der Priorität des Gerätes zu vergleichen, das die Änderung des Strombedarfs anfordert. Wenn die Priorität des anfordernden Verbrauchers geringer ist als die Priorität der gegenwärtig laufenden Verbraucher, kann Schritt 604 ausgeführt werden.
Bei Schritt 604 kann die Steuerung 148 Anweisungen implementieren, um den Verbraucher einzuplanen, der die Änderung des Strombedarfs anfordert. Die Steuerung 148 kann programmiert sein, um ein erwartetes oder vorhergesagtes Strombedarfsprofil für künftige Zeitintervalle zu berechnen. Die Steuerung 148 kann bestimmen, dass eine ausreichende Kapazität vorhanden ist, um den anfordernden Verbraucher in einem künftigen Zeitintervall zu betreiben. Die Steuerung 148 kann den zu aktivierenden Verbraucher in dem künftigen Zeitintervall einplanen. Wenn das künftige Zeitintervall eintrifft, kann die Steuerung 148 die Bedingungen erneut prüfen, um sicherzustellen, dass der Betrieb des anfordernden Verbrauchers keine Stromgrenzen des Fahrzeugstromsystems überschreitet.
Wenn die Priorität des anfragenden Verbrauchers größer ist als mindestens einer der aktuell laufenden Verbraucher, kann Schritt 606 ausgeführt werden. Bei Schritt 606 kann die Steuerung 148 Anweisungen implementieren, um zu prüfen, ob der Strombedarf des anfordernden Verbrauchers erfüllt werden kann, indem der Strom für einen oder mehrere der reduzierbaren Verbraucher mit niedrigerer Priorität reduziert wird. Wenn der angeforderte Strombedarf durch Reduzieren des Stroms für einen oder mehrere reduzierbare Verbraucher gedeckt werden kann, kann Schritt 608 ausgeführt werden. Bei Schritt 608 kann die Steuerung 148 Anweisungen implementieren, um den Strom für den einen oder die mehreren reduzierbaren Verbraucher zu reduzieren. Die Steuerung 148 kann das Erhöhen des Stroms für die reduzierbaren Verbraucher zu einem künftigen Zeitpunkt einplanen, wenn vorhergesagt wird, dass der Strombedarf innerhalb der Stromgrenzen liegt. Der angeforderte Verbraucher kann dann bei Schritt 614 aktiviert werden.
Wenn der angeforderte Strombedarf nicht durch die reduzierbaren Verbraucher gedeckt werden kann, kann Schritt 610 ausgeführt werden. Bei Schritt 610 kann die Steuerung 148 Anweisungen implementieren, um zu prüfen, ob der Strombedarf des anfordernden Verbrauchers mit einem oder mehreren unterbrechbaren Verbrauchern erfüllt werden kann. Wenn der angeforderte Strombedarf durch einen oder mehrere unterbrechbare Verbraucher mit niedrigerer Priorität erfüllt werden kann, kann Schritt 612 ausgeführt werden. Bei Schritt 612 kann die Steuerung 148 Anweisungen zum Deaktivieren des einen oder der mehreren unterbrechbaren Verbraucher implementieren. Die Steuerung 148 kann auch eine Reaktivierung der unterbrechbaren Verbraucher zu einem künftigen Zeitpunkt einplanen, wenn erwartet wird, dass die Stromkapazität die Reaktivierung unterstützt. Der angeforderte Verbraucher kann dann bei Schritt 614 aktiviert werden.
Wenn der angeforderte Strombedarf durch die unterbrechbaren Verbraucher nicht erfüllt werden kann, kann Schritt 616 ausgeführt werden. Bei Schritt 616 kann die Steuerung 148 programmiert sein, um die Verbraucher so einzuplanen, dass sie die Stromgrenze erfüllen. Das Einplanen der Verbraucher kann auch von der Stromgrenze abhängen, die überschritten wird (Nennwert oder Spitzenwert). Wenn beispielsweise der Spitzenbedarf einschließlich der angeforderten Änderung des Bedarfs die Spitzenstromgrenze überschreitet, besteht möglicherweise nur eine geringe Flexibilität. Das Einplanen der Verbraucher kann das Verzögern des Betriebs des angeforderten Verbrauchers auf einen späteren Zeitpunkt umfassen, zu dem die Spitzenstromgrenze erfüllt werden kann. Wenn der Betriebsstrombedarf den Nennwert überschreitet, ohne dass der Spitzenstrombedarf die Spitzenstromgrenze überschreitet, besteht möglicherweise eine größere Flexibilität beim Betrieb der Verbraucher. Beispielsweise kann das Aktivieren des Verbrauchers zu einem Strombedarf führen, der den Nennstromwert überschreitet, jedoch unter der Spitzenstromgrenze liegt. Die Steuerung 148 kann bestimmen, ob eine Deaktivierung jedweder Verbraucher nach einem vorbestimmten Zeitintervall geplant ist. Wenn der Betrieb des Systems mit dem Strombedarf für das vorbestimmte Zeitintervall innerhalb der Fähigkeit des Fahrzeugstromsystems liegt, kann die Steuerung 148 den angeforderten Verbraucher aktivieren. Wenn die Steuerung 148 die Aktivierung des Verbrauchers nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit einplanen kann, kann die Steuerung 148 eine Benachrichtigung an den Benutzer ausgeben.
Die Steuerung 148 kann zudem die für die Bordstromquellen gespeicherte Energie berücksichtigen. Beispielsweise kann die Steuerung 148 die Verbraucher so einplanen, dass sie eine in der Traktionsbatterie 124 gespeicherte Energiemenge berücksichtigt. Beispielsweise kann der Ladezustand der Traktionsbatterie 124 eine Zeitspanne angeben, in der Strom von der Traktionsbatterie 124 bereitgestellt werden kann. Die Steuerung 148 kann die Zeit und den Strom berechnen, die erforderlich sind, um einen bestimmten Haushaltsverbraucher zu betreiben. Die Steuerung 148 kann dann die von dem Haushaltsverbraucher benötigte Energie mit der in den Bordstromquellen verfügbaren Energie abgleichen. Auf Grundlage der verfügbaren Energiemenge kann die Steuerung 148 den Betrieb des Haushalts während einer Zeit planen, in der Energie verfügbar ist. Die Steuerung 148 kann auch programmiert sein, um sicherzustellen, dass zu einem späteren Zeitpunkt genügend Energie für den vorhergesagten Fahrzeugbetrieb verfügbar ist. Wenn nicht genügend Energie verfügbar ist, um einen Haushaltsverbraucher für eine gewünschte Zeitdauer zu betreiben, kann die Steuerung 148 den Benutzer über den Zustand informieren.
Die Steuerung 148 kann programmiert sein, um einen Betrieb der Haushaltsverbraucher einzuplanen oder zu sequenzieren, um zu verhindern, dass der Strom eine Spitzenstromgrenze des Fahrzeugstromsystems überschreitet, und um zu verhindern, dass der Strom einen Nennnennstromwert des Fahrzeugstromsystems für mehr als eine vorbestimmte Zeit überschreitet. Die vorbestimmte Zeit kann auf dem Betrag beruhen, um den der Strombedarf den Nennnennstromwert des Fahrzeugstromsystems überschreitet. Zu dem Sequenzieren des Betriebs der Haushaltsverbraucher kann das Verzögern der Aktivierung eines Verbrauchers, der eine Aktivierung anfordert, bis zu einem späteren Zeitpunkt gehören. Das Sequenzieren kann auch das Deaktivieren eines oder mehrerer Verbraucher umfassen, um die Aktivierung des angeforderten Verbrauchers zu ermöglichen. Deaktivierte Verbraucher können zu einem späteren Zeitpunkt wieder aktiviert werden.
Die Steuerung 148 kann die Geräte so betreiben, dass die Aktivierung eines Gerätes, das eine Änderung des Strombedarfs anfordert, die dazu führen würde, dass der Strom die Spitzenstromgrenze überschreitet, solange verzögert wird, bis der vorhergesagte Strombedarf geringer als die Spitzenstromgrenze ist. Das Gerät, das die Änderung anfordert, hat möglicherweise eine niedrigere Priorität als andere Geräte. Die Steuerung 148 kann zudem programmiert sein, um in Reaktion darauf, dass mehrere Geräte eine Änderung des Strombedarfs aufgrund eines Einschaltstroms von jedem der mehreren Geräte innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls anfordern, einen Sequenzbetrieb der Geräte durchzuführen, um den Strombedarf so auszugleichen, dass nur eines der Geräte innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls einen entsprechenden Einschaltstrom anfordert. Dies verteilt den Einschaltstrom über die Zeit, was zu einem geringeren Strombedarf oder einer geringeren Leistungsaufnahme führt.
Das Fahrzeugstromsystem kann Strom von der Traktionsbatterie 124 bereitstellen, wenn die Bedingungen wünschenswert sind. Beispielsweise, wenn der Ladezustand einen Schwellenwert überschreitet. In Reaktion darauf, dass ein Strombedarf von den Geräten eine Strommenge überschreitet, die von der Traktionsbatterie bereitgestellt werden kann, betreibt die Steuerung 148 den Motor 118 und die elektrische Maschine 114, um Strom zu erzeugen, um den Strombedarf zu erfüllen.
Beispielsweise kann ein erstes Gerät Strom aus dem Fahrzeugstromsystem entnehmen. Ein zweites Gerät fordert möglicherweise eine Aktivierung an, die zu einer Erhöhung des Strombedarfs führt. Die Priorität des zweiten Gerätes kann höher als die Priorität des ersten Gerätes sein. Die Steuerung 148 kann vorhersagen, dass der Anstieg des Strombedarfs dazu führen würde, dass der Strombedarf die Spitzenstromgrenze des Stromsystems überschreitet. Beispielsweise kann der Einschaltstrom des zweiten Gerätes so groß sein, dass die Spitzenstromgrenze überschritten wird. Die Steuerung 148 kann eine Verringerung des Strombedarfs eines ersten Gerätes in einem Ausmaß bewirken, dass verhindert wird, dass die Spitzenstromgrenze überschritten wird.
Als ein anderes Beispiel können das erste Gerät und das zweite Gerät die Aktivierung in demselben Zeitintervall anfordern. Die Steuerung 148 kann die Geräte sequentiell aktivieren, um den maximalen Strombedarf zu reduzieren. Wenn das zweite Gerät eine höhere Priorität hat, kann das zweite Gerät aktiviert werden, gefolgt von dem ersten Gerät. Das erste Gerät kann aktiviert werden, nachdem ein Einschaltstrombedarf von dem zweiten Gerät abgelaufen ist. Das heißt, das zweite Gerät arbeitet mit einem Betriebsstrompegel.
Die Steuerung 148 kann programmiert sein, um den Betrieb der Geräte zu sequenzieren, um Zeitintervalle zu minimieren, in denen der Strom zwischen dem Nennstromwert und der Spitzenstromgrenze des Fahrzeugstromsystems liegt. Die Steuerung 148 kann die Aktivierung von Geräten verzögern, um das Ergebnis zu erzielen. Zusätzlich kann die Steuerung 148 den Strombedarf reduzieren oder den Strom zu einem oder mehreren Geräten unterbrechen, um den Strombedarf auszugleichen. Die Steuerung 148 kann programmiert sein, um die Geräte zu betreiben, um einen Gesamtspitzenstrombedarf der Geräte zu minimieren, so dass ein System mit niedrigerem Nennstromwert verwendet werden kann.
Die Steuerung 148 kann programmiert sein, um zu erkennen, dass sich das Fahrzeug 112 in einem geschlossenen Raum (z.B. Garage 204) mit einer steuerbaren Tür 236 befindet. Beispielsweise kann die Steuerung 148 den Zustand erkennen, wenn sie mit dem Garagentoröffner 234 in Verbindung steht. Wenn der Motor 118 gestartet wird und/oder läuft, um den Strombedarf des Haushaltsstromnetzes zu erfüllen, kann die Steuerung 148 programmiert sein, um anzufordern, dass die Tür 236 geöffnet wird. Beispielsweise kann die Steuerung 148 den Garagentoröffner 234 auffordern, das Garagentor 236 zu öffnen. Zusätzlich kann die Steuerung 148 die Aktivierung des Garagensicherheitssystems 244 und/oder des Heimsicherheitssystems 238 anfordern. Der Betrieb des Sicherheitssystems 238, 244 kann den Hausbesitzer auf Sicherheitsbedrohungen aufmerksam machen, während das Garagentor 236 geöffnet ist und der Motor 118 läuft.
Das Fahrzeugstromsystem und das Energieverwaltungssystem ermöglichen die Verwendung von Stromquellen mit unterschiedlichen Nennstromwerten zur Stromversorgung eines Gebäudes oder einer anderen Struktur. Das System ermöglicht die intelligente Steuerung von Geräten, die an das Heimnetzwerk angeschlossen sind, damit die Stromgrenzen und Nennwerte der Fahrzeugstromquellen nicht überschritten werden. Das System verteilt den aktuellen Bedarf im Laufe der Zeit weiter, um den Stromverbrauch auszugleichen und gleichzeitig den Strombedarf der Geräte zu decken.
Die in der vorliegenden Schrift offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer zuführbar sein/davon umgesetzt werden, die bzw. der eine beliebige bestehende programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dafür vorgesehene elektronische Steuereinheit umfassen kann. Gleichermaßen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert sein, die durch eine Steuerung oder einen Computer in vielen Formen, einschließlich unter anderem Informationen, die dauerhaft auf nicht beschreibbaren Speichermedien wie etwa ROM-Vorrichtungen gespeichert sind, und Informationen, die veränderbar auf beschreibbaren Speichermedien wie etwa Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und sonstigen magnetischen und optischen Medien gespeichert sind, ausgeführt werden können. Die Prozesse, Verfahren und Algorithmen können zudem in einem durch Software ausführbaren Objekt umgesetzt sein. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten ausgeführt sein, wie etwa anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (Application Specific Integrated Circuits - ASICs), feldprogrammierbarer Gate-Arrays (Field-Programmable Gate Arrays - FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderer Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten.
Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Patentansprüche eingeschlossen sind. Bei den in der Beschreibung verwendeten Ausdrücken handelt es sich um beschreibende und nicht um einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Geist und dem Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben sein können, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängen. Diese Attribute können unter anderem Folgendes umfassen: Kosten, Festigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, einfache Montage usw. Daher liegen Ausführungsformen, welche in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben werden, nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, umfassend: ein Stromsystem, das mit einem Stromnetz koppelbar ist; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um mit Geräten zu kommunizieren, die an das Stromnetz angeschlossen und programmiert sind, in Reaktion darauf, dass das Stromnetz einen Strom liefert und eines der Geräte eine Änderung des Strombedarfs anfordert, für den vorhergesagt wird, dass der Strom einen Spitzenstromgrenzwert des Stromsystems überschreitet, die Geräte so zu betreiben, dass der Strom die Spitzenstromgrenze nicht überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform ist jedem der Geräte eine Prioritätsstufe zugeordnet und ist die Steuerung zudem so programmiert, dass sie die Geräte so betreibt, dass die Aktivierung des einen Gerätes verzögert wird, bis der vorhergesagte Strombedarf geringer ist als die Spitzenstromgrenze, und zwar in Reaktion darauf, dass das eine der Geräte eine Prioritätsstufe aufweist, das geringer ist als bei anderen Geräten.
Gemäß einer Ausführungsform ist jedem der Geräte eine Prioritätsstufe zugeordnet und ist die Steuerung zudem so programmiert, dass sie in Reaktion darauf, dass das eine der Geräte eine Prioritätsstufe aufweist, die eine Prioritätsstufe eines ersten Gerätes überschreitet, den Strom für das erste Gerät reduziert, bevor das eine der Geräte aktiviert wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist jedem der Geräte eine Prioritätsstufe zugeordnet und ist die Steuerung zudem so programmiert, dass sie in Reaktion darauf, dass das eine der Geräte eine Prioritätsstufe aufweist, die eine Prioritätsstufe eines ersten Gerätes überschreitet, den Betrieb des ersten Gerätes unterbricht, bevor sie das eine der Geräte aktiviert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung zudem so programmiert, dass sie in Reaktion darauf, dass eines der Geräte eine Änderung des Strombedarfs anfordert, für die vorhergesagt wird, dass der Strom dadurch einen Nennstromwert des Stromsystems überschreitet, den Betrieb der Geräte so plant, dass verhindert wird, dass der Strom den Nennstromwert für mehr als eine vorbestimmte Zeit überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung zudem so programmiert, dass sie in Reaktion darauf, dass mehr als ein Gerät eine Änderung des Strombedarfs aufgrund eines Einschaltstroms von jedem der mehr als einen Geräte innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums anfordern, den Betrieb von den mehr als einen der Geräte nacheinander qbwickelt, um den Strombedarf auszugleichen, so dass nur eines der Geräte innerhalb des vorbestimmten Zeitraums einen entsprechenden Einschaltstrom benötigt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung zudem so programmiert, dass sie einen oder mehrere Parameter empfängt, die auf die Betriebsleistungsanforderungen für die Geräte, den Einschaltstrom für jedes der Geräte, eine vorhergesagte Laufzeit für jedes der Geräte, einen Arbeitszyklus der Geräte und ein Verbraucherprofil für jedes der Geräte hindeuten.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Stromsystem eine Traktionsbatterie und einen Motor, der mit einer elektrischen Maschine gekoppelt ist, und ist die Steuerung zudem so programmiert, dass sie in Reaktion auf einen Strombedarf von den Geräten, der eine Strommenge überschreitet, die von der Traktionsbatterie bereitgestellt werden kann, den Motor und die elektrische Maschine betreibt, um Strom zu erzeugen, um den Strombedarf zu erfüllen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung zudem so programmiert, dass sie in Reaktion auf das Erkennen, dass das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum mit einer steuerbaren Tür abgestellt ist, anfordert, dass die steuerbare Tür geöffnet wird, während der Motor läuft.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren: Betreiben eines mit einem Stromnetz gekoppelten Fahrzeugstromsystems, um mit dem Stromnetz gekoppelte Geräte mit Strom zu versorgen; und das Sequenzieren der Aktivierung der Geräte durch eine Steuerung, um zu verhindern, dass der Strom eine Spitzenstromgrenze des Fahrzeugstromsystems überschreitet, und um zu verhindern, dass der Strom einen Nennstromwert des Fahrzeugstromsystems für mehr als eine vorbestimmte Zeit überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung zudem gekennzeichnet durch das Bewirken einer Verringerung des Strombedarfs eines ersten Gerätes durch die Steuerung in Reaktion darauf, dass ein zweites Gerät einen Anstieg des Stroms anfordert, für den vorhergesagt wird, dass der Strom die Spitzenstromgrenze überschreitet, wobei das zweite Gerät eine höhere Prioritätsstufe aufweist als das erste Gerät.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung zudem gekennzeichnet durch das Aktivieren des ersten Gerätes und des zweiten Gerätes in Reaktion darauf, dass ein erstes Gerät und ein zweites Gerät eine Aktivierung in demselben Zeitraum anfordern, durch die Steuerung, so dass das erste Gerät aktiviert wird, wenn ein Einschaltstrom des zweiten Gerätes aufgebraucht ist, wobei das zweite Gerät eine höhere Prioritätsstufe aufweist als das erste Gerät.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung zudem gekennzeichnet durch das Sequenzieren des Betriebs der Geräte durch die Steuerung, um Zeiträume zu minimieren, in denen der Strom zwischen einem Nennstromwert des Fahrzeugstromsystems und der Spitzenstromgrenze liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung zudem gekennzeichnet durch das Unterbrechen des Strombedarfs eines ersten Gerätes durch die Steuerung in Reaktion darauf, dass ein zweites Gerät eine Aktivierung anfordert, für die vorhergesagt wird, dass der Strom einen Nennstromwert des Fahrzeugstromsystems länger als eine vorbestimmte Zeit überschreitet, wobei das zweite Gerät eine höhere Prioritätsstufe als das erste Gerät aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung zudem gekennzeichnet durch das Betreiben der Geräte durch die Steuerung, um einen Spitzenstrombedarf zu minimieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugstromsystem vorgesehen, umfassend: Stromquellen, die an ein Stromnetz angeschlossen werden können, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um mit Geräten zu kommunizieren, die an das Stromnetz angeschlossen sind, und, in Reaktion darauf, dass die Stromquellen den Geräten Strom zuführen und eines der Geräte eine Änderung des Strombedarfs anfordert, für die vorhergesagt wird, dass der Strom eine Stromgrenze der Stromquellen überschreitet, den Betrieb der Geräte zu planen, um zu verhindern, dass der Strom die Stromgrenze überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung zudem gekennzeichnet durch eine Traktionsbatterie, die mit einer elektrischen Maschine gekoppelt ist, die von einem Motor antreibbar ist, und wobei die Steuerung zudem so programmiert ist, dass sie in Reaktion darauf, dass die elektrische Maschine betrieben wird, um das Stromnetz mit Strom zu versorgen, und eines der Geräte eine Änderung des Strombedarfs anfordert, die Geräte betätigt, um zu verhindern, dass der Strom eine Spitzenstromgrenze der Traktionsbatterie und die elektrischen Maschine überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung zudem so programmiert, dass sie in Reaktion darauf, dass das eine der Geräte eine Änderung des Strombedarfs anfordert, für die vorhergesagt wird, dass der Strom für eine vorbestimmte Zeit einen Nennnennstromwert der Stromquellen überschreitet, den Betrieb der Geräte plant, um zu verhindern, dass der Strom den Nennnennstromwert für länger als die vorbestimmte Zeit überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung zudem gekennzeichnet durch eine Traktionsbatterie, die mit einer elektrischen Maschine gekoppelt ist, die von einem Motor antreibbar ist, wobei die Steuerung zudem so programmiert ist, dass sie in Reaktion auf die Änderung des Strombedarfs, der eine Stromgrenze einer Traktionsbatterie überschreitet, während der Motor ausgeschaltet ist, den Motor startet, um die elektrische Maschine anzutreiben, und die elektrische Maschine anweist, den Strombedarf zu decken.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung zudem so programmiert, dass sie in Reaktion auf das Erkennen, dass sich das Fahrzeugstromsystem in einem geschlossenen Raum mit einer steuerbaren Tür befindet, anfordert, dass die steuerbare Tür geöffnet wird, während der Motor läuft.

Claims

Fahrzeug, umfassend: ein mit einem Stromnetz koppelbares Stromsystem; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um mit Geräten zu kommunizieren, die an das Stromnetz angeschlossen sind, und programmiert ist, in Reaktion darauf, dass das Stromnetz einen Strom liefert und eines der Geräte eine Änderung des Strombedarfs anfordert, für die vorhergesagt wird, dass der Strom einen Spitzenstromgrenzwert des Stromsystems überschreitet, die Geräte so zu betreiben, dass der Strom die Spitzenstromgrenze nicht überschreitet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei jedem der Geräte eine Prioritätsstufe zugeordnet ist und die Steuerung zudem so programmiert ist, dass sie die Geräte so betreibt, dass die Aktivierung des einen Gerätes verzögert wird, bis der vorhergesagte Strombedarf geringer ist als die Spitzenstromgrenze, und zwar in Reaktion darauf, dass das eine der Geräte eine Prioritätsstufe aufweist, das geringer ist als bei anderen Geräten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei jedem der Geräte eine Prioritätsstufe zugeordnet ist und die Steuerung zudem so programmiert ist, dass sie in Reaktion darauf, dass das eine der Geräte eine Prioritätsstufe aufweist, die eine Prioritätsstufe eines ersten Gerätes überschreitet, den Strom für das erste Gerät reduziert, bevor das eine der Geräte aktiviert wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei jedem der Geräte eine Prioritätsstufe zugeordnet ist und die Steuerung zudem so programmiert ist, dass sie in Reaktion darauf, dass das eine der Geräte eine Prioritätsstufe aufweist, die eine Prioritätsstufe eines ersten Gerätes überschreitet, den Betrieb des ersten Gerätes unterbricht, bevor das eine der Geräte aktiviert wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung zudem so programmiert ist, dass sie in Reaktion darauf, dass eines der Geräte eine Änderung des Strombedarfs anfordert, für die vorhergesagt wird, dass der Strom dadurch einen Nennstromwert des Stromsystems überschreitet, den Betrieb der Geräte so plant, dass verhindert wird, dass der Strom den Nennstromwert für mehr als eine vorbestimmte Zeit überschreitet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung zudem so programmiert ist, dass sie in Reaktion darauf, dass mehr als ein Gerät eine Änderung des Strombedarfs aufgrund eines Einschaltstroms von jedem der mehr als einen Geräte innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums anfordern, den Betrieb von den mehr als einen der Geräte nacheinander abwickelt, um den Strombedarf auszugleichen, so dass nur eines der Geräte innerhalb des vorbestimmten Zeitraums einen entsprechenden Einschaltstrom benötigt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung zudem so programmiert ist, dass sie einen oder mehrere Parameter empfängt, die auf die Betriebsleistungsanforderungen für die Geräte, den Einschaltstrom für jedes der Geräte, eine vorhergesagte Laufzeit für jedes der Geräte, einen Arbeitszyklus der Geräte und ein Verbraucherprofil für jedes der Geräte hindeuten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Stromsystem eine Traktionsbatterie und einen Motor umfasst, der mit einer elektrischen Maschine gekoppelt ist, und die Steuerung zudem so programmiert ist, dass sie in Reaktion auf einen Strombedarf von den Geräten, der eine Strommenge überschreitet, die von der Traktionsbatterie bereitgestellt werden kann, den Motor und die elektrische Maschine betreibt, um Strom zu erzeugen, um den Strombedarf zu erfüllen.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuerung zudem so programmiert ist, dass sie in Reaktion auf das Erkennen, dass das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum mit einer steuerbaren Tür abgestellt ist, anfordert, dass die steuerbare Tür geöffnet wird, während der Motor läuft.
Verfahren, umfassend: Betreiben eines mit einem Stromnetz gekoppelten Fahrzeugstromsystems, um mit dem Stromnetz gekoppelte Geräte mit Strom zu versorgen; und Sequenzieren der Aktivierung der Geräte durch eine Steuerung, um zu verhindern, dass der Strom eine Spitzenstromgrenze des Fahrzeugstromsystems überschreitet, und um zu verhindern, dass der Strom einen Nennstromwert des Fahrzeugstromsystems für mehr als eine vorbestimmte Zeit überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 10, zudem umfassend das Bewirken einer Verringerung des Strombedarfs eines ersten Gerätes durch die Steuerung in Reaktion darauf, dass ein zweites Gerät einen Anstieg des Stroms anfordert, für den vorhergesagt wird, dass der Strom die Spitzenstromgrenze überschreitet, wobei das zweite Gerät eine höhere Prioritätsstufe aufweist als das erste Gerät.
Verfahren nach Anspruch 10, zudem umfassend das Aktivieren des ersten Gerätes und des zweiten Gerätes in Reaktion darauf, dass ein erstes Gerät und ein zweites Gerät eine Aktivierung in demselben Zeitraum anfordern, durch die Steuerung, so dass das erste Gerät aktiviert wird, wenn ein Einschaltstrom des zweiten Gerätes aufgebraucht ist, wobei das zweite Gerät eine höhere Prioritätsstufe aufweist als das erste Gerät.
Verfahren nach Anspruch 10, zudem umfassend das Sequenzieren des Betriebs der Geräte durch die Steuerung, um Zeiträume zu minimieren, in denen der Strom zwischen einem Nennstromwert des Fahrzeugstromsystems und der Spitzenstromgrenze liegt.
Verfahren nach Anspruch 10, zudem umfassend das Unterbrechen des Strombedarfs eines ersten Gerätes durch die Steuerung in Reaktion darauf, dass ein zweites Gerät eine Aktivierung anfordert, für die vorhergesagt wird, dass der Strom einen Nennstromwert des Fahrzeugstromsystems länger als eine vorbestimmte Zeit überschreitet, wobei das zweite Gerät eine höhere Prioritätsstufe als das erste Gerät aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, zudem umfassend das Betreiben der Geräte durch die Steuerung, um einen Spitzenstrombedarf zu minimieren.