DE102021106190B3 - Vorrichtung und Verfahren zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation von elektrischen Antriebskomponenten im Fahrzeug - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation von elektrischen Antriebskomponenten im Fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102021106190B3
DE102021106190B3 DE102021106190.3A DE102021106190A DE102021106190B3 DE 102021106190 B3 DE102021106190 B3 DE 102021106190B3 DE 102021106190 A DE102021106190 A DE 102021106190A DE 102021106190 B3 DE102021106190 B3 DE 102021106190B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
degradation
vehicle
drive component
route
type
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.)
Active
Application number
DE102021106190.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Marcel Ewers
Esther Alberts
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102021106190.3A priority Critical patent/DE102021106190B3/de
Priority to US18/550,585 priority patent/US20240294094A1/en
Priority to KR1020237022562A priority patent/KR20230115329A/ko
Priority to CN202280011474.9A priority patent/CN116848010A/zh
Priority to PCT/EP2022/052363 priority patent/WO2022194437A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102021106190B3 publication Critical patent/DE102021106190B3/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • 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
    • B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0084—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to control 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/06—Limiting the traction current under mechanical overload conditions
    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • 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]
    • B60L58/14—Preventing excessive discharging
    • 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]
    • B60L58/15—Preventing overcharging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/184—Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/12—Speed
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/425—Temperature
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/525—Temperature of converter or components thereof
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/62—Vehicle position
    • B60L2240/622—Vehicle position by satellite navigation
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/62—Vehicle position
    • B60L2240/625—Vehicle position by GSM
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/62—Vehicle position
    • B60L2240/627—Vehicle position by WLAN
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/64—Road conditions
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/64—Road conditions
    • B60L2240/642—Slope of road
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/64—Road conditions
    • B60L2240/645—Type of road
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/64—Road conditions
    • B60L2240/647—Surface situation of road, e.g. type of paving
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/68—Traffic data
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/70—Interactions with external data bases, e.g. traffic centres
    • 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
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/12—Driver interactions by confirmation, e.g. of the input
    • 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
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/18—Driver interactions by enquiring driving style
    • 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
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/44—Control modes by parameter estimation
    • 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
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/46—Control modes by self learning
    • 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
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/50—Control modes by future state prediction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/087—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/30—Driving style
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/05—Type of road, e.g. motorways, local streets, paved or unpaved roads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15—Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/30—Road curve radius
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2555/00—Input parameters relating to exterior conditions, not covered by groups B60W2552/00, B60W2554/00
    • B60W2555/60—Traffic rules, e.g. speed limits or right of way
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309—Overheat or overtemperature protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1446—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle in response to parameters of a vehicle
    • 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
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • 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
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • 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
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst ein System und Verfahren zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation einer elektrischen Antriebskomponente im Fahrzeug. Das System umfasst eine Ermittlungseinheit die eingerichtet ist, Straßenattribute einer geplanten Route des Fahrzeugs zu ermitteln; eine Prädiktionseinheit, die eingerichtet ist, kontinuierlich eine Degradationsart einer elektrischen Antriebskomponente im Fahrzeug mit Bezug auf die ermittelten Straßenattribute zu prädizieren; und eine Steuereinheit die eingerichtet ist, bei prädizierter Degradationsart der Antriebskomponente durch die Prädiktionseinheit die Antriebskomponente derart zu steuern, dass die Antriebskomponente vorausschauend derart beeinflusst wird, dass die prädizierte Degradationsart der Antriebskomponente ausbleibt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation elektrischer Antriebskomponenten im Fahrzeug.
  • Die Degradation von Systemkomponenten im Fahrzeug umfasst die gewollte Reduzierung kritischer Systemeigenschaften, beispielsweise der Leistung einer Systemkomponente, zum Schutz der Komponenten, beispielsweise zum Schutz vor Überhitzung der Systemkomponente durch Überlastung. Gerade im Hinblick auf eine Überlastung der jeweiligen Systemkomponente kommt es zur Degradation, wenn ein entsprechender Schwellenwert, beispielsweise ein Temperaturschwellenwert, überschritten wird. Dabei wird jede Systemkomponente separat betrachtet und eine Degradation bei Erreichen eines maximalen Belastungsindex, beispielsweise bei Erreichen einer maximalen Temperatur bzw. eines maximalen Temperaturwerts der Systemkomponente, eingeleitet. Dies führt dazu, dass der Belastungsindex jeder einzelnen elektrischen Antriebskomponente als Grad der aktuellen Gesamtbelastung der elektrischen Antriebskomponenten gilt. Nachteilig daran ist, dass eine Degradation bei elektrischen Antriebskomponenten in der Regel eine starke Einschränkung der jeweiligen Antriebskomponente mit sich zieht, was eine hohe Auswirkung auf die gesamte Antriebsleistung des Fahrzeugs hat. Dies ist für den Fahrer des Fahrzeugs stark spürbar und kann zu Antriebseinschränkungen im Straßenverkehr führen.
  • Druckschrift DE 10 2016 211 898 A1 offenbart ein Verfahren zum Überwachen einer Batterie in einem Kraftfahrzeug. Bei dem Verfahren ermittelt ein erstes Modul Betriebsgrößen der Batterie. Größen, die die Betriebsgrößen repräsentieren, werden mit einem Belastbarkeitsmodell verglichen, um auf diese Weise Zuverlässigkeitskenngrößen der Batterie zu ermitteln, so dass ein zukünftiges Verhalten der Batterie prognostiziert werden kann.
  • Druckschrift US 2016 / 0 137 185 A1 offenbart ein hybrides Fahrzeug, dass einen Hybrid-Modus und einen Elektro-Modus umfasst. Das hybride Fahrzeug generiert einen vordefinierten Reiseplan, bei dem zwischen dem Hybrid-Modus und Elektro-Modus auf Grundlage von Karteninformationen gewechselt wird und führt darauf eine Modusumschaltsteuerung zwischen den Modi basierend auf dem Reiseplan durch. Das Hybridfahrzeug schränkt die Modusumschaltsteuerung zwischen den Modi basierend auf dem Reiseplan ein, wenn ein vorbestimmter Zustand auftritt, bei dem Energie, die durch einen elektrischen Energiespeicher, der eine elektrische Maschine während der Ausführung des Elektro-Modus antreibt, ein.
  • Druckschrift DE 10 2016 218 555 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Energiebordnetzes eines Kraftfahrzeugs, wobei das Energiebordnetz mehrere Komponenten aufweist, wobei aus Werten zu einer Belastbarkeit mindestens einer Komponente als Zustandsanalyse eine Prognose eines zukünftigen Zustands der mindestens einen Komponente durchgeführt wird, wobei über eine Freigabe mindestens einer Fahrfunktion des Kraftfahrzeugs, die von der mindestens einen Komponente des Energiebordnetzes unterstützt wird, in Abhängigkeit eines Ergebnisses der durchgeführten Zustandsanalysen entschieden wird.
    Druckschrift DE 10 2019 200 949 A1 offenbart ein Verfahren zum Einstellen einer Betriebsstrategie für ein Brennstoffzellensystem einer Leistungserzeugungsvorrichtung aufweisend die Schritte: Ermitteln von wenigstens einem aktuellen Betriebsparameter der Leistungserzeugungsvorrichtung durch eine Ermittlungseinheit, Ermitteln von wenigstens einem kumulierten und/oder prädiktiven Betriebsparameter der Leistungserzeugungsvorrichtung durch die Ermittlungseinheit, und Einstellen der Betriebsstrategie für das Brennstoffzellensystem anhand des wenigstens einen aktuellen Betriebsparameters sowie des wenigstens einen kumulierten und/oder prädiktiven Betriebsparameters der Leistungserzeugungsvorrichtung durch eine Einstelleinheit.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Lösung bereitzustellen, die eine Prädiktion und Vermeidung einer Degradation einer oder mehrerer elektrischer Antriebskomponenten im Fahrzeug ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch ein System zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation einer elektrischen Antriebskomponente im Fahrzeug gelöst, umfassend:
    • eine Ermittlungseinheit die eingerichtet ist, Straßenattribute einer geplanten Route des Fahrzeugs zu ermitteln;
    • eine Prädiktionseinheit, die eingerichtet ist, kontinuierlich eine Degradationsart einer elektrischen Antriebskomponente im Fahrzeug mit Bezug auf die ermittelten Straßenattribute zu prädizieren;
    • wobei das kontinuierliche Prädizieren einer Degradationsart durch die Prädiktionseinheit umfasst:
      • - Kategorisieren der geplanten Route anhand von Straßenattributen;
      • - Aufteilen der Route in Sektionen pro Straßenattribut; und
      • - Prädiktion einer Degradation der elektrischen Antriebskomponente im Fahrzeug pro Straßenattribut; und
    • wobei die Prädiktionseinheit zum kontinuierlichen Prädizieren eine Energie-Karte, die einen durchschnittlichen Energieverbrauch pro Routen-Sektion umfasst, verwendet; und
    • eine Steuereinheit die eingerichtet ist, bei prädizierter Degradationsart der Antriebskomponente durch die Prädiktionseinheit die Antriebskomponente derart zu steuern, dass die Antriebskomponente vorausschauend derart beeinflusst wird, dass die prädizierte Degradationsart der Antriebskomponente ausbleibt.
  • Dazu können Maßnahmen ergriffen werden, wie beispielsweise ein Absenken einer Kühlschwelle der Antriebskomponente, so dass die prädizierte Degradationsart ausbleibt.
  • Der Begriff Fahrzeug umfasst im Rahmen des Dokuments mobile Verkehrsmittel, die dem Transport von Personen (Personenverkehr), Gütern (Güterverkehr) oder Werkzeugen (Maschinen oder Hilfsmittel) dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Fahrzeug Kraftfahrzeuge sowie Kraftfahrzeuge, die zumindest teilweise elektrisch angetrieben sein können (Elektroauto, Hybridfahrzeuge).
  • Das Fahrzeug kann von einem Fahrzeugführer gesteuert werden. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann das Fahrzeug ein zumindest teilweise automatisiert fahrendes Fahrzeug sein. Unter dem Begriff „automatisiertes fahrendes Fahrzeug“ bzw. „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann.
  • Das System umfasst eine Ermittlungseinheit die eingerichtet ist, Straßenattribute einer geplanten Route des Fahrzeugs zu ermitteln. Die geplante Route kann eine über ein Navigationssystem des Fahrzeugs eingegebene bzw. übermittelte Route umfassen. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die geplante Route von einer Recheneinheit des Fahrzeugs gelernte Route, die die Recheneinheit beispielsweise aus einem Bewegungsprofil eines Nutzers des Fahrzeugs unter Verwendung geeigneter Algorithmen ermitteln kann (so genannte Learning Navigation). Das System umfasst zudem eine Prädiktionseinheit, die eingerichtet ist, kontinuierlich eine Degradationsart einer elektrischen Antriebskomponente im Fahrzeug mit Bezug auf die ermittelten Straßenattribute zu prädizieren. Zudem umfasst das System eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, bei durch die Prädiktionseinheit prädizierter Degradationsart der Antriebskomponente die Antriebskomponente derart zu steuern, dass die Antriebskomponente vorausschauend derart beeinflusst wird, dass die prädizierte Degradationsart der Antriebskomponente ausbleibt.
  • Vorteilhafter Weise kann durch eine vorausschauende Beeinflussung der Antriebskomponente die prädizierte Degradation der Antriebskomponente verhindert werden. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems des Fahrzeugs sichergestellt.
  • Vorzugsweise umfasst die elektrische Antriebskomponente:
    • - einen Hochvoltspeicher des Fahrzeugs, wobei die prädizierte Degradationsart des Hochvoltspeichers umfasst:
      • -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur bzw. eines vordefinierten kritischen Temperaturwerts des Hochvoltspeichers; und/oder-Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines vordefinierten kritischen Ladezustands des Hochvoltspeichers; und/oder
      • -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines weiteren geeigneten, vordefinierten kritischen Betriebszustandswerts des Hochvoltspeichers; und/oder
    • - eine elektrische Maschine, E-Maschine, des Fahrzeugs, wobei die prädizierte Degradationsart der E-Maschine eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur bzw. eines vordefinierten kritischen Temperaturwerts einer Komponente der E-Maschine umfasst; und/oder
    • - eine Antriebselektronik des Fahrzeugs, wobei die prädizierte Degradationsart der Antriebselektronik eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur bzw. eines vordefinierten kritischen Temperaturwerts der Antriebselektronik umfasst; und/oder
    • - ein Hochvolt-Kabelbaum des Fahrzeugs, wobei die prädizierte Degradationsart des Hochvolt-Kabelbaums eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur bzw. eines vordefinierten kritischen Temperaturwerts des Hochvolt-Kabelbaums umfasst; und/oder
    • - eine weitere elektrische Antriebskomponente des Fahrzeugs, die Prädizierte Degradationsart der weiteren elektrischen Antriebskomponente eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines geeigneten, vordefinierten kritischen Betriebszustandswerts dieser umfasst.
  • Die elektrische Antriebskomponente kann einen Hochvoltspeicher des Fahrzeugs umfassen. Dabei kann die prädizierte Degradationsart des Hochvoltspeichers eine prädizierte Degradation des Hochvoltspeichers aufgrund eine funktionskritischen Über- und/oder Unterschreitung einer vordefinierbaren bzw. vordefinierten Temperatur (bzw. Temperaturwerts) des Hochvoltspeichers umfassen. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die prädizierte Degradationsart des Hochvoltspeichers eine Überschreitung oder Unterschreitung eines vordefinierbaren bzw. vordefinierten Ladezustands des Hochvoltspeichers umfassen. Darüber hinaus kann die prädizierte Degradationsart eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines weiteren geeigneten, vordefinierten kritischen Betriebszustandswerts des Hochvoltspeichers umfassen.
  • Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die elektrische Antriebskomponente eine elektrische Maschine bzw. E-Maschine des Fahrzeugs umfassen. Die prädizierte Degradationsart der E-Maschine kann eine Degradation aufgrund einer Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierbaren bzw. vordefinierten Temperatur einer Komponente der E-Maschine umfassen. Eine Komponente der E-Maschine kann beispielsweise einen Stator, einen Rotor, ein Getriebe und/oder eine Leistungselektronik der E-Maschine umfassen.
  • Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die elektrische Antriebskomponente eine Antriebselektronik des Fahrzeugs umfassen. Die prädizierte Degradationsart der Antriebselektronik kann eine Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierbaren bzw. vordefinierten kritischen Temperatur der Antriebselektronik umfassen.
  • Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die elektrische Antriebskomponente einen Hochvolt-Kabelbaum des Fahrzeugs umfassen. Die prädizierte Degradationsart des Hochvolt-Kabelbaums kann eine Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierbaren bzw. vordefinierten Temperatur des Hochvolt-Kabelbaums umfassen.
  • Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die elektrische Antriebskomponente jede weitere elektrische Antriebskomponente des Fahrzeugs umfassen. Die Degradationsart jeder der weiteren Antriebskomponente kann eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines geeigneten, vordefinierten kritischen Betriebszustandswerts dieser umfassen.
  • Vorzugsweise umfassen die Straßenattribute:
    • - eine Steigung entlang der Route; und/oder
    • - eine erwartete Geschwindigkeit des Fahrzeugs entlang der Route; und/oder
    • - einen Straßentyp; und/oder
    • - einen Straßenbelag; und/oder
    • - geltende Geschwindigkeitsbegrenzungen entlang der Route; und/oder
    • - eine Krümmung der Route; und/oder
    • - aktuelle Beeinträchtigungen entlang der Route.
  • Das kontinuierliche Prädizieren der Degradationsart der elektrischen Antriebskomponente durch die Prädiktionseinheit umfasst:
    • - Kategorisieren der geplanten Route anhand von Straßenattributen, wobei die Straßenattribute umfassen können:
      • - eine Steigung entlang der Route; und/oder
      • - eine erwartete Geschwindigkeit des Fahrzeugs entlang der Route; und/oder
      • - einen Straßentyp; und/oder
      • - einen Straßenbelag; und/oder
      • - geltende Geschwindigkeitsbegrenzungen entlang der Route; und/oder
      • - eine Krümmung der Route; und/oder
      • - aktuelle Beeinträchtigungen entlang der Route;
      • - Aufteilen der Route in Sektionen pro Straßenattribut;
      • - Prädiktion einer Degradation der elektrischen Antriebskomponente im Fahrzeug pro Straßenattribut.
  • Zur Ermittlung der Straßenattribute kann die Ermittlungseinheit Navigationsdaten bzw. Routendaten verwenden. Diese können lokal im Fahrzeug, beispielsweise in einer Navigationseinheit des Fahrzeugs gespeichert sein. Darüber hinaus oder alternativ dazu können die Navigationsdaten bzw. Routendaten von einem Backend, beispielsweise über das Mobilfunknetz, ermittelt werden. Dazu kann das Fahrzeug eine Kommunikationseinheit umfassen, die eingerichtet ist, eine Kommunikationsverbindung mit anderen Kommunikationsteilnehmern, beispielsweise dem Backend, aufzubauen. Die Kommunikationseinheit kann ein Teilnehmeridentitätsmodul bzw. ein Subscriber Identity Module bzw. eine SIM-Karte umfassen, welche(s) dazu dient, eine Kommunikationsverbindung über ein Mobilfunksystem aufzubauen. Das Teilnehmeridentitätsmodul identifiziert dabei die Kommunikationseinheit eindeutig im Mobilfunknetz. Bei der Kommunikationsverbindung kann es sich um eine Datenverbindung (z.B. Paketvermittlung) und/oder um eine leitungsgebundene Kommunikationsverbindung (z.B. Leitungsvermittlung) handeln. Die Kommunikation kann nach dem Cellular Vehicle To X (C-V2X)-Paradigma gemäß dem LTE-Standard Version 14 erfolgen. Darüber hinaus kann die Kommunikationseinheit unabhängig vom Mobilfunknetz bzw. der Verfügbarkeit ausreichender Kapazitäten des aktuell verfügbaren Mobilfunknetzes über eine andere Luftschnittstelle, beispielsweise WLAN, kommunizieren. Dazu kann IST-G5 bzw. IEEE 802.11 p bei der Vehicle-to-Vehicle (V2V)-Kommunikation verwendet werden.
  • Das Fahrzeug kann ein Navigationsmodul umfassen, das eingerichtet ist, aktuelle Positionsdaten des Fahrzeugs zu erfassen. Das Navigationsmodul kann zur Erfassung bzw.
  • Ermittlung der geografischen Position aktuelle Positionsdaten mithilfe eines Navigationssatellitensystems ermitteln bzw. erfassen. Bei dem Navigationssatellitensystem kann es sich um jedes gängige sowie künftige globale Navigationssatellitensystem bzw. Global Navigation Satellite System (GNSS) zur Positionsbestimmung und Navigation durch den Empfang der Signale von Navigationssatelliten und/oder Pseudoliten handeln. Beispielsweise kann es sich dabei handeln um das Global Positioning System (GPS), GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS), Galileo, positioning system, und/oder BeiDou Navigation Satellite System, handeln. Im Beispiel von GPS kann das Navigationsmodul ein GPS-Modul umfassen, das eingerichtet ist, aktuelle GPS-Positionsdaten des Fahrzeugs zu ermitteln.
  • In einem nächsten Schritt kann die Prädiktionseinheit die Route in Sektionen pro Straßenattribut einteilen. In einem nächsten Schritt kann die Degradationsart der elektrischen Antriebskomponenten pro Straßenattributs durch die Prädiktionseinheit prädiziert werden. Dies kann mittels geeigneter Machine-Learning-Algorithmen bzw. Algorithmen des maschinellen Lernens erfolgen.
  • Vorteilhafter Weise kann durch die Prädiktion der Degradationsart der elektrischen Antriebskomponente unter Berücksichtigung einer Vielzahl an relevanten Straßenattributen eine voraussichtliche Degradation der elektrischen Antriebskomponente genau prädiziert werden.
  • Vorzugsweise wird das kontinuierliche Prädizieren der Degradationsart durch die Prädiktionseinheit unter Berücksichtigung eines aktuellen Fahrstils eines Fahrers des Fahrzeugs durchgeführt.
  • Dazu kann zu jeder Fahrt ein aktueller Fahrstil des Fahrers des Fahrzeugs durch die Prädiktionseinheit ermittelt werden. Beispielsweise kann im Vorfeld ein Referenzwert bzw. Durchschnittwert eines Fahrstils einer Vielzahl von Fahrern einer Fahrzeugflotte ermittelt werden. Während der Fahrt des Fahrzeugs entlang der Route kann dazu eine Abweichung des Fahrstils des Fahrers des Fahrzeugs zum ermittelten Referenzwert bzw. Durchschnittswert der Fahrzeugflotte ermittelt werden. Die Prädiktionseinheit kann die Abweichung des Fahrstils des Fahrers des Fahrzeugs vom ermittelten Referenzwert bei der Prädiktion der Degradationsart der elektrischen Antriebskomponente berücksichtigen.
  • Vorteilhafter Weise kann somit erhöht sich somit die Genauigkeit der Prädiktion der Degradationsart durch die Prädiktionseinheit.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt wird die zugrundeliegende Aufgabe durch ein Verfahren zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation einer elektrischen Antriebskomponente im Fahrzeug gelöst, umfassend:
    • Ermitteln, über eine Ermittlungseinheit, von Straßenattributen einer geplanten Route des Fahrzeugs;
    • kontinuierliches Prädizieren, über eine Prädiktionseinheit, einer Degradationsart einer elektrischen Antriebskomponente mit Bezug auf die ermittelten Straßenattribute;
    • wobei das kontinuierliche Prädizieren einer Degradationsart durch die Prädiktionseinheit umfasst:
      • - Kategorisieren der geplanten Route anhand von Straßenattributen;
      • - Aufteilen der Route in Sektionen pro Straßenattribut; und
      • - Prädiktion einer Degradation der elektrischen Antriebskomponente im Fahrzeug pro Straßenattribut; und
    • wobei die Prädiktionseinheit zum kontinuierlichen Prädizieren eine Energie-Karte, die einen durchschnittlichen Energieverbrauch pro Routen-Sektion umfasst, verwendet; und
    • bei prädizierter Degradationsart der Antriebskomponente durch die Prädiktionseinheit:
      • Steuern, durch eine Steuereinheit, der Antriebskomponente derart, dass die Antriebskomponente vorausschauend derart beeinflusst wird, dass die prädizierte Degradationsart der Antriebskomponente ausbleibt.
  • Vorzugsweise umfasst elektrische Antriebskomponente:
    • - einen Hochvoltspeicher des Fahrzeugs, wobei die prädizierte Degradationsart des Hochvoltspeichers umfasst:
      • -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur des Hochvoltspeichers; und/oder
      • -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines vordefinierten kritischen Ladezustands des Hochvoltspeichers; und/oder
      • -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines weiteren geeigneten, vordefinierten kritischen Betriebszustandswerts des Hochvoltspeichers; und/oder
    • - eine elektrische Maschine, E-Maschine, des Fahrzeugs, wobei die prädizierte Degradationsart der E-Maschine eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur einer Komponente der E-Maschine umfasst; und/oder
    • - eine Antriebselektronik des Fahrzeugs, wobei die prädizierte Degradationsart der Antriebselektronik eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur der Antriebselektronik umfasst; und/oder
    • - ein Hochvolt-Kabelbaum des Fahrzeugs, wobei die prädizierte Degradationsart des Hochvolt-Kabelbaums eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur des Hochvolt-Kabelbaums umfasst; und/oder
    • - eine weitere elektrische Antriebskomponente des Fahrzeugs, die Prädizierte Degradationsart der weiteren elektrischen Antriebskomponente eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines geeigneten, vordefinierten kritischen Betriebszustandswerts dieser umfasst.
  • Vorzugsweise können die Straßenattribute umfassen:
    • - eine Steigung entlang der Route; und/oder
    • - eine erwartete Geschwindigkeit des Fahrzeugs entlang der Route; und/oder
    • - einen Straßentyp; und/oder
    • - einen Straßenbelag; und/oder
    • - geltende Geschwindigkeitsbegrenzungen entlang der Route; und/oder
    • - eine Krümmung der Route; und/oder
    • - aktuelle Beeinträchtigungen entlang der Route.
  • Vorzugsweise wird das kontinuierliche Prädizieren der Degradationsart der elektrischen Antriebskomponente unter Berücksichtigung eines aktuellen Fahrstils eines Fahrers des Fahrzeugs durchgeführt.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus dem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der beiliegenden Figuren verdeutlicht. Es ist ersichtlich, dass - obwohl Ausführungsformen separat beschrieben werden - einzelne Merkmale daraus zu zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden können.
    • 1 zeigt schematisch ein System zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation einer elektrischen Antriebskomponente im Fahrzeug;
    • 2 zeigt beispielhaft die Vermeidung der Degradation einer elektrischen Antriebskomponente im Fahrzeug Beeinflussung der elektrischen Antriebskomponente;
    • 3 zeigt ein beispielhaftes kontinuierliches Prädizieren der Degradationsart einer elektrischen Antriebskomponente durch die Prädiktionseinheit;
    • 4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation einer elektrischen Antriebskomponente im Fahrzeug.
  • 1 zeigt schematisch ein System 100 zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation einer elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B ... 112N im Fahrzeug 110.
  • Das System 100 umfasst eine Ermittlungseinheit 120 die eingerichtet ist, Straßenattribute einer geplanten Route eines Fahrzeugs 110 zu ermitteln. Die Straßenattribute können umfassen:
    • - eine Steigung der Route und/oder
    • - eine erwartete Geschwindigkeit des Fahrzeugs 110 entlang der Route; und/oder
    • - einen Straßentyp, wobei der Straßentyp eine Kategorisierung der Route anhand von Landstraße, Autobahn, Bundesstraße, innerstädtische Straße, etc. umfassen kann; und/oder
    • - einen Straßenbelag entlang der Route; und/oder
    • - geltende Geschwindigkeitsbegrenzungen entlang der Route; und/oder
    • - eine Straßenkrümmung entlang der Route; und/oder
    • - aktuelle Beeinträchtigungen entlang der Route wie z.B. aktuelle Stauinformationen, aktuelle Baustellenbereiche, aktuelle Unfallmeldungen, aktuelle Wetterinformationen, etc.
    • - weitere relevante Straßenattribute, die eine Eigenschaft der Route beschreiben können.
  • Zur Ermittlung der Straßenattribute kann die Ermittlungseinheit 120 Navigationsdaten bzw. Routendaten verwenden. Diese können lokal im Fahrzeug 110, beispielsweise in einer Navigationseinheit des Fahrzeugs 110 gespeichert sein. Darüber hinaus oder alternativ dazu können die Navigationsdaten bzw. Routendaten von einem Backend 160, beispielsweise über das Mobilfunknetz 150, ermittelt werden. Dazu kann das Fahrzeug 110 eine Kommunikationseinheit umfassen, die eingerichtet ist, eine Kommunikationsverbindung mit anderen Kommunikationsteilnehmern, beispielsweise dem Backend 160, aufzubauen. Die Kommunikationseinheit kann ein Teilnehmeridentitätsmodul bzw. ein Subscriber Identity Module bzw. eine SIM-Karte umfassen, welche(s) dazu dient, eine Kommunikationsverbindung über das Mobilfunknetz 150 aufzubauen. Das Teilnehmeridentitätsmodul identifiziert dabei die Kommunikationseinheit eindeutig im Mobilfunknetz 150. Bei der Kommunikationsverbindung kann es sich um eine Datenverbindung (z.B. Paketvermittlung) und/oder um eine leitungsgebundene Kommunikationsverbindung (z.B. Leitungsvermittlung) handeln. Die Kommunikation kann nach dem Cellular Vehicle To X (C-V2X)-Paradigma gemäß dem LTE-Standard Version 14 erfolgen. Darüber hinaus kann die Kommunikationseinheit unabhängig vom Mobilfunknetz bzw. der Verfügbarkeit ausreichender Kapazitäten des aktuell verfügbaren Mobilfunknetzes über eine andere Luftschnittstelle, beispielsweise WLAN, kommunizieren. Dazu kann IST-G5 bzw. IEEE 802.11 p bei der Vehicle-to-Vehicle (V2V)-Kommunikation verwendet werden. Das Fahrzeug 110 kann zudem ein Navigationsmodul umfassen, das eingerichtet ist, aktuelle Positionsdaten des Fahrzeugs 110 zu erfassen. Das Navigationsmodul kann zur Erfassung bzw. Ermittlung der geografischen Position aktuelle Positionsdaten mithilfe eines Navigationssatellitensystems ermitteln bzw. erfassen. Bei dem Navigationssatellitensystem kann es sich um jedes gängige sowie künftige globale Navigationssatellitensystem bzw. Global Navigation Satellite System (GNSS) zur Positionsbestimmung und Navigation durch den Empfang der Signale von Navigationssatelliten und/oder Pseudoliten handeln. Beispielsweise kann es sich dabei handeln um das Global Positioning System (GPS), GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS), Galileo, positioning system, und/oder BeiDou Navigation Satellite System, handeln. Im Beispiel von GPS kann das Navigationsmodul ein GPS-Modul umfassen, das eingerichtet ist, aktuelle GPS-Positionsdaten des Fahrzeugs 110 zu ermitteln. Durch das Navigationsmodul des Fahrzeugs 110 kann die geplante Route des Fahrzeugs 110 ermittelt werden.
  • Das System 100 umfasst zudem eine Prädiktionseinheit 130, die eingerichtet ist, kontinuierlich eine Degradationsart einer elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N des Fahrzeugs 110 zu prädizieren. Die elektrische Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N kann einen Hochvoltspeicher des Fahrzeugs 110 umfassen. Dabei kann die prädizierte Degradationsart des Hochvoltspeichers eine (prädizierte) Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur des Hochvoltspeichers umfassen. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die prädizierte Degradationsart eine (prädizierte) Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines vordefinierten kritischen Ladezustands des Hochvoltspeichers umfassen. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die prädizierte Degradation die (prädizierte) Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines weiteren geeigneten, vordefinierten kritischen Betriebszustandswerts des Hochvoltspeichers umfassen.
  • Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die elektrische Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N eine elektrische Maschine, E-Maschine, des Fahrzeugs 110 umfassen. Die prädizierte Degradationsart der E-Maschine kann eine (prädizierte) Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur einer Komponente der E-Maschine umfassen. Eine Komponente der E-Maschine kann beispielsweise einen Stator, einen Rotor, ein Getriebe und/oder eine Leistungselektronik der E-Maschine umfassen.
  • Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die elektrische Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N eine Antriebselektronik des Fahrzeugs 110 umfassen. Die prädizierte Degradationsart der Antriebselektronik kann eine (prädizierte) Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur der Antriebselektronik umfassen.
  • Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die elektrische Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N einen Hochvolt-Kabelbaum des Fahrzeugs 110 umfassen. Die prädizierte Degradationsart des Hochvolt-Kabelbaums kann eine prädizierte Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur des Hochvolt-Kabelbaums umfassen.
  • Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die elektrische Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N jede weitere elektrische Antriebskomponente des Fahrzeugs 110 umfassen, wobei die Prädizierte Degradationsart der weiteren elektrischen Antriebskomponente eine (prädizierte) Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines geeigneten, vordefinierten kritischen Betriebszustandswerts dieser umfassen kann. Das kontinuierliche Prädizieren der Degradationsart durch die Prädiktionseinheit 130 kann das Kategorisieren der geplanten Route anhand der Straßenattribute umfassen. Zur Kategorisierung der geplanten Route anhand der vorgenannten Straßenattribute kann die Prädiktionseinheit 130 Navigationsdaten bzw. Routendaten verwenden. In einem nächsten Schritt kann die Prädiktionseinheit 130 die Route in Sektionen pro Straßenattribut einteilen.. In einem nächsten Schritt kann die Prädiktionseinheit 130 die Degradationsart der elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N pro Straßenattribut prädizieren. Dies kann mittels geeigneter Machine-Learning-Algorithmen bzw. Algorithmen des maschinellen Lernens erfolgen. Das kontinuierliche Prädizieren einer Degradationsart der elektrischen Antriebskomponente wird weiter unten mit Bezug auf 3 näher erläutert.
  • Zum kontinuierlichen Prädizieren der Degradationsart durch die Prädiktionseinheit kann ein geeigneter Machine-Learning-Algorithmus verwendet werden.
  • In der Trainingsphase des Machine-Learning-Algorithmus kann zunächst eine Karte erzeugt werden, die darstellt, wieviel Energie Fahrzeuge, beispielsweise einer Fahrzeugflotte, pro Straßensegment einer Route, beispielsweise pro 100m der Route, verbraucht haben. Die Karte kann durch Sammlung von Energieverbrauchsdaten der Fahrzeugflotte und/oder durch Sammlung von Geschwindigkeits-und Beschleunigungsdaten der Fahrzeugflotte erzeugt werden. Weitere Straßenattribute wie oben aufgeführt, z.B. Steigungen, Straßentyp, etc. können bei der Ermittlung des Energieverbrauchs berücksichtigt werden. In einem nächsten Schritt kann der Machine-Learning-Algorithmus trainiert werden, indem als Input eine Zeitreihe umfassend einen Energieverbrauch, eine Geschwindigkeit, einer Steigung und einer Segmentlänge der Route der Fahrzeugflotte dienen. Als Output generiert der Machine-Learning-Algorithmus eine Zeitreihe mit prädizierten Degradationsarten der elektrischen Antriebskomponenten 112 A, 112 B, ... 112 N.
  • Im Einsatz kann die Energiekarte, beispielsweise von einem Backend 160, an das Fahrzeug 110 übertragen werden. Das Fahrzeug 110 ermittelt den Energieverbrauch entlang der Route. Der Machine-Learning-Algorithmus bekommt als Input einen prädizierten Energieverbrauch unter Berücksichtigung der Straßenattribute entlang der Route. Als Output erfolgt die Prädiktion von Degradationsarten der elektrischen Antriebskomponenten entlang der Route 112 A, 112 B, ... 112 N (vgl. Spalte 1 der Tabelle 350 in 3).
  • Die Prädiktionseinheit 130 kann beim Prädizieren der Degradationsart einen aktuellen Fahrstil eines Fahrers des Fahrzeugs 110 berücksichtigen.
  • Dazu kann zu jeder Fahrt ein aktueller Fahrstil des Fahrers des Fahrzeugs 110 ermittelt werden. Beispielsweise kann im Vorfeld ein Referenzwert bzw. Durchschnittwert eines Fahrstils einer Vielzahl von Fahrern einer Fahrzeugflotte ermittelt werden. Während der Fahrt des Fahrzeugs entlang der Route kann dazu eine Abweichung des Fahrstils des Fahrers des Fahrzeugs zum ermittelten Referenzwert bzw. Durchschnittswert der Fahrzeugflotte ermittelt werden. Die Prädiktionseinheit 130 kann die Abweichung des Fahrstils des Fahrers des Fahrzeugs vom ermittelten Referenzwert bei der Prädiktion der Degradationsart der elektrischen Antriebskomponente berücksichtigen.
  • Zudem umfasst das System eine Steuereinheit 140, die eingerichtet ist, bei durch die Prädiktionseinheit 130 prädizierter Degradationsart der Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N derart zu steuern, dass die Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N vorausschauend derart mit Bezug auf die prädizierte Degradationsart derart beeinflusst wird, dass die prädizierte Degradationsart ausbleibt, wie mit Bezug auf 2 näher erläutert.
  • Vorteilhafter Weise kann durch eine vorausschauende Beeinflussung der Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N die durch die Prädiktionseinheit 130 prädizierte Degradationsart der Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N verhindert werden. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems des Fahrzeugs 110 sichergestellt.
  • 2 zeigt beispielhaft die Vermeidung der Degradation 228 einer elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N im Fahrzeug 110 durch vorausschauende Beeinflussung der Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N.
  • Das obere Diagramm zeigt als beispielhaft ausgewähltes Straßenattribut ein Höhenprofil entlang einer geplanten Route. Die Y-Achse 210 zeigt beispielhaft eine Höhe in Metern an, die X-Achse die beispielhafte Route 212. Im mittleren Bereich der Route ist ein kritischer Bereich 214 zu sehen, der eine Steigung von 12% entlang der Route umfasst. Im unteren Diagramm ist entlang der Y-Achse 220 als beispielhafter Belastungsindex eine maximale Temperatur bzw. einen maximalen Temperaturwert einer beispielhaften Antriebskomponente eines Rotors die Temperatur des Rotors zu sehen. Die -X-Achse 224 zeigt die beispielhafte Route entsprechend dem im oberen Diagramm dargestellten Höhenprofil. Der Maximale Belastungsindex des Rotors ist seine maximal zulässige Temperatur 222, wie durch die gestrichelte Linie veranschaulicht. Die obere Kurve 228 zeigt den Temperaturverlauf des Rotors bei Degradation, wie aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei findet eine Degradation des Rotors bei Erreichung des maximalen Belastungsindex 226 bzw. Überschreitung der maximalen Temperatur bzw. eines maximalen Temperaturwerts statt. Mit anderen Worten läuft der Rotor heiß. Über eine geeignete Funktion kann die Erreichung des maximalen Belastungsindex bzw. die Überschreitung des maximalen bzw. minimalen Temperaturwerts erkannt bzw. ermittelt werden. In der Folge wird die Leistung der E-Maschine reduziert, um den Rotor durch die zu hohe Temperatur nicht zu schädigen. Dies wirkt sich stark auf die Fahrleistung des Fahrzeugs 110 aus.
  • Die untere Kurve 232 zeigt den Temperaturverlauf des Rotors entlang derselben Strecke unter Durchführung der vorausschauenden Beeinflussung der elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N, wie mit Bezug auf 1 beschrieben. Zu einem frühen Zeitpunkt 230 kommt es durch die Prädiktionseinheit 130 zur Prädiktion der Degradationsart (Degradation der E-Maschine aufgrund voraussichtlicher Überschreitung eines maximalen Temperaturwerts des Rotors), woraufhin die Steuereinheit 114 die E-Maschine des Fahrzeugs derart steuert, dass die maximale Temperatur des Rotors nicht erreicht wird. Beispielsweise kann eine frühzeitige Kühlung des Rotors als Komponente der E-Maschine, also als beispielhafte Antriebskomponente, stattfinden. Dabei steuert die Steuereinheit 114 beispielsweise eine Kühlung bzw. eine Kühleinheit, so dass eine Kühlung des Rotors bzw. der E-Maschine zum Zeitpunkt 230 initiiert wird. Durch die vorausschauende Beeinflussung der elektrischen Antriebskomponente wird die prädizierte Degradationsart 226 vermieden.
  • Die Beeinflussung der elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N durch Kühlung der elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N ist eine beispielhafte Beeinflussung dieser. Jede geeignete Beeinflussung der elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N zur Vermeidung der prädizierten Degradationsart kann zum Einsatz kommen bzw. stattfinden.
  • 3 zeigt ein beispielhaftes kontinuierliches Prädizieren einer Degradationsart einer elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B ... 112 N durch die Prädiktionseinheit 130. Die geplante Route 310 wird durch die Prädiktionseinheit 130 anhand der beispielhaften Straßenattribute Steigung 320 und Temperatur einer elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B ... 112 N kategorisiert. Auch die Berücksichtigung einer erwarteten Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die sich beispielsweise aus einem Fahrerprofil des Nutzers des Fahrzeugs 110 und/oder aus einem Mittelwert einer Fahrzeugflotte entlang der Route durch eine geeignete Recheneinheit ermittelt werden kann, findet statt. Die Route 310 wird durch die Prädiktionseinheit 130 in Sektionen pro Straßenattribut, also in diesem Beispiel in Sektionen pro Steigung 320 und in Sektionen pro erwarteter Geschwindigkeit 330 eingeteilt. Nun kann die Prädiktionseinheit 130 pro Straßenattribut eine Prädiktion einer Degradationsart mit Bezug auf die Temperatur bzw. den Temperaturwert 340 entlang der geplanten Route 310 vornehmen.
  • 4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 400 zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation einer elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B ... 112 N im Fahrzeug 110, welches durch ein System 100 wie mit Bezug auf 1, 2 und 3 beschrieben ausgeführt werden kann.
  • Das Verfahren 400 umfasst:
    • Ermitteln 410, über eine Ermittlungseinheit 120, von Straßenattributen einer geplanten Route des Fahrzeugs 110;
    • kontinuierliches Prädizieren 420, über eine Prädiktionseinheit 130, einer Degradationsart einer elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B, ... 112 N mit Bezug auf die ermittelten Straßenattribute; und
    • bei prädizierter Degradationsart der Antriebskomponente 112 A, 112 B ... 112 N durch die Prädiktionseinheit 130:
      • Steuern 430, durch eine Steuereinheit, der Antriebskomponente 112 A, 112 B ... 112 N derart, dass die Antriebskomponente 112 A, 112 B ... 112 N vorausschauend derart beeinflusst wird, dass die prädizierte Degradationsart der Antriebskomponente 112 A, 112 B ... 112N ausbleibt.
  • Die elektrische Antriebskomponente 112 A, 112 B ... 112 N kann umfassen:
    • - einen Hochvoltspeicher des Fahrzeugs 110, wobei die prädizierte Degradationsart des Hochvoltspeichers umfasst:
      • -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur des Hochvoltspeichers; und/oder
      • -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines vordefinierten kritischen Ladezustands des Hochvoltspeichers; und/oder
      • -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines weiteren geeigneten, vordefinierten kritischen Betriebszustandswerts des Hochvoltspeichers; und/oder
    • - eine elektrische Maschine, E-Maschine, des Fahrzeugs 110, wobei die prädizierte Degradationsart der E-Maschine eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur einer Komponente der E-Maschine umfasst; und/oder
    • - eine Antriebselektronik des Fahrzeugs 110, wobei die prädizierte Degradationsart der Antriebselektronik eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur der Antriebselektronik umfasst; und/oder
    • - ein Hochvolt-Kabelbaum des Fahrzeugs 110, wobei die prädizierte Degradationsart des Hochvolt-Kabelbaums eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur des Hochvolt-Kabelbaums umfasst; und/oder
    • - eine weitere elektrische Antriebskomponente des Fahrzeugs 110, die Prädizierte Degradationsart der weiteren elektrischen Antriebskomponente eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines geeigneten, vordefinierten kritischen Betriebszustandswerts dieser umfasst.
  • Das kontinuierliche Prädizieren 420 einer Degradationsart durch die Prädiktionseinheit 130 kann umfassen:
    • - Kategorisieren der geplanten Route anhand von Straßenattributen, wobei die Straßenattribute umfassen:
      • - eine Steigung entlang der Route; und/oder
      • - eine erwartete Geschwindigkeit des Fahrzeugs 110 entlang der Route; und/oder
      • - einen Straßentyp; und/oder
      • - einen Straßenbelag; und/oder
      • - geltende Geschwindigkeitsbegrenzungen entlang der Route; und/oder
      • - eine Krümmung der Route; und/oder
      • - aktuelle Beeinträchtigungen entlang der Route;
    • - Aufteilen der Route in Sektionen pro Straßenattribut;
    • - Prädiktion einer Degradation der elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B ... 112 N im Fahrzeug 110 pro Straßenattribut.
  • Das kontinuierliche Prädizieren 420 der Degradationsart der elektrischen Antriebskomponente 112 A, 112 B ... 112 N durch die Prädiktionseinheit 130 kann unter Berücksichtigung eines aktuellen Fahrstils eines Fahrers des Fahrzeugs 110 durchgeführt werden.

Claims (8)

  1. System (100) zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation einer elektrischen Antriebskomponente (112A, 112 B ... 112N) im Fahrzeug (110), umfassend: eine Ermittlungseinheit (120) die eingerichtet ist, Straßenattribute einer geplanten Route des Fahrzeugs (110) zu ermitteln; eine Prädiktionseinheit (130), die eingerichtet ist, kontinuierlich eine Degradationsart einer elektrischen Antriebskomponente (112 A, 112 B ... 112 N) im Fahrzeug (110) mit Bezug auf die ermittelten Straßenattribute zu prädizieren; wobei das kontinuierliche Prädizieren einer Degradationsart durch die Prädiktionseinheit (130) umfasst: - Kategorisieren der geplanten Route anhand von Straßenattributen; - Aufteilen der Route in Sektionen pro Straßenattribut; und - Prädiktion einer Degradation der elektrischen Antriebskomponente (112 A, 112 B ... 112 N) im Fahrzeug (110) pro Straßenattribut; und wobei die Prädiktionseinheit (130) zum kontinuierlichen Prädizieren eine Energie-Karte, die einen durchschnittlichen Energieverbrauch pro Routen-Sektion umfasst, verwendet; eine Steuereinheit (140) die eingerichtet ist, bei prädizierter Degradationsart der Antriebskomponente (112 A, 112 B ... 112 N) durch die Prädiktionseinheit (130) die Antriebskomponente (112 A, 112 B ... 112 N) derart zu steuern, dass die Antriebskomponente (112 A, 112 B ... 112N) vorausschauend derart beeinflusst wird, dass die prädizierte Degradation der Antriebskomponente (112 A, 112 B ... 112N) ausbleibt.
  2. System (100) gemäß Anspruch 1, wobei die elektrische Antriebskomponente (112A, 112 B ... 112 N) umfasst: - einen Hochvoltspeicher des Fahrzeugs (110), wobei die prädizierte Degradationsart des Hochvoltspeichers umfasst: -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur des Hochvoltspeichers; und/oder -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines vordefinierten kritischen Ladezustands des Hochvoltspeichers; und/oder -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines weiteren geeigneten vordefinierten kritischen Betriebszustandswert des Hochvoltspeichers; und/oder - eine elektrische Maschine, E-Maschine, des Fahrzeugs (110), wobei die prädizierte Degradationsart der E-Maschine eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur einer Komponente der E-Maschine umfasst; und/oder - eine Antriebselektronik des Fahrzeugs (110), wobei die prädizierte Degradationsart der Antriebselektronik eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur der Antriebselektronik umfasst; und/oder - ein Hochvolt-Kabelbaum des Fahrzeugs (110), wobei die prädizierte Degradationsart des Hochvolt-Kabelbaums eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur des Hochvolt-Kabelbaums umfasst; und/oder - eine weitere elektrische Antriebskomponente des Fahrzeugs (110), wobei die Prädizierte Degradationsart der weiteren elektrischen Antriebskomponente eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines geeigneten, vordefinierten kritischen Betriebszustandswerts dieser umfasst.
  3. System (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Straßenattribute umfassen: - eine Steigung entlang der Route; und/oder - eine erwartete Geschwindigkeit des Fahrzeugs (110) entlang der Route; und/oder - einen Straßentyp; und/oder - einen Straßenbelag; und/oder - geltende Geschwindigkeitsbegrenzungen entlang der Route; und/oder - eine Krümmung der Route; und/oder - aktuelle Beeinträchtigungen entlang der Route.
  4. System (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das kontinuierliche Prädizieren der Degradationsart der elektrischen Antriebskomponente (112 A, 112 B ... 112 N) durch die Prädiktionseinheit (130) unter Berücksichtigung eines aktuellen Fahrstils eines Fahrers des Fahrzeugs (110) durchgeführt wird.
  5. Verfahren (400) zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation einer elektrischen Antriebskomponente im Fahrzeug (110), umfassend: Ermitteln (410), über eine Ermittlungseinheit (120), von Straßenattributen einer geplanten Route des Fahrzeugs (110); kontinuierliches Prädizieren (420), über eine Prädiktionseinheit (130), einer Degradationsart einer elektrischen Antriebskomponente (112 A, 112 B, ... 112 N) mit Bezug auf die ermittelten Straßenattribute; wobei das kontinuierliche Prädizieren einer Degradationsart durch die Prädiktionseinheit (130) umfasst: - Kategorisieren der geplanten Route anhand von Straßenattributen; - Aufteilen der Route in Sektionen pro Straßenattribut; und - Prädiktion einer Degradation der elektrischen Antriebskomponente (112 A, 112 B ... 112 N) im Fahrzeug (110) pro Straßenattribut; und wobei die Prädiktionseinheit (130) zum kontinuierlichen Prädizieren eine Energie-Karte, die einen durchschnittlichen Energieverbrauch pro Routen-Sektion umfasst, verwendet; und bei prädizierter Degradationsart der Antriebskomponente (112 A, 112 B ... 112 N) durch die Prädiktionseinheit (130): Steuern (430), durch eine Steuereinheit, der Antriebskomponente (112 A, 112 B ... 112 N) derart, dass die Antriebskomponente (112 A, 112 B ... 112 N) vorausschauend derart beeinflusst wird, dass die prädizierte Degradationsart der Antriebskomponente (112 A, 112 B ... 112N) ausbleibt.
  6. Verfahren (400) nach Anspruch 5, wobei die elektrische Antriebskomponente (112A, 112 B ... 112 N) umfasst: - einen Hochvoltspeicher des Fahrzeugs (110), wobei die prädizierte Degradationsart des Hochvoltspeichers umfasst: -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur des Hochvoltspeichers; und/oder -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines vordefinierten kritischen Ladezustands des Hochvoltspeichers; und/oder -- Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines weiteren geeigneten, vordefinierten kritischen Betriebszustandswerts des Hochvoltspeichers; und/oder - eine elektrische Maschine, E-Maschine, des Fahrzeugs (110), wobei die prädizierte Degradationsart der E-Maschine eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur einer Komponente der E-Maschine umfasst; und/oder - eine Antriebselektronik des Fahrzeugs (110), wobei die prädizierte Degradationsart der Antriebselektronik eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur der Antriebselektronik umfasst; und/oder - ein Hochvolt-Kabelbaum des Fahrzeugs (110), wobei die prädizierte Degradationsart des Hochvolt-Kabelbaums eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung einer vordefinierten kritischen Temperatur des Hochvolt-Kabelbaums umfasst; und/oder - eine weitere elektrische Antriebskomponente des Fahrzeugs (110), die Prädizierte Degradationsart der weiteren elektrischen Antriebskomponente eine Degradation aufgrund Überschreitung oder Unterschreitung eines geeigneten, vordefinierten kritischen Betriebszustandswerts dieser umfasst.
  7. Verfahren (400) gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Straßenattribute umfassen: - eine Steigung entlang der Route; und/oder - eine erwartete Geschwindigkeit des Fahrzeugs (110) entlang der Route; und/oder - einen Straßentyp; und/oder - einen Straßenbelag; und/oder - geltende Geschwindigkeitsbegrenzungen entlang der Route; und/oder - eine Krümmung der Route; und/oder - aktuelle Beeinträchtigungen entlang der Route.
  8. Verfahren (400) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das kontinuierliche Prädizieren der Degradationsart der elektrischen Antriebskomponente (112 A, 112 B ... 112 N) durch die Prädiktionseinheit (130) unter Berücksichtigung eines aktuellen Fahrstils eines Fahrers des Fahrzeugs (110) durchgeführt wird.
DE102021106190.3A 2021-03-15 2021-03-15 Vorrichtung und Verfahren zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation von elektrischen Antriebskomponenten im Fahrzeug Active DE102021106190B3 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021106190.3A DE102021106190B3 (de) 2021-03-15 2021-03-15 Vorrichtung und Verfahren zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation von elektrischen Antriebskomponenten im Fahrzeug
US18/550,585 US20240294094A1 (en) 2021-03-15 2022-02-01 Apparatus and Method for Predicting and Avoiding Degradation of Electrical Drive Components in a Vehicle
KR1020237022562A KR20230115329A (ko) 2021-03-15 2022-02-01 차량 내에 있는 전기식 구동 구성 요소의 열화를 예측하고방지하기 위한 장치 및 방법
CN202280011474.9A CN116848010A (zh) 2021-03-15 2022-02-01 用于预测和避免车辆中的电气驱动部件降级的装置和方法
PCT/EP2022/052363 WO2022194437A1 (de) 2021-03-15 2022-02-01 Vorrichtung und verfahren zur prädiktion und vermeidung der degradation von elektrischen antriebskomponenten im fahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021106190.3A DE102021106190B3 (de) 2021-03-15 2021-03-15 Vorrichtung und Verfahren zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation von elektrischen Antriebskomponenten im Fahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021106190B3 true DE102021106190B3 (de) 2022-05-05

Family

ID=80624026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021106190.3A Active DE102021106190B3 (de) 2021-03-15 2021-03-15 Vorrichtung und Verfahren zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation von elektrischen Antriebskomponenten im Fahrzeug

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240294094A1 (de)
KR (1) KR20230115329A (de)
CN (1) CN116848010A (de)
DE (1) DE102021106190B3 (de)
WO (1) WO2022194437A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160137185A1 (en) 2013-07-11 2016-05-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
DE102016211898A1 (de) 2016-06-30 2018-01-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Überwachen einer Batterie
DE102016218555A1 (de) 2016-09-27 2018-03-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Energiebordnetzes
DE102019200949A1 (de) 2019-01-25 2020-07-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zum Einstellen einer Betriebsstrategie für ein Brennstoffzellensystem

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5343168B2 (ja) * 2010-06-24 2013-11-13 パナソニック株式会社 電池の劣化度を取得するための方法及びそのシステム
EP2989436B1 (de) * 2013-04-22 2017-06-07 Volvo Truck Corporation Verfahren zur überwachung der gesundheit eines fahrzeugsystems
CN104459553B (zh) * 2014-11-28 2017-10-03 上海交通大学 一种预测电动汽车电池效率和健康状况的方法和系统
JP7401455B2 (ja) * 2018-04-13 2023-12-19 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 最適化システム及び最適化方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160137185A1 (en) 2013-07-11 2016-05-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
DE102016211898A1 (de) 2016-06-30 2018-01-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Überwachen einer Batterie
DE102016218555A1 (de) 2016-09-27 2018-03-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Energiebordnetzes
DE102019200949A1 (de) 2019-01-25 2020-07-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zum Einstellen einer Betriebsstrategie für ein Brennstoffzellensystem

Also Published As

Publication number Publication date
US20240294094A1 (en) 2024-09-05
CN116848010A (zh) 2023-10-03
WO2022194437A1 (de) 2022-09-22
KR20230115329A (ko) 2023-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3266645B1 (de) Verfahren zum betreiben eines elektrisch angetriebenen oder auch elektrisch antreibbaren fahrzeugs sowie fahrzeug
DE102016100427B4 (de) Fahrzeugsteuerung
EP2714482B1 (de) Hybridfahrzeug sowie verfahren zum betreiben einer einrichtung zum aufladen einer batterie in einem hybridfahrzeug
DE102011018182A1 (de) Selbstlernendes durch eine Satellitennavigation unterstütztes Hybridfahrzeug-Steuersystem
DE102008017699A1 (de) System und Verfahren zur Bereitstellung von Streckeninformationen für einen Fahrer eines Fahrzeugs
WO2019243276A1 (de) Verfahren zum ermitteln einer richtgeschwindigkeit für ein elektrisch betriebenes fahrzeug
EP3566922B1 (de) Verfahren zur ermittlung einer prädizierten beschleunigungsinformation in einem elektrokraftfahrzeug und elektrokraftfahrzeug
WO2020074554A1 (de) Verfahren und backendvorrichtung zur prädiktiven ladesteuerung für einen elektrischen energiespeicher eines kraftfahrzeugs
DE102017200602B4 (de) Prognostizieren einer voraussichtlichen Haltezeit für ein Start-Stopp-System eines Kraftfahrzeugs
DE102020110588A1 (de) Langstreckennavigationsplanung und ladestrategie für elektrofahrzeuge
DE102017213088A1 (de) Energiemanagement eines Brennstoffzellenfahrzeugs
DE102020215251A1 (de) Verfahren zur steuerung eines generators für ein fahrzeug
AT513478B1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges
DE102011085454A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs mit einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor und einem elektrischen Energiespeicher, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, Steuereinrichtung und Hybridantrieb
EP3668747B1 (de) Verfahren zum betreiben eines batteriemanagementsystems, batteriemanagementsystem und kraftfahrzeug
EP2989422A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum auswählen einer route zum befahren durch ein fahrzeug
WO2021185563A1 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftfahrzeugs und kraftfahrzeug
WO2023194024A1 (de) Verfahren für elektrisch antreibbares fahrzeug, insbesondere nutzfahrzeug, verfahren für fahrzeugexternen server, computerprogramm, computerlesbares medium, steuergerät, elektrisch antreibbares fahrzeug, fahrzeugexterner server
WO2024104970A1 (de) Verfahren zur vorhersage von erwarteten lastprofilen zur steuerung der ladeleistung einer batterie
WO2015110274A1 (de) Verfahren zum steuern einer geschwindigkeit eines elektrisch angetriebenen fahrzeuges
EP3770009A1 (de) Vorrausschauender betrieb einer nachladeinfrastruktur für elektrofahrzeuge
DE102021106190B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Prädiktion und Vermeidung der Degradation von elektrischen Antriebskomponenten im Fahrzeug
WO2022090040A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern eines fahrzeugs entlang einer fahrttrajektorie
DE102021201379A1 (de) Verfahren zur Routenplanung für ein Elektrokraftfahrzeug
WO2010023103A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines fahrzeugs mit einer hybridantriebsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final