DE102019204959A1 - Energy management for an electric vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern eines Energieverbrauchs eines Elektrofahrzeugs, bei dem ein Energiemanagementmodul eines Elektrofahrzeugs eine in einer Batterie des Elektrofahrzeugs gespeicherte elektrische Energie erfasst und das Energiemanagementmodul einen Energiebedarf des Elektrofahrzeugs zum Erreichen eines von einem Fahrer durch Eingeben in eine Mensch-Maschine-Schnittstelle des Elektrofahrzeugs bestimmten Fahrtziels abhängig von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs berechnet, sowie Energiemanagementmodul und Elektrofahrzeug.A method for controlling energy consumption of an electric vehicle, in which an energy management module of an electric vehicle detects electrical energy stored in a battery of the electric vehicle and the energy management module records an energy requirement of the electric vehicle to reach a destination determined by a driver by inputting it into a man-machine interface of the electric vehicle calculated depending on the operating parameters of the electric vehicle, as well as the energy management module and the electric vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Energieverbrauchs eines Elektrofahrzeugs, bei dem ein Energiemanagementmodul eines Elektrofahrzeugs eine in einer Batterie des Elektrofahrzeugs gespeicherte elektrische Energie erfasst und das Energiemanagementmodul einen Energiebedarf des Elektrofahrzeugs zum Erreichen eines von einem Fahrer durch Eingeben in eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human Machine Interface, HMI) des Elektrofahrzeugs bestimmten Fahrtziels abhängig von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs berechnet. Ferner betrifft die Erfindung ein Energiemanagementmodul für ein Elektrofahrzeug sowie ein Elektrofahrzeug mit einem Energiemanagementmodul.The invention relates to a method for controlling energy consumption of an electric vehicle, in which an energy management module of an electric vehicle detects electrical energy stored in a battery of the electric vehicle and the energy management module records an energy requirement of the electric vehicle to achieve an energy requirement from a driver by inputting it into a human-machine interface (Human Machine Interface, HMI) of the electric vehicle for a specific destination depending on the operating parameters of the electric vehicle. The invention also relates to an energy management module for an electric vehicle and an electric vehicle with an energy management module.

Ein Elektrofahrzeug umfasst zumindest eine als Hochvoltbatterie ausgebildete Traktionsbatterie, im Folgenden kurz als Batterie bezeichnet, die zum Speichern und Bereitstellen einer elektrischen Energie ausgebildet ist, ein elektrisches Antriebsaggregat mit zumindest einem Elektromotor und eine Mehrzahl von Komfort- und Sicherheitssystemen. Die Batterie stellt eine in ihr gespeicherte elektrische Energie zum Betreiben des elektrischen Antriebsaggregats und der Mehrzahl von Komfort- und Sicherheitssystemen bereit. Die Batterie wird üblicherweise hauptsächlich aus einer externen elektrischen Energiequelle, beispielsweise mittels einer Ladestation aus einem stationären Stromnetz, und während der Fahrt des Elektrofahrzeugs ergänzend mittels eines rekuperierenden Bremsens geladen, in welcher das Antriebsaggregat generatorisch betrieben wird.An electric vehicle comprises at least one traction battery designed as a high-voltage battery, hereinafter referred to as a battery for short, which is designed to store and provide electrical energy, an electric drive unit with at least one electric motor and a plurality of convenience and safety systems. The battery provides electrical energy stored in it for operating the electrical drive unit and the majority of comfort and safety systems. The battery is usually mainly charged from an external electrical energy source, for example by means of a charging station from a stationary power network, and while the electric vehicle is in motion, it is additionally charged by means of regenerative braking, in which the drive unit is operated as a generator.

Das elektrische Antriebsaggregat und die Mehrzahl von Komfort- und Sicherheitssystemen konkurrieren als elektrische Verbraucher um die von der Batterie bereitgestellte elektrische Energie. Offensichtlich hängt eine Reichweite des Elektrofahrzeugs davon ab, wie viel elektrische Energie von den mehreren Komfort- und Sicherheitssystemen verbraucht wird. Je mehr elektrische Energie von den Komfort- und Sicherheitssystemen während einer Fahrt des Elektrofahrzeugs verbraucht wird, desto weniger elektrische Energie steht für das elektrische Antriebsaggregat zur Verfügung.The electrical drive unit and the majority of comfort and safety systems compete as electrical consumers for the electrical energy provided by the battery. Obviously, a range of the electric vehicle depends on how much electrical energy is consumed by the several comfort and safety systems. The more electrical energy is consumed by the comfort and safety systems while the electric vehicle is in motion, the less electrical energy is available for the electrical drive unit.

Zu den Komfortsystemen gehören beispielsweise eine Heizung einer Fahrgastzelle, eine Sitzheizung, eine Massageeinheit, eine Klimaanlage und ein Entertainmentsystem des Elektrofahrzeugs. Die Sicherheitssysteme können ein oder mehrere Fahrassistenzsysteme, eine Beleuchtungsanlage, eine Scheibenwischanlage und dergleichen umfassen.The comfort systems include, for example, heating of a passenger compartment, seat heating, a massage unit, air conditioning and an entertainment system for the electric vehicle. The safety systems can include one or more driver assistance systems, a lighting system, a windshield wiper system and the like.

Die Reichweite ist aber nicht nur von Betriebszuständen der mehreren Komfort- und Sicherheitssysteme, sondern auch von weiteren Faktoren wie beispielsweise einem eingestellten Fahrmodus, einer Masse, d. h. einem Gewicht, des Elektrofahrzeugs oder von einer Umgebung des Elektrofahrzeugs abhängig, beispielsweise von einer Witterung, einem Straßenverlauf und einer Verkehrssituation.The range is not only dependent on the operating states of the multiple comfort and safety systems, but also on other factors such as a set driving mode, a mass, d. H. a weight of the electric vehicle or the surroundings of the electric vehicle, for example, on the weather, the course of the road and a traffic situation.

Alle das Elektrofahrzeug betreffenden internen und externen Faktoren, welche einen Verbrauch von elektrischer Energie während einer Fahrt des Elektrofahrzeugs beeinflussen, werden als Betriebsparameter des Elektrofahrzeugs im Sinne der Erfindung verstanden und beeinflussen unmittelbar die maximal mögliche Reichweite des Elektrofahrzeugs. Zum Optimieren der Betriebsparameter des Elektrofahrzeugs hinsichtlich eines Energiebedarfs bedarf es also eines Energiemanagements, d. h. eines Verfahrens zum gezielten Steuern des Energieverbrauchs des Elektrofahrzeugs.All internal and external factors relating to the electric vehicle that influence the consumption of electrical energy while the electric vehicle is driving are understood as operating parameters of the electric vehicle in the sense of the invention and directly influence the maximum possible range of the electric vehicle. In order to optimize the operating parameters of the electric vehicle with regard to an energy requirement, an energy management is required, i. H. a method for the targeted control of the energy consumption of the electric vehicle.

Eine Variante eines Energiemanagements besteht in der Personalisierung von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs. Beispielsweise offenbart DE 10 2013 201 563 A1 ein Verfahren zum Steuern eines Energieverbrauchs eines Elektrofahrzeugs. Bei dem Verfahren erfasst ein Energiemanagementmodul eines Elektrofahrzeugs eine Identität des Fahrers des Elektrofahrzeugs und stellt Betriebsparameter des Elektrofahrzeugs abhängig von der erfassten Identität ein. Bei dieser Variante des Energiemanagements steht der Komfort, d. h. die einfache Handhabung, beim Einstellen der Betriebsparameter im Vordergrund. Der Fahrer muss die Betriebsparameter nicht für jede Fahrt des Elektrofahrzeugs eigens manuell einstellen.One variant of energy management consists in the personalization of operating parameters of the electric vehicle. For example disclosed DE 10 2013 201 563 A1 a method for controlling energy consumption of an electric vehicle. In the method, an energy management module of an electric vehicle detects an identity of the driver of the electric vehicle and sets operating parameters of the electric vehicle as a function of the detected identity. With this variant of energy management, convenience, ie ease of use, is in the foreground when setting the operating parameters. The driver does not have to manually set the operating parameters for each trip of the electric vehicle.

Eine andere Variante des Energiemanagements strebt eine Maximierung der Reichweite des Elektrofahrzeugs an, d. h. sie weist einem Erreichen eines von dem Fahrer bestimmten Fahrtziels die höchste Priorität zu.Another variant of energy management aims to maximize the range of the electric vehicle, i.e. H. it assigns the highest priority to reaching a destination determined by the driver.

Ein solches Verfahren zum optimalen Nutzen einer in der Batterie des Elektrofahrzeugs gespeicherten elektrischen Energie während einer Fahrt des Elektrofahrzeugs offenbart DE 10 2010 029 971 A1 . Bei dem Verfahren teilt ein Energiemanagementmodul des Elektrofahrzeugs die elektrische Energie zwischen dem elektrischen Antriebsaggregat und zumindest einem Komfortsystem derart auf, dass das Elektrofahrzeug das von einem Fahrer bestimmte Fahrtziel möglichst erreicht und nur eine überschüssige elektrische Energie für weitere elektrische Verbraucher bereitgestellt wird. Wenn während der Fahrt des Elektrofahrzeugs die gespeicherte Energie zum Erreichen des Fahrtziels infolge unvorhergesehener Abweichungen nicht mehr auszureichen scheint, schlägt das Elektromanagementmodul dem Fahrer mittels einer Mensch-Maschine-Schnittstelle vor, den Energieverbrauch des zumindest einen Komfortsystems entsprechend zu senken. Der Fahrer kann dem Vorschlag zustimmen oder ihn ablehnen oder während der Fahrt des Elektrofahrzeugs mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle dem Energiemanagementmodul eine geänderte Aufteilung der elektrischen Energie bindend vorgeben.Such a method for optimal use of electrical energy stored in the battery of the electric vehicle while the electric vehicle is driving is disclosed DE 10 2010 029 971 A1 . In the method, an energy management module of the electric vehicle divides the electric energy between the electric drive unit and at least one comfort system in such a way that the electric vehicle reaches the destination determined by a driver as far as possible and only excess electric energy is provided for other electric consumers. If, while the electric vehicle is driving, the stored energy no longer appears to be sufficient to reach the destination due to unforeseen deviations, the electrical management module suggests to the driver by means of a man-machine interface to add the energy consumption of the at least one comfort system accordingly reduce. The driver can approve or reject the suggestion or, while driving the electric vehicle, use the man-machine interface to specify a binding change in the distribution of electrical energy to the energy management module.

Ein Energiemanagement während der Fahrt kann aber für eine angenehme Fahrt des Elektrofahrzeugs unzureichend oder angesichts der Vielzahl von einzustellenden Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs für den Fahrer schwierig und in der Handhabung sein.Energy management while driving can, however, be inadequate for a comfortable drive of the electric vehicle or, in view of the large number of operating parameters to be set for the electric vehicle, can be difficult for the driver and difficult to handle.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Steuern eines Energieverbrauchs eines Elektrofahrzeugs zur Verfügung zu stellen, welches einer sicheren und möglichst angenehmen Fahrt des Elektrofahrzeugs zu einem von dem Fahrer bestimmten Fahrtziel zuträglich und für den Fahrer einfach in der Handhabung ist.It is therefore an object of the invention to provide an improved method for controlling energy consumption of an electric vehicle, which is conducive to safe and comfortable driving of the electric vehicle to a destination determined by the driver and which is easy for the driver to use.

Ein Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern eines Energieverbrauchs eines Elektrofahrzeugs, bei dem

  • - ein Energiemanagementmodul eines Elektrofahrzeugs eine in einer Batterie des Elektrofahrzeugs gespeicherte elektrische Energie erfasst;
  • - das Energiemanagementmodul einen Energiebedarf des Elektrofahrzeugs zum Erreichen eines von einem Fahrer durch Eingeben in eine Mensch-Maschine-Schnittstelle des Elektrofahrzeugs bestimmten Fahrtziels abhängig von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs berechnet; und
  • - das Energiemanagementmodul dem Fahrer mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle zumindest einen Vorschlag zum Einstellen von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs macht.
An object of the invention is a method for controlling energy consumption of an electric vehicle in which
  • an energy management module of an electric vehicle detects electrical energy stored in a battery of the electric vehicle;
  • the energy management module calculates an energy requirement of the electric vehicle to reach a destination determined by a driver by entering it into a man-machine interface of the electric vehicle, depending on operating parameters of the electric vehicle; and
  • - The energy management module makes at least one suggestion for setting operating parameters of the electric vehicle to the driver by means of the man-machine interface.

Der Energiebedarf des Elektrofahrzeugs für eine Fahrt zu einem bestimmten Fahrtziel hängt von den Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs ab. Die Betriebsparameter definieren unmittelbar einen Verbrauch von elektrischer Energie während der Fahrt zu dem Fahrtziel. Einstellungen der Betriebsparameter müssen daher bei der Berechnung des Energiebedarfs berücksichtigt werden. Wenn der Energiebedarf größer ist als die in der Batterie gespeicherte elektrische Energie, welche während der Fahrt durch rekuperierendes Bremsen in einem gewissen begrenzten Umfang vermehrt werden kann, muss das Elektrofahrzeug, d. h. die Batterie des Elektrofahrzeugs, während der Fahrt aus einer externen elektrischen Energiequelle, beispielsweise mittels einer Ladestation aus einem stationären Stromnetz, geladen werden. Ein Vorschlag des Energiemanagementmoduls zum Verringern des Energieverbrauchs des Elektrofahrzeug kann beispielsweise darin bestehen, einen Fahrmodus mit einem geringeren Energieverbrauch für das Elektrofahrzeug einzustellen.The energy requirement of the electric vehicle for a trip to a specific destination depends on the operating parameters of the electric vehicle. The operating parameters directly define a consumption of electrical energy during the journey to the destination. Settings of the operating parameters must therefore be taken into account when calculating the energy requirement. If the energy requirement is greater than the electrical energy stored in the battery, which can be increased to a certain limited extent while driving through recuperative braking, the electric vehicle, i.e. H. the battery of the electric vehicle can be charged while driving from an external electrical energy source, for example by means of a charging station from a stationary power network. A proposal by the energy management module for reducing the energy consumption of the electric vehicle can consist, for example, in setting a driving mode with a lower energy consumption for the electric vehicle.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren

  • - wählt der Fahrer mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle vor einem Antritt einer Fahrt zu dem bestimmten Fahrtziel einen Vorschlag des Energiemanagementmoduls aus; und
  • - stellt das Energiemanagementmodul die Betriebsparameter vor der Fahrt des Elektrofahrzeugs oder bei dem Antritt der Fahrt des Elektrofahrzeugs entsprechend der Auswahl des Fahrers ein.
In the method according to the invention
  • the driver selects a suggestion from the energy management module by means of the man-machine interface before starting a journey to the specific destination; and
  • - the energy management module sets the operating parameters before driving the electric vehicle or when starting to drive the electric vehicle in accordance with the driver's selection.

Mit anderen Worten macht das Energiemanagementmodul dem Fahrer bereits vor dem Antritt der Fahrt Vorschläge für das Einstellen von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs. Dabei kann das Energiemanagementmodul zu jedem Vorschlag einen Energiebedarf des Elektrofahrzeugs berechnen, mit der erfassten gespeicherten elektrischen Energie vergleichen und das Ergebnis zusammen mit dem jeweiligen Vorschlag anzeigen. Auf diese Weise kann der Fahrer bereits vor dem Antritt der Fahrt erkennen, welche Auswahl ein Erreichen des Fahrtziels ohne Weiteres erlaubt und bei welcher Auswahl ein Laden des Elektrofahrzeugs erforderlich ist, um das Fahrtziel zu erreichen.In other words, the energy management module makes suggestions to the driver for setting the operating parameters of the electric vehicle even before starting the journey. The energy management module can calculate an energy requirement of the electric vehicle for each proposal, compare it with the recorded stored electrical energy and display the result together with the respective proposal. In this way, the driver can already recognize before starting the journey which selection allows the destination to be reached without further ado and which selection requires charging of the electric vehicle in order to reach the destination.

Infolgedessen ist das Elektrofahrzeug bei dem Antritt der Fahrt hinsichtlich des Fahrkomforts möglichst angenehm eingestellt hinsichtlich eines Erreichens des Fahrtziels optimal vorbereitet. Auf diese Weise wird eine vollständige Transparenz für und Kontrolle des Energiemanagements durch den Fahrer erreicht, was mit einer hohen Kundenzufriedenheit einhergeht.As a result, when starting the journey, the electric vehicle is set to be as pleasant as possible with regard to driving comfort with regard to reaching the destination. In this way, complete transparency and control of the energy management by the driver is achieved, which is accompanied by a high level of customer satisfaction.

In vorteilhaften Ausführungsformen erfolgt das Auswählen mittels einer auf einem mobilen Endgerät des Fahrers installierten und mit dem Energiemanagementmodul des Elektrofahrzeugs drahtlos kommunizierenden App und/oder mittels einer Multimediaschnittstelle des Elektrofahrzeugs als der Mensch-Maschine-Schnittstelle. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle kann also als eine Multimedia-Schnittstelle (Multi Media Interface, MMI), insbesondere eine Benutzerschnittstelle eines mit dem Energiemanagementmodul gekoppelten Navigationsgeräts des Elektrofahrzeugs, oder als eine auf einem mobilen Endgerät, wie einem Smartphone oder einem Tablet, installierte App ausgebildet sein. In dem letztgenannten Fall kann der Fahrer den Energieverbrauch des Elektrofahrzeugs aus der Ferne, beispielsweise einer Wohnung, steuern, ohne das Fahrzeug aufzusuchen.In advantageous embodiments, the selection takes place by means of an app installed on a mobile terminal of the driver and communicating wirelessly with the energy management module of the electric vehicle and / or by means of a multimedia interface of the electric vehicle as the man-machine interface. The human-machine interface can therefore be used as a multimedia interface (Multi Media Interface, MMI), in particular a user interface of a navigation device of the electric vehicle coupled to the energy management module, or as an app installed on a mobile device such as a smartphone or a tablet be trained. In the latter case, the driver can control the energy consumption of the electric vehicle remotely, for example an apartment, without having to visit the vehicle.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Betriebszustand eines Komfortsystems des Elektrofahrzeugs als ein Betriebsparameter eingestellt. Zu den Komfortsystemen gehören beispielsweise eine Heizung einer Fahrgastzelle, eine Sitzheizung, eine Massageeinheit, eine Klimaanlage und ein Entertainmentsystem des Elektrofahrzeugs. Als Betriebszustand soll ein Eingeschaltetsein und ein Ausgeschaltetsein ebenso verstanden werden wie beispielsweise eine Solltemperatur der Klimaanlage oder eine Lautstärke des Entertainmentsystems. Aber auch ein Betriebszustand eines Sicherheitssystems wie eines Fahrassistenzsystems, einer Beleuchtungsanlage oder einer Scheibenwischanlage des Elektrofahrzeugs können als ein Betriebsparameter eingestellt werden.In a preferred embodiment, an operating state of a comfort system of the Electric vehicle set as an operating parameter. The comfort systems include, for example, heating of a passenger compartment, seat heating, a massage unit, air conditioning and an entertainment system for the electric vehicle. An operating state is to be understood as being switched on and switched off as well as, for example, a setpoint temperature of the air conditioning system or a volume of the entertainment system. However, an operating state of a safety system such as a driver assistance system, a lighting system or a windshield wiper system of the electric vehicle can also be set as an operating parameter.

Besonders bevorzugt schlägt das Energiemanagementmodul dem Fahrer verschiedene vorbestimmte Komfortmodi des Elektrofahrzeugs vor und zeigt eine in dem jeweiligen Komfortmodus maximal mögliche Reichweite des Elektrofahrzeugs an. Jeder Komfortmodus kombiniert Einstellungen einer Mehrzahl von Betriebsparametern. Das gleichzeitige Anzeigen von den Komfortmodi jeweils zugeordneten Reichweiten erleichtert dem Fahrer die Auswahl eines mit dem Erreichen des Fahrtziels vereinbaren Komfortmodus. Ein Komfortmodus lässt sich von dem Fahrer in einem Schritt auswählen, wodurch die Handhabung beim Auswählen von Vorschlägen des Energiemanagementmoduls für den Fahrer erleichtert ist.The energy management module particularly preferably suggests various predetermined comfort modes of the electric vehicle to the driver and displays a maximum possible range of the electric vehicle in the respective comfort mode. Each comfort mode combines settings of a number of operating parameters. The simultaneous display of ranges assigned to the comfort modes makes it easier for the driver to select a comfort mode that is compatible with reaching the destination. A comfort mode can be selected by the driver in one step, as a result of which the handling when selecting proposals from the energy management module is made easier for the driver.

Alternativ oder zusätzlich kann das Energiemanagementmodul dem Fahrer ein stufenloses Einstellen von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs vorschlagen. Das stufenlose Einstellen kann als ein prozentuales Aufteilen der elektrischem Energie auf zumindest ein elektrisches Antriebsaggregat des Elektrofahrzeugs einerseits und weitere elektrische Systeme des Elektrofahrzeugs wie Komfort- und Sicherheitssysteme andererseits vorgesehen sein, beispielsweise in Form eines mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle angezeigten Schiebereglers. In diesem Fall kann das Energiemanagementmodul die den weiteren elektrischen Systemen zugewiesene elektrische Energie zwischen diesen Systemen selbständig verteilen, d. h. deren Betriebszustände automatisch einstellen.As an alternative or in addition, the energy management module can propose to the driver a stepless setting of operating parameters of the electric vehicle. The stepless setting can be provided as a percentage distribution of the electrical energy between at least one electrical drive unit of the electric vehicle on the one hand and other electrical systems of the electric vehicle such as comfort and safety systems on the other, for example in the form of a slide control displayed by means of the man-machine interface. In this case, the energy management module can independently distribute the electrical energy assigned to the other electrical systems between these systems, i. H. automatically adjust their operating states.

In weiteren Ausführungsformen zeigt das Energiemanagementmodul dem Fahrer über die Mensch-Maschine-Schnittstelle eine erforderliche Ladezeit des Elektrofahrzeugs an, wenn die gespeicherte Energie bei den gewählten Betriebsparametern zum Erreichen des bestimmten Fahrtziels nicht ausreicht. Dadurch wird dem Fahrer ein zeitliches Planen des Ladens des Elektrofahrzeugs derart gestattet, dass entweder die Batterie noch vor dem Antritt der Fahrt geladen wird und infolgedessen zum Antritt der Fahrt die der Auswahl entsprechende elektrische Energie speichert oder Ort und Zeit für ein Unterbrechen der Fahrt zum Laden der Batterie im Voraus festgelegt werden.In further embodiments, the energy management module shows the driver a required charging time for the electric vehicle via the man-machine interface if the stored energy is not sufficient for the selected operating parameters to reach the specific destination. This allows the driver to schedule the charging of the electric vehicle in such a way that either the battery is charged before the start of the journey and as a result stores the electrical energy corresponding to the selection at the start of the journey or the place and time for interrupting the journey for charging the battery must be set in advance.

Alternativ oder zusätzlich kann das Energiemanagementmodul dem Fahrer vorschlagen, einzelne Betriebsparameter für eine optimale Reichweite des Elektrofahrzeugs manuell einzustellen. Dies gestattet gegenüber vorbestimmten Komfortmodi ein individuelles Kombinieren von Betriebsparametern. Eine solche individuelle Einstellungskombination kann auch im Energiemanagementmodul gespeichert und einem gespeicherten Fahrerprofil zugeordnet werden bzw. sein. Das Energiemanagementmodul kann dem Fahrer eine solche gespeicherte individuelle Einstellungskombination ebenfalls vorgeschlagen, ggf. nur dem erkannten Fahrer.Alternatively or additionally, the energy management module can suggest that the driver set individual operating parameters manually for an optimal range of the electric vehicle. Compared to predetermined comfort modes, this allows an individual combination of operating parameters. Such an individual setting combination can also be stored in the energy management module and assigned to a stored driver profile. The energy management module can also suggest such a stored individual setting combination to the driver, possibly only to the recognized driver.

In einer bevorzugten Ausführungsform macht das Energiemanagementmodul dem Fahrer während der Fahrt des Elektrofahrzeugs ausgehend von einer aktuell erfassten gespeicherten elektrischen Energie zumindest einen weiteren Vorschlag zum Einstellen von Betriebsparametern und/oder wählt der Fahrer während der Fahrt des Elektrofahrzeugs einen Vorschlag des Energiemanagementmoduls aus und stellt das Energiemanagementmodul während der Fahrt des Elektrofahrzeugs die Betriebsparameter entsprechend der Auswahl des Fahrers ein. Mit anderen Worten kann das vor dem Antritt der Fahrt bestimmte Energiemanagement während der Fahrt auf dieselbe Weise wie vor dem Antritt der Fahrt geändert werden.In a preferred embodiment, the energy management module makes at least one further suggestion for setting operating parameters to the driver while driving the electric vehicle, based on currently recorded stored electrical energy, and / or the driver selects a suggestion from the energy management module while driving the electric vehicle and provides the energy management module while driving the electric vehicle, enter the operating parameters according to the driver's selection. In other words, the energy management determined before the start of the journey can be changed during the journey in the same way as before the start of the journey.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Energiemanagementmodul für ein Elektrofahrzeug, welches ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Das Energiemanagementmodul macht dem Fahrer das Energiemanagement des Elektrofahrzeugs transparent und gestattet ihm ein komfortables Einstellen von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs.The invention also relates to an energy management module for an electric vehicle which is designed to carry out a method according to the invention. The energy management module makes the energy management of the electric vehicle transparent to the driver and allows him to conveniently set operating parameters of the electric vehicle.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Elektrofahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Energiemanagementmodul. Das Elektrofahrzeug erlaubt dem Fahrer bei hoher Transparenz und einfacher Handhabung ein Vorausplanen einer möglichst angenehmen Fahrt zu einem bestimmten Fahrtziel. Infolgedessen ist die Zufriedenheit des Fahrers mit dem Elektrofahrzeug hoch.Another object of the invention is an electric vehicle with an energy management module according to the invention. The electric vehicle allows the driver to plan in advance the most pleasant possible trip to a specific destination with high transparency and simple handling. As a result, the driver's satisfaction with the electric vehicle is high.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern eines Energieverbrauchs eines Elektrofahrzeugs besteht in der hohen Transparenz des Energiemanagements. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass der Fahrer des Elektrofahrzeugs eine angenehme Fahrt des Elektrofahrzeugs zu einem bestimmten Fahrtziel auf einfache Weise planen und vorbereiten kann.An essential advantage of the method according to the invention for controlling energy consumption of an electric vehicle is the high level of transparency of the energy management. Another advantage can be seen in the fact that the driver of the electric vehicle can easily plan and prepare for a pleasant journey of the electric vehicle to a specific destination.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

  • 1 eine Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine tabellarische Übersicht mehrerer Komfortmodi zur Verwendung in dem in 1 gezeigten Verfahren.
Further features and advantages of the invention are explained using an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing. It shows:
  • 1 an illustration of a flow chart of a method according to an embodiment of the present invention;
  • 2 a tabular overview of several comfort modes for use in the in 1 procedure shown.

1 zeigt eine Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens 10 zum Steuern eines Energieverbrauchs eines Elektrofahrzeugs nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Elektrofahrzeug umfasst ein Energiemanagementmodul, welches ausgebildet ist, das Verfahren 10 auszuführen. 1 shows an illustration of a flow chart of a method 10 for controlling energy consumption of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. The electric vehicle comprises an energy management module which is designed to perform the method 10 execute.

Bei dem Verfahren 10 erfasst 11 das Energiemanagementmodul eine in einer Batterie des Elektrofahrzeugs gespeicherte elektrische Energie. Abhängig von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs berechnet 12 das Energiemanagementmodul einen Energiebedarf des Elektrofahrzeugs zum Erreichen eines von einem Fahrer durch Eingeben in eine Mensch-Maschine-Schnittstelle des Elektrofahrzeugs bestimmten Fahrtziels.In the process 10 detected 11 the energy management module an electrical energy stored in a battery of the electric vehicle. Calculated depending on the operating parameters of the electric vehicle 12 the energy management module an energy requirement of the electric vehicle to reach a destination determined by a driver by inputting into a man-machine interface of the electric vehicle.

Vor einem Antritt einer Fahrt des Elektrofahrzeugs macht 13 das Energiemanagementmodul dem Fahrer mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle zumindest einen Vorschlag zum Einstellen von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs. Im Einzelnen schlägt 13a das Energiemanagementmodul dem Fahrer verschiedene vorbestimmte Komfortmodi des Elektrofahrzeugs vor und zeigt 13b eine in dem jeweiligen Komfortmodus maximal mögliche Reichweite des Elektrofahrzeugs an. Alternativ oder zusätzlich schlägt 13c das Energiemanagementmodul dem Fahrer ein stufenloses Einstellen von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs vor. Weiterhin alternativ oder zusätzlich schlägt 13d das Energiemanagementmodul dem Fahrer vor, die Betriebsparameter automatisch für eine optimale Reichweite des Elektrofahrzeugs einzustellen.Before starting a journey with the electric vehicle 13 the energy management module gives the driver at least one suggestion for setting operating parameters of the electric vehicle by means of the man-machine interface. Beats in detail 13a the energy management module presents and shows the driver various predetermined comfort modes of the electric vehicle 13b a maximum possible range of the electric vehicle in the respective comfort mode. Alternatively or additionally suggests 13c the energy management module provides the driver with a stepless adjustment of the operating parameters of the electric vehicle. Furthermore alternatively or additionally proposes 13d the energy management module instructs the driver to automatically set the operating parameters for an optimal range of the electric vehicle.

Wenn die gespeicherte Energie bei den gewählten Betriebsparametern zum Erreichen des bestimmten Fahrtziels nicht ausreicht, zeigt 13e das Energiemanagementmodul dem Fahrer über die Mensch-Maschine-Schnittstelle eine erforderliche Ladezeit des Elektrofahrzeugs an.If the stored energy is not sufficient for the selected operating parameters to reach the specific destination, shows 13e the energy management module provides the driver with the required charging time for the electric vehicle via the man-machine interface.

Weiterhin vor dem Antritt der Fahrt zu dem bestimmten Fahrtziel wählt 14 der Fahrer einen Vorschlag des Energiemanagementmoduls aus. Das Auswählen 14 kann wahlweise mittels einer auf einem mobilen Endgerät des Fahrers installierten und mit dem Energiemanagementmodul des Elektrofahrzeugs drahtlos kommunizierenden App 14a als der Mensch-Maschine-Schnittstelle erfolgen oder mittels einer Multimediaschnittstelle des Elektrofahrzeugs 14b als der Mensch-Maschine-Schnittstelle erfolgen.Continue to dial before starting the journey to the specific destination 14th the driver makes a proposal from the energy management module. Choosing 14th can optionally by means of an app installed on a mobile device of the driver and communicating wirelessly with the energy management module of the electric vehicle 14a take place as the man-machine interface or by means of a multimedia interface of the electric vehicle 14b as the human-machine interface.

Nach der Auswahl 13 stellt 15 das Energiemanagementmodul vor der Fahrt des Elektrofahrzeugs oder bei dem Antritt der Fahrt des Elektrofahrzeugs die Betriebsparameter entsprechend der Auswahl des Fahrers ein. Als Betriebsparameter werden Betriebszustände des elektrischen Antriebsaggregats sowie von Komfortsystemen 15a und Sicherheitssystemen des Elektrofahrzeugs ein.After the selection 13 represents 15th the energy management module before driving the electric vehicle or when starting to drive the electric vehicle, the operating parameters according to the driver's selection. Operating states of the electric drive unit and of comfort systems are used as operating parameters 15a and safety systems of the electric vehicle.

Auch während der Fahrt des Elektrofahrzeugs macht 16 das Energiemanagementmodul dem Fahrer ausgehend von einer aktuell erfassten gespeicherten elektrischen Energie zumindest einen weiteren Vorschlag zum Einstellen von Betriebsparametern. Der Fahrer wählt 17 während der Fahrt des Elektrofahrzeugs einen Vorschlag des Energiemanagementmoduls aus, und das Energiemanagementmodul stellt 18 während der Fahrt des Elektrofahrzeugs die Betriebsparameter entsprechend der Auswahl des Fahrers ein. Auch wenn nicht in der 1 gezeigt, umfassen selbstverständlich das Vorschlagen 16 während der Fahrt dieselben Varianten a-e wie das Vorschlagen 13 vor dem Antritt der Fahrt, das Auswählen 17 während der Fahrt dieselben Varianten a, b wie das Auswählen 14 vor dem Antritt der Fahrt und das Einstellen 18 während der Fahrt dieselbe Variante a wie das Einstellen 15 vor dem Antritt der Fahrt.Even while the electric vehicle is in motion 16 the energy management module gives the driver at least one further suggestion for setting operating parameters based on a currently recorded stored electrical energy. The driver chooses 17th while the electric vehicle is in motion, the energy management module makes a proposal, and the energy management module provides 18th while driving the electric vehicle, enter the operating parameters according to the driver's selection. Even if not in the 1 shown, of course, include suggesting 16 while driving the same variants as the suggestion 13 before starting the journey, selecting 17th while driving, the same variants a, b as selecting 14th before starting the journey and adjusting 18th while driving the same variant a as setting 15th before starting the journey.

Es versteht sich ferner, dass während der Fahrt des Elektrofahrzeugs das Energiemanagementmodul die in einer Batterie des Elektrofahrzeugs gespeicherte elektrische Energie wiederholt und/oder fortlaufend erfasst 11 und abhängig von den Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs einen Energiebedarf des Elektrofahrzeugs zum Erreichen des von dem Fahrer durch Eingeben in eine Mensch-Maschine-Schnittstelle des Elektrofahrzeugs bestimmten Fahrtziels wiederholt und/oder fortlaufend berechnet 12.It is also understood that while the electric vehicle is in motion, the energy management module repeatedly and / or continuously detects the electrical energy stored in a battery of the electric vehicle 11 and, depending on the operating parameters of the electric vehicle, repeatedly and / or continuously calculates an energy requirement of the electric vehicle to reach the destination determined by the driver by inputting into a man-machine interface of the electric vehicle 12 .

2 zeigt eine tabellarische Übersicht dreier hier als Fahrmodi bezeichneten Komfortmodi zur Verwendung in dem in 1 gezeigten Verfahren. Die drei Komfortmodi sind mit „Premium-Komfort“, „Komfort“ und „kein Komfort“ bezeichnet und korrespondieren zu einer sehr niedrigen Reichweite, einer mittleren Reichweite und einer großen Reichweite. Entsprechend liegt der Energieverbrauch der in der Tabelle genannten Komfortsysteme bei 100%, 50% bzw. 0%. Die Komfortmodi unterscheiden sich im Einzelnen durch die Anzahl und Art der jeweils eingeschalteten und ausgeschalteten Komfortsysteme sowie deren Betriebsparameter im eingeschalteten Zustand. Der Fachmann versteht, dass diese tabellarische Übersicht lediglich grobe und beispielhafte Vorschläge des Energiemanagementmoduls wiedergibt und Ausführungsformen der Erfindung in keiner Weise beschränkt. 2 shows a tabular overview of three comfort modes, referred to here as driving modes, for use in the in 1 procedure shown. The three comfort modes are labeled “Premium Comfort”, “Comfort” and “No Comfort” and correspond to a very short range, a medium range and a long range. Accordingly, the energy consumption of the comfort systems listed in the table is 100%, 50% or 0%. The comfort modes differ in detail by the number and type of comfort systems that are switched on and switched off and their operating parameters when switched on Status. The person skilled in the art understands that this tabular overview only reproduces rough and exemplary suggestions of the energy management module and does not limit embodiments of the invention in any way.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
Verfahren zum Steuern eines Energieverbrauchs eines ElektrofahrzeugsMethod for controlling energy consumption of an electric vehicle
1111
Erfassen einer elektrischen EnergieDetecting an electrical energy
1212
Berechnen eines EnergiebedarfsCalculating an energy requirement
1313
Vorschlagen von Einstellungen von Betriebsparametern vor einer FahrtSuggesting settings for operating parameters before a trip
13a13a
Vorschlagen eines KomfortmodusPropose a comfort mode
13b13b
Anzeigen einer ReichweiteShow a range
13c13c
Vorschlagen eines stufenlosen EinstellensSuggesting a stepless setting
13d13d
Vorschlagen eines automatischen EinstellensPropose an automatic setting
13e13e
Anzeigen einer erforderlichen LadezeitShow a required loading time
1414th
Auswählen eines VorschlagsSelecting a proposal
14a14a
Auswählen mittels AppSelect using the app
14b14b
Auswählen mittels MMISelect using the MMI
1515th
Einstellen von Betriebsparametern vor einer FahrtSetting of operating parameters before a trip
15a15a
Einstellen eines Betriebszustands eines KomfortsystemsSetting an operating state of a comfort system
1616
Vorschlagen von Einstellungen von Betriebsparametern während einer FahrtSuggesting settings for operating parameters while driving
1717th
Auswählen eines Vorschlags während einer FahrtSelecting a suggestion while driving
1818th
Einstellen von Betriebsparametern während einer FahrtSetting of operating parameters while driving

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • DE 102010029971 A1 [0009]DE 102010029971 A1 [0009]

Claims (10)

Verfahren zum Steuern eines Energieverbrauchs eines Elektrofahrzeugs, bei dem - ein Energiemanagementmodul eines Elektrofahrzeugs eine in einer Batterie des Elektrofahrzeugs gespeicherte elektrische Energie erfasst (11); - das Energiemanagementmodul einen Energiebedarf des Elektrofahrzeugs zum Erreichen eines von einem Fahrer durch Eingeben in eine Mensch-Maschine-Schnittstelle des Elektrofahrzeugs bestimmten Fahrtziels abhängig von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs berechnet (12); - das Energiemanagementmodul dem Fahrer mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle zumindest einen Vorschlag zum Einstellen von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs macht (13); - der Fahrer mittels der Mensch-Maschine-Schnittstelle vor einem Antritt einer Fahrt zu dem bestimmten Fahrtziel einen Vorschlag des Energiemanagementmoduls auswählt (14); - das Energiemanagementmodul die Betriebsparameter vor der Fahrt des Elektrofahrzeugs oder bei dem Antritt der Fahrt des Elektrofahrzeugs entsprechend der Auswahl des Fahrers einstellt (15).Method for controlling energy consumption of an electric vehicle, in which - An energy management module of an electric vehicle detects electrical energy stored in a battery of the electric vehicle (11); - The energy management module calculates an energy requirement of the electric vehicle to reach a destination determined by a driver by inputting it into a man-machine interface of the electric vehicle as a function of operating parameters of the electric vehicle (12); - The energy management module makes at least one suggestion to the driver for setting operating parameters of the electric vehicle by means of the man-machine interface (13); - the driver selects a suggestion from the energy management module by means of the man-machine interface before starting a journey to the specific destination (14); - The energy management module sets the operating parameters before driving the electric vehicle or when starting the journey of the electric vehicle according to the selection made by the driver (15). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Auswählen (14) mittels einer auf einem mobilen Endgerät des Fahrers installierten und mit dem Energiemanagementmodul des Elektrofahrzeugs drahtlos kommunizierenden App (14a) als der Mensch-Maschine-Schnittstelle erfolgt und/oder mittels einer Multimediaschnittstelle des Elektrofahrzeugs (14b) als der Mensch-Maschine-Schnittstelle erfolgt.Procedure according to Claim 1 , in which the selection (14) takes place by means of an app (14a) installed on a mobile device of the driver and communicating wirelessly with the energy management module of the electric vehicle as the man-machine interface and / or by means of a multimedia interface of the electric vehicle (14b) as the Man-machine interface takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem ein Betriebszustand eines Komfortsystems (15a) des Elektrofahrzeugs als ein Betriebsparameter eingestellt wird.Method according to one of the Claims 1 or 2 , in which an operating state of a comfort system (15a) of the electric vehicle is set as an operating parameter. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Energiemanagementmodul dem Fahrer verschiedene vorbestimmte Komfortmodi des Elektrofahrzeugs vorschlägt (13a) und eine in dem jeweiligen Komfortmodus maximal mögliche Reichweite des Elektrofahrzeugs anzeigt (13b).Method according to one of the Claims 1 to 3 , in which the energy management module suggests various predetermined comfort modes of the electric vehicle to the driver (13a) and displays a maximum possible range of the electric vehicle in the respective comfort mode (13b). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Energiemanagementmodul dem Fahrer ein stufenloses Einstellen von Betriebsparametern des Elektrofahrzeugs vorschlägt (13c).Method according to one of the Claims 1 to 3 , in which the energy management module proposes a stepless setting of operating parameters of the electric vehicle to the driver (13c). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Energiemanagementmodul dem Fahrer über die Mensch-Maschine-Schnittstelle eine erforderliche Ladezeit des Elektrofahrzeugs anzeigt (13e), wenn die gespeicherte Energie bei den gewählten Betriebsparametern zum Erreichen des bestimmten Fahrtziels nicht ausreicht.Method according to one of the Claims 1 to 5 , in which the energy management module shows the driver via the man-machine interface a required charging time for the electric vehicle (13e) if the stored energy is not sufficient for the selected operating parameters to reach the specific destination. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Energiemanagementmodul dem Fahrer vorschlägt (13d), die Betriebsparameter automatisch für eine optimale Reichweite des Elektrofahrzeugs einzustellen.Method according to one of the Claims 1 to 6th , in which the energy management module suggests to the driver (13d) to automatically set the operating parameters for an optimal range of the electric vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Energiemanagementmodul dem Fahrer während der Fahrt des Elektrofahrzeugs ausgehend von einer aktuell erfassten gespeicherten elektrischen Energie zumindest einen weiteren Vorschlag zum Einstellen von Betriebsparametern macht (16) und/oder der Fahrer während der Fahrt des Elektrofahrzeugs einen Vorschlag des Energiemanagementmoduls auswählt (17) und das Energiemanagementmodul während der Fahrt des Elektrofahrzeugs die Betriebsparameter entsprechend der Auswahl des Fahrers einstellt (18).Method according to one of the Claims 1 to 7th in which the energy management module makes at least one further suggestion for setting operating parameters to the driver while the electric vehicle is driving, based on a currently recorded stored electrical energy, and / or the driver selects a suggestion from the energy management module while the electric vehicle is in motion (17) and while the electric vehicle is in motion, the energy management module sets the operating parameters in accordance with the driver's selection (18). Energiemanagementmodul für ein Elektrofahrzeug, welches ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.Energy management module for an electric vehicle, which is designed, a method according to one of the Claims 1 to 8th execute. Elektrofahrzeug mit einem Energiemanagementmodul nach Anspruch 9.Electric vehicle with an energy management module according to Claim 9 .
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