DE102022002993A1 - Energy management process and energy management system for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Energiemanagement-Verfahren für ein Fahrzeug, wobei eine Anzahl elektrischer Verbraucher (8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m) und/oder eine Anzahl von Gruppen elektrischer Verbraucher (8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m) jeweils mittels zumindest eines Halbleiterschalters (7.1 bis 7.n) mit einem Bordnetz des Fahrzeugs koppelbar sind. In den Halbleiterschaltern (7.1 bis 7.n) werden elektrische Ströme erfasst und eine Energieverteilung aus dem Bordnetz des Fahrzeugs an die Anzahl elektrischer Verbraucher (8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m) und/oder die Anzahl von Gruppen elektrischer Verbraucher (8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m) wird in einer modellbasierten Ansteuerung der Halbleiterschalter (7.1 bis 7.n) in Abhängigkeit der erfassten elektrischen Ströme durchgeführt.Die Erfindung betrifft weiterhin ein Energiemanagement-System (1) für ein Fahrzeug.The invention relates to an energy management method for a vehicle, wherein a number of electrical consumers (8.1 to 8.m, n.1 to n.m) and/or a number of groups of electrical consumers (8.1 to 8.m, n.1 to n.m ) can each be coupled to an on-board electrical system of the vehicle by means of at least one semiconductor switch (7.1 to 7.n). Electrical currents are recorded in the semiconductor switches (7.1 to 7.n) and energy is distributed from the vehicle's on-board network to the number of electrical consumers (8.1 to 8.m, n.1 to n.m) and/or the number of groups of electrical consumers ( 8.1 to 8.m, n.1 to n.m) is carried out in a model-based control of the semiconductor switches (7.1 to 7.n) depending on the detected electrical currents. The invention further relates to an energy management system (1) for a vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Energiemanagement-Verfahren für ein Fahrzeug.The invention relates to an energy management method for a vehicle.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Energiemanagement-System für ein Fahrzeug.The invention further relates to an energy management system for a vehicle.
In der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Energiemanagement-Verfahren und ein neuartiges Energiemanagement-System für ein Fahrzeug anzugeben.The invention is based on the object of specifying a novel energy management method and a novel energy management system for a vehicle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Energiemanagement-Verfahren, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und durch ein Energiemanagement-System, welches die im Anspruch 6 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention by an energy management method which has the features specified in
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
In einem Energiemanagement-Verfahren für ein Fahrzeug, bei dem erfindungsgemäß eine Anzahl elektrischer Verbraucher und/oder eine Anzahl von Gruppen elektrischer Verbraucher jeweils mittels zumindest eines Halbleiterschalters mit einem Bordnetz des Fahrzeugs koppelbar sind, werden in den Halbleiterschaltern elektrische Ströme erfasst und eine Energieverteilung aus dem Bordnetz des Fahrzeugs an die Anzahl elektrischer Verbraucher und/oder die Anzahl von Gruppen elektrischer Verbraucher wird in einer modellbasierten Ansteuerung der Halbleiterschalter in Abhängigkeit der erfassten elektrischen Ströme durchgeführt.In an energy management method for a vehicle, in which, according to the invention, a number of electrical consumers and/or a number of groups of electrical consumers can each be coupled to an on-board electrical system of the vehicle by means of at least one semiconductor switch, electrical currents are detected in the semiconductor switches and an energy distribution from the The vehicle's on-board network to the number of electrical consumers and/or the number of groups of electrical consumers is carried out in a model-based control of the semiconductor switches depending on the detected electrical currents.
Mittels des Energiemanagement-Verfahrens kann aufgrund der Erfassung der elektrischen Ströme in den Halbleiterschaltern ein hoher Detailgrad vorliegender Energieverbräuche für elektrische Verbraucher in einem Fahrzeug realisiert werden. Dies ermöglicht in einfacher und effizienter Weise eine Ableitung von Maßnahmen zu einer intelligenten Energieverteilung sowie zur Einsparung von elektrischer Energie im entsprechenden Fahrzeug. Weiterhin ermöglicht die Stromerfassung über die Halbleiterschalter, dass zu jedem beliebigen Zeitpunkt ein Stromverbrauch des Fahrzeugs in einer feinen Granularität bestimmt werden kann. Somit ermöglicht das Energiemanagement-Verfahren eine Erhöhung einer Transparenz über einen Energieverbrauch und Energieeinsparpotenziale in einem Fahrzeug.By means of the energy management method, a high level of detail of existing energy consumption for electrical consumers in a vehicle can be realized due to the detection of the electrical currents in the semiconductor switches. This makes it possible to derive measures for intelligent energy distribution and to save electrical energy in the corresponding vehicle in a simple and efficient manner. Furthermore, the current detection via the semiconductor switches enables the vehicle's power consumption to be determined at a fine granularity at any time. The energy management process thus enables an increase in transparency about energy consumption and energy saving potential in a vehicle.
Dabei ist beispielsweise vorgesehen, dass anstatt einer Schmelzsicherung ein Halbleiterschalter, auch als Halbleitersicherung bezeichnet, zumindest einem elektrischen Verbraucher oder zumindest einer Gruppe von elektrischen Verbrauchern in einem Fahrzeug als Überstromschutzeinrichtung vorgeschaltet ist. Dabei ist es beispielsweise möglich, mittels eines Nebenwiderstands, auch als Shunt bezeichnet, an dem Halbleiterschalter einen durch den zumindest einen dahinterliegenden Verbraucher und/oder durch die zumindest eine dahinterliegende Gruppe von Verbrauchern fließenden elektrischen Strom zu messen. Ein Wert des gemessenen Stroms kann dabei an einer Datenschnittstelle des entsprechenden Halbleiterschalters bereitgestellt werden.It is provided, for example, that instead of a fuse, a semiconductor switch, also referred to as a semiconductor fuse, is connected upstream of at least one electrical consumer or at least a group of electrical consumers in a vehicle as an overcurrent protection device. It is possible, for example, to use a shunt resistor, also referred to as a shunt, to measure an electrical current flowing through the at least one consumer behind it and/or through the at least one group of consumers behind it on the semiconductor switch. A value of the gem This current can be provided at a data interface of the corresponding semiconductor switch.
In einer möglichen Ausgestaltung des Energiemanagement-Verfahrens basiert die modellbasierte Ansteuerung auf einem Modell, welches auf eine Optimierung einer Energieeffizienz einer Gesamtheit aller elektrischen Verbraucher und/oder Gruppen von elektrischen Verbrauchern des Fahrzeugs ausgelegt ist. Dies ermöglicht in einfacher und zuverlässiger Weise eine Optimierung der Energieversorgung aller elektrischen Verbraucher eines Fahrzeugs.In a possible embodiment of the energy management method, the model-based control is based on a model which is designed to optimize the energy efficiency of all electrical consumers and/or groups of electrical consumers of the vehicle. This enables the energy supply of all electrical consumers in a vehicle to be optimized in a simple and reliable manner.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Energiemanagement-Verfahrens werden bzw. wird mittels der modellbasierten Ansteuerung der Halbleiterschalter eine Anzahl jeweiliger elektrischer Verbraucher und/oder eine Anzahl von Gruppen elektrischer Verbraucher aktiviert und/oder deaktiviert und/oder ein maximaler in eine Anzahl jeweiliger elektrischer Verbraucher und/oder eine Anzahl von Gruppen elektrischer Verbraucher geführter elektrischer Strom geregelt und/oder begrenzt. Dies ermöglicht eine einfach durchführbare und effiziente Optimierung der Energieeffizienz der elektrischen Verbraucher des Fahrzeugs. Beispielsweise können mittels einer Steuervorrichtung, welche beispielsweise eine Mikrocontroller-Recheneinheit ist oder umfasst, die Halbleiterschalter zu- und abgeschaltet werden, um den zumindest einen dahinterliegenden Verbraucher stromlos zu schalten. In einem Überlastfall kann dieser Mechanismus beispielsweise automatisch ausgelöst werden. Es ist jedoch auch möglich, dass der Mechanismus manuell und örtlich entfernt über eine entsprechende Datenschnittstelle angesteuert wird. Somit können Ruhe- und Stand-by-Ströme verhindert werden, was zu einer Energieeinsparung führt.In a further possible embodiment of the energy management method, a number of respective electrical consumers and/or a number of groups of electrical consumers are activated and/or deactivated by means of the model-based control of the semiconductor switches and/or a maximum of a number of respective electrical consumers and /or electrical current carried by a number of groups of electrical consumers is regulated and/or limited. This enables easy and efficient optimization of the energy efficiency of the vehicle's electrical consumers. For example, by means of a control device, which is or comprises, for example, a microcontroller computing unit, the semiconductor switches can be switched on and off in order to de-energize the at least one consumer behind it. In the event of an overload, for example, this mechanism can be triggered automatically. However, it is also possible for the mechanism to be controlled manually and remotely via a corresponding data interface. This means that quiescent and standby currents can be prevented, which leads to energy savings.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Energiemanagement-Verfahrens wird die modellbasierte Ansteuerung zusätzlich in Abhängigkeit von auf einem Datenbus des Fahrzeugs vorhandenen Informationen durchgeführt. Hierdurch kann eine weitere Steigerung der Energieeffizienz der elektrischen Verbraucher des Fahrzeugs erzielt werden.In a further possible embodiment of the energy management method, the model-based control is additionally carried out depending on information available on a data bus of the vehicle. This allows a further increase in the energy efficiency of the vehicle's electrical consumers to be achieved.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Energiemanagement-Verfahrens werden als Informationen des Datenbusses das Fahrzeug und/oder eine Umgebung des Fahrzeugs betreffende Daten verwendet. Somit kann ein Betrieb der elektrischen Verbraucher an einen jeweiligen Fahrzeugzustand und/oder Umgebungsbedingungen angepasst werden. Dies ermöglicht, dass Einschränkungen im Betrieb der elektrischen Verbraucher zur Steigerung der Energieeffizienz beispielsweise einen Fahrbetrieb des Fahrzeugs und/oder Komfortfunktionen für einen Fahrzeuginsassen nicht oder zumindest nur minimal beeinträchtigen.In a further possible embodiment of the energy management method, data relating to the vehicle and/or an environment of the vehicle is used as information on the data bus. Operation of the electrical consumers can thus be adapted to a respective vehicle condition and/or environmental conditions. This makes it possible for restrictions in the operation of the electrical consumers to increase energy efficiency, for example, not to affect, or at least only minimally affect, driving operation of the vehicle and/or comfort functions for a vehicle occupant.
In dem Energiemanagement-System für ein Fahrzeug sind bzw. ist erfindungsgemäß eine Anzahl elektrischer Verbraucher und/oder eine Anzahl von Gruppen elektrischer Verbraucher jeweils mittels zumindest eines Halbleiterschalters mit einem Bordnetz des Fahrzeugs koppelbar. Es ist zumindest eine Erfassungsvorrichtung vorgesehen, welche zur Erfassung von in den Halbleiterschaltern fließenden elektrischen Strömen ausgebildet ist. Weiterhin ist zumindest eine mit der zumindest einen Erfassungsvorrichtung gekoppelte Steuervorrichtung vorgesehen, welche zu einer Energieverteilung aus dem Bordnetz des Fahrzeugs an die Anzahl elektrischer Verbraucher und/oder die Anzahl von Gruppen elektrischer Verbraucher mittels einer modellbasierten Ansteuerung der Halbleiterschalter in Abhängigkeit der erfassten elektrischen Ströme ausgebildet ist.In the energy management system for a vehicle, according to the invention, a number of electrical consumers and/or a number of groups of electrical consumers can each be coupled to an on-board electrical system of the vehicle by means of at least one semiconductor switch. At least one detection device is provided, which is designed to detect electrical currents flowing in the semiconductor switches. Furthermore, at least one control device coupled to the at least one detection device is provided, which is designed to distribute energy from the vehicle's on-board electrical system to the number of electrical consumers and/or the number of groups of electrical consumers by means of a model-based control of the semiconductor switches depending on the detected electrical currents .
Mittels des Energiemanagement-Systems kann aufgrund der Erfassung der elektrischen Ströme in den Halbleiterschaltern ein hoher Detailgrad vorliegender Energieverbräuche für elektrische Verbraucher in einem Fahrzeug realisiert werden. Dies ermöglicht in einfacher und effizienter Weise eine Ableitung von Maßnahmen zu einer intelligenten Energieverteilung sowie zur Einsparung von elektrischer Energie im entsprechenden Fahrzeug. Weiterhin ermöglicht die Stromerfassung über die Halbleiterschalter, so dass zu jedem beliebigen Zeitpunkt ein Stromverbrauch des Fahrzeugs in einer feinen Granularität bestimmt werden kann. Somit ermöglicht das Energiemanagement-Verfahren eine Erhöhung einer Transparenz über einen Energieverbrauch und Energieeinsparpotenziale in einem Fahrzeug.By means of the energy management system, a high level of detail of existing energy consumption for electrical consumers in a vehicle can be realized due to the detection of the electrical currents in the semiconductor switches. This makes it possible to derive measures for intelligent energy distribution and to save electrical energy in the corresponding vehicle in a simple and efficient manner. Furthermore, current detection via the semiconductor switches makes it possible to determine the vehicle's power consumption at a fine granularity at any time. The energy management process thus enables an increase in transparency about energy consumption and energy saving potential in a vehicle.
Dabei ist beispielsweise vorgesehen, dass anstatt einer Schmelzsicherung ein Halbleiterschalter zumindest einem elektrischen Verbraucher oder zumindest einer Gruppe von elektrischen Verbrauchern in einem Fahrzeug als Überstromschutzeinrichtung vorgeschaltet ist. Dabei ist es beispielsweise möglich, mittels eines Nebenwiderstands, auch als Shunt bezeichnet, an dem Halbleiterschalter einen durch den zumindest einem dahinterliegenden Verbraucher und/oder durch die zumindest eine dahinterliegende Gruppe von Verbrauchern fließenden elektrischen Strom zu messen. Ein Wert des gemessenen Stroms kann dabei an einer Datenschnittstelle des entsprechenden Halbleiterschalters bereitgestellt werden.It is provided, for example, that instead of a fuse, a semiconductor switch is connected upstream of at least one electrical consumer or at least a group of electrical consumers in a vehicle as an overcurrent protection device. It is possible, for example, to use a shunt resistor, also referred to as a shunt, to measure an electrical current flowing through the at least one consumer behind it and/or through the at least one group of consumers behind it on the semiconductor switch. A value of the measured current can be provided at a data interface of the corresponding semiconductor switch.
In einer möglichen Ausgestaltung des Energiemanagement-Systems basiert die modellbasierte Ansteuerung auf einem Modell, welches auf eine Optimierung einer Energieeffizienz einer Gesamtheit aller elektrischen Verbraucher und/oder Gruppen von elektrischen Verbrauchern des Fahrzeugs ausgelegt ist. Dies ermöglicht in einfacher und zuverlässiger Weise eine Optimierung der Energieversorgung aller elektrischen Verbraucher eines Fahrzeugs.In a possible embodiment of the energy management system, the model-based control is based on a model that aims to optimize the energy efficiency of an entire unit of all electrical consumers and/or groups of electrical consumers of the vehicle. This enables the energy supply of all electrical consumers in a vehicle to be optimized in a simple and reliable manner.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Energiemanagement-System sind mittels der Steuervorrichtung, welche beispielsweise eine Mikrocontroller-Recheneinheit ist oder umfasst, die Halbleiterschalter zu- und abschaltbar, um den zumindest einen dahinterliegenden Verbraucher stromlos zu schalten. In einem Überlastfall kann dieser Mechanismus beispielsweise automatisch ausgelöst werden. Es ist jedoch auch möglich, dass der Mechanismus manuell und örtlich entfernt über eine entsprechende Datenschnittstelle angesteuert wird. Somit können Ruhe- und Stand-by-Ströme verhindert werden, was zu einer Energieeinsparung führt.In a further possible embodiment of the energy management system, the semiconductor switches can be switched on and off by means of the control device, which is or comprises, for example, a microcontroller computing unit, in order to de-energize the at least one consumer behind it. In the event of an overload, for example, this mechanism can be triggered automatically. However, it is also possible for the mechanism to be controlled manually and remotely via a corresponding data interface. This means that quiescent and standby currents can be prevented, which leads to energy savings.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Energiemanagement-Systems ist die Steuervorrichtung ausgebildet, die modellbasierte Ansteuerung zusätzlich in Abhängigkeit von auf einem Datenbus des Fahrzeugs vorhandenen Informationen durchzuführen. Hierdurch kann eine weitere Steigerung der Energieeffizienz der elektrischen Verbraucher des Fahrzeugs erzielt werden.In a further possible embodiment of the energy management system, the control device is designed to additionally carry out the model-based control depending on information available on a data bus of the vehicle. This allows a further increase in the energy efficiency of the vehicle's electrical consumers to be achieved.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing.
Dabei zeigt:
-
1 schematisch ein Blockschaltbild eines Energiemanagement-Systems eines Fahrzeugs.
-
1 schematically a block diagram of a vehicle's energy management system.
In der einzigen
Das Energiemanagement-System 1 weist eine Steuervorrichtung 2 mit einer Mikrocontroller-Recheneinheit 3 und einer Erfassungsvorrichtung 4 auf. Weiterhin weist das Energiemanagement-System 1 ein Modell 5, eine Spanungsquelle 6, eine Anzahl von Halbleiterschaltern 7.1 bis 7.n und eine Anzahl von elektrischen Verbrauchern 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m auf.The
Das Modell 5 ist als intelligentes Energiemanagement-Modell ausgebildet, welches auf eine Optimierung einer Energieeffizienz einer Gesamtheit aller elektrischen Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m und/oder Gruppen der elektrischen Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m des Fahrzeugs ausgelegt ist.The
Die elektrischen Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m oder Gruppen von elektrischen Verbrauchern 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m sind jeweils mittels zumindest eines Halbleiterschalters 7.1 bis 7.n mit der Spannungsquelle 6 koppelbar, wobei die Spannungsquelle 6 in einem Bordnetz des Fahrzeugs integriert ist.The electrical consumers 8.1 to 8.m, n.1 to n.m or groups of electrical consumers 8.1 to 8.m, n.1 to n.m can each be coupled to the
Zur Optimierung der Energieeffizienz werden mittels der Erfassungsvorrichtung 4 in den Halbleiterschaltern 7.1 bis 7.n elektrische Ströme erfasst und der Mikrocontroller-Recheneinheit 3 zugeführt. Beispielsweise wird mittels eines Nebenwiderstands an dem entsprechenden Halbleiterschalter 7.1 bis 7.n ein durch den zumindest einen dahinterliegenden Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m und/oder durch die zumindest eine dahinterliegende Gruppe von Verbrauchern 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m fließender elektrischer Strom gemessen. Ein Wert des gemessenen Stroms kann dabei an einer Datenschnittstelle des entsprechenden Halbleiterschalters 7.1 bis 7.n bereitgestellt werden.To optimize energy efficiency, electrical currents are detected in the semiconductor switches 7.1 to 7.n by means of the
Weiterhin werden der Mikrocontroller-Recheneinheit 3 auf einem Datenbus 9 des Fahrzeugs vorhandenen Informationen I zugeführt, wobei die Mikrocontroller-Recheneinheit 3 auf Basis der erfassten elektrischen Ströme und der Informationen I unter Anwendung des Modells 5 eine Energieverteilung aus dem Bordnetz des Fahrzeugs an die Anzahl elektrischer Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m und/oder die Anzahl von Gruppen elektrischer Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m durch entsprechende Ansteuerung der Halbleiterschalter 7.1 bis 7.n durchführt. Die Informationen I des Datenbusses 9 umfassen dabei das Fahrzeug und/oder eine Umgebung des Fahrzeugs betreffende Daten.Furthermore, the
Beispielsweise werden in der Steuervorrichtung 2 und/mit der Mikrocontroller-Recheneinheit 3 die elektrischen Ströme der Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m und/oder Anzahl von Gruppen elektrischer Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m zusammengeführt und gegebenenfalls vorverarbeitet. Ein solche Datenvorverarbeitung kann ein Glätten, eine Ausreißer-Bereinigung, eine Skalierung etc. beinhalten. Die vorverarbeiteten Daten können beispielsweise an einer zentralen Schnittstelle, auch als Interface bezeichnet, bereitgestellt werden. Diese Schnittstelle kann dabei bidirektional ausgeführt sein. Das bedeutet, es können nicht nur Stromverbrauchswerte in Echtzeit bereitgestellt werden, sondern es können auch Schalt- und Steuerbefehle aus berechtigen anderen Softwarekomponenten empfangen werden, so dass ein Ein- und Ausschalten der Halbleiterschalter 7.1 bis 7.n auch extern erfolgen kann. Die Mikrocontroller-Recheneinheit 3 trifft dabei keine eigenständigen Entscheidungen.For example, the electrical currents of the consumers 8.1 to 8.m, n.1 to nm and/or the number of groups of electrical consumers 8.1 to 8.m, n.1 to nm are brought together in the
Die Intelligenz wird dabei beispielsweise in zumindest einer vorgelagerten Softwarekomponente abgebildet, welche lesenden und schreibenden Zugriff auf das Interface der Mikrocontroller-Recheneinheit 3 besitzt. Diese Softwarekomponente ist beispielsweise in dem Modell 5 realisiert, welches Eingangsgrößen aus dem Fahrzeug empfangen und verarbeiten kann. So ist das Modell 5 beispielsweise ausgebildet, einen Zustand des Fahrzeugs und dessen Umgebung sowie eine aktuelle Konfiguration des Fahrzeugs zu erfassen und basierend darauf Entscheidungen zum Energiesparen zu treffen. Es besteht dabei beispielsweise die Annahme, dass mit einem Abschalten eines Verbrauchers 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m und/oder einer Anzahl von Gruppen elektrischer Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m mittels eines Halbleiterschalters 7.1 bis 7.n eine Energieeinsparung im Bordnetz des Fahrzeugs erzielt werden kann.The intelligence is represented, for example, in at least one upstream software component, which has read and write access to the interface of the
Die modellbasierte Ansteuerung der Halbleiterschalter 7.1 bis 7.n wird dabei beispielsweise derart durchgeführt, dass eine Optimierung der Energieeffizienz der Gesamtheit aller elektrischen Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m und/oder Gruppen von elektrischen Verbrauchern 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m des Fahrzeugs erzielt wird.The model-based control of the semiconductor switches 7.1 to 7.n is carried out, for example, in such a way that the energy efficiency of the entirety of all electrical consumers 8.1 to 8.m, n.1 to n.m and/or groups of electrical consumers 8.1 to 8.m, n.1 to n.m of the vehicle is achieved.
In dieser Ansteuerung wird die jeweilige Anzahl elektrischer Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m und/oder die Anzahl jeweiliger Gruppen von elektrischen Verbrauchern 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m aktiviert und/oder deaktiviert. Alternativ oder zusätzlich wird ein maximaler in eine Anzahl jeweiliger elektrischer Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m und/oder eine Anzahl von Gruppen elektrischer Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m geführter elektrischer Strom geregelt und/oder begrenzt.In this control, the respective number of electrical consumers 8.1 to 8.m, n.1 to n.m and/or the number of respective groups of electrical consumers 8.1 to 8.m, n.1 to n.m are activated and/or deactivated. Alternatively or additionally, a maximum electrical current carried in a number of respective electrical consumers 8.1 to 8.m, n.1 to n.m and/or a number of groups of electrical consumers 8.1 to 8.m, n.1 to n.m is regulated and/or limited.
Erfasst das Modell 5 beispielsweise einen speziellen Zustand des Fahrzeugs, vergleicht es diesen mit einem in der Softwarekomponente hinterlegten Regelwerk sowie mit dem aktuellen elektrischen Strom aller Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m und/oder Anzahl jeweiliger Gruppen von elektrischen Verbrauchern 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m und trifft auf Basis dessen eine Entscheidung zu einem Zu- oder Abschalten eines Verbrauchers 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m und/oder einer Gruppe von elektrischen Verbrauchern 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m. In einem solchen Regelwerk sind beispielsweise sowohl Optimierungslogiken zum Energiesparen als auch Parameter zu einer Wahrung einer funktionalen Sicherheit des Fahrzeugs berücksichtigt. Diese Beurteilung sowie ein Vergleich zwischen Umweltbedingungen und einer Fahrzeugkonfiguration geschieht iterativ in sehr hoher Frequenz, so dass das System weitestgehend unbemerkt im Hintergrund arbeitet.For example, if the
Im Folgenden werden zwei mögliche Beispiele einer Anwendung des Energiemanagement-Systems 1 beschrieben:
- In einem ersten Beispiel befinden sich bei einer Fahrt eines Fahrzeugs keine Passagiere auf einer Rücksitzbank desselben. Dieser Zustand kann durch eine entsprechende optische und/oder taktile Sensorik im Fahrzeug erfasst werden. Das intelligente
Modell 5 verarbeitet diesen Zustand und kann so elektrische Grundlasten im Bordnetz des Fahrzeugs, welche ausschließlich durch für Passagiere in einem Fond des Fahrzeugs wahrnehmbare Komfortfunktionen hervorgerufen werden, auf 0 Ampere herabsenken. Solche Funktionen sind beispielsweise Displays oder Sitzsteuergeräte. Sollte beispielsweise ein Passagier im Fond des Fahrzeugs zusteigen und so eine exogene Zustandsänderung des Fahrzeugs hervorrufen, können durch das mittels des Energiemanagement-Systems 1 ausgeführte beschriebene Verfahren entsprechende Zuschaltmaßnahmen unter Wahrung kürzester Aufstartzeiten eingeleitet werden, so dass alle Komfortfunktionen auf der Rücksitzbank wieder zur Verfügung stehen, ohne dass Fahrzeuginsassen Notiz davon nehmen.
- In a first example, when a vehicle is traveling, there are no passengers in the back seat of the vehicle. This condition can be detected by appropriate optical and/or tactile sensors in the vehicle. The
intelligent Model 5 processes this condition and can thus reduce basic electrical loads in the vehicle's electrical system, which are only caused by comfort functions that are noticeable to passengers in the rear of the vehicle, to 0 amperes. Such functions include, for example, displays or seat control devices. If, for example, a passenger gets into the rear of the vehicle and thus causes an exogenous change in the state of the vehicle, appropriate switching measures can be initiated using the described method carried out by means of theenergy management system 1, while maintaining the shortest start-up times, so that all comfort functions on the back seat are available again without the vehicle occupants noticing it.
In einem weiteren Beispiel liegt der Fokus auf einer Einsparung von Ruhe- oder Stand-by-Strömen. Hierbei ist es beispielsweise möglich, ein Anhänger-Steuergerät vom Bordnetz des Fahrzeugs zu trennen, wenn - wie in den meisten Fällen üblich - kein Anhänger am Fahrzeug erkannt wird. Gleiches gilt für ein so genanntes Ambientelicht-Steuergerät. Auch dieses kann dann, wenn es nicht benötigt wird, deaktiviert werden. Somit kann, im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, ein dauerhafter Energieverbrauch des Ambientelicht-Steuergeräts oder ähnlicher Steuergeräte vermieden werden, wenn diese eigentlich nicht benötigt werden.In another example, the focus is on saving idle or standby currents. For example, it is possible to disconnect a trailer control unit from the vehicle's electrical system if - as is usual in most cases - no trailer is detected on the vehicle. The same applies to a so-called ambient lighting control device. This can also be deactivated if it is not needed. Thus, in contrast to solutions known from the prior art, permanent energy consumption of the ambient lighting control device or similar control devices can be avoided if they are not actually needed.
Somit können mittels des Energiemanagement-Systems 1 elektrische Verbraucher 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m und/oder Gruppen von elektrischen Verbrauchern 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m auf dynamische Art und Weise zu- und abgeschaltet werden und dadurch ein elektrischer Energieverbrauch minimiert werden.Thus, by means of the
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Energiemanagement-SystemEnergy management system
- 22
- SteuervorrichtungControl device
- 33
- Mikrocontroller-RecheneinheitMicrocontroller computing unit
- 44
- ErfassungsvorrichtungDetection device
- 55
- ModellModel
- 66
- Spannungsquellevoltage source
- 7.1 bis 7.n7.1 to 7.n
- HalbleiterschalterSemiconductor switch
- 8.1 bis 8.m, n.1 bis n.m8.1 to 8.m, n.1 to n.m
- Verbraucherconsumer
- 99
- Datenbus Data bus
- II
- Informationinformation
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010002914 A1 [0003]DE 102010002914 A1 [0003]
Claims (8)
Priority Applications (1)
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DE102022002993.6A DE102022002993A1 (en) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | Energy management process and energy management system for a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102022002993.6A DE102022002993A1 (en) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | Energy management process and energy management system for a vehicle |
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Family
ID=89808909
Family Applications (1)
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DE102022002993.6A Granted DE102022002993A1 (en) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | Energy management process and energy management system for a vehicle |
Country Status (1)
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
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DE102014222878A1 (en) | 2014-11-10 | 2016-05-12 | Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh | Automotive supply network |
DE102016121447B4 (en) | 2016-11-09 | 2023-02-02 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Device and method for protecting an on-board network component of a vehicle on-board network |
-
2022
- 2022-08-16 DE DE102022002993.6A patent/DE102022002993A1/en active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102016121447B4 (en) | 2016-11-09 | 2023-02-02 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Device and method for protecting an on-board network component of a vehicle on-board network |
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