DE102020210861A1 - Vehicle train with decentralized energy storage and energy management - Google Patents
Vehicle train with decentralized energy storage and energy management Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020210861A1 DE102020210861A1 DE102020210861.7A DE102020210861A DE102020210861A1 DE 102020210861 A1 DE102020210861 A1 DE 102020210861A1 DE 102020210861 A DE102020210861 A DE 102020210861A DE 102020210861 A1 DE102020210861 A1 DE 102020210861A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- trailer
- vehicle
- towing vehicle
- energy
- electrical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 30
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 24
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/22—Dynamic electric resistor braking, combined with dynamic electric regenerative braking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/28—Trailers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Abstract
Es wird ein Konzept für einen Fahrzeugzug (1) mit dezentral angelegtem elektrischem Energiespeicher (4, 5) sowie ein dafür geeignetes Verfahren zur Steuerung des Energiemanagements vorgeschlagen.A concept for a vehicle combination (1) with a decentralized electrical energy store (4, 5) and a method suitable for controlling the energy management is proposed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zugfahrzeug, einen Anhänger sowie einen Fahrzeugzug mit dezentralen, insbesondere elektrischen, Energiespeichern. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung des Energiemanagements des Fahrzeugzuges sowie ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens und einen Datenträger mit einem solchen Computerprogrammprodukt.The present invention relates to a towing vehicle, a trailer and a vehicle combination with decentralized, in particular electrical, energy stores. In addition, the invention relates to a method for controlling the energy management of the vehicle combination and a computer program product for carrying out the method and a data carrier with such a computer program product.
Straßengebundene Fahrzeugzüge mit einem Zugfahrzeug und einem Anhänger transportieren unterschiedlichste Waren an ihren Bestimmungsort. Durch ihre flexible Einsetzbarkeit bilden sie einen unverzichtbaren Teil der der Weltwirtschaft zugrunde liegenden Logistikkette. Daher gibt es auch hier Bestrebungen nach umweltfreundlicheren Antriebskonzepten, insbesondere zur Elektrifizierung des Antriebsstranges.Road-bound vehicle trains with a towing vehicle and a trailer transport a wide variety of goods to their destination. Due to their flexible applicability, they form an indispensable part of the logistics chain on which the global economy is based. Therefore, efforts are also being made here to find more environmentally friendly drive concepts, in particular for the electrification of the drive train.
Bei heutigen Fahrzeugzügen, die mindestens ein Zugfahrzeug und einen Anhänger umfassen und elektrisch oder hybridisch angetrieben werden, ist der elektrische Energiespeicher im Zugfahrzeug integriert. Da hier aus Bauraumgründen der elektrische Energiespeicher räumlich und somit auch kapazitiv begrenzt ist, und dadurch auch die elektrische Reichweite eines solchen Fahrzeugzuges entsprechend begrenzt ist, ist es wünschenswert, eine Erhöhung der speicherbaren elektrischen Energie des Fahrzeugzuges zu erreichen. Weiter ist es wünschenswert, ein flexibleres Speichermanagement als bisher realisieren zu können.In today's vehicle trains, which include at least one towing vehicle and a trailer and are driven electrically or hybridly, the electrical energy store is integrated in the towing vehicle. Since the electrical energy store is spatially and thus also capacitively limited here for reasons of installation space, and the electrical range of such a vehicle combination is accordingly limited as a result, it is desirable to achieve an increase in the storable electrical energy of the vehicle combination. Furthermore, it is desirable to be able to implement a more flexible memory management than before.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.
Bevorzugt wird nachfolgend unter einem Fahrzeugzug ein Zugfahrzeug gekoppelt mit einem Anhänger verstanden. Alternativ kann der Fahrzeugzug jedoch auch mehr als nur ein Zugfahrzeug und/oder mehr als nur einen Anhänger umfassen, wobei diese in beliebiger Reihenfolge miteinander gekoppelt sein können. Ein Zugfahrzeug ist vorzugsweise primär dazu ausgebildet, den Fahrzeugzug anzutreiben. Allerdings ist nicht ausgeschlossen, dass auch das Zugfahrzeug dazu ausgebildet ist, Ladung, also Waren, aufzunehmen. Ein Anhänger ist bevorzugt primär dazu ausgebildet, Ladung aufzunehmen. Allerdings ist nicht ausgeschlossen, dass auch der Anhänger dazu ausgebildet ist, den Fahrzeugzug anzutreiben.In the following, a vehicle combination is preferably understood to mean a towing vehicle coupled to a trailer. Alternatively, however, the vehicle combination can also include more than just one towing vehicle and/or more than just one trailer, in which case these can be coupled to one another in any order. A towing vehicle is preferably designed primarily to drive the vehicle train. However, it cannot be ruled out that the towing vehicle is also designed to pick up cargo, ie goods. A trailer is preferably designed primarily to carry cargo. However, it cannot be ruled out that the trailer is also designed to drive the vehicle combination.
Unter Energiemanagement werden nachfolgend die Steuervorgänge verstanden, die insbesondere innerhalb des Fahrzeugzuges, des Zugfahrzeuges und/oder des Anhängers ablaufen, und die den Energiefluss von bzw. zu den elektrischen Energiespeichern des Fahrzeugzuges beeinflussen.Energy management is understood below to mean the control processes that take place in particular within the vehicle combination, the towing vehicle and/or the trailer, and which influence the energy flow from or to the electrical energy stores of the vehicle combination.
Ein Zugfahrzeugenergiespeicher ist nachfolgend ein elektrischer Energiespeicher, der in oder an einem Zugfahrzeug vorgesehen ist. Ein Anhängerenergiespeicher ist nachfolgend ein elektrischer Energiespeicher, der in oder an einem Anhänger vorgesehen ist.A towing vehicle energy store is hereinafter an electrical energy store that is provided in or on a towing vehicle. A trailer energy store is hereinafter an electrical energy store that is provided in or on a trailer.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Energiemanagement eines Fahrzeugzuges, insbesondere zur Ausführung auf einer Fahrzeugzugsteuervorrichtung eines Fahrzeugzuges, vorgesehen, das die folgenden Schritte aufweist:
- - Erfassen eines Ladungszustandes mindestens eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugzuges, insbesondere eines Zugfahrzeugenergiespeichers und/oder eines Anhängerenergiespeichers, und/oder Erfassen eines Füllstandes mindestens eines Kraftstoffspeichers des Fahrzeugzuges;
- - Versorgen einer elektrischen Antriebsvorrichtung des Fahrzeugzuges, insbesondere einer Zugfahrzeugantriebsvorrichtung und/oder einer Anhängerantriebsvorrichtung, mit elektrischer Energie aus mindestens einem elektrischen Energiespeicher und/oder aus mindestens einem Kraftstoffspeicher; und/oder
- - Versorgen eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugzuges, insbesondere des Zugfahrzeugenergiespeichers und/oder des Anhängerenergiespeichers, mit elektrischer Energie einer elektrischen Antriebsvorrichtung des Fahrzeugzuges, insbesondere der Zugfahrzeugantriebsvorrichtung und/oder der Anhängerantriebsvorrichtung; wobei
- - Detecting a state of charge of at least one electrical energy store of the vehicle combination, in particular a towing vehicle energy store and/or a trailer energy store, and/or detecting a fill level of at least one fuel store of the vehicle combination;
- - Supplying an electric drive device of the vehicle combination, in particular a towing vehicle drive device and/or a trailer drive device, with electrical energy from at least one electrical energy store and/or from at least one fuel store; and or
- - supplying an electrical energy store of the vehicle train, in particular the towing vehicle energy store and/or the trailer energy store, with electrical energy of an electric drive device of the vehicle train, in particular the towing vehicle drive device and/or the trailer drive device; whereby
Auf diese Weise kann insbesondere die elektrische Antriebsvorrichtung des Zugfahrzeugs mit Energie des elektrischen Anhängerenergiespeichers versorgt werden, um den Fahrzeugzug anzutreiben. So kann vorteilhafterweise eine kleinere Dimensionierung des Zugfahrzeugenergiespeichers erreicht werden, indem stattdessen die benötigte Kapazität, weitestgehend oder auch gänzlich, durch den Anhängerenergiespeicher zur Verfügung gestellt wird. Auf diese Weise kann im Zugfahrzeug Bauraum für den Zugfahrzeugenergiespeicher eingespart werden. Auch eine größere Dimensionierung der elektrischen Zugfahrzeugantriebsvorrichtung des Zugfahrzeugs ist möglich.In this way, in particular, the electric drive device of the towing vehicle can be supplied with energy from the electric trailer energy store in order to drive the vehicle combination. In this way, a smaller dimensioning of the towing vehicle energy store can advantageously be achieved by the required capacity being made available largely or entirely by the trailer energy store instead. In this way, installation space for the towing vehicle energy store can be saved in the towing vehicle the. A larger dimensioning of the electric towing vehicle drive device of the towing vehicle is also possible.
Zudem kann auf diese Weise elektrische Energie, die durch eine elektrische Antriebsvorrichtung des Fahrzeugzuges, beispielsweise durch Rekuperation, erzeugt wird, beispielsweise in dem Zugfahrzeugenergiespeicher und/oder in dem Anhängerenergiespeicher gespeichert werden. Abhängig von dem erfassten Ladungszustand ist somit eine sinnvolle Auswahl des entsprechenden elektrischen Energiespeichers möglich. Auf diese Weise kann die erzeugte elektrische Energie beispielsweise mit möglichst hohem Wirkungsgrad gespeichert werden.In addition, in this way electrical energy that is generated by an electric drive device of the vehicle combination, for example by recuperation, can be stored, for example, in the towing vehicle energy store and/or in the trailer energy store. A meaningful selection of the corresponding electrical energy store is thus possible depending on the detected state of charge. In this way, the electrical energy generated can be stored, for example, with the highest possible efficiency.
Unter einem Kraftstoffspeicher kann insbesondere ein Speicher für Flüssigkraftstoff, wie Benzin oder Diesel-Kraftstoff verstanden werden. Es kann sich jedoch auch um Flüssiggas und/oder Wasserstoff handeln. Um eine elektrische Antriebsvorrichtung oder einen elektrischen Energiespeicher des Fahrzeugzuges mit elektrischer Energie aus dem Kraftstoffspeicher zu versorgen findet eine Umwandlung der Kraftstoffenergie in elektrische Energie statt. Dies kann beispielsweise durch eine Kombination eines Verbrennungsmotors mit einem Generator oder durch eine Brennstoffzelle erfolgen.A fuel accumulator can in particular be understood as an accumulator for liquid fuel, such as gasoline or diesel fuel. However, it can also be liquid gas and/or hydrogen. In order to supply an electrical drive device or an electrical energy store of the vehicle train with electrical energy from the fuel store, the fuel energy is converted into electrical energy. This can be done, for example, by combining an internal combustion engine with a generator or by using a fuel cell.
Allgemein kann dafür eine Energiebereitstellungsvorrichtung, insbesondere eine Zugfahrzeugenergiebereitstellungsvorrichtung oder eine Anhängerenergiebereitstellungsvorrichtung, vorgesehen sein, die elektrische Energie erzeugt.In general, an energy supply device, in particular a towing vehicle energy supply device or a trailer energy supply device, which generates electrical energy, can be provided for this purpose.
Das Verfahren weist vorzugsweise einen Schritt auf, in dem ein Übertragen elektrischer Energie eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugzuges, insbesondere des Zugfahrzeugenergiespeichers und/oder des Anhängerenergiespeichers, und/oder des Kraftstoffspeichers an einen anderen elektrischen Energiespeicher des Fahrzeugzuges, insbesondere an einen anderen Zugfahrzeugenergiespeicher und/oder Anhängerenergiespeicher, durchgeführt wird.The method preferably has a step in which electrical energy is transmitted from an electrical energy store in the vehicle combination, in particular the towing vehicle energy store and/or the trailer energy store, and/or the fuel store to another electrical energy store in the vehicle combination, in particular to another towing vehicle energy store and/or Trailer energy storage is carried out.
Auf diese Weise kann beispielsweise der Zugfahrzeugenergiespeicher mit elektrischer Energie eines Anhängerenergiespeichers versorgt werden. Ist beispielsweise bekannt, dass bei Erreichen eines ersten Fahrtziels des Fahrzeugzuges dieser dort getrennt wird und das Zugfahrzeug zu einem weiteren Fahrtziel fahren muss, um dort einen weiteren Anhänger aufzunehmen, so kann anhand des erfassten Ladungszustandes ermittelt werden, ob das Zugfahrzeug mit dem aktuellen bzw. am ersten Fahrtziel prognostizierten Ladungszustand überhaupt noch das weitere Fahrtziel erreicht. Ist das nicht der Fall, so kann noch während der Fahrt der Zugfahrzeugenergiespeicher mit elektrischer Energie aus dem Anhängerenergiespeicher versorgt werden, so dass der Ladungszustand des Zugfahrzeugenergiespeichers am ersten Fahrtziel ausreicht, um das weitere Fahrtziel zu erreichen. Natürlich kann auch alternativ oder zusätzlich die elektrische Energie zum Antrieb des Fahrzeugzuges zunächst ausschließlich aus dem Anhängerenergiespeicher entnommen werden. Es kann auch elektrische Energie aus einem Kraftstoffspeicher entnommen werden, um einen gewünschten Ladungszustand einzustellen.In this way, for example, the towing vehicle energy store can be supplied with electrical energy from a trailer energy store. If, for example, it is known that when the vehicle train reaches a first destination, it will be separated there and the towing vehicle has to drive to another destination in order to pick up another trailer there, then it can be determined on the basis of the recorded charge status whether the towing vehicle can travel with the current or the state of charge predicted at the first destination still reaches the further destination. If this is not the case, the towing vehicle energy store can still be supplied with electrical energy from the trailer energy store while driving, so that the state of charge of the towing vehicle energy store at the first destination is sufficient to reach the further destination. Of course, as an alternative or in addition, the electrical energy for driving the vehicle combination can initially be taken exclusively from the trailer energy store. Electrical energy can also be taken from a fuel accumulator in order to set a desired state of charge.
Das Verfahren weist vorzugsweise einen Schritt auf, in dem ein Erzeugen einer Lastpunktverschiebung, insbesondere einer Lastpunkterhöhung, einer Energiebereitstellungsvorrichtung, erfolgt. Ist die Energiebereitstellungsvorrichtung eine insbesondere verbrennungsmotorische Antriebsvorrichtung des Fahrzeugzuges, so kann die Lastpunktverschiebung durch Erzeugung einer Antriebs- oder Bremskraft mindestens einer elektrischen Antriebsvorrichtung des Fahrzeugzuges durchgeführt werden.The method preferably has a step in which a load point shift, in particular a load point increase, of an energy supply device is generated. If the energy supply device is a drive device of the vehicle train, in particular an internal combustion engine drive device, the load point can be shifted by generating a drive or braking force from at least one electric drive device of the vehicle train.
Die elektrische Antriebsvorrichtung kann dabei im Zugfahrzeug als elektrische Zugfahrzeugantriebsvorrichtung und/oder im Anhänger als elektrische Anhängerantriebsvorrichtung vorgesehen sein. Ist beispielsweise im Zugfahrzeug eine verbrennungsmotorische Antriebsvorrichtung vorgesehen, so kann durch eine elektrische Anhängerantriebsvorrichtung eine Lastpunktanhebung der verbrennungsmotorischen Antriebsvorrichtung durch Kopplung beider Antriebsvorrichtungen über die Straße erfolgen. D.h. die elektrische Anhängerantriebsvorrichtung erzeugt eine bremsende Kraft auf den Fahrzeugzug, so dass die verbrennungsmotorische Antriebsvorrichtung im Zugfahrzeug mit einem höheren Lastpunkt betrieben werden muss. Daneben ist auch die Realisierung einer elektrischen Dauerbremse durch die elektrische Antriebsvorrichtung denkbar. In beiden Fällen kann so elektrische Energie erzeugt werden, die wieder zurück in einen Energiespeicher des Fahrzeugzuges gespeist werden kann.The electric drive device can be provided in the towing vehicle as an electric towing vehicle drive device and/or in the trailer as an electric trailer drive device. If, for example, an internal combustion engine drive device is provided in the towing vehicle, an electric trailer drive device can raise the load point of the internal combustion engine drive device by coupling both drive devices via the road. I.e. the electric trailer drive device generates a braking force on the vehicle train, so that the internal combustion engine drive device in the towing vehicle has to be operated with a higher load point. In addition, the realization of an electric permanent brake by the electric drive device is also conceivable. In both cases, electrical energy can be generated in this way, which can be fed back into an energy store in the vehicle train.
Vorzugsweise erfolgt das Übertragen elektrischer Energie und/oder das Erzeugen einer Lastpunktverschiebung in Abhängigkeit von dem erfassten Ladungszustand und/oder von dem erfassten Füllstand.Electrical energy is preferably transmitted and/or a load point shift is generated as a function of the detected state of charge and/or the detected filling level.
Welcher der Verfahrensschritte durchgeführt wird, wird vorzugsweise unter Berücksichtigung von Navigations- und/oder geographischen Daten entschieden. So kann der Ladungszustand einzelner Energiespeicher des Fahrzeugzuges in Abhängigkeit der noch zu fahrenden Strecke angepasst werden. Das Energiemanagement kann optimal der Route und der auf der Route zur Verfügung stehenden Energiespeicher angepasst werden. Sind auf der Route beispielsweise Zwischenziele vorhanden, an denen das Zugfahrzeug den Anhänger wechselt oder auch ohne Anhänger weiterfährt, so kann dies bei der Planung sowie Durchführung des Energiemanagements berücksichtigt werden. Wird beispielsweise bei einem Fahrtziel der Anhänger gewechselt, und verfügt der neue Anhänger über einen Anhängerenergiespeicher mit geringerer Kapazität als der vorherige, so muss dies im Energiemanagement berücksichtigt werden. Auch geographische Daten können im Energiemanagement berücksichtigt werden. Beispielsweise kann eine Strecke mit längerem Gefälle als optimal zur Erhöhung des Ladungszustandes durch Rekuperation bewertet werden.Which of the method steps is carried out is preferably decided taking into account navigation and/or geographic data. In this way, the state of charge of individual energy stores in the vehicle combination can be adjusted depending on the distance still to be travelled. The energy management can optimally match the route and the available on the route Energy storage can be adjusted. If, for example, there are intermediate destinations on the route where the towing vehicle changes trailers or drives on without a trailer, this can be taken into account when planning and implementing energy management. If, for example, the trailer is changed at a destination and the new trailer has a trailer energy store with a lower capacity than the previous one, this must be taken into account in the energy management. Geographical data can also be taken into account in energy management. For example, a route with a longer gradient can be evaluated as optimal for increasing the state of charge through recuperation.
Erfindungsgemäß ist eine Fahrzeugzugsteuervorrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, den Ladungszustand mindestens eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugzuges, insbesondere mindestens eines Zugfahrzeugenergiespeichers und/oder mindestens eines Anhängerenergiespeichers, und/oder den Füllstand mindestens eines Kraftstoffspeichers des Fahrzeugzuges zu erfassen und die zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist.According to the invention, a vehicle train control device is provided which is designed to detect the state of charge of at least one electrical energy store of a vehicle train, in particular at least one towing vehicle energy store and/or at least one trailer energy store, and/or the fill level of at least one fuel store of the vehicle train and to carry out the above-described Process is formed.
Die Fahrzeugzugsteuervorrichtung umfasst vorzugsweise ein elektronisches Steuergerät, das zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist. Zur Erfassung des Ladungszustandes und/oder des Füllstandes weist die Fahrzeugzugsteuervorrichtung bevorzugt Schnittstellen auf, um mit einer Steuerleitung und/oder einem Fahrzeug-BUS verbunden zu werden. Die Fahrzeugzugsteuervorrichtung ist bevorzugt dazu ausgebildet, in oder an einem Zugfahrzeug vorgesehen zu werden, sie kann jedoch auch in oder an einem Anhänger vorgesehen sein.The vehicle train control device preferably includes an electronic control unit that is designed to carry out the method described above. In order to record the state of charge and/or the filling level, the vehicle train control device preferably has interfaces in order to be connected to a control line and/or a vehicle BUS. The vehicle train control device is preferably designed to be provided in or on a towing vehicle, but it can also be provided in or on a trailer.
Erfindungsgemäß ist ein Zugfahrzeug für einen Fahrzeugzug vorgesehen, aufweisend:
- - eine elektrische Zugfahrzeugantriebsvorrichtung, die zum Antrieb des Zugfahrzeugs ausgebildet ist;
- - eine Kupplung, die dazu ausgebildet ist, mit einem weiteren Zugfahrzeug oder mit einem Anhänger oder einem weiteren Element eines Fahrzeugzuges gekoppelt zu werden,
- - eine elektrische Zugfahrzeugschnittstelle, die dazu ausgebildet ist, elektrische Energie vom Zugfahrzeug abzugeben und/oder elektrische Energie für das Zugfahrzeug aufzunehmen; und
- - einen elektrischen Zugfahrzeugenergiespeicher, der dazu ausgebildet ist, elektrische Energie, insbesondere an die elektrische Zugfahrzeugantriebsvorrichtung und/oder an die elektrische Zugfahrzeugschnittstelle, zur Verfügung zu stellen und zu speichern.
- - An electric towing vehicle drive device, which is designed to drive the towing vehicle;
- - a coupling designed to be coupled to another towing vehicle or to a trailer or another element of a vehicle combination,
- - An electrical towing vehicle interface which is designed to deliver electrical energy from the towing vehicle and/or to receive electrical energy for the towing vehicle; and
- - An electric towing vehicle energy store, which is designed to provide and store electrical energy, in particular to the electric towing vehicle drive device and/or to the electric towing vehicle interface.
Vorzugsweise umfasst die elektrische Zugfahrzeugschnittstelle eine Ausbildung, um das Zugfahrzeug mit einer externen Stromquelle zu verbinden. Auf diese Weise kann beispielsweise bei stehendem Zugfahrzeug der Zugfahrzeugenergiespeicher aufgeladen werden. Alternativ oder zusätzlich umfasst die elektrische Zugfahrzeugschnittstelle eine Ausbildung, um mit einer elektrischen Anhängerschnittstelle eines Anhängers, beispielsweise über eine elektrische Leitung, verbunden zu werden. Auf diese Weise ist ein Austausch von elektrischer Energie zwischen Zugfahrzeug und Anhänger möglich. Beispielsweise kann bei stehendem Fahrzeugzug der Anhängerenergiespeicher über die elektrische Zugfahrzeugschnittstelle und die elektrische Leitung zwischen elektrischer Zugfahrzeugschnittstelle und elektrischer Anhängerschnittstelle aufgeladen werden.Preferably, the electrical towing vehicle interface is configured to connect the towing vehicle to an external power source. In this way, for example, when the towing vehicle is stationary, the towing vehicle energy store can be charged. As an alternative or in addition, the electrical towing vehicle interface is designed to be connected to an electrical trailer interface of a trailer, for example via an electrical line. In this way, an exchange of electrical energy between the towing vehicle and the trailer is possible. For example, when the vehicle train is stationary, the trailer energy store can be charged via the electrical towing vehicle interface and the electrical line between the electrical towing vehicle interface and the electrical trailer interface.
Das Zugfahrzeug ist bevorzugt dazu ausgebildet, elektrisch angetrieben zu werden. Bevorzugt handelt es sich dabei um ein rein elektrisch angetriebenes Zugfahrzeug. Es kann sich jedoch auch um ein Zugfahrzeug mit hybridischem Antrieb handeln.The towing vehicle is preferably designed to be driven electrically. It is preferably a purely electrically driven towing vehicle. However, it can also be a towing vehicle with a hybrid drive.
Vorzugsweise weist das Zugfahrzeug eine Zugfahrzeugenergiebereitstellungsvorrichtung, insbesondere eine weitere Zugfahrzeugantriebsvorrichtung auf. Die Zugfahrzeugenergiebereitstellungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, das Zugfahrzeug direkt und/oder indirekt, insbesondere über die elektrische Zugfahrzeugantriebsvorrichtung, anzutreiben und/oder mittels Antreiben der elektrischen Zugfahrzeugantriebsvorrichtung und/oder einer anderen elektrischen Vorrichtung, elektrische Energie zur Speicherung und/oder zum Antrieb des Zugfahrzeugs zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise umfasst die Zugfahrzeugenergiebereitstellungsvorrichtung einen Verbrennungsmotor, wie einen Benzin- oder Dieselmotor. Die Zugfahrzeugenergiebereitstellungsvorrichtung kann jedoch alternativ oder zusätzlich eine Brennstoffzelle umfassen, die elektrische Energie zur Verfügung stellt. Bevorzugt ist die Zugfahrzeugenergiebereitstellungsvorrichtung wie oben beschrieben ausgebildet.The towing vehicle preferably has a towing vehicle energy supply device, in particular a further towing vehicle drive device. The towing vehicle energy supply device is designed to drive the towing vehicle directly and/or indirectly, in particular via the electric towing vehicle drive device, and/or to provide electrical energy for storing and/or driving the towing vehicle by driving the electric towing vehicle drive device and/or another electrical device to deliver. For example, the traction vehicle power supply device includes an internal combustion engine, such as a gasoline or diesel engine. However, the towing vehicle energy supply device can alternatively or additionally include a fuel cell that makes electrical energy available. The towing vehicle energy supply device is preferably designed as described above.
Vorzugsweise weist das Zugfahrzeug einen Kraftstoffspeicher wie oben beschrieben auf. Der Betrieb des Fahrzeugzuges kann darüber hinaus auch in Abhängigkeit des Füllstandes dieses Kraftstoffspeichers erfolgen.The towing vehicle preferably has a fuel accumulator as described above. In addition, the vehicle train can also be operated as a function of the filling level of this fuel store.
Vorzugsweise weist das Zugfahrzeug eine Zugfahrzeugsteuerschnittstelle auf, die dazu ausgebildet ist, Daten zur Steuerung des Energiemanagements des Fahrzeugzuges, zu empfangen und/oder zu versenden.The towing vehicle preferably has a towing vehicle control interface which is designed to receive and/or send data for controlling the energy management of the vehicle combination.
Das Zugfahrzeug weist vorzugsweise eine Fahrzeugzugsteuervorrichtung wie oben beschrieben auf. Somit ist das Zugfahrzeug vorteilhafterweise in der Lage, wenn es Teil eines Fahrzeugzuges ist, dessen Energiemanagement, insbesondere entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren, durchzuführen.The towing vehicle preferably has a vehicle towing control device as described above. The towing vehicle is thus advantageously able, if it is part of a vehicle platoon, to carry out its energy management, in particular in accordance with the method described above.
Vorzugsweise ist das Zugfahrzeug dazu ausgebildet, durch einen Fahrer und/oder autonom betrieben, insbesondere gesteuert, zu werden.The towing vehicle is preferably designed to be operated, in particular controlled, by a driver and/or autonomously.
Erfindungsgemäß ist ein Anhänger für einen Fahrzeugzug vorgesehen, aufweisend:
- - eine Kupplung, die dazu ausgebildet ist, mit einem Zugfahrzeug oder mit einem weiteren Anhänger oder einem weiteren Element eines Fahrzeugzuges gekoppelt zu werden;
- - eine elektrische Anhängerschnittstelle, die dazu ausgebildet ist, elektrische Energie vom Anhänger abzugeben und/oder elektrische Energie für den Anhänger aufzunehmen; und
- - einen elektrischen Anhängerenergiespeicher, der dazu ausgebildet ist, elektrische Energie, insbesondere an die elektrische Anhängerschnittstelle, zur Verfügung zu stellen und zu speichern.
- - a coupling which is adapted to be coupled to a towing vehicle or to another trailer or another element of a vehicle combination;
- - An electrical trailer interface, which is designed to deliver electrical energy from the trailer and / or receive electrical energy for the trailer; and
- - An electric trailer energy store, which is designed to provide and store electrical energy, in particular to the electric trailer interface.
Vorzugsweise weist der Anhänger eine elektrische Anhängerantriebsvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, dem Anhänger eine Antriebs- und/oder Bremskraft aufzuprägen. Diese Antriebs- und/oder Bremskraft kann als reine Unterstützungskraft für den Antrieb des Fahrzeugzuges beitragen. Alternativ oder zusätzlich kann sie auch bei entsprechender Dimensionierung der elektrischen Anhängerantriebsvorrichtung auch zum alleinigen Antrieb oder Bremsen des Fahrzeugzuges verwendet werden. Die elektrische Anhängerantriebsvorrichtung kann bevorzugt zur Rekuperation, also zur Erzeugung elektrischer Energie, innerhalb des Fahrzeugzuges eingesetzt werden.The trailer preferably has an electric trailer drive device which is designed to apply a driving and/or braking force to the trailer. This driving and/or braking force can contribute purely as a support force for the drive of the vehicle combination. As an alternative or in addition, it can also be used to solely drive or brake the vehicle combination, given appropriate dimensioning of the electric trailer drive device. The electric trailer drive device can preferably be used for recuperation, ie for generating electrical energy, within the vehicle combination.
Vorzugsweise ist der Anhänger dazu ausgebildet, die elektrische Anhängerantriebsvorrichtung mit Energie aus dem elektrischen Anhängerenergiespeicher und/oder aus der elektrischen Anhängerschnittstelle zu betreiben. Somit kann die elektrische Anhängerantriebsvorrichtung beispielsweise auch mit Energie eines Energiespeichers gespeist werden, der sich nicht in diesem Anhänger befindet und dessen Energie über die elektrische Anhängerschnittstelle an den Anhänger geleitet wird.The trailer is preferably designed to operate the electric trailer drive device with energy from the electric trailer energy store and/or from the electric trailer interface. Thus, the electric trailer drive device can also be fed, for example, with energy from an energy store that is not located in this trailer and whose energy is routed to the trailer via the electric trailer interface.
Vorzugsweise ist der Anhänger dazu ausgebildet, elektrische Energie, die von der elektrischen Anhängerantriebsvorrichtung erzeugt wird, in dem elektrischen Anhängerenergiespeicher zu speichern und/oder über die elektrische Anhängerschnittstelle abzugeben. Ist beispielsweise der Anhängerenergiespeicher vollständig aufgeladen, oder würde aufgrund seines Ladungszustandes nur wenig Energie gespeichert werden können, so kann die erzeugte elektrische Energie auch über die elektrische Anhängerschnittstelle an einen anderen elektrischen Energiespeicher innerhalb des Fahrzeugzuges zur Speicherung abgegeben werden.The trailer is preferably designed to store electrical energy, which is generated by the electrical trailer drive device, in the electrical trailer energy store and/or to deliver it via the electrical trailer interface. If, for example, the trailer energy store is fully charged, or if only little energy can be stored due to its state of charge, the electrical energy generated can also be delivered via the electrical trailer interface to another electrical energy store within the vehicle combination for storage.
Vorzugsweise weist der Anhänger eine Anhängerenergiebereitstellungsvorrichtung auf. Die Anhängerenergiebereitstellungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, den Anhänger direkt und/oder indirekt, insbesondere über die elektrische Anhängerantriebsvorrichtung, anzutreiben und/oder mittels Antreiben der elektrischen Anhängerantriebsvorrichtung und/oder einer anderen elektrischen Vorrichtung, elektrische Energie zur Speicherung und/oder zum Antrieb des Anhängers zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise umfasst die Anhängerenergiebereitstellungsvorrichtung einen Verbrennungsmotor, wie einen Benzin- oder Dieselmotor. Die Anhängerenergiebereitstellungsvorrichtung kann jedoch alternativ oder zusätzlich eine Brennstoffzelle umfassen, die elektrische Energie zur Verfügung stellt. Bevorzugt ist die Anhängerenergiebereitstellungsvorrichtung wie oben beschrieben ausgebildet.The trailer preferably has a trailer energy supply device. The trailer energy supply device is designed to drive the trailer directly and/or indirectly, in particular via the electric trailer drive device, and/or to provide electrical energy for storing and/or driving the trailer by driving the electric trailer drive device and/or another electrical device to deliver. For example, the trailer power supply device includes an internal combustion engine, such as a gasoline or diesel engine. However, the trailer energy supply device can alternatively or additionally include a fuel cell that makes electrical energy available. The trailer energy supply device is preferably designed as described above.
Vorzugsweise weist der Anhänger eine Anhängersteuereinheit auf, die dazu ausgebildet ist, den Anhänger, insbesondere wenn dieser nicht mit einem Zugfahrzeug oder einem anderen Anhänger gekoppelt ist, mit Hilfe der elektrischen Anhängerantriebsvorrichtung zu bewegen, wobei die Anhängersteuereinheit vorzugsweise zur Bedienung durch eine Person und/oder vorzugsweise zum autonomen Betrieb des Anhängers ausgebildet ist. Auf diese Weise ist der Anhänger dazu ausgebildet, als eigenständiges Fahrzeug, beispielsweise mittels eine Fernbedienung umfassende Anhängersteuereinheit, bewegt zu werden, um den Anhänger beispielsweise zu rangieren ohne dass dazu ein Zugfahrzeug benötigt wird.The trailer preferably has a trailer control unit which is designed to move the trailer, in particular when it is not coupled to a towing vehicle or another trailer, using the electric trailer drive device, with the trailer control unit preferably being operated by a person and/or is preferably designed for autonomous operation of the trailer. In this way, the trailer is designed to be moved as an independent vehicle, for example by means of a trailer control unit comprising a remote control, in order to maneuver the trailer, for example, without a towing vehicle being required for this purpose.
Vorzugsweise weist der Anhänger eine Anhängersteuerschnittstelle auf, die dazu ausgebildet ist, Daten zur Steuerung des Energiemanagements des Fahrzeugzuges, zu empfangen und/oder zu versenden.The trailer preferably has a trailer control interface which is designed to receive and/or send data for controlling the energy management of the vehicle combination.
Vorzugsweise weist der Anhänger eine Fahrzeugzugsteuervorrichtung wie oben beschrieben auf. Somit ist der Anhänger vorteilhafterweise in der Lage, wenn er Teil eines Fahrzeugzuges ist, dessen Energiemanagement, insbesondere entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren, durchzuführen.Preferably the trailer includes a vehicle train control device as described above. The trailer is thus advantageously able, if it is part of a vehicle combination, to carry out its energy management, in particular in accordance with the method described above.
Erfindungsgemäß ist ein Fahrzeugzug vorgesehen, der als miteinander gekoppelte Elemente mindestens ein Zugfahrzeug wie oben beschrieben und/oder mindestens einen Anhänger wie oben beschrieben aufweist.According to the invention, a vehicle combination is provided which, as elements coupled to one another, has at least one towing vehicle as described above and/or has at least one trailer as described above.
Vorzugsweise weist der Fahrzeugzug, insbesondere zwischen miteinander gekoppelten Elementen, eine elektrische Leitung auf, die eine Verbindung zwischen der elektrischen Zugfahrzeugschnittstelle des mindestens einen Zugfahrzeugs oder der elektrischen Anhängerschnittstelle des mindestens einen Anhängers und einer elektrischen Schnittstelle eines weiteren Elements, insbesondere eines Zugfahrzeugs oder Anhängers, ausbildet. Durch die elektrische Leitung ist eine Übertragung elektrischer Energie zwischen Elementen des Fahrzeugzuges möglich, um diese beispielsweise in einem elektrischen Energiespeicher zu speichern oder an eine elektrische Antriebsvorrichtung zu übertragen.The vehicle train preferably has an electrical line, in particular between elements coupled to one another, which forms a connection between the electrical towing vehicle interface of the at least one towing vehicle or the electrical trailer interface of the at least one trailer and an electrical interface of a further element, in particular a towing vehicle or trailer . The electrical line enables electrical energy to be transmitted between elements of the vehicle combination, for example in order to store it in an electrical energy store or to transmit it to an electrical drive device.
Vorzugsweise weist der Fahrzeugzug, insbesondere zwischen miteinander gekoppelten Elementen, eine Steuerleitung auf, die eine Verbindung zwischen der Zugfahrzeugsteuerschnittstelle des mindestens einen Zugfahrzeugs oder der Anhängersteuerschnittstelle des mindestens einen Anhängers und einer Steuerschnittstelle eines weiteren Elements, insbesondere eines Zugfahrzeugs oder Anhängers, ausbildet. Durch die Steuerleitung ist es möglich Daten, wie Steuerbefehle oder Informationen, zur Durchführung des Energiemanagements des Fahrzeugzuges zwischen einzelnen Elementen des Fahrzeugzuges auszutauschen. Dadurch wird das Energiemanagement des Fahrzeugzuges ermöglicht. Die Steuerleitung kann sowohl drahtbasiert als auch drahtlos ausgebildet sein.The vehicle train preferably has a control line, in particular between elements coupled to one another, which forms a connection between the towing vehicle control interface of the at least one towing vehicle or the trailer control interface of the at least one trailer and a control interface of a further element, in particular a towing vehicle or trailer. The control line makes it possible to exchange data, such as control commands or information, for carrying out the energy management of the vehicle platoon between individual elements of the vehicle platoon. This enables the energy management of the vehicle train. The control line can be both wire-based and wireless.
Vorzugsweise weist der Fahrzeugzug eine Fahrzeugzugsteuervorrichtung wie oben beschrieben auf. Somit ist der Fahrzeugzug vorteilhafterweise in der Lage, dessen Energiemanagement, insbesondere entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren, durchzuführen.Preferably, the vehicle platoon includes a vehicle platoon controller as described above. The vehicle train is thus advantageously able to carry out its energy management, in particular in accordance with the method described above.
Erfindungsgemäß ist ein Computerprogrammprodukt mit Codemitteln vorgesehen, die wenn sie auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung, insbesondere auf einer Fahrzeugzugsteuervorrichtung wie oben beschrieben, ausgeführt werden, diese dazu veranlassen, das oben beschriebene Verfahren auszuführen.According to the invention, a computer program product is provided with code means which, when executed on a data processing device, in particular on a vehicle train control device as described above, cause the latter to carry out the method described above.
Erfindungsgemäß ist ein Datenträger mit einem solchen Computerprogrammprodukt vorgesehen.According to the invention, a data carrier with such a computer program product is provided.
Mit Computerprogrammprodukt bzw. Datenträger wird vorteilhafterweise die Möglichkeit geschaffen, bestehende Datenverarbeitungsvorrichtungen zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens auszubilden. Somit kann auch ein Fahrzeugzug, ein Zugfahrzeug oder ein Anhänger, die jeweils eine Datenverarbeitungsvorrichtung aufweisen, zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet werden.The computer program product or data carrier advantageously creates the possibility of designing existing data processing devices to carry out the method described above. Thus, a vehicle train, a towing vehicle or a trailer, each of which has a data processing device, can be designed to carry out the method described above.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt ein Fahrzeugzug vor, der ein Zugfahrzeug mit einem elektrischen Zugfahrzeugenergiespeicher und einen Anhänger mit einem elektrischen Anhängerenergiespeicher umfasst. Durch das oben beschriebene Verfahren kann in Abhängigkeit der Ladungszustände der Speicher ein flexibles Energiemanagement betrieben werden. So kann beispielsweise Rekuperationsenergie, die das Zugfahrzeug erzeugt und die nicht mehr oder nur unter vergleichsweise hohen Verlusten im Zugfahrzeugenergiespeicher gespeichert werden kann, stattdessen in dem Anhängerenergiespeicher gespeichert werden.In a preferred embodiment of the invention, there is a vehicle combination that includes a towing vehicle with an electric towing vehicle energy store and a trailer with an electric trailer energy store. With the method described above, flexible energy management can be operated depending on the charge states of the storage devices. For example, recuperation energy generated by the towing vehicle and which can no longer be stored in the towing vehicle's energy store or can only be stored with comparatively high losses can instead be stored in the trailer's energy store.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen erläutert.The invention is explained below on the basis of preferred embodiments with the aid of the accompanying drawings.
Im Einzelnen zeigt
-
1 einen erfindungsgemäßen Fahrzeugzug umfassend ein Zugfahrzeug sowie einen Anhänger, und -
2 ein erfindungsgemäßes Verfahren.
-
1 a vehicle train according to the invention comprising a towing vehicle and a trailer, and -
2 a method according to the invention.
Das Zugfahrzeug 2 weist eine elektrische Zugfahrzeugschnittstelle 2a und eine Zugfahrzeugsteuerschnittstelle 2b auf. Der Anhänger 3 weist eine elektrische Anhängerschnittstelle 3a und eine Anhängersteuerschnittstelle 3b auf. Die elektrische Zugfahrzeugschnittstelle 2a steht über eine elektrische Leitung 6 mit der elektrischen Anhängerschnittstelle 3a in Verbindung. Die Zugfahrzeugsteuerschnittstelle 2b steht mit der Anhängersteuerschnittstelle 3b über eine Steuerleitung 7 in Verbindung.The towing
Das Zugfahrzeug 2 weist einen elektrischen Zugfahrzeugenergiespeicher 4 auf, der zur Speicherung elektrischer Energie ausgebildet ist. Ferner weist das Zugfahrzeug 2 eine elektrische Zugfahrzeugantriebsvorrichtung 8 auf, die dazu ausgebildet ist, das Zugfahrzeug 2 anzutreiben.The towing
Der Anhänger 3 weist einen elektrischen Anhängerenergiespeicher 5 auf, der zur Speicherung elektrischer Energie ausgebildet ist. Ferner weist der Anhänger 3 eine elektrische Anhängerantriebsvorrichtung 9 auf, die dazu ausgebildet ist, dem Anhänger 3 eine Antriebskraft oder eine Bremskraft aufzuprägen.The
Das Zugfahrzeug 2 weist eine Verbindung (nicht gezeigt) zwischen dem elektrischen Zugfahrzeugenergiespeicher 4 und der elektrischen Zugfahrzeugantriebsvorrichtung 8 auf, worüber die Zugfahrzeugantriebsvorrichtung 8 mit elektrischer Energie versorgt werden kann und worüber elektrische Energie von der Zugfahrzeugantriebsvorrichtung 8 an den Zugfahrzeugenergiespeicher 4 übertragen werden kann.The towing
Der Anhänger 3 weist eine Verbindung (nicht gezeigt) zwischen dem elektrischen Anhängerenergiespeicher 5 und der elektrischen Anhängerantriebsvorrichtung 9 auf, worüber die Anhängerantriebsvorrichtung 9 mit elektrischer Energie versorgt werden kann und worüber elektrische Energie von der Anhängerantriebsvorrichtung 9 an den Anhängerenergiespeicher 5 übertragen werden kann.The
Ferner weist das Zugfahrzeug 2 Verbindungen (nicht gezeigt) von der elektrischen Zugfahrzeugschnittstelle 2a zu dem Zugfahrzeugenergiespeicher 4 und der elektrischen Zugfahrzeugantriebsvorrichtung 8 auf. Der Anhänger 3 weist Verbindungen (nicht gezeigt) von der elektrischen Anhängerschnittstelle 3a zu dem Anhängerenergiespeicher 5 und der elektrischen Anhängerantriebsvorrichtung 9 auf. Somit kann elektrische Energie auch von den entsprechenden elektrischen Schnittstellen 2a, 3a an die entsprechenden Energiespeicher 4, 5 und/oder an die entsprechenden elektrischen Antriebsvorrichtungen 8, 9 übertragen werden oder umgekehrt.Furthermore, the towing
Der Fahrzeugzug 1 umfasst schließlich eine Fahrzeugzugsteuervorrichtung 10, die zur Steuerung des Energiemanagements des Fahrzeugzuges 1 ausgebildet ist. Ferner weist die Fahrzeugzugsteuervorrichtung 10 eine Verbindung (nicht gezeigt) zu dem Zugfahrzeug 2 und dem Anhänger 3 auf, um den Ladungszustand der elektrischen Energiespeicher 4, 5 zu erfassen und abhängig vom erfassten Ladungszustand das Energiemanagement des Fahrzeugzuges 1 durchzuführen.Finally, the
In der gezeigten Darstellung ist die Fahrzeugzugsteuervorrichtung 10 im Zugfahrzeug 2 vorgesehen. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Fahrzeugzugsteuervorrichtung 10 im Anhänger 3 vorgesehen ist. Auch eine dezentrale Ausbildung ist möglich, bei der beispielsweise Steuervorrichtungen in Zugfahrzeug 2 und Anhänger 3 gemeinsam die Fahrzeugzugsteuervorrichtung 10 ausbilden.In the illustration shown, the vehicle
Die Fahrzeugzugsteuervorrichtung 10 umfasst ferner Verbindungen (nicht gezeigt) zu dem Zugfahrzeug 2 und dem Anhänger 3, um insbesondere die elektrischen Energiespeicher 4, 5 und die elektrischen Antriebsvorrichtungen 8, 9 auf Basis der erfassten Ladungszustände anzusteuern.The vehicle
Weitere nicht gezeigte Ausführungsformen des Fahrzeugzuges 1 können Energiebereitstellungsvorrichtung, wie eine Zugfahrzeugenergiebereitstellungsvorrichtung und/oder eine Anhängerenergiebereitstellungsvorrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet sind, das Zugfahrzeug, den Anhänger und/oder den gesamten Fahrzeugzug mit elektrischer Energie zu versorgen.Other non-illustrated embodiments of the
Das Verfahren umfasst einen Schritt S1 in dem das Erfassen eines Ladungszustandes mindestens eines elektrischen Energiespeichers 4, 5 des Fahrzeugzuges 1 und/oder das Erfassen eines Füllstandes mindestens eines Kraftstoffspeichers durchgeführt wird. Dabei werden insbesondere die Ladungszustände des Zugfahrzeugenergiespeichers 4 und/oder des Anhängerenergiespeichers 5 erfasst. Anhand der erfassten Ladungszustände und/oder Füllstände erfolgt dann eine Auswahl bzw. Durchführung der Schritte S2 bis S5.The method includes a step S1 in which the detection of a state of charge of at least one
Die Schritte S2 bis S5, die sich gleichwertig an Schritt S1 anschließen, können gleichzeitig oder nacheinander in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden. Auch können einzelne Schritte ausgelassen werden, wenn sie in der aktuellen Situation nicht sinnvoll sind. Im Einzelnen kann das Verfahren zur Steuerung des Energiemanagements folgendes umfassen:Steps S2 to S5, which are equivalent to step S1, can be carried out simultaneously or sequentially in any order. Individual steps can also be omitted if they do not make sense in the current situation. In detail, the method for controlling the energy management can include the following:
In Schritt S2 erfolgt ein Versorgen einer elektrischen Antriebsvorrichtung 8, 9 des Fahrzeugzuges 1 mit elektrischer Energie aus mindestens einem elektrischen Energiespeicher 4, 5 und/oder aus mindestens einem Kraftstoffspeicher. Dabei wird insbesondere die Zugfahrzeugantriebsvorrichtung 8 und/oder die Anhängerantriebsvorrichtung 9 versorgt. Entsprechend der dem Verfahren zugrundeliegenden Strategie kann beispielsweise die Zugfahrzeugantriebsvorrichtung 8 mit elektrischer Energie aus dem Anhängerenergiespeicher 5 versorgt werden, um so den Zugfahrzeugenergiespeicher 4 nicht unnötig zu entladen. Energie kann jedoch auch aus dem Kraftstoffspeicher zur Entlastung der elektrischen Energiespeicher 4, 5 entnommen werden.In step S2, an
In Schritt S3 erfolgt ein Versorgen eines elektrischen Energiespeichers 4, 5 des Fahrzeugzuges 1 mit elektrischer Energie einer elektrischen Antriebsvorrichtung 8, 9 und/oder aus mindestens einem Kraftstoffspeicher des Fahrzeugzuges 1. Dabei wird insbesondere der Zugfahrzeugenergiespeicher 4 und/oder der Anhängerenergiespeicher 5 versorgt. Beispielsweise können bei einer Bergabfahrt die Zugfahrzeugantriebsvorrichtung 8 und/oder die Anhängerantriebsvorrichtung 9 rekuperativ betrieben werden, wobei die so verfügbare elektrische Energie abhängig vom in Schritt S1 erfassten Ladungszustand in den Zugfahrzeugenergiespeicher 4 und/oder den Anhängerenergiespeicher 5 gespeichert wird. Energie kann jedoch auch aus dem Kraftstoffspeicher entnommen werden, um einen gewünschten Ladungszustand der elektrischen Energiespeicher 4, 5 einzustellen.In step S3, an
In Schritt S4 erfolgt ein Übertragen elektrischer Energie eines elektrischen Energiespeichers 4, 5 des Fahrzeugzuges 1 und/oder eines Kraftstoffspeichers an einen anderen elektrischen Energiespeicher 4, 5 des Fahrzeugzuges 1. Beispielsweise kann überschüssige Energie aus dem Anhängerenergiespeicher 5 in den Zugfahrzeugenergiespeicher 4 übertragen werden, wenn beispielsweise dessen Ladungszustand nicht mehr ausreicht um nach Abkoppeln des Anhängers 3 noch aus eigener Kraft zu einem weiteren Fahrtziel zu gelangen. Daher kann bereits während der Fahrt und vor dem Abkoppeln elektrische Energie aus dem Anhängerenergiespeicher 5 in den Zugfahrzeugenergiespeicher 4 übertragen werden, ohne dass das Zugfahrzeug 2 im Stand an einer Stromquelle aufgeladen werden müsste, wodurch kostspielige Standzeit vermieden wird.In step S4, electrical energy is transferred from an
In Schritt S5 erfolgt ein Erzeugen einer Lastpunktverschiebung, insbesondere einer Lastpunkterhöhung, einer Energiebereitstellungsvorrichtung. Dies kann insbesondere bei einer verbrennungsmotorischen Antriebsvorrichtung des Fahrzeugzuges durch Erzeugung einer Antriebs- oder Bremskraft mindestens einer elektrischen Antriebsvorrichtung des Fahrzeugzuges. Bei hybridisch angetriebenem Zugfahrzeug 2 kann insbesondere über die elektrische Anhängerantriebsvorrichtung 9 eine Bremskraft auf den Fahrzeugzug 1 aufgebracht werden, die zu einer Lastpunkterhöhung der verbrennungsmotorischen Antriebsvorrichtung führt.In step S5, a load point shift, in particular a load point increase, of an energy supply device is generated. This can be done in particular in the case of an internal combustion engine drive device of the vehicle combination by generating a driving or braking force at least one electric drive device of the vehicle combination. In the case of a hybrid-driven
Eine Lastpunktverschiebung kann auch bei einer anderen Energiebereitstellungsvorrichtung, beispielsweise bei einer Brennstoffzelle erfolgen. Hierdurch kann beispielsweise schnelleres Laden der Energiespeicher des Fahrzeugzuges erfolgen. Eine andere Betriebsweise ist beispielsweise die Bereitstellung von, insbesondere elektrischer, Energie, die den aktuellen Energiebedarf des Fahrzeugzuges deckt, um keine Entladung der elektrischen Energiespeicher hervorzurufen.A load point shift can also take place in another energy supply device, for example in a fuel cell. As a result, the energy stores of the vehicle train can be charged more quickly, for example. Another mode of operation is, for example, the provision of energy, in particular electrical energy, which covers the current energy requirement of the vehicle platoon so as not to cause the electrical energy store to discharge.
Die Auswahl der Schritte S2 bis S5 erfolgt beispielsweise unter Berücksichtigung von Navigations- und/oder geographischen Daten. So kann der Ladungszustand einzelner Energiespeicher 4, 5 in Abhängigkeit der noch zu fahrenden Strecke angepasst werden. Das Energiemanagement kann gänzlich der Route und der auf der Route zur Verfügung stehenden Energiespeicher 4, 5 angepasst werden. Sind auf der Route beispielsweise Zwischenziele vorhanden, an denen das Zugfahrzeug 2 den Anhänger 3 wechselt oder auch ohne Anhänger 3 weiterfährt, so kann dies bei der Planung sowie Durchführung des Energiemanagements berücksichtigt werden. Wird beispielsweise bei einem Fahrtziel der Anhänger 3 gewechselt, und verfügt der neue Anhänger 3 über einen Anhängerenergiespeicher 5 mit geringerer Kapazität als der vorherige oder auch über gar keinen Energiespeicher, so muss dies im Energiemanagement berücksichtigt werden. Auch geographische Daten können im Energiemanagement berücksichtigt werden. Beispielsweise kann eine Strecke mit längerem Gefälle als optimal zur Erhöhung des Ladungszustandes durch Rekuperation bewertet werden.Steps S2 to S5 are selected, for example, taking into account navigation and/or geographic data. In this way, the state of charge of individual
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Fahrzeugzugvehicle train
- 22
- Zugfahrzeugtowing vehicle
- 2a2a
- elektrische Zugfahrzeugschnittstelleelectric towing vehicle interface
- 2b2 B
- Zugfahrzeugsteuerschnittstelletowing vehicle control interface
- 33
- Anhängerfollower
- 3a3a
- elektrische Anhängerschnittstelleelectric trailer interface
- 3b3b
- Anhängersteuerschnittstelletrailer control interface
- 44
- Zugfahrzeugenergiespeichertowing vehicle energy storage
- 55
- Anhängerenergiespeichertrailer energy storage
- 66
- elektrische Leitungelectrical line
- 77
- Steuerleitungcontrol line
- 88th
- Zugfahrzeugantriebsvorrichtungtowing vehicle drive device
- 99
- Anhängerantriebsvorrichtungtrailer drive device
- 1010
- Fahrzeugzugsteuervorrichtungvehicle train control device
- S1S1
- Erfassen eines Ladungszustandes und/oder eines FüllstandesDetection of a state of charge and/or a fill level
- S2S2
- Versorgen einer elektrischen Antriebsvorrichtung mit elektrischer EnergieSupplying an electrical drive device with electrical energy
- S3S3
- Versorgen eines elektrischen Energiespeichers mit elektrischer EnergieSupplying an electrical energy store with electrical energy
- S4S4
- Übertragen elektrischer Energie an einen anderen elektrischen EnergiespeicherTransferring electrical energy to another electrical energy store
- S5S5
- Erzeugen einer Lastpunktverschiebung einer EnergiebereitstellungsvorrichtungGenerating a load point shift of an energy supply device
Claims (18)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020210861.7A DE102020210861A1 (en) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | Vehicle train with decentralized energy storage and energy management |
PCT/EP2021/072553 WO2022043090A1 (en) | 2020-08-27 | 2021-08-12 | Vehicle/trailer combination with decentralised energy store and energy management |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020210861.7A DE102020210861A1 (en) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | Vehicle train with decentralized energy storage and energy management |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020210861A1 true DE102020210861A1 (en) | 2022-03-03 |
Family
ID=77520741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020210861.7A Pending DE102020210861A1 (en) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | Vehicle train with decentralized energy storage and energy management |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020210861A1 (en) |
WO (1) | WO2022043090A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022127445A1 (en) | 2022-10-19 | 2024-04-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | MOTOR VEHICLE WITH CHARGING INTERFACE |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013014305A1 (en) | 2013-08-29 | 2015-03-05 | Man Truck & Bus Ag | car trailers |
DE102016010573A1 (en) | 2016-09-02 | 2018-03-08 | Man Truck & Bus Ag | Method for operating an axle of a road vehicle-train combination |
DE102019202782A1 (en) | 2019-03-01 | 2020-09-03 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for energy management of a combination |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10500975B1 (en) * | 2016-09-30 | 2019-12-10 | Hyliion Inc. | Vehicle weight estimation system and related methods |
EP3887198A4 (en) * | 2018-11-29 | 2022-11-23 | Electrans Technologies Ltd. | Anti-jackknifing control apparatus and method for active converter dolly |
-
2020
- 2020-08-27 DE DE102020210861.7A patent/DE102020210861A1/en active Pending
-
2021
- 2021-08-12 WO PCT/EP2021/072553 patent/WO2022043090A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013014305A1 (en) | 2013-08-29 | 2015-03-05 | Man Truck & Bus Ag | car trailers |
DE102016010573A1 (en) | 2016-09-02 | 2018-03-08 | Man Truck & Bus Ag | Method for operating an axle of a road vehicle-train combination |
DE102019202782A1 (en) | 2019-03-01 | 2020-09-03 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for energy management of a combination |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022127445A1 (en) | 2022-10-19 | 2024-04-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | MOTOR VEHICLE WITH CHARGING INTERFACE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022043090A1 (en) | 2022-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102017210541B4 (en) | Device and method for charging an electrical energy store in motor vehicles | |
DE112012005255T5 (en) | Mining truck and regenerative braking strategy for it | |
DE102016223555A1 (en) | Method and system for operating a vehicle with internal combustion engine | |
DE102009028565A1 (en) | Device for charging electrically driven vehicles, particularly electrical or hybrid vehicles, comprises automotive battery, which is electrically connected to power transfer unit | |
DE102010016188A1 (en) | Method for operating an electric vehicle | |
DE102017100219A1 (en) | CONTROLLING THE OPERATION OF AN ELECTRIFIED VEHICLE DRIVING ON AN INDUCTIONAL TRACK TO INFLUENCE AN ELECTRICITY NETWORK | |
WO2017109218A1 (en) | Method for operating a motor vehicle, control unit for a drive system, and a drive system | |
DE102018129905A1 (en) | Method for using at least one loading unit, vehicle, loading unit, and transport system | |
DE102016010573A1 (en) | Method for operating an axle of a road vehicle-train combination | |
DE102010011704A1 (en) | Battery i.e. lithium-battery, charging and/or discharging method for electric car, involves charging and/or discharging battery after connection of vehicle with interface so that target energy amount is stored in battery at target time | |
DE102014214071A1 (en) | Means of transport and method of charging an electrochemical energy store of a secondary vehicle | |
DE102019213204B4 (en) | Vehicle and procedure for its operation | |
WO2022043090A1 (en) | Vehicle/trailer combination with decentralised energy store and energy management | |
DE102019207447A1 (en) | Method of operating an electric vehicle and electric vehicle | |
DE102013209837A1 (en) | Recuperation arrangement with control unit | |
DE102019004902A1 (en) | Energy supply vehicle with energy storage module and method for charging a motor vehicle | |
DE102015012900B4 (en) | Method for operating a motor vehicle and a corresponding motor vehicle | |
DE102019217707B4 (en) | Method and control device for range optimization of a combination consisting of a drivable towing vehicle and a drivable trailer | |
DE102018212265A1 (en) | Method for determining a charging parameter, control device and vehicle | |
WO2013174423A1 (en) | Method for selecting a vehicle | |
DE102021209186A1 (en) | VEHICLE ENERGY CONTROL SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING ENERGY FOR A VEHICLE | |
DE102016202136A1 (en) | Arrangement, means of transport and method for improving the efficiency of a hybrid drive system | |
DE102017203924A1 (en) | Use of a fuel cell vehicle as a quick charging station for battery electric vehicles | |
DE102017000750A1 (en) | Method for operating a motor vehicle, in particular a utility vehicle | |
DE102012220290A1 (en) | Method for controlled ventilation of fuel tank of hybrid car, involves taking charge of electrical energy storage device into account, and predicting low charge state of intermediate storage during start-up of engine drive unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative | ||
R016 | Response to examination communication |