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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Planen eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs an einer Ladestation mittels einer Planungseinheit. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Planungseinheit, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Planungseinheit.
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Elektrofahrzeuge weisen bekanntlich eine Hochvolt-Batterie auf, die von Zeit zu Zeit geladen werden muss, zum Beispiel dann, wenn sich der Energieinhalt dieser Batterie dem Ende zuneigt, wie beim Zurücklegen von längeren Strecken. Das Fahrzeug kann aber auch geladen werden, wenn an einem Ort gerade ohnehin ein Ladepunkt, d.h. eine Ladestation, zur Verfügung steht und das Fahrzeug eine längere Standzeit an diesem Ort aufweist, zum Beispiel am Arbeitsplatz, zu Hause und so weiter.
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Wünschenswert wäre es dabei, einen Ladevorgang dabei so effizient wie möglich gestalten zu können.
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Die
AU 2014262212 A1 beschreibt ein Verfahren, um die Stromnetzbelastung zu verringern, so bald viele Fahrzeuge gleichzeitig laden möchten. Hierzu wird ein bestimmter Sortieralgorithmus verwendet, insbesondere unter Einbeziehung von elektrofahrzeug- und stromnetzspezifischen Parametern. Anhand dieser Parameter kann eine Sortierung und damit eine Priorisierung der Fahrzeuge stattfinden, um vorzugeben, welches Fahrzeug wann laden darf. Derartige Vorgaben sind aus Nutzersicht jedoch sehr einschränkend und wenig komfortabel, und würden vielmehr dazu führen, die Akzeptanz eines Elektrofahrzeugs zu verringern.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren, eine Planungseinheit und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die ein möglichst effizientes Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs ermöglichen, welches für einen Benutzer gleichzeitig möglichst komfortabel ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, eine Planungseinheit und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Planen eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs an einer ersten Ladestation mittels einer Planungseinheit erfasst die Planungseinheit vor dem Erreichen der ersten Ladestation mindestens einen Wirkungsgradparameter, der einen Wirkungsgrad des Ladevorgangs beeinflusst, und plant den Ladevorgang in Abhängigkeit von mindestens einem Wirkungsgradparameter.
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Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass bislang beim Laden eines Energiespeichers nicht berücksichtigt wird, welche Verlustleistung während eines solchen Ladevorgangs erzeugt wird, das heißt ob zum Beispiel der Ladepunkt, das heißt die Ladestation, selbst dazu beiträgt, dass unnötig viel Energie verschwendet wird oder ob Haupt- und/oder Nebenverbraucher im Kraftfahrzeug zusätzliche Energie während des Ladevorgangs aufwenden müssen, zum Beispiel zur Konditionierung der Hochvolt-Komponenten, welche somit nicht in die Hochvolt-Batterie fließt. Insbesondere gibt es zahlreiche einzelne Faktoren, die zu zusätzlichen Energieverlusten bei der Durchführung eines Ladevorgangs führen können, und die durch eine geeignete Planung eines solchen Ladevorgangs hätten vermieden werden können. Durch die Nichtberücksichtigung dieser einzelnen Faktoren, wie dies bislang üblich ist, wird zum Teil beträchtliche Energie entlang der kompletten Ladeverlustleistungskette nicht in die Hochvolt-Batterie geladen und geht somit verloren. Der Benutzer muss jedoch auch diese Energie bezahlen. Dabei können solche Verlustleistungswerte zwischen 5 Prozent und 10 Prozent der aufgewendeten Gesamtenergie der Ladestation liegen. Somit muss ein Benutzer für Energie bezahlen, welche ihm nicht in Form von Reichweite zur Verfügung steht. Dies kann nun vorteilhafterweise dadurch vermieden werden, indem mindestens ein Wirkungsgradparameter vor dem Erreichen der Ladestation erfasst wird und dieser dann entsprechend bei der Planung des Ladevorgangs berücksichtigt wird. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, auch die Energieeffizienz eines Ladevorgangs als solches bei der Planung eines Ladevorgangs zu berücksichtigen. Ladevorgänge können somit insgesamt effizienter gestaltet werden und enorm an Energie eingespart werden. Dies schon nicht nur die Energieressourcen, sondern erhöht auch den Komfort für einen Benutzer, der nicht mehr unnötig für ungenützte Energie zahlen muss.
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Beim Energiespeicher des Kraftfahrzeugs handelt es sich vorzugsweise um eine Hochvolt-Batterie des Kraftfahrzeugs, die gleichzeitig auch eine Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs darstellt. Das Kraftfahrzeug kann entsprechend ein Elektrofahrzeug sein. Dieses kann zum Beispiel als rein batterieelektrisch betriebenes Kraftfahrzeug ausgebildet sein oder als Hybridfahrzeug. Die Ladestation kann dabei eine öffentliche Ladestation oder auch eine halböffentliche oder private Ladestation, zum Beispiel eine Wallbox zu Hause, darstellen. Die Ladestation kann auch eine Ladesäule darstellen. Zudem werden vorliegend die Begriffe Ladestation und Ladepunkt synonym verwendet. Die Ladestation ist dazu ausgelegt, beim Koppeln mit dem Energiespeicher des Kraftfahrzeugs diesen mit elektrischer Energie zu versorgen und zu laden. Die Planungseinheit ist vorzugsweise Teil des Kraftfahrzeug. Alternativ kann diese auch Teil einer kraftfahrzeugexternen Datenverarbeitungseinrichtung sein, die eine kraftfahrzeugexterne Ladeplanung in Abhängigkeit vom mindestens eine ermittelten Wirkungsgradparameter vornimmt und entsprechende Planungsinformationen als Ergebnis an das Kraftfahrzeug übermittelt. Die einzelnen von der Planungseinheit ausgeführten Funktionen können auch auf ein kraftfahrzeuginternes Planungsmodul und ein kraftfahrzeugexternes Planungsmodul, die jeweils Teil der Planungseinheit sind, aufgeteilt sein.
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Bei einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ermittelt die Planungseinheit in Abhängigkeit von mindestens einem Wirkungsgradparameter für mehrere mögliche Ladestationen eine bei einer Durchführung eines Ladevorgangs jeweils zu erwartende Verlustleistung und wählt die erste Ladestation aus den mehreren möglichen Ladestationen in Abhängigkeit von den jeweils ermittelten Verlustleistungen aus, und plant insbesondere eine Route vom aktuellen Standpunkt des Kraftfahrzeugs zur ersten Ladestation. Die Planungseinheit kann also vorteilhafterweise eine Ladestation von mehreren möglichen Ladestationen abhängig von deren Verlustleistung auswählen. Die ausgewählte Ladestation wird vorliegend als erste Ladestation bezeichnet. Diese wird vorzugsweise so ausgewählt, dass für diese unter allen möglichen Ladestationen die geringste Verlustleistung zu erwarten ist. Bei den möglichen Ladestationen kann es sich zum Beispiel um Ladestationen handeln, die in der Nähe einer geplanten Route von einem aktuellen Standpunkt des Kraftfahrzeugs zu einem Zielort liegen oder auf einer zu erwartenden Route, die der Fahrer für gewöhnlich fährt, und welche insbesondere alle noch vom Kraftfahrzeug unter Berücksichtigung des aktuellen Ladezustands seines Energiespeichers erreichbar sind. Sind also mehrere Möglichkeiten zum Laden des Energiespeichers bereitgestellt, so kann die Planungseinheit vorteilhafterweise die energieeffizienteste Ladestation aus den mehreren möglichen auswählen, um das Kraftfahrzeug beziehungsweise dessen Benutzer anschließend zum Laden zu dieser ausgewählten ersten Ladestation zu navigieren oder dem Benutzer diese Ladestation als nächsten Ladestopp vorzuschlagen. Dies beruht wiederum auf der Erkenntnis, dass der größte Anteil an beim Laden entstehender Verlustleistung durch die Ladestationen selbst verursacht wird, und dass es gerade hinsichtlich der Ausbildung und Energieeffizienz solcher Ladestationen enorme Unterschiede gibt. Entsprechend ist es besonders vorteilhaft, die Verlustleistung beziehungsweise prognostizierte Verlustleistung an einer jeweiligen Ladestation bei der Planung des Ladevorgangs zu berücksichtigen und insbesondere den Ladevorgang an der energieeffizientesten Ladestation zu planen.
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An einer Ladestation können wiederum verschiedene Faktoren eine solche Verlustleistung bedingen. In dem Ladepunkt, das heißt der Ladestation, können zum Beispiel Wandlungsverluste, zum Beispiel bei den Spannungswandlungen AC/DC (Wechsestrom/Gleichstrom) und DC/DC (Gleichstrom/Gleichstrom), und auch Temperaturverluste auftreten, die mit ansteigender Ladeleistung zudem stark zunehmen. Beispielsweise müssen bei höheren Ladeleistungen, je nach Temperatur, auch Anschlussleitungen zum Fahrzeug gekühlt werden. Hierzu ist beispielsweise im Winter weniger Kühlleistung erforderlich, als m Sommer oder im Allgemeinen bei hohen Umgebungstemperaturen. Auch diese bedingen entsprechend die jeweiligen zu erwartenden Verlustleistungen.
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Daher stellt es eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn der mindestens eine Wirkungsgradparameter mindestens einen der folgenden darstellt: Mindestens ein den jeweiligen möglichen Ladestationen zugeordneter Wirkungsgrad, eine Temperatur am jeweiligen Ort der möglichen Ladestationen, eine Temperatur mindestens einer Komponente des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Energiespeichers, eine Position der Ladestationen bzw. eine Entfernung zu den jeweiligen Ladestationen und ein zu erwartender End-Ladezustand des Energiespeichers bei Erreichen der jeweiligen möglichen Ladestationen. Zum einen ist es sehr vorteilhaft, den einer jeweiligen Ladestation zugeordneten Wirkungsgrad zu berücksichtigen. Dieser hängt zum einen von der technischen Ausbildung der jeweiligen Ladestation ab, aber auch von Umgebungsparametern, wie zum Beispiel der bereits genannten Umgebungstemperatur. Entsprechend ist es ebenso vorteilhaft, wenn bei der Ermittlung der jeweiligen Verlustleistung auch eine Temperatur am jeweiligen Ort der möglichen Ladestationen berücksichtigt wird. Dies ermöglicht eine deutlich präzisere Abschätzung der zu erwartenden Verlustleistung. Auch die Temperatur von Kraftfahrzeugkomponenten, wie zum Beispiel des Energiespeichers, kann dabei berücksichtigt werden. Auch dieser muss unter Umständen während des Ladens oder davor gekühlt werden, worauf jedoch später näher eingegangen wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei auch, wenn ein eine Entfernung zu den jeweiligen Ladstationen vor allem im Hinblick auf einen zu erwartenden End-Ladezustand des Energiespeichers bei Erreichen der jeweiligen möglichen Ladestationen berücksichtigt wird. Dies wiederum beruht auf der Erkenntnis, dass auch der Ladezustand der Hochvolt-Batterie, der auch als State of Charge (SOC) bezeichnet wird, bei dem das Fahrzeug zum Laden angesteckt wird, zu den Ladeverlusten beiträgt. Hierzu zählt zum Beispiel ob sich die Batterie in einem günstigen SOC-Fenster, insbesondere zwischen 10 Prozent und 80 Prozent SOC befindet, in dem ein Ladungstransfer von der Ladestation zur Hochvolt-Batterie mit den geringsten Verlusten dargestellt werden kann. Stehen also zum Beispiel für einen bevorstehenden Ladevorgang zwei mögliche Ladestationen zur Auswahl, die sich entlang der Route jedoch unterschiedlich weit vom aktuellen Standort des Kraftfahrzeugs weg befinden, und wird für die eine Ladestation ermittelt, dass das Kraftfahrzeug bei Ankunft an dieser noch mehr als 10 Prozent Restladung haben wird, während es bei Ankunft an der anderen Ladestation voraussichtlich weniger als 10 Prozent Restladung haben wird, so wird vorzugsweise die erste dieser beiden Ladestationen als erste Ladestation ausgewählt, da sich das Kraftfahrzeug bei Ankunft an dieser Ladestation im oben beschriebenen günstigen SOC-Fenster befinden wird, so dass hierdurch weniger Energieverluste zu erwarten sind.
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Darüber hinaus kann der mindestens eine Wirkungsgradparameter auch Entfernung zur jeweiligen Ladestation und/oder einen aktuellen Zustand des Energiespeichers, insbesondere eine Temperatur des Energiespeichers, darstellen. Dabei ist die Berücksichtigung der Entfernung zu den jeweiligen Ladestationen nicht nur im Hinblick auf den End-Ladezustand, sondern auch im Hinblick auf eine aktuelle Temperatur des Energiespeichers sehr vorteilhaft. Dies hat den Hintergrund, dass ein Ladevorgang effizienter ausgeführt werden kann, wenn sich der Energiespeicher dabei in einem bestimmten Soll-Temperaturbereich befindet. Eine zu niedrige Temperatur wirkt sich hierbei ebenso nachteilig aus wie eine zu hohe Temperatur. Dabei kann beispielsweise auch berücksichtigt werden, wie das Fahrzeug direkt vor dem Start des Ladevorgangs bewegt wurde. Ist es zum Beispiel Winter beziehungsweise sind die Außentemperaturen sehr niedrig und wurde das Kraftfahrzeug gerade eben gestartet, so liegt die Temperatur des Energiespeichers, wenn in Kürze eine Ladestation angefahren wird, vermutlich nicht gleich im Sollbereich. Hier ist es also ebenfalls vorteilhafter, wenn eine weiter entfernte Ladestation angefahren wird, damit der Energiespeicher durch den Fahrbetrieb vorzugsweise ohne Zusatzheizmaßnahmen in den Sollbereich der Speichertemperatur gelangen kann. Entsprechend ist es also auch vorteilhaft, die aktuelle Batterietemperatur und die Entfernung zur Ladestation bei der Planung des Ladevorgangs zu berücksichtigen. Auch diese Parameter beeinflussen und bedingen zum Teil die Gesamt-Verlustleistung, die bei den jeweiligen Ladestationen dann entsprechend während des Ladevorgangs zu erwarten ist. So kann durch Berücksichtigung dieser Parameter vorteilhafterweise eine Reduktion, insbesondere Minimierung, dieser Verlustleistung erreicht werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der den jeweiligen Ladestationen zugeordnete Wirkungsgrad durch die Planungseinheit in Abhängigkeit von zumindest einem zeitlich zuvor mit dem Kraftfahrzeug an der jeweiligen Ladestation durchgeführten Ladevorgang ermittelt und gespeichert und/oder der den jeweiligen Ladestationen zugeordnete Wirkungsgrad ist auf einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung abgelegt und wird durch die Planungseinheit von dieser zentralen Datenverarbeitungseinrichtung abgerufen. Wie bereits beschrieben können an verschiedenen Ladestationen auch unterschiedliche Verlustleistungen auftreten, insbesondere abhängig von weiteren Umgebungsparametern oder Ladeparametern. Diese Informationen können beispielsweise zentral auf einer Datenverarbeitungseinrichtung, zum Beispiel einem Internetserver, abgelegt werden. Hierzu können zum Beispiel zum einen die jeweiligen Ladestationen den Energieinhalt, welchen sie bei jeweiligen Ladevorgängen an unterschiedliche Fahrzeuge abgegeben haben, melden, und zum anderen können die betreffenden Fahrzeuge ihren jeweiligen Netto-Energieinhalt, der in ihre eigene Hochvolt-Batterie geladen wurde, gegebenenfalls auch die korrespondierende Ladekurve, gemäß welcher geladen wurde, an diese zentrale Datenverarbeitungseinrichtung melden. Daraus kann die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere auch unter Berücksichtigung der Umgebungsdaten an der Ladesäule beziehungsweise Ladestation, zum Beispiel die Temperaturen, und so weiter, den Wirkungsgrad für die jeweilige Ladestation ermitteln. Mit anderen Worten können also Schwarmdaten anderer Kraftfahrzeuge verwendet werden, insbesondere in Kombination mit den jeweiligen Daten der Ladestationen, um für unterschiedliche Zustände, zum Beispiel unterschiedliche Ladegeschwindigkeiten und/oder Temperaturen, die korrespondierenden Wirkungsgrade der jeweiligen Ladestationen zu ermitteln und zu speichern. Es kann aber auch auf eigens vom Kraftfahrzeug beziehungsweise durch die Planungseinheit selbstgewonnene historische Daten zurückgegriffen werden, zum Beispiel wenn das Kraftfahrzeug öfters gleiche Ladestationen zum Laden anfährt. So kann das Kraftfahrzeug beispielsweise selbst ermitteln, wie effizient an welcher Ladestation unter welchen Bedingungen geladen werden kann. Darauf basierend kann die Planungseinheit zukünftige Entscheidungen für die Planung des Ladevorgangs des Energiespeichers treffen. Gerade im Hinblick auf ein solches lernendes Verfahren, gemäß welchem die Planungseinheit auf Basis historischer, gelernter Werte die Ermittlung der Planungsparameter zur Planung des nächsten Ladevorgangs in Abhängigkeit von mindestens einem Wirkungsgradparameter anpassen kann, ist es sehr vorteilhaft, wenn die Planungseinheit zum Beispiel mit einer künstlichen Intelligenz versehen ist, das heißt ein künstliches neuronales Netzwerk aufweist. Dies eignet sich sehr gut zur Implementierung eines solchen lernenden Verfahrens.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung startet die Planungseinheit in Abhängigkeit von mindestens einem Wirkungsgradparameter vor dem Erreichen der ersten Ladestation eine Vorkonditionierung des Energiespeichers. Dabei muss nicht notwendigerweise auch eine von mehreren Ladestationen als erste Ladestation in Abhängigkeit von mindestens einem Wirkungsgradparameter ausgewählt werden. Mit anderen Worten beruht die Erfindung zusätzlich auf der Erkenntnis, dass Energie auch dadurch eingespart werden kann, indem der Energiespeicher rechtzeitig vor der Durchführung eines Ladevorgangs an einer geplanten Ladestation, hier der ersten Ladestation, vorkonditioniert wird, das heißt in einem für den Ladevorgang und die Energieeffizienz des Ladevorgangs möglichst optimalen Zustand gebracht wird. Wie oben bereits erwähnt, ist es für die Energieeffizienz nachteilig, wenn der Energiespeicher beispielsweise zu warm oder zu kalt ist. Eine solche Vorkonditionierung erlaubt es entsprechend vorteilhafterweise, den Energiespeicher bereits vor dem Erreichen der Ladestation in einen möglichst optimalen Zustand zu bringen, so dass das anschließende Laden an der Ladestation mit weniger Verlustleistung durchgeführt werden kann.
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Dabei ist es weiterhin sehr vorteilhaft, wenn die Vorkonditionierung eine Temperierung des Energiespeichers auf eine Temperatur des Energiespeichers in einem vorgegebenen Sollbereich umfasst. Ist also der Energiespeicher zu kalt, so kann dieser rechtzeitig erwärmt werden, und ist der Energiespeicher zu warm, so kann dieser rechtzeitig vor dem Start des Ladevorgangs gekühlt werden. Andernfalls müssten diese heizenden oder kühlenden Maßnahmen vorab an der Ladestation durchgeführt werden. An der Ladestation besteht jedoch üblicherweise nur noch die Möglichkeit, eine solche Temperierung, zum Beispiel eine Erwärmung, über einen Hochvolt-Heizer des Kraftfahrzeugs durchzuführen, oder eine Kühlung durch eine Kühleinrichtung des Kraftfahrzeugs oder der Ladestation selbst. Die dafür benötigte Energie kommt entsprechend wiederum direkt von der Ladestation und wird zur Verlustleistung gerechnet. Während der Fahrt muss für die betreffenden Maßnahmen zwar ebenfalls Energie aufgewandt werden, diese kann jedoch deutlich flexibler und effizienter bereitgestellt werden. Beispielsweise kann während der Fahrt Abwärme verwendet werden, um den Energiespeicher aufzuwärmen oder es kann durch Rekuperation zurückgewonnene Energie verwendet werden, um diesen zu kühlen, oder ähnliches. Beispielsweise können auch Fahrhinweise an den Fahrer ausgegeben werden, um sein Fahrverhalten zur Optimierung des Zustands des Energiespeichers anzupassen. Ist der Energiespeicher beispielsweise zu kalt, so kann der Fahrer darauf hingewiesen werden, dass es vorteilhaft ist, mit höherer Geschwindigkeit, Beschleunigung oder ähnliches, zu fahren, um eine stärkere noch rechtzeitige Aufwärmung des Energiespeichers bis zum nächsten Ladepunkt zu erreichen. Ist der Energiespeicher beispielsweise zu warm, so kann der Fahrer darauf aufmerksam gemacht werden, dass es vorteilhaft wäre, sein Fahrverhalten zu mäßigen, oder falls möglich nicht dringend benötigte elektrische Komponenten bzw. Verbraucher des Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel die Innenraumklimatisierung, abzuschalten, um Energie zu sparen beziehungsweise die Erwärmung der Batterie nicht stärker als nötig voranzutreiben. Damit ist es vorteilhafterweise möglich, durch eine geeignete Vorkonditionierung dazu beizutragen, um bei Ankunft an der Ladesäule einen effizienteren Ladevorgang erzielen zu können.
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In diesem Fall ist es also sehr vorteilhaft, wenn der mindestens eine Wirkungsgradparameter mindestens einen der folgenden darstellt: Einen Zustand des Energiespeichers, insbesondere eine Temperatur und/oder einen Ladezustand, ein räumlicher und/oder zeitlicher Abstand bis zur ersten Ladestation und/oder eine Temperatur am Ort der ersten Ladestation. Diese Wirkungsgradparameter, die sich zum Teil mit den zuvor bereits erwähnten Wirkungsgradparametern überschneiden, wenden vorliegen primär dazu verwendet, die Art, das Ausmaß und/oder ein Erfordernis einer Vorkonditionierung zu bestimmen und den Zeitpunkt einer solchen Vorkonditionierung festzulegen. Auf Basis dieser Wirkungsgradparameter kann beispielsweise also nicht nur die Art und Weise der Vorkonditionierung bestimmt werden, sondern beispielsweise auch wann diese einsetzen soll, damit der Energiespeicher rechtzeitig bei Ankunft an der Ladestation geeignet vorkonditioniert ist. Entsprechend ist es sehr vorteilhaft, dass zum Beispiel auch ein räumlicher und/oder zeitlicher Abstand bis zur ersten Ladestation bei der Vorkonditionierung berücksichtigt wird. In Abhängigkeit davon kann ein geeigneter Startpunkt zum Starten der Vorkonditionierung gewählt werden. Wirkungsgradparameter, wie zum Beispiel die Temperatur oder der Ladezustand des Energiespeichers, die sowohl zur Ermittlung der für die jeweiligen Ladestationen zu erwartenden Verlustleistungen als auch für die Ermittlung der Notwendigkeit oder Art oder des Startzeitpunkts einer Vorkonditionierung des Energiespeichers verwendet werden können, müssen dabei nicht doppelt erfasst sondern der mindestens eine Wirkungsgradparameter kann sowohl verwendet werden, um in Abhängigkeit von diesem eine Vorkonditionierung zu starten und eine der Ladestationen auszuwählen. Nichtsdestoweniger ist es bevorzugt, dass der mindestens einen Wirkungsgradparameter fortwährend wiederholt erfasst wird, gerade wenn es sich um eine Temperatur, am Ort der möglichen Ladestationen oder des Energiespeichers, oder den Ladzustand des Energiespeichers handelt, und dass darauf basierend eine fortwährende Aktualisierung der Planung des Ladevorgangs erfolgt. Damit einhergehend kann es auch zu einer Änderung der ursprünglich als Ladeziel ausgewählten Ladestation oder der Vorkonditionierungsstrategie kommen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden in Abhängigkeit von mindestens einem Wirkungsgradparameter für verschiedene mögliche Ladegeschwindigkeiten für die Durchführung des Ladevorgangs jeweilige zu erwartende Verlustleistungen an der ersten Ladestation ermittelt, und mindestens eine Aktion in Abhängigkeit von den Verlustleitungen durchgeführt. Beispielsweise werden diese als solche Aktion einem Benutzer des Kraftfahrzeugs vor Beginn des Ladevorgangs angezeigt oder es werden einem Benutzer zumindest jeweilige von diesen ermittelten Verlustleitungen abhänge Informationen angezeigt, zum Beispiel Mehrkosten, die ein schnelleres Laden durch den geringeren Wirkungsgrad mit sich bringen würde. Mit anderen Worten beeinflusst auch die Ladegeschwindigkeit für die Durchführung des Ladevorgangs die Verlustleistung. Sind an einer Ladesäule beispielsweise unterschiedliche Ladegeschwindigkeiten möglich, das heißt ein Laden mit unterschiedlichen Ladeleistungen, so kann üblicherweise ein Benutzer selbst auswählen, welche Ladegeschwindigkeit er wünscht. Vor dem Start des Ladevorgangs kann damit vorteilhafterweise darauf aufmerksam gemacht werden, welche Verlustleistung ihn bei den jeweiligen verschiedenen Ladegeschwindigkeiten erwartet. Abhängig davon kann der Benutzer im Folgenden festlegen, ob er das Fahrzeug lieber schneller und dafür verlustleistungsbehafteter laden möchte oder langsamer und dafür effizienter und kostengünstiger. Sind Informationen über das Preismodell des Ladepunkts digital abrufbar, dann können auch diese mit in die Berechnung einbezogen werden, so dass dem Fahrer beziehungsweise Benutzer direkt angezeigt werden kann, bei welcher Ladeleistung beziehungsweise Ladegeschwindigkeit wie viele Kosten an Verlustleistung entstehen. Mit anderen Worten muss nicht notwendigerweise die Verlustleistung selbst dem Benutzer angezeigt werden, sondern auch eine davon abgeleitete Größe, wie die Kosten. Die Planungseinheit kann auch selbsttätig in Abhängigkeit von einer vorab durch den Benutzer festgelegten Vorgabe, zum Beispiel maximal zur Verfügung stehende Lade- bzw. Wartezeit, maximale Ladekosten, maximale Ladeverluste, usw. und in Abhängigkeit von den Verlustleistungen eine Ladegeschwindigkeit auswählen, so dass im unter Einhaltung der Benutzervorgabe die effizienteste Ladegeschwindigkeit gewählt wird.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Planungseinheit für ein Kraftfahrzeug zum Planen eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs an einer ersten Ladestation, wobei die Planungseinheit dazu ausgelegt ist, vor dem Erreichen der ersten Ladestation mindestens einen Wirkungsgradparameter zu erfassen, der einen Wirkungsgrad des Ladevorgangs beeinflusst, und den Ladevorgang in Abhängigkeit von mindestens einem Wirkungsgradparameter zu planen.
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Die für das erfindungsgemäße Verfahren und seine Ausführungsformen beschrieben Vorteile gelten in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Planungseinheit.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Planungseinheit oder eines ihrer Ausgestaltungen.
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Zu der Erfindung gehört auch die Steuervorrichtung der Planungseinheit. Die Steuervorrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Planungseinheit, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Planungseinheit hier nicht noch einmal beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Planungseinheit zum Planen eines Ladestopps gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 2 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Planen eines Ladevorgangs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Planungseinheit 12 zum Planen eines Ladevorgangs zum elektrischen Laden eines Energiespeichers 14 des Kraftfahrzeugs 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Weiterhin sind in 1 mögliche Ladestationen 16a, 16b, 16c an unterschiedlichen korrespondierenden Positionen P1, P2, P3, zum Beispiel entlang einer vom Kraftfahrzeug 10 geplanten oder vom Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 voraussichtlich zu nehmenden Route, dargestellt. An diesen Ladestationen 16a, 16b, 16c kann der Energiespeicher 14 des Kraftfahrzeugs 10 geladen werden.
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Bei herkömmlichen Ladeverfahren und Verfahren zum Planen von Ladestopps wird üblicherweise nicht berücksichtigt, welche Verlustleistung während des Ladevorgangs erzeugt wird, das heißt ob der Ladepunkt selbst dazu beiträgt, dass unnötig viel Energie verschwendet wird oder ob die Haupt- und Nebenverbraucher im Fahrzeug 10 zusätzliche Energie während des Ladevorgangs aufwenden müssen, zum Beispiel zur Konditionierung der Hochvolt-Komponenten, welches somit nicht in die Hochvolt-Batterie fließt. In dem Ladepunkt können Wandlungsverluste, zum Beispiel für Spannungswandlungen AC/DC oder DC/DC, und auch Temperaturverluste auftreten, die mit ansteigender Ladeleistung stark zunehmen, zum Beispiel aufgrund der Kühlung der Anschlussleitung zum Fahrzeug. Gleichzeitig können im Fahrzeug selbst Verlust beim Spannungswandeln, zum Beispiel von Gleichstrom in Wechselstrom, im Onboardcharger, abgekürzt OBC, oder beim Kühlen und Aufheizen der für das Laden benötigten Hochvolt-Komponenten auftreten, wie zum Beispiel in der Hochvolt-Batterie, der Leistungselektronik, OBC, und so weiter. Einen starken Einfluss auf diese Parameter haben dabei auch die Umweltbedingungen, wie zum Beispiel Außentemperatur, und wie das Fahrzeug direkt vor dem Start des Ladevorgangs bewegt wurde. Zusätzlich trägt zu den Ladeverlusten der Ladezustand der Hochvolt-Batterie bei, bei dem das Fahrzeug zum Laden angesteckt wird. Hierzu zählt, ob sich die Batterie in einem günstigen SOC-Fenster befindet, zum Beispiel zwischen 10 Prozent und 80 Prozent SOC, in dem ein Ladungstransfer vom Ladepunkt zur Hochvolt-Batterie mit den geringsten Verlusten dargestellt werden kann, oder um zuvor eine spannungsseitige Konditionierung der Hochvolt-Batterie im Zuge eines Zell-Balancings durchgeführt werden muss, so dass die Batteriezellen zunächst auf ein einheitliches Spannungsniveau gebracht werden müssen. Durch die bisherige Nichtberücksichtigung dieser einzelnen Faktoren der kompletten Ladeverlustleistungskette wird zum Teil beträchtliche Energie nicht in die Hochvolt-Batterie geladen und geht verloren. Dies kann nun vorteilhafterweise vermieden werden, indem diese Faktoren bei der Planung des Ladevorgangs durch die Planungseinheit 12 berücksichtigt werden können.
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Die Planungseinheit 12 kann zum Beispiel als eine Recheneinheit des Kraftfahrzeugs 10 ausgeführt sein. Weiterhin kann diese zum Beispiel einen selbstlernenden Algorithmus ausführen. Dieser selbstlernende Algorithmus kann alternativ auch kraftfahrzeugextern, zum Beispiel in einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 18, zum Beispiel einen Internetserver, ausgeführt werden. Die Ergebnisse können dann entsprechend an die Planungseinheit 12 übermittelt werden. Zu diesem Zweck kann das Kraftfahrzeug 10 auch eine Kommunikationseinrichtung 20 zur Kommunikation mit einer solchen zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 18, insbesondere zur drahtlosen Kommunikation, aufweisen. Dieser selbstlernende Algorithmus kann beispielsweise alle Parameter ermitteln, welche zu Ladeverlusten beitragen, zum Beispiel die betreffende Ladesäule 16a, 16b, 16c, die Ladeart, die Ladegeschwindigkeit, das Kraftfahrzeug 10, Temperaturen, Fahrverhalten vor dem Laden, und so weiter. Diese Parameter, die im Folgenden auch als Wirkungsgradparameter bezeichnet werden, da sie den Wirkungsgrad des Ladevorgangs beeinflussen, können verarbeitet werden und sobald sich die Energie der Hochvolt-Batterie 14 dem Ende zuneigt oder der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 manuell einen Ladewunsch signalisiert, zum Beispiel via Mensch-Maschinen-Interface, ermittelt der Algorithmus, an welchem Ladepunkt 16a, 16b, 16c auf der Strecke mit der geringsten Verlustleistung geladen werden kann. Gleichzeitig beginnt der Algorithmus damit, das Fahrzeug 10 in einen Zustand zu versetzen, in welchem die Hochvolt-Komponenten bestmöglich für den bevorstehenden Ladevorgang vorkonditioniert sind, sobald das Fahrzeug 10 am Ladepunkt 16a, 16b, 16c, ankommt, wie zum Beispiel eine Temperierung der Hochvolt-Komponenten. Zusätzlich schlägt der Algorithmus dem Fahrer aktiv vor, wie er sein Fahrverhalten anpassen kann, zum Beispiel durch eine geeignete Anzeige im Kombiinstrument, MMI (Multimedia-Interface), und so weiter, damit sich das Hochvolt-System in einem idealen Zustand befindet, sobald der Ladevorgang startet, um dann mit der maximalen Effizienz zu laden. Am Ladepunkt 16a, 16b, 16c selbst kann dem Fahrer vom Algorithmus zusätzlich aufgezeigt werden, mit welchen Verlustleistungen er bei unterschiedlichen Ladegeschwindigkeiten beziehungsweise Ladeleistungen zu rechnen hat. Abhängig davon kann der Fahrer im Folgenden festlegen, ob das Fahrzeug 10 lieber schneller und dafür verlustleistungsbehafteter geladen wird oder langsamer und dafür effizienter und kostengünstiger.
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Wie beschrieben treten an verschiedenen Ladepunkten, wie den hier dargestellten Ladepunkten 16a, 16b, 16c, unterschiedliche Verlustleistungen auf. Diese Informationen können beispielsweise ebenfalls zentral auf der genannten Datenverarbeitungseinrichtung 18, nämlich dem Internetserver 18, abgelegt werden. Hierzu können zum Beispiel die einzelnen Ladesäulen 16a, 16b, 16c den Energieinhalt, welchen sie bei jeweiligen Ladevorgängen an diversen Kraftfahrzeugen abgegeben haben, melden. Zu diesem Zweck können die jeweiligen Ladestationen 16a, 16b, 16c ebenfalls eine jeweilige Kommunikationseinheit 22 zur drahtlosen Kommunikation mit der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 18 aufweisen, um die genannten Daten an diese zu übermitteln. Auch andere Kraftfahrzeuge 24 können ihrerseits ihre Ladedaten an diese zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 18 übermitteln.
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Zu diesem Zweck können die betreffenden Kraftfahrzeuge ebenfalls eine solche Kommunikationseinheit 26 zur drahtlosen Kommunikation mit der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung aufweisen. Solche anderen Kraftfahrzeuge 24 können dann zum Beispiel, wenn sie ihrerseits ihr Kraftfahrzeug an den betreffenden Ladestationen 16a, 16b, 16c laden, den Netto-Energieinhalt, der dabei in die eigene Hochvolt-Batterie 28 geladen wurde, an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 18 melden beziehungsweise übermitteln. Zusätzlich können dabei die Kraftfahrzeuge 24 zusätzliche Umgebungs- und Ladeparameter übermitteln, zum Beispiel mit welcher Ladekurve geladen wurde, das heißt mit welcher eingestellten Ladegeschwindigkeit beziehungsweise Ladeleistung, und wie beispielsweise die Temperatur am Ort der betreffenden Ladesäulen 16a, 16b, 16c war. Basierend auf diesen gesammelten Daten kann die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung für die jeweiligen Ladestationen 16a, 16b, 16c zum Beispiel jeweils zugeordnete Wirkungsgrade ermitteln. Dabei können verschiedene Wirkungsgrade zum Beispiel für eine einzelne Ladestation 16a, 16b, 16c auch abhängig von der Temperatur vor Ort und in Abhängigkeit von der gewählten Ladegeschwindigkeit abgelegt sein. Das Kraftfahrzeug 10 beziehungsweise die Planungseinheit 12 kann diese Daten von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 18 beim Planen des nächsten Ladevorgangs abrufen und darauf basierend zum Beispiel diejenige Ladestation 16a, 16b, 16c mit der zu erwartenden geringsten Verlustleistung bei der Durchführung eines Ladevorgangs zum Laden des Energiespeichers 14 auswählen.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Planen eines Ladevorgangs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das im Folgenden beschriebene Verfahren kann zum Beispiel durch die beschriebene Planungseinheit 12 oder eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 18 ausgeführt werden. Bevorzugt ist es jedoch, dass dieses Verfahren durch die Planungseinheit 12 des Kraftfahrzeugs 10 ausgeführt wird, das heißt kraftfahrzeugintern, wobei gegebenenfalls externe Informationen bereitgestellt durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 18 oder die Ladestationen 16a, 16b, 16c selbst genutzt werden können. Das Verfahren beginnt hierbei in Schritt S10, in welchem beispielsweise das Kraftfahrzeug gestartet wird. In Schritt S12 befindet sich das Kraftfahrzeug 10 im Fahrbetrieb, in Schritt S14 wird überprüft, ob der Energiespeicher 14 des Kraftfahrzeugs geladen werden muss oder geladen werden soll. Dies kann entweder durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 selbst signalisiert werden oder anhand des aktuellen Ladezustands des Energiespeichers 14 durch die Planungseinheit 12 ermittelt werden. Soll der Energiespeicher 14 noch nicht geladen werden, so wird zu Schritt S12 übergegangen. Soll der Energiespeicher 14 dagegen geladen werden, so erfasst die Planungseinheit 12 in Schritt S16 Wirkungsgradparameter, in Abhängigkeit von welchen anschließend der Ladevorgang geplant wird. Insbesondere kann hierzu eine künstliche Intelligenz der Planungseinheit 12 mit relevanten Parametern, insbesondere den genannten Wirkungsgradparametern P gespeist werden. Dies sind zum einen Parameter P, die zum Beispiel über die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 18 bezogen werden können, wie zum Beispiel die Positionen P1, P2, P3 der einzelnen Ladesäulen 16a, 16b, 16c, die zum Laden in Frage kommen, sowie zum Beispiel auch deren zugeordnete Wirkungsgrade η1, η2, η3. Weiterhin können dies auch externe Daten sein, wie zum Beispiel die entsprechenden Temperaturen T1, T2, T3 an den betreffenden Ladeorten P1, P2, P3. Unter den Wirkungsgradparametern P können aber auch Fahrzeugdaten sein, wie zum Beispiel die Temperaturen T0 von Fahrzeugkomponenten, insbesondere des Energiespeichers 14, oder allgemein eine Kondition des Energiespeichers 14, wie zum Beispiel auch dessen Ladezustand SOC, oder das Fahrverhalten F des Fahrers. In Schritt S18 führt die Planungseinheit 12, insbesondere die künstliche Intelligenz, einen ersten Rechenvorgang aus, insbesondere in Abhängigkeit dieser ermittelten Wirkungsgradparameter P. Dieser Rechenvorgang kann sich wiederum in einzelne Teilschritte gliedern. Beispielsweise wird in Schritt S20 diejenige Ladesäule unter den möglichen Ladesäulen 16a, 16b, 16c mit der geringsten Verlustleistung ermittelt. Alternativ kann diese auch manuell von einem Fahrer des Fahrzeugs vorgegeben werden. Weiterhin wird in Schritt S22 abhängig von den übermittelten Parametern beziehungsweise erfassten Parametern P eine Vorkonditionierung des Fahrzeugs, insbesondere des Energiespeichers 14 gestartet. Dies kann eine Temperierung des Energiespeichers 14 umfassen sowie gegebenenfalls auch ein Zell-Balancing. Weiterhin wird in Schritt S24 ein Hinweis an den Fahrer zur Anpassung seines Fahrverhaltens ausgegeben. Neigt sich also die Energie des Energiespeichers, das heißt der Hochvolt-Batterie 14, dem Ende zu oder signalisiert der Fahrer über einen manuellen Trigger, zum Beispiel über die Suche nach Ladepunkten beziehungsweise Ladestationen 16a, 16b, 16c im MMI, dass geladen werden soll, was wie beschrieben in Schritt S14 festgestellt werden kann, so beginnt ein selbstlernender Algorithmus der Planungseinheit 12, welcher vorliegend auch als künstliche Intelligenz bezeichnet wird, in einer Recheneinheit im Fahrzeug 10, nämlich der genannten Planungseinheit 12, oder alternativ auf einem externen Server, wie zum Beispiel der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 18, die Verarbeitung aller ihm zur Verfügung stehenden Daten, nämlich der Wirkungsgradparameter P, um den idealen Ladepunkt 16a, 16b, 16c mit der geringsten Verlustleistung ausfindig zu machen. Hierzu wird dieser Algorithmus also mit verschiedenen Daten P gespeist, worunter die oben erwähnten Verlustleistungsinformationen der relevanten Ladepunkte 16a, 16b, 16c, die Umweltbedingungen an den Ladepunkten 16a, 16b, 16c, wie zum Beispiel Außentemperatur T1, T2, T3, oder auch Luftfeuchtigkeit, und fahrzeugeigene Parameter fallen. Zu den fahrzeugbezogenen Informationen zählen zudem auch der aktuelle Standort, die Temperaturen T0 der Hochvolt-Komponenten, die Spannungslagen der Hochvolt-Batterie 14 und das Fahrverhalten F. Anhand der gesammelten Werte der Ladesäulen 16a, 16b, 16c und der des Fahrzeugs 10 berechnet die künstliche Intelligenz fortlaufend, an welchem Ladepunkt 16a, 16b, 16c am energetisch sinnvollsten geladen werden kann.
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Wird ein Ladepunkt, zum Beispiel ein erster Ladepunkt 16a festgelegt, entweder automatisch oder über die künstliche Intelligenz oder manuell durch den Fahrer, versetzt der Algorithmus das Fahrzeug 10 in einen Modus, in dem die Hochvolt-Komponenten auf den bevorstehenden Ladevorgang vorbereitet werden. Hierzu werden also die Komponenten von dem Fahrzeugthermomanagement in ein Temperaturfenster gebracht, in welchem sie die effektivste Ladeleistung erzielen. Zusätzlich können auch weitere Anpassungen am HV-Speicher 14 vorgenommen werden, zum Beispiel ein Batteriezell-Balancing, damit die einzelnen Zellen ein passendes Spannungsniveau aufweisen. Darüber hinaus ermittelt der Algorithmus weiter, ob eine Anpassung des Fahrverhaltens F, zum Beispiel zur Reduzierung der Geschwindigkeit, Verringerung der Innenraumkühlleistung und so weiter dazu beitragen kann, um bei der Ankunft an der Ladesäule 16a einen effizienteren Ladevorgang erzielen zu können. Ist dies der Fall, wird dem Fahrer aktiv vorgeschlagen, insbesondere im beschriebenen Schritt S24, wie er sein Fahrverhalten anpassen kann, um eine maximale Effizienz zu erreichen. In Schritt S26 wird dann überprüft, ob das Kraftfahrzeug 10 bereits am Ladepunkt 16a angekommen ist. Ist dies nicht der Fall, so wird zu Schritt S18 übergegangen und die genannten Berechnungen werden erneut durchgeführt. Wird letztendlich in Schritt S26 festgestellt, dass das Fahrzeug 10 am Ladepunkt angekommen ist, ermittelt der Algorithmus in einer zweiten Rechenphase in Schritt S28, der sich wiederum in einzelne Unterschritte gliedern kann, mit welchen Ladekurven beziehungsweise Geschwindigkeiten das Fahrzeug 10 geladen werden kann und welche Verlustleistungen hierbei auftreten. Das Ergebnis kann dem Fahrer beispielsweise in Schritt S30 ausgegeben werden. Der Fahrer hat dann die Möglichkeit über eine Anzeige- und Bedieneinheit im Fahrzeug 10 oder einer mobilen Anwendung, zum Beispiel einer App auf seinem Mobiltelefon, vorzugeben, wie viel Zeit er zum Laden aufbringen kann oder wie viel Verlustleistung er bereit ist in Kauf zu nehmen, um zum Beispiel eine maximale Ladegeschwindigkeit abzubilden. Sind Informationen über das Preismodell des Ladepunkts 16a digital abrufbar, zum Beispiel ebenfalls über die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 18 oder direkt von der Ladestation 16a selbst, dann werden diese in die Berechnung der künstlichen Intelligenz vorzugsweise mit einbezogen, so dass dem Fahrer direkt angezeigt werden kann, bei welcher Ladeleistung wie viel Kosten an Verlustleistung entstehen. Entsprechend kann durch die künstliche Intelligenz in Schritt S32 die durch einen Fahrer vorgegebene Auswahl der Ladeleistung erfasst werden beziehungsweise diese durch vom Fahrer abgelegte Vorgaben bestimmt werden und das Kraftfahrzeug 10 beziehungsweise dessen Energiespeicher 14 kann entsprechend an der Ladestation 16a gemäß dieser ausgewählten Ladeleistung geladen werden. Anschließend wird die Fahrt in Schritt S34 fortgesetzt.
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Da der Algorithmus selbstlernend sein kann, kann er mit einer zunehmenden Anzahl an Ladevorgängen das Verhalten des Fahrers immer genau vorherbestimmen, so dass der Fahrer bei nachfolgenden Ladevorgängen immer seltener abgefragt werden muss, an welchem Ladepunkt 16a, 16b, 16c zu welchem Zeitpunkt er laden möchte. Außerdem werden die präferierten Ladepunkte 16a, 16b, 16c für folgende Ladevorgänge mit in die Berechnungen mit einbezogen, so dass im Laufe der Zeit immer weniger Verlustleistung beim Laden erzeugt und der Fahrer immer weniger damit konfrontiert wird.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein Verfahren zur Vermeidung und Reduzierung von Ladeverlusten bereitgestellt werden kann, wodurch aktiv zur Reduzierung von Ladeverlusten beigetragen werden kann, so dass am energetisch sinnvollsten geladen werden kann und somit aktiv Ressourcen und die Umwelt geschont werden. Gleichzeitig werden mit diesem Verfahren direkt die Kosten für den Betrieb eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs gesenkt, was zur Zufriedenheit des Fahrers beiträgt. Darüber hinaus kann der Fahrer aktiv bestimmen, wie effizient und damit wirtschaftlich er sein Fahrzeug bewegen und laden möchte.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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