DE102021130669A1 - Bestimmen eines empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands eines Elektrofahrzeugs - Google Patents

Bestimmen eines empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands eines Elektrofahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102021130669A1
DE102021130669A1 DE102021130669.8A DE102021130669A DE102021130669A1 DE 102021130669 A1 DE102021130669 A1 DE 102021130669A1 DE 102021130669 A DE102021130669 A DE 102021130669A DE 102021130669 A1 DE102021130669 A1 DE 102021130669A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
charge
state
charging
maximum target
recommended maximum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021130669.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Welter
Franz Schwinghammer
Stefan Sturm
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 DE102021130669.8A priority Critical patent/DE102021130669A1/de
Publication of DE102021130669A1 publication Critical patent/DE102021130669A1/de
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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]
    • B60L58/13—Maintaining the SoC within a determined range
    • 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • 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
    • 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
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/50—Control modes by future state prediction
    • B60L2260/52—Control modes by future state prediction drive range estimation, e.g. of estimation of available travel distance
    • 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
    • B60L2260/54—Energy consumption 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
    • B60L2260/50—Control modes by future state prediction
    • B60L2260/58—Departure time prediction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Ein Verfahren (S1-S15) dient zum Bestimmen eines empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands eines elektrischen Antriebsenergiespeichers (1) eines Elektrofahrzeugs (2) nach einem Ladevorgang an einem bestimmten Ladeort, bei dem mit dem Ladevorgang ein Bedarfs-Ladezustand bestimmt wird, um von dem Ladeort bis zu einem Zielort gelangen zu können (S3, S6, S8, S10, S11), dann überprüft wird, ob der Bedarfs-Ladezustand einen vorgegebenen Ladezustands-Minimalabstand zu einem Ladevollzustand erreicht oder überschreitet (S12), und falls dies der Fall ist, der Ladevollzustand als der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand festgelegt wird (S13), anderenfalls der Ladevollzustand abzüglich des Ladezustands-Minimalabstands zuzüglich des Bedarfs-Ladezustands als der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand festgelegt wird (S14). Ein weiteres Verfahren (S16-S19) dient zum Laden des Antriebsenergiespeichers, bei dem ein empfohlener maximaler Ziel-Ladezustand wie oben beschrieben bestimmt wird, dann einem Nutzer zur Bestätigung als Ziel-Ladezustand für den aktuell an dem Ladeort vorzunehmenden Ladevorgang vorgelegt wird, und für den Fall einer Bestätigung ein Ladevorgang mit dem empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustand angefordert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Ziel-Ladezustands eines elektrischen Antriebsenergiespeichers eines Elektrofahrzeugs nach einem Ladevorgang an einem bestimmten Ladeort, bei dem mit dem Ladevorgang ein Bedarfs-Ladezustand bestimmt wird, um von dem Ladeort bis zu einem Zielort gelangen zu können. Die Erfindung betrifft ein auch ein Verfahren zum Laden eines elektrischen Antriebsenergiespeichers eines Elektrofahrzeugs an einem Ladeort, bei dem ein empfohlener Ziel-Ladezustand für diesen Ladeort bestimmt wird, der empfohlene Ziel-Ladezustand einem Nutzer zur Bestätigung als Ziel-Ladezustand für den aktuell an dem Ladeort vorzunehmenden Ladevorgang vorgelegt wird, und für den Fall einer Bestätigung durch den Nutzer ein Ladevorgang angefordert wird, bei dem der Antriebsenergiespeicher des Elektrofahrzeugs bis zu dem empfohlenen Ziel-Ladezustand aufgeladen werden soll. Die Erfindung betrifft ferner ein Elektrofahrzeug, welches dazu eingerichtet ist, mindestens eines der Verfahren durchzuführen. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Elektrofahrzeuge mit Hochvolt-Lithium-Ionen-Akkumulator als Antriebsenergiespeicher.
  • DE 10 2021 100 163 A1 offenbart ein System und ein Verfahren für ein intelligentes Batterielademanagement, um die Batterielebensdauer und die Ladeeffizienz von Batterien mit hoher Kapazität, die nicht regelmäßig tiefenentladen werden, zu verbessern. Dazu können Fahrgewohnheiten automatisch und/oder mit Benutzereingaben erlernt und ein End-Ladezustand, SoC, ausgewählt werden, um das Batterieladen auf weniger als die maximale Kapazität auf Grundlage der aktuellen und/oder der erwarteten Umgebungstemperatur und der Batterielebensdauer, HOL, zu begrenzen. Eine erwartete Fahrzeugfahrentfernung vor der nächsten Ladung kann auf Grundlage von Fahrzeug- oder Benutzereingaben gelernt oder bestimmt werden. Ein End-SoC auf der Grundlage der Batterietemperatur, ein Delta-SoC zum Erfüllen der Antriebsenergie für die erwartete Fahrentfernung, ein zyklischer Effekt (Entladungstiefe) auf die Batterie-HOL für einen gegebenen Delta-SoC und/oder eine Batteriearbeitseffizienz können dazu verwendet werden, das Laden der Fahrzeugbatterie zu steuern.
  • DE 10 2012 209 645 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung des Ladebetriebs einer einem Elektromotor zugeordneten Batterie in einem Elektro-Kraftfahrzeug, wobei ein unterhalb eines Maximalladezustands der Batterie liegender Zielladezustand in Abhängigkeit einer wenigstens teilweise auf einen unmittelbar bevorstehenden Betriebsabschnitt bezogenen Betriebsvorhersageinformation des Kraftfahrzeugs ermittelt wird und ein Aufladen der Batterie auf den Zielladezustand begrenzt wird.
  • DE 10 2014 200 315 A1 offenbart ein Verfahren zum Laden einer Batterie in einem Fahrzeug mit folgenden Schritten: a) Initialisieren eines Ladevorgangs, b) Bereitstellen von fahrerspezifischen Daten, die zumindest Fahrziele und Fahrzeiten betreffen, c) Ermitteln eines Zielladezustandes in Abhängigkeit von den fahrerspezifischen Daten, und d) Laden der Batterie bis zum Erreichen des Zielladezustandes.
  • DE 10 2015 208 758 A1 offenbart ein Verfahren zum Steuern eines Elektrofahrzeugs, das einen Akkumulator hat, um das Fahrzeug anzutreiben, um Akkumulatorkapazität dynamisch zu verwalten, das Folgendes umfasst: Laden und Entladen des Akkumulators auf einen Ziel-Akkumulatorladezustand, SoC, wobei der Ziel-SoC als Reaktion auf eine geplante und/oder vorhergesagte Fahrzeuglagerzeit variiert. In einer Weiterbildung umfasst das Verfahren ferner das Lagern an einem Ladezustandsprofil, das den Ziel-SoC als eine Funktion der Umgebungstemperatur und/oder geplanten Energienutzung und/oder Lagerzeit aufweist.
  • In US 8,981,717 B2 wird das Nutzungsmuster eines Elektrofahrzeugs einschließlich der Menge des Stromverbrauchs einer Batterie an jedem Tag der Woche aus Nutzungshistorien des Fahrzeugs in einem vorbestimmten Zeitraum extrahiert. Wenn das Fahrzeug nach eintägigem Betrieb nach Hause fährt und mit einer Ladevorrichtung verbunden ist, sagt eine Ladebestimmungseinheit ein Nutzungsmuster des Fahrzeugs am nächsten Tag voraus und bestimmt, ob das Fahrzeug am nächsten Tag mit der verbleibenden Energiemenge von betrieben werden kann eine Batterie im Fahrzeug. Wenn bestimmt wird, dass das Laden der Batterie erforderlich ist, wird die Batterie geladen, bis sie die Soll-Restleistungsmenge erreicht. Die Soll-Restleistungsmenge wird auf der Grundlage der Stromverbrauchsmenge in dem vorhergesagten Nutzungsmuster bestimmt, so dass die Vollladung verhindert wird und die Anzahl der Ladungen reduziert wird.
  • US 9,853,470 B2 offenbart eine Lademengenanzeigevorrichtung eines Elektrofahrzeugs, die es einem Fahrer ermöglicht, leicht zu erkennen, dass eine Lademenge auf einen Wert kleiner als eine Vollladung eingestellt wurde. Die Lademengenanzeigevorrichtung umfasst eine Steuereinheit zum Einstellen eines Ladegrenzwerts, der als die Obergrenze der Lademenge einer Batterie dient; und eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines maximalen Ladebetrags, auf den die Batterie geladen werden kann, und des Ladegrenzwerts. Die maximale Lademenge wird durch eine Segmentgruppe angezeigt, die aus mehreren Segmenten besteht, die nebeneinander in einer Richtung angeordnet sind, um die Lademenge der Batterie darzustellen. Die Segmente für einen Wert kleiner oder gleich dem Ladegrenzwert und die Segmente für einen höheren Wert als der Ladegrenzwert werden in unterschiedlichen Farben dargestellt. Die Segmente für einen Ladebetrag gleich oder kleiner als der Ladegrenzwert werden in einem ersten Bereich eines ersten Anzeigebereichs der Anzeigeeinheit angezeigt. Zwischen dem ersten Bereich und einem zweiten Bereich wird eine Markierung angezeigt, die anzeigt, dass der Ladegrenzwert eingestellt wurde.
  • EP 2 628 628 B1 offenbart ein Anzeigesystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, wobei das elektrisch angetriebene Fahrzeug beinhaltet: eine Energiespeichervorrichtung, die elektrische Energie zum Fahren speichert, und einen Elektromotor, der elektrische Energie von der Energiespeichervorrichtung empfängt und eine Fahrantriebskraft erzeugt, wobei die von der Energiespeichervorrichtung ausgebbare elektrische Energie in Abhängigkeit von einem Zustand der Energiespeichervorrichtung variiert, wobei das Anzeigesystem umfasst: eine Ladezustandsberechnungseinheit, die einen Ladezustand der Energiespeichervorrichtung berechnet, eine Ladezustandsanzeige, die eine verbleibende Menge des Ladezustands über einer Untergrenze des Ladezustands anzeigt, wobei die Untergrenze eine vorbestimmte Mindestfahrleistung sicherstellt, eine Entfernungsberechnungseinheit, die eine fahrbare Entfernung basierend auf dem Ladezustand berechnet, und eine Entfernungsanzeige, welche die von der Entfernungsberechnungseinheit berechnete fahrbare Entfernung anzeigt, wobei das Anzeigesystem ferner gekennzeichnet ist durch eine Einstelleinheit, die dazu ausgestaltet ist, die Untergrenze basierend auf einem Zustand der Energiespeichervorrichtung einzustellen, wobei die Entfernungsberechnungseinheit basierend auf einer verbleibenden Menge des Ladezustands über der Untergrenze die fahrbare Entfernung berechnet, für welche die Mindestfahrleistung sichergestellt werden kann, und wobei die Ladezustandsanzeige die Untergrenze anzeigt, die durch die Einstelleinheit eingestellt ist.
  • EP 2 661 382 B1 offenbart ein Fahrzeugsteuersystem, das eine Fahrzeugsteuereinheit und eine Anwenderschnittstelle umfasst, wobei die Anwenderschnittstelle eine Anzeige enthält, die Informationen anzeigt, die durch die Fahrzeugsteuereinheit für die Verwendung durch einen Fahrer eines Fahrzeugs, von dem die Fahrzeuganzeige eine Teil bildet, erzeugt werden, und die einen Zielindikator und eine Batterieanzeige, die einen Indikator des Ladungszustands enthält, der einem Batterie-SOC einer Batterie des Fahrzeugs entspricht, enthält, wobei die Fahrzeuganzeige ferner eine Fahrtanzeige mit einem ersten und einem zweiten Ende, die dem Startort und dem Endort der Fahrt zugeordnet sind, einen Fahrzeugindikator, der einem derzeitigen Fahrzeugort zugeordnet ist, der zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende der Fahrtanzeige angeordnet ist, und einen Leerindikator der einem Nullbatterieladungsort zugeordnet ist, enthält, wobei die Fahrzeugsteuereinheit betreibbar ist, einen momentanen Energiemangel-zu-Energieüberschuss-Wert mit mindestens einem vordefinierten momentanen Mangel-zu-Überschuss-Schwellenwert zu vergleichen, und ausgelegt ist, anhand des Vergleichs die Anzeige zu verwenden, um den Fahrzeugindikator in einer von mehreren vorbestimmten Farben anzuzeigen, und ferner ausgelegt ist, einen Abstand-zu-Leerwert, der eine geschätzte Fahrzeugreichweite angibt, mit einem Abstand-zu-Leerschwellenwert zu vergleichen, und ferner ausgelegt ist, anhand des Vergleichs die Anzeige zu verwenden, um den Leerindikator in einer mehreren vorbestimmten Farben anzuzeigen.
  • US 2012/0112754 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Quantifizierung des Ladezustands einer wiederaufladbaren Batterie zur Verwendung in einem Fahrzeug, das mit einem Elektromotor und einer wiederaufladbaren Batterie ausgestattet ist, die dem Motor elektrische Energie zuführt, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Die Vorrichtung quantifiziert einen Ladezustand der wiederaufladbaren Batterie und definiert einen minimalen Wert eines Ladezustands der wiederaufladbaren Batterie, bei dem die wiederaufladbare Batterie einen zum Betreiben des Fahrzeugs erforderlichen Grad an elektrischer Leistung als untere Grenze. Die untere Grenze wird mit zunehmendem Alter der wiederaufladbaren Batterie erhöht, wodurch die Stabilität bei der Versorgung des Motors mit der für den Betrieb der Batterie erforderlichen Menge an elektrischer Leistung gewährleistet wird Fahrzeug unabhängig von der Alterung der Batterie.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine verbesserte Möglichkeit zum Laden eines elektrischen Antriebsenergiespeichers eines Elektrofahrzeugs im Hinblick auf dessen lange Lebensdauer bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Bestimmen eines empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands eines elektrischen Antriebsenergiespeichers eines Elektrofahrzeugs nach einem Ladevorgang an einem bestimmten Ladeort, bei dem
    • - mit dem Ladevorgang ein Bedarfs-Ladezustand bestimmt wird, um von dem Ladeort bis zu einem Zielort gelangen zu können,
    • - dann überprüft wird, ob der Bedarfs-Ladezustand einen vorgegebenen Ladezustands-Minimalabstand zu einem Ladevollzustand erreicht oder überschreitet, und
    • - falls dies der Fall ist, der Ladevollzustand als der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand festgelegt wird, und
    • - falls dies nicht der Fall ist, der Ladevollzustand abzüglich des Ladezustands-Minimalabstands zuzüglich des Bedarfs-Ladezustands als der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand festgelegt wird.
  • Dieses Verfahren ergibt den Vorteil, dass erreicht wird, dass das Fahrzeug bzw. dessen Energiespeicher mit Erreichen des Zielorts einen Ladezustand, SoC, aufweist, welcher nicht größer ist als der Ladevollzustand abzüglich des Ladezustands-Minimalabstands. Ist der Ladezustands-Minimalabstand so gewählt, dass er zumindest ungefähr einem Übergang zu einem SoC-Bereich des Energiespeichers mit merklich erhöhter Alterung entspricht, kann folglich sichergestellt werden, dass der Energiespeicher auch bei einem längeren Abstellen des Fahrzeugs am Zielort im Vergleich zu einem Ladezustand oberhalb der obigen Grenze nur wenig altert.
  • Unter einem „empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustand“ wird insbesondere derjenige Ziel-Ladezustand verstanden, der nach dem Ladevorgang höchstens erreicht sein sollte. Dies umfasst, dass der zu erreichende Ziel-Ladezustand auch auf einen Wert unterhalb des empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands eingestellt werden kann. Der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand kann auch als empfohlener SoC-Maximalwert am Ende des Ladevorgangs angesehen oder ausgedrückt werden.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand einen minimalen Wert nicht unterschreitet, bei dem am Zielort die Gefahr einer Tiefentladung des Antriebsenergiespeicher oder eines Liegenbleibens besteht. Dies kann so umgesetzt sein, dass der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand mindestens einem Tiefenentladungsschwellwert zuzüglich des Bedarfs-Ladezustands entspricht. Der Tiefenentladungsschwellwert ist ein vorgegebener Schwellwert, bei dessen unterschreiten eine merkliche Gefahr einer Tiefentladung des Antriebsenergiespeicher besteht, z.B. 10 % oder 20 % SoC.
  • Ein elektrischer Antriebsenergiespeicher dient zumindest zum Versorgen mindestens eines elektrischen Antriebsmotors des Elektrofahrzeugs, ggf. auch zum Versorgen anderer Verbraucher des Elektrofahrzeugs. Der Antriebsenergiespeicher ist ein wiederaufladbarer Energiespeicher. Der Energiespeicher ist insbesondere ein elektrochemischer Energiespeicher, speziell aufweisend ein oder mehrere galvanische Elemente, und kann dann auch als Akkumulator bezeichnet werden. Es ist eine Weiterbildung, dass der Energiespeicher mindestens einen Lithium-Ionen-Akkumulator aufweist oder ein solcher ist. Es ist eine Weiterbildung, dass der elektrische Antriebsenergiespeicher ein Hochvoltspeicher ist. Speziell Hochvoltspeicher altern besonders intensiv, wenn der Ladezustand längere Zeit oberhalb eines bestimmten Grenzwertes (der je nach Batterietyp z.B. bei ca. 80% SOC) liegt. Unter einem Hochvoltspeicher kann beispielsweise ein Antriebsenergiespeicher verstanden werden, der eine Betriebsspannung zwischen 400 V und 800 V aufweist.
  • Das Elektrofahrzeug kann ein Plug-In-Hybrid oder ein vollelektrisch angetriebenes Fahrzeug sein. Es kann induktiv und/oder über ein Ladekabel aufgeladen werden.
  • Unter einem Ladeort wird insbesondere ein Ort verstanden, an dem der Antriebsenergiespeicher des Elektrofahrzeugs aufladbar ist. An diesem Ort kann zum Zweck des Aufladens z.B. eine Wallbox, eine Ladesäule, eine induktive Ladefläche usw. vorhanden sein. Die Ladesäule kann eine öffentliche Ladesäule sein. Die Geoposition des Ladeorts ist bekannt, z.B. weil sie in einer Navigationseinrichtung eingetragen ist und/oder durch eine Geopositions-Bestimmungseinrichtung des Fahrzeugs (z.B. dessen GPS-System) ermittelt wird.
  • Dass mit dem Ladevorgang ein Bedarfs-Ladezustand bestimmt wird, kann umfassen, dass der Bedarfs-Ladezustand vor oder während des Ladevorgang bestimmt wird. Unter dem Bedarfs-Ladezustand wird derjenige Wert des Ladezustands verstanden, der dem Bedarf an elektrischer Energie entspricht, um vom Ladeort zum Zielort zu gelangen. Die Strecke zwischen dem Ladeort und dem Zielort kann beispielsweise durch eine Navigationseinrichtung ermittelt werden.
  • Der Ladevollzustand entspricht dem Ladezustand bei voll aufgeladenem Energiespeicher und wird meist prozentual als SoC = 100 % ausgedrückt.
  • Unter dem Ladezustands-Minimalabstand wird ein Wert des Ladezustands verstanden, der einem vorgegebenen Abstand zu dem Ladevollzustand entspricht. Falls der Bedarfs-Ladezustand den Ladezustands-Minimalabstand zu dem Ladevollzustand nicht überschreitet, wird der (maximale) Ziel-Ladezustand auf einen Wert festgelegt, der höchstens dem Ladevollzustand abzüglich des Ladezustands-Minimalabstand zuzüglich des Bedarfs-Ladezustands entspricht. Am Zielort ist dann der Energiespeicher durch die Fahrt um den Bedarfs-Ladezustand entladen worden, so dass der Ist-Ladezustand am Zielort den Wert des Ladevollzustands abzüglich des Ladezustands-Minimalabstands nicht überschreitet. Damit kann das Fahrzeug am Zielort auch für längerer Zeit abgestellt werden, ohne dass eine verstärkte Alterung des Energiespeichers auftritt. Falls der Bedarfs-Ladezustand den Ladezustands-Minimalabstand zu dem Ladevollzustand überschreitet, wird der Energiespeicher auch nach Vollladung durch die Fahrt so stark entladen, dass der Ist-Ladezustand am Ziel den Wert des Ladevollzustands abzüglich des Ladezustands-Minimalabstands sogar unterschreitet.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass der Ladezustands-Minimalabstand zwischen 15 % und 25 % beträgt, insbesondere 20 %. Dies ist besonders vorteilhaft bei Energiespeichern in Form von Lithium-Ionen-Akkumulatoren, da diese bei einem Ladezustand von ungefähr 80 % oder höher merklich schneller altern als bei einem geringeren Ladezustand. Beträgt der Ladezustands-Minimalabstand ΔSoC also 20 %, wird durch das Verfahren erreicht, dass der Ist-Ladezustand am Zielort diesen Schwellwert nicht überschreitet, weil die Differenz zwischen Ladevollzustand und Ladezustands-Minimalabstand, 100 % - 20 % = 80 %, diesem Schwellwert entspricht.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass der Bedarfs-Ladezustand mittels einer automatisierten Routenplanung zu einem vorgegebenen Zielort bestimmt wird, z.B. mittels einer Navigationseinrichtung.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass dann, wenn der Zielort nicht bekannt ist, der Bedarfs-Ladezustand anhand von historischen bzw. Erfahrungs-Verbrauchswerten für Fahrten von dem Ladeort zu Orten mit einem längeren Fahrzeughalt ermittelt wird. Dies ergibt den Vorteil, dass der Bedarfs-Ladezustand durch Auswertung historischer Fahrten von diesem Ladeort zumindest abgeschätzt werden kann. Unter einem längeren Fahrzeughalt kann beispielsweise ein Abstellen des Fahrzeugs für mindestens acht Stunden verstanden werden. Orte, an denen ein kürzerer Fahrzeughalt vorgenommen worden ist, gelten hingegen nicht als Zielort und können dann z.B. ignoriert werden. Es werden also der wahrscheinliche, übliche Energieverbrauch und damit der Bedarfs-Ladezustand Falls bis zum Abstellen des Fahrzeugs aus dem Ladeort abgeleitet. Die Bestimmung von Erfahrungs-Verbrauchswerten bzw. Verbrauchsprognosen bei denen abgeschätzt wird, wieviel Energie bis zu einem Ziel noch verbraucht wird, d.h., wie weit der SoC nach dem Ladevorgang noch sinkt, bevor das Fahrzeug abgestellt wird, sind grundsätzlich bekannt. Beispielweise können, abhängig vom erkannten Ladeort, die SoC-Reduzierungen zu einem bestimmten Zeitpunkt nach Abschluss des Ladevorgangs (z.B. bis zu zwei Stunden nach Abschluss des Ladevorgangs) ermittelt und gespeichert werden. Dieser Wert kann als Erfahrungs-Verbrauchswert und damit Bedarfs-Ladezustand verwendet werden. Beispielsweise kann ein Erfahrungs-Verbrauchswert für einen bestimmten Ladeort durch Berechnung eines gleitenden Durchschnitts der SoC-Reduzierungen für die von dem Ladeort ausgehenden letzten Fahrten ermittelt werden. So wird vorteilhafterweise auch erreicht, dass bei einer Änderung des Nutzerverhaltens der Erfahrungs-Verbrauchswert angepasst wird. Die Berechnung des gleitenden Durchschnitt kann z.B. durch Speicherung der tatsächlichen (historischen) Verbrauchswerte in einem FIFO-Datenspeicher und Mittelung der in dem FIFO-Datenspeicher gespeicherten Werte umgesetzt sein.
  • Grundsätzlich können den Ladeorten individuelle Positionen (z.B. ein Aufstellort einer bestimmten Ladesäule), Gruppen davon (z.B. Aufstellorte aller Ladesäulen in bestimmten Straßenzügen) und/oder oder auch ganze Ortsgebiete (z.B. der Innenstadtbereich von Stadt M) zugeordnet sein.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass der Ziel-Ladezustand abhängig davon eingestellt wird, ob der Ladeort
    • - einem Wohnort des Nutzers des Elektrofahrzeugs,
    • - einem Arbeitsort des Nutzers des Elektrofahrzeugs,
    • - einem Aufstellort einer öffentlichen Ladestation in einem Stadtgebiet,
    • - einem Aufstellort einer öffentlichen Ladestation außerhalb eines Stadtgebiets entspricht. Dies ermöglicht eine vorteilhafterweise eine Kategorisierung der auf Ladevorgänge folgenden Fahrten in Gruppen ähnlichen Energieverbrauchs und damit eine präzisere Abschätzung des Bedarfs-Ladezustands.
  • Beispielsweise kann zum Bestimmen des Bedarfs-Ladezustands
    • - am Wohnort davon ausgegangen werden, dass das Fahrzeug nach Abschluss des Ladevorgangs noch längere Zeit stehen bleibt;
    • - am Arbeitsplatz davon ausgegangen werden, dass das Fahrzeug nach Abschluss des Ladevorgangs noch einige Zeit steht und dann nach Hause gefahren wird;
    • - am Aufstellort einer öffentlichen Ladestation in einem Stadtgebiet davon ausgegangen werden, dass die folgende Fahrstrecke bis zum längeren Abstellen des Fahrzeuges - z.B. am Wohnort - eher gering ist;
    • - am Aufstellort einer öffentlichen Ladestation außerhalb eines Stadtgebiets davon ausgegangen werden, dass es an einer Fernstraße lädt und die Fahrstrecke bis zum längeren Abstellen des Fahrzeuges - z.B. am Wohnort - eher groß ist.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass der aktuelle Ladezustand mittels einer farbkodierten Skala angezeigt wird, bei welcher
    • - ein unterer Bereich des Ladezustands, bei dem die Gefahr einer Tiefentladung des Antriebsenergiespeicher oder eines Liegenbleibens besteht, in einer ersten Farbe angezeigt wird,
    • - ein oberer Bereich des Ladezustands zwischen dem Ladevollzustand abzüglich des Ladezustands-Minimalabstands einerseits und dem Ladevollzustand andererseits in einer zweiten Farbe angezeigt wird und
    • - ein mittlerer Bereich zwischen dem unteren Bereich und dem oberen Bereich in einer dritten Farbe angezeigt wird.
  • So wird der Vorteil erreicht, dass ein Nutzer sofort erkennen kann, ob sich bei dem aktuellen Ladezustand SoC bei längerem Stehenbleiben die Gefahr einer übermäßigen Alterung oder die Gefahr einer Tiefenentladung besteht. Die SoC-Werte des unteren Bereichs sind kleiner als die SoC-Werte des mittleren Bereichs, die wiederum kleiner sind als die SoC-Werte des oberen Bereichs. Der untere Bereich kann z.B. von 0 % SoC bis zum Tiefenentladungsschwellwert reichen. Diese Skala weist also eine fest vorgegebene Korrelation zwischen SoC-Wert und Farbe auf, da der Tiefenentladungsschwellwert und der Ladezustands-Minimalabstand in der Regel fest vorgegeben sind.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass der aktuelle Ladezustand mittels einer farbcodierten Skala angezeigt wird, bei welcher
    • - ein unterer Bereich des Ladezustands, bei dem die Gefahr einer Tiefentladung des Antriebsenergiespeicher oder eines Liegenbleibens besteht, in einer ersten Farbe angezeigt wird,
    • - ein oberer Bereich des Ladezustands zwischen dem Ladevollzustand abzüglich des bestimmten maximalen Ziel-Ladezustands einerseits und dem Ladevollzustand andererseits in einer zweiten Farbe angezeigt wird und
    • - ein mittlerer Bereich zwischen dem unteren Bereich und dem oberen Bereich in einer dritten Farbe angezeigt wird.
  • So wird der Vorteil erreicht, dass der Übergang zwischen dem mittleren Bereich und dem oberen Bereich flexibel anhand des maximalen Ziel-Ladezustands festgelegt wird bzw. diesem entspricht.
  • Der untere Bereich kann z.B. von 0 % SoC bis zum Tiefenentladungsschwellwert reichen. Die erste Farbe kann z.B. die Farbe „rot“ sein. Die zweite Farbe kann z.B. die Farbe „gelb“ sein. Die dritte Farbe kann z.B. die Farbe „grün“ sein.
  • Der aktuelle Ladezustand kann z.B. durch eine farbkodierte Anzeige des numerisch abgebildeten SoC-Werts oder durch eine farbkodierte Ladezustands-Anzeige nach Art eines Drehzahlmessers oder einer klassischen Tankanzeige angezeigt werden. Der Ladezustand kann z.B. auf einem Kombi-Instrument, auf einem Bildschirm des Fahrzeugs, auf einem mobilen Nutzerendgerät usw. angezeigt werden.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Laden eines elektrischen Antriebsenergiespeichers eines Elektrofahrzeugs an einem Ladeort, bei dem
    • - ein empfohlener maximaler Ziel-Ladezustand für diesen Ladeort gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche bestimmt wird,
    • - der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand einem Nutzer zur Bestätigung als Ziel-Ladezustand für den aktuell an dem Ladeort vorzunehmenden Ladevorgang vorgelegt wird, und
    • - für den Fall einer Bestätigung durch den Nutzer ein Ladevorgang angefordert wird, bei dem der Antriebsenergiespeicher des Elektrofahrzeugs bis zu dem empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustand aufgeladen werden soll.
  • Das Verfahren kann analog zu dem Verfahren zum Bestimmen des empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands ausgebildet werden und weist die gleichen Vorteile auf. Der Nutzer kann z.B. über das Borddisplay oder über eine Push-Nachricht darauf hingewiesen werden, dass der Antriebsenergiespeicher nicht vollgeladen wird.
  • Möchte der Nutzer den empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustand nicht als Ziel-Ladezustand für den aktuell vorzunehmenden Ladevorgang übernehmen, kann er diese Einstellung insbesondere auch ändern. Auch kann der Ziel-Ladezustand für den aktuell vorzunehmenden Ladevorgang automatisch durch das Fahrzeug auf einen Wert unterhalb des empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands eingestellt werden, z.B. zur Berücksichtigung weiterer Randbedingungen.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Fahrzeug, welches dazu eingerichtet ist, mindestens eines der oben beschriebenen Verfahren durchzuführen. Das Fahrzeug kann analog zu den obigen Verfahren ausgebildet werden, und umgekehrt, und weist die gleichen Vorteile auf.
  • So kann das Elektrofahrzeug beispielsweise aufweisen:
    • - mindestens einen Hochvolt-Lithium-Ionen-Akkumulator als elektrischen Antriebsspeicher,
    • - eine Geopositions-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Geoposition des Fahrzeugs und/oder
    • - eine Navigationseinrichtung zum Ermitteln des Bedarfs-Ladezustands.
  • Das Fahrzeug kann insbesondere ein Lademanagementsystem aufweisen, das dazu eingerichtet ist, mindestens eines der oben beschriebenen Verfahren durchzuführen oder zu koordinieren. Das Lademanagementsystem kann dazu vorgesehen sein, den Ladevorgang als solches zu steuern, z.B. in Zusammenarbeit mit einer Ladestation.
  • Die Navigationseinrichtung kann insbesondere die aktuelle Geoposition des Fahrzeugs und einen eingegebenen Zielort nutzen, um den Bedarfs-Ladezustands für eine Fahrt zwischen der aktuellen Geoposition oder einer nutzerseitig ausgewählten Geoposition (z.B. dem in einer Ladekarte verzeichneten Ladeort) einerseits und dem Zielort andererseits zu bestimmen. Das Lademanagementsystem kann den empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustand bestimmen und den elektrischen Antriebsspeicher entsprechend laden.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
    • 1 zeigt ein mögliches Ablaufdiagramm zum Bestimmen eines empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands eines elektrischen Antriebsenergiespeichers eines Elektrofahrzeugs;
    • 2 zeigt ein mögliches Ablaufdiagramm zum Laden des Antriebsenergiespeichers des Elektrofahrzeugs.
  • 1 zeigt ein mögliches Ablaufdiagramm zum Laden eines elektrischen Antriebsenergiespeichers 1 eines Elektrofahrzeugs 2. Zur Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels werden folgende beispielhafte Annahmen gemacht:
    • - Der Ladevollzustand SoC_voll entspricht einem SoC von 100 %;
    • - Der Ladezustands-Minimalabstand ΔSoC_min entspricht 20 %;
    • - Das Elektrofahrzeug 2 parkt an einem Ort („Ladeort“), an dem es über eine geeignete Ladestation (z.B. Wallbox, Ladesäule, induktive Fläche usw.) den Antriebsenergiespeicher 1 aufladen kann;
    • - Der elektrische Antriebsenergiespeicher 1 ist ein aufladbarer Akkumulator, insbesondere Hochvolt-Lithium-Ionen-Akkumulator.
  • In einem ersten Schritt S1 wird die Planung eines Ladevorgangs begonnen, z.B. indem ein Nutzer des Elektrofahrzeugs 2 eine entsprechende Planung an dem Elektrofahrzeug 2 oder über ein Applikationsprogramm („App“) auf einem mobilen Nutzerendgerät startet.
  • In einem Schritt S2 wird überprüft, ob aktuell eine Fahrt zu einem in einer Navigationseinrichtung 3 eingegebenen Zielort durchgeführt wird.
  • Ist dies der Fall („J“), wird in einem Schritt S3 durch die Navigationseinrichtung 3 oder eine damit datentechnisch gekoppelte Datenverarbeitungseinrichtung ein Bedarfs-Ladezustand SoC_bedarf bestimmt wird, der einem Energiebedarf entspricht, der benötigt wird, um von dem Ladeort bis zu dem Zielort zu gelangen. Der Bedarfs-Ladezustand SoC_bedarf entspricht somit dem Differenzwert zwischen dem Ladezustand nach Beendigung des Ladevorgangs und dem Ladezustand bei Erreichen des Zielorts unter Annahme, dass die Fahrt entlang der durch die Navigationseinrichtung 3 vorliegenden Route durchgeführt wird.
  • Ist dies nicht der Fall („N“), wird in einem Schritt S4 die Geoposition des Ladeorts ermittelt, z.B. durch eine Geopositions-Bestimmungseinrichtung 4 des Elektrofahrzeugs 2 (wie z.B. einen GPS-Empfänger).
  • Folgend auf Schritt S4 wird in einem Schritt S5 überprüft, ob der Ladeort einem Wohnort des Nutzers entspricht, an dem er das Elektrofahrzeug 2 z.B. mittels einer Wallbox aufladen kann.
  • Ist dies der Fall, wird in einem Schritt S6 der für den Wohnort des Nutzers zugehörige Bedarfs-Ladezustand anhand von Historienwerten ermittelt, z.B. berechnet oder aus einer Datenbank angerufen. Der Bedarfs-Ladezustand kann beispielsweise auf einen Wert gesetzt werden, der üblicherweise in einer definierten Zeit nach Abschluss des Ladevorgangs am Wohnort für anschließende Fahrten benötigt wird.
  • Ist dies nicht der Fall, wird in einem Schritt S7 überprüft, ob der Ladeort einem Arbeitsort bzw. einem Arbeitsort des Nutzers entspricht, an dem er das Elektrofahrzeug 2 z.B. mittels einer Ladestation auf einem Parkplatz des Arbeitgebers aufladen kann.
  • Ist dies der Fall, wird in einem Schritt S8 der für den Arbeitsplatz zugehörige Bedarfs-Ladezustand SoC_bedarf anhand von Historienwerten ermittelt, z.B. berechnet oder aus einer Datenbank angerufen. Wird das Elektrofahrzeug 2 beispielsweise nach der Arbeit praktisch immer nach Hause gefahren und dort länger abgestellt, entspricht der Bedarfs-Ladezustand mit hoher Genauigkeit dem Energiebedarf für eine Fahrt vom Arbeitsort zum Wohnort.
  • Ist dies nicht der Fall, wird in einem Schritt S9 überprüft, ob der Ladeort einem Aufstellort einer öffentlichen Ladestation innerhalb eines vorgegebenen Radius um den Wohnort liegt.
  • Ist die der Fall, wird in einem Schritt S10 der für eine solche Ladestation zugehörige Bedarfs-Ladezustand SoC_bedarf anhand von Historienwerten ermittelt, z.B. berechnet oder aus einer Datenbank angerufen. Die Vorgehensweise zur Ermittlung des Bedarfs-Ladezustands SOC_bedarf ist dabei analog zu dem oben beschriebenen Schritt S6 für die Ermittlung beim Laden am Wohnort. Wird das Elektrofahrzeug 2 beispielsweise in der Regel nur zum Einkaufen in die Innenstadt bewegt und danach wieder zum in einer Vorstadt befindlichen Wohnort gefahren und dort länger abgestellt, entspricht der Bedarfs-Ladezustand mit hoher Genauigkeit dem Energiebedarf für eine Fahrt aus der Innenstadt zum Wohnort.
  • Ist dies nicht der Fall, und befindet sich der Ladeort dann mit hoher Wahrscheinlichkeit außerhalb eines Stadtgebiets („außerorts“, z.B. an einer Landstraße), wird in einem Schritt S11 auch hierfür der zugehörige Bedarfs-Ladezustand anhand von Historienwerten ermittelt, z.B. berechnet oder aus einer Datenbank angerufen.
  • Anschließend an die Schritte S3, S6, S8, S10 bzw. S11 wird in einem Schritt S12 überprüft, ob der Bedarfs-Ladezustand den hier beispielhaft gewählten vorgegebenen Ladezustands-Minimalabstand ΔSoC_min = 20 % überschreitet, also ob SoC_bedarf > 20 % gilt.
  • Ist dies der Fall, wird der Ladevollzustand SoC_voll als der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand SoC ziel bestimmt, also SoC_ziel = SoC_voll = 100 %
    Figure DE102021130669A1_0001
    gesetzt.
  • Ist dies jedoch nicht der Fall, wird der Ladevollzustand SoC_voll abzüglich des Ladezustands-Minimalabstands ΔSoC_min zuzüglich des Bedarfs-Ladezustands SoC_bedarf als der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand SoC_Ziel bestimmt, also SoC_Ziel = SoC_voll − Δ SoC_min + SoC_bedarf = 80 % + SoC_bedarf
    Figure DE102021130669A1_0002
    gesetzt. Mit Bestimmung des empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands SoC_Ziel ist dieser Verfahrensablauf beendet.
  • In einem optionalen Schritt S15 kann der aktuelle Ladezustand und optional der Ziel-Ladezustand mittels einer farbkodierten Skala, allgemein: anhand einer Markierung in einer beliebig gestalteten Skala, angezeigt werden, z.B. in einem Kombiinstrument und/oder Borddisplay des Elektrofahrzeugs 2 und/oder auf einem mobilen Nutzerendgerät, z.B. im Rahmen eines Applikationsprogramms. In einer Weiterbildung kann ein unterer SoC-Bereich (z.B. zwischen SOC 0% und SOC 20 %), in dem die Gefahr einer Tiefentladung des Antriebsenergiespeicher oder eines Liegenbleibens besteht, in Rot angezeigt wird, ein oberer SoC-Bereich (z.B. zwischen SOC 80% und SOC 100%), in dem der Antriebsenergiespeicher schneller altert, in Gelb angezeigt werden und ein mittlerer SoC-Bereich (z.B. zwischen SOC 20 % und SOC 80 %), in dem sich der Ladezustand möglichst bewegen sollte, in Grün angezeigt werden.
  • Der Ziel-Ladezustand kann in einer Weiterbildung durch Markierungen an der Skala (z.B. Pfeil-Symbole o.ä.) und/oder durch eine Anpassung des Farbcodes (Grenze zwischen „grünem Bereich“ und „gelbem Bereich“ beschreibt den Ziel-Ladezustand) dargestellt werden.
  • In der folgenden 2 wird ein Ablauf eines Verfahrens zum Laden des Antriebsenergiespeichers 1 des Elektrofahrzeugs 2 an dem aktuellen Ladeort beschrieben, das den zuvor bestimmten empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands SoC ziel verwendet.
  • In einem Schritt S16 wird der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand SoC ziel einem Nutzer zur Bestätigung als Ziel-Ladezustand für den aktuell an dem Ladeort vorzunehmenden Ladevorgang vorgelegt, also auf eine Eingabe gewartet, ob der Antriebsenergiespeicher des Elektrofahrzeugs bis zu dem empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustand aufgeladen werden soll oder nicht. Dazu kann optional SoC ziel mittels einer farbkodierten Skala angezeigt werden, z.B. in einem Kombiinstrument und/oder Borddisplay des Elektrofahrzeugs 2 und/oder auf einem mobilen Nutzerendgerät, z.B. im Rahmen eines Applikationsprogramms. Ist also in dem in 1 beschriebenen Verfahren Schritt S15 nicht durchgeführt werden, kann er vor oder mit Schritt S16 durchgeführt werden. In einer Weiterbildung kann der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand SoC ziel automatisch nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer als der Ziel-Ladezustand SoC ziel für den aktuellen Ladevorgang übernommen werden.
  • Für den Fall, dass der Nutzer seine Bestätigung gegeben hat, z.B. durch einfaches Betätigen einer entsprechenden Taste, einen Sprachbefehl, usw., wird einem Schritt S17 der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand SoC ziel für den aktuell an dem Ladeort vorzunehmenden Ladevorgang übernommen,
  • Für den Fall, dass der Nutzer seine Bestätigung nicht gegeben hat, kann er in einem Schritt S18 einen anderen Ziel-Ladezustand als den empfohlene maximale Ziel-Ladezustand SoC ziel für den aktuell an dem Ladeort vorzunehmenden Ladevorgang festlegen. Dies kann z.B. sinnvoll sein, wenn der Nutzer weiß, dass er von seinem aktuellen Ladeort zu einem anderen als seinem üblichen Zielort fahren möchte.
  • In einem Schritt S19 wird dann der Ladevorgang an dem Ladeort mit dem gewünschten Ziel-Ladezustand angefordert. Er wird beendet, wenn der aktuelle Ladezustand des Elektrofahrzeugs 2 dem Ziel-Ladezustand entspricht.
  • Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
  • Allgemein kann unter „ein“, „eine“ usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“ usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck „genau ein“ usw.
  • Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Elektrischer Antriebsenergiespeicher
    2
    Elektrofahrzeug
    3
    Navigationseinrichtung
    4
    Geopositions-Bestimmungseinrichtung
    S1-S19
    Verfahrensschritte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102021100163 A1 [0002]
    • DE 102012209645 A1 [0003]
    • DE 102014200315 A1 [0004]
    • DE 102015208758 A1 [0005]
    • US 8981717 B2 [0006]
    • US 9853470 B2 [0007]
    • EP 2628628 B1 [0008]
    • EP 2661382 B1 [0009]
    • US 2012/0112754 A1 [0010]

Claims (10)

  1. Verfahren (S1-S15) zum Bestimmen eines empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands eines elektrischen Antriebsenergiespeichers (1) eines Elektrofahrzeugs (2) nach einem Ladevorgang an einem bestimmten Ladeort, bei dem - mit dem Ladevorgang ein Bedarfs-Ladezustand bestimmt wird, um von dem Ladeort bis zu einem Zielort gelangen zu können (S3, S6, S8, S10, S11), - dann überprüft wird, ob der Bedarfs-Ladezustand einen vorgegebenen Ladezustands-Minimalabstand zu einem Ladevollzustand erreicht oder überschreitet (S12), und - falls dies der Fall ist, der Ladevollzustand als der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand festgelegt wird (S13), und - falls dies nicht der Fall ist, der Ladevollzustand abzüglich des Ladezustands-Minimalabstands zuzüglich des Bedarfs-Ladezustands als der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand festgelegt wird (S14).
  2. Verfahren (S1-S15) nach Anspruch 1, bei dem der Ladezustands-Minimalabstand zwischen 15 % und 25 % beträgt, insbesondere 20 %.
  3. Verfahren (S1-S15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Bedarfs-Ladezustand mittels einer automatisierten Routenplanung zu einem vorgegebenen Zielort bestimmt wird (S3).
  4. Verfahren (S1-S15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem dann, wenn der Zielort nicht bekannt ist, der Bedarfs-Ladezustand anhand von Erfahrungs-Verbrauchswerten für Fahrten von dem Ladeort zu Orten mit einem längeren Fahrzeughalt ermittelt wird (S6, S8, S10, S11).
  5. Verfahren (S1-S15) nach Anspruch 4, bei dem der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand abhängig davon eingestellt wird, ob der Ladeort - einem Wohnort des Nutzers (S6), - einem Arbeitsort des Nutzers (S8), - einem Aufstellort einer öffentlichen Ladestation innerhalb eines Stadtgebiets (S10) und/oder - einem Aufstellort einer öffentlichen Ladestation und außerhalb eines Stadtgebiets (S11) entspricht.
  6. Verfahren (S1-S15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der aktuelle Ladezustand mittels einer farbcodierten Skala angezeigt wird (S15), bei welcher - ein unterer Bereich des Ladezustands, bei dem die Gefahr einer Tiefentladung des Antriebsenergiespeicher oder eines Liegenbleibens besteht, in einer ersten Farbe angezeigt wird, - ein oberer Bereich des Ladezustands zwischen dem Ladevollzustand abzüglich des Ladezustands-Minimalabstands einerseits und dem Ladevollzustand andererseits in einer zweiten Farbe angezeigt wird und - ein mittlerer Bereich zwischen dem unteren Bereich und dem oberen Bereich in einer dritten Farbe angezeigt wird.
  7. Verfahren (S1-S15) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der aktuelle Ladezustand mittels einer farbcodierten Skala angezeigt wird (S15), bei welcher - ein unterer Bereich des Ladezustands, bei dem die Gefahr einer Tiefentladung des Antriebsenergiespeicher oder eines Liegenbleibens besteht, in einer ersten Farbe angezeigt wird, - ein oberer Bereich des Ladezustands zwischen dem Ladevollzustand abzüglich des empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands einerseits und dem Ladevollzustand andererseits in einer zweiten Farbe angezeigt wird und - ein mittlerer Bereich zwischen dem unteren Bereich und dem oberen Bereich in einer dritten Farbe angezeigt wird.
  8. Verfahren (S16-S19) zum Laden eines elektrischen Antriebsenergiespeichers (1) eines Elektrofahrzeugs (2) an einem Ladeort, bei dem - ein empfohlener maximaler Ziel-Ladezustand für diesen Ladeort gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche bestimmt wird, - der empfohlene maximale Ziel-Ladezustand einem Nutzer zur Bestätigung als Ziel-Ladezustand für den aktuell an dem Ladeort vorzunehmenden Ladevorgang vorgelegt wird, und - für den Fall einer Bestätigung durch den Nutzer ein Ladevorgang angefordert wird, bei dem der Antriebsenergiespeicher des Elektrofahrzeugs bis zu dem empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustand aufgeladen werden soll.
  9. Elektrofahrzeug (2), welches dazu eingerichtet ist, ein Verfahren (S1-S15, S16-S19) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
  10. Elektrofahrzeug (2) nach Anspruch 9, mindestens aufweisend - mindestens einen Hochvolt-Lithium-Ionen-Akkumulator als elektrischen Antriebsenergiespeicher (1), - eine Geopositions-Bestimmungseinrichtung (4) zum Bestimmen einer Geoposition des Elektrofahrzeugs (2) und/oder - eine Navigationseinrichtung (3) zum Ermitteln des Bedarfs-Ladezustands.
DE102021130669.8A 2021-11-23 2021-11-23 Bestimmen eines empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands eines Elektrofahrzeugs Pending DE102021130669A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021130669.8A DE102021130669A1 (de) 2021-11-23 2021-11-23 Bestimmen eines empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands eines Elektrofahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021130669.8A DE102021130669A1 (de) 2021-11-23 2021-11-23 Bestimmen eines empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands eines Elektrofahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021130669A1 true DE102021130669A1 (de) 2023-05-25

Family

ID=86227257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021130669.8A Pending DE102021130669A1 (de) 2021-11-23 2021-11-23 Bestimmen eines empfohlenen maximalen Ziel-Ladezustands eines Elektrofahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021130669A1 (de)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120112754A1 (en) 2010-11-10 2012-05-10 Denso Corporation Apparatus quantifying state-of-charge of vehicle-mounted rechargeable battery
DE102012209645A1 (de) 2012-06-08 2013-12-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung des Ladebetriebs in einem Elektro-Kraftfahrzeug
US8981717B2 (en) 2011-04-07 2015-03-17 Honda Motor Co., Ltd Electric vehicle charge control system
DE102014200315A1 (de) 2014-01-10 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Laden einer Batterie in einem Fahrzeug
DE102015208758A1 (de) 2014-05-15 2015-11-19 Ford Global Technologies, Llc Elektrofahrzeugbetrieb zum verwalten der akkumulatorkapazität
US9853470B2 (en) 2014-12-25 2017-12-26 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Charge amount display apparatus of an electric vehicle including a charge limit value
EP2661382B1 (de) 2011-01-06 2019-04-10 Ford Global Technologies, LLC Informationsanzeigesystem und -verfahren
EP2628628B1 (de) 2010-10-14 2020-03-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Anzeigesystem für elektrisch angetriebene fahrzeuge und elektrisch angetriebene fahrzeuge mit diesem anzeigesystem
DE102021100163A1 (de) 2020-01-13 2021-07-15 Ford Global Technologies, Llc Intelligentes fahrzeugbatterieladen für batterien mit hoher kapazität

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2628628B1 (de) 2010-10-14 2020-03-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Anzeigesystem für elektrisch angetriebene fahrzeuge und elektrisch angetriebene fahrzeuge mit diesem anzeigesystem
US20120112754A1 (en) 2010-11-10 2012-05-10 Denso Corporation Apparatus quantifying state-of-charge of vehicle-mounted rechargeable battery
EP2661382B1 (de) 2011-01-06 2019-04-10 Ford Global Technologies, LLC Informationsanzeigesystem und -verfahren
US8981717B2 (en) 2011-04-07 2015-03-17 Honda Motor Co., Ltd Electric vehicle charge control system
DE102012209645A1 (de) 2012-06-08 2013-12-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung des Ladebetriebs in einem Elektro-Kraftfahrzeug
DE102014200315A1 (de) 2014-01-10 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Laden einer Batterie in einem Fahrzeug
DE102015208758A1 (de) 2014-05-15 2015-11-19 Ford Global Technologies, Llc Elektrofahrzeugbetrieb zum verwalten der akkumulatorkapazität
US9853470B2 (en) 2014-12-25 2017-12-26 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Charge amount display apparatus of an electric vehicle including a charge limit value
DE102021100163A1 (de) 2020-01-13 2021-07-15 Ford Global Technologies, Llc Intelligentes fahrzeugbatterieladen für batterien mit hoher kapazität

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112011100624B4 (de) Energieversorgungssteuervorrichtung und Informationsbereitstellungsvorrichtung
DE102010039075A1 (de) Ausgabevorrichtung und -System für Informationen über eine elektrische Energiemenge
DE102013215012B4 (de) Verfahren zum Wählen von Betriebsmodi für ein Hybridfahrzeug
EP3034371B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum prognostizieren einer reichweite eines fahrzeugs mit zumindest teilweise elektrischem antrieb
DE102016217087B4 (de) Lade-Fahr-Assistent für Elektrofahrzeuge und Elektrofahrzeug
DE102018219161A1 (de) Ermittlung eines ladevorgangs für energiespeichermittel eines fahrzeugs
DE102017122129A1 (de) Adaptives System und Verfahren zur Optimierung von Plug-in-Fahrzeugflotten
DE102021100163A1 (de) Intelligentes fahrzeugbatterieladen für batterien mit hoher kapazität
DE102012210698A1 (de) Verfahren zum Durchführen eines Energiemanagements eines Fahrzeuges
WO2016015990A1 (de) Laden an ladestationen zur reichweitenverlängerung
DE10302504A1 (de) Verfahren zum Ermitteln der Reichweite eines Elektrofahrzeuges
DE102010003760A1 (de) Verfahren sowie Einrichtung für ein Reichweitenmanagement eines Fahrzeugs mit elektromotorischem Antrieb
DE112010005920T5 (de) Ladesteuervorrichtung
EP2734811A1 (de) Verfahren zum unterstützen einer person beim planen einer fahrt mit einem elektrofahrzeug und kraftfahrzeug mit einer navigationseinrichtung
DE102010003762A1 (de) Verfahren sowie Einrichtung für ein Reichweitenmanagement eines Fahrzeugs mit elektromotorischem Antrieb
DE102014102819A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs
DE102014204308A1 (de) Reichweitenschätzung für Elektrofahrzeuge
WO2015104207A1 (de) Verfahren zum laden einer batterie in einem fahrzeug
DE102011102766A1 (de) Hybridfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben einer Einrichtung zum Aufladen einer Batterie in einem Hybridfahrzeug
EP3473490A1 (de) Verfahren zum betrieb eines kraftfahrzeugs und kraftfahrzeug
EP3679325A1 (de) Verfahren, vorrichtung, computerprogramm und computerprogrammprodukt zur routenplanung für ein fahrzeug
DE102011075872A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen von Ladevorgängen
DE102022205101A1 (de) Automatisierter Ladevorgang für ein Kraftfahrzeug
EP2559128B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ermitteln einer überschüssigen energiemenge eines elektrischen energiespeichers eines fahrzeugs
DE102014001300A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs in einem Kraftfahrzeug und zugehöriges Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified