DE102022212699A1 - Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebssystem - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebssystem (2), wobei das elektrische Antriebssystem (2) eine elektrische Maschine (3) und eine Traktionsbatterie (4) aufweist, die derart zusammenwirken, dass in einem motorischen Betrieb der elektrischen Maschine (3) die Traktionsbatterie (4) entladen und in einem generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine (3) die Traktionsbatterie (4) aufgeladen wird, wobei das Fahrzeug ferner elektrische Nebenaggregate (7, 8, 9) aufweist, die im Betrieb elektrische Energie verbrauchen, wobei dann, wenn das Fahrzeug entlang eines Fahrtstreckenabschnitts betrieben wird, in dem durch Rekuperieren elektrische Energie gewonnen wird, ein möglichst großer Anteil der durch die Rekuperation gewonnenen elektrischen Energie in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat (7, 8, 9) unter Einhaltung seiner zulässigen Betriebsgrenzen genutzt wird, wobei nur derjenige überschüssige Anteil der durch die Rekuperation gewonnen elektrischen Energie, der in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat (7, 8, 9) nicht genutzt werden kann, zum Laden der Traktionsbatterie (4) genutzt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebssystem.
  • Ein elektrisches Antriebssystem eines Fahrzeugs umfasst eine elektrische Maschine und eine Traktionsbatterie. In der Traktionsbatterie wird elektrische Energie bereitgehalten, damit die elektrische Maschine an einem Abtrieb des Fahrzeugs Antriebsmoment bereitstellen kann. In einem motorischen Betrieb der elektrischen Maschine wird die Traktionsbatterie durch die elektrische Maschine entladen. In einem generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine wird die Traktionsbatterie durch die elektrische Maschine aufgeladen. Beim Rekuperieren wird die elektrische Maschine generatorisch betrieben.
  • Ein Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem verfügt ferner über elektrische Nebenaggregate. Zu den elektrischen Nebenaggregaten zählt zum Beispiel mindestens eine Heiz- und/oder eine Kühleinrichtung, um zum Beispiel einen Fahrgastraum des Fahrzeugs und/oder eine Batterie wie z.B. eine Hochvoltbatterie oder auch eine Niedervoltbatterie und/oder einen Gleichrichter zum Laden einer Batterie und/oder eine als Antriebsaggregat dienende elektrische Maschine und/oder einen Inverter zum Betreiben einer elektrischen Maschine zu temperieren.
  • Ferner zählen zu den elektrischen Nebenaggregaten insbesondere eines Lastkraftwagens auch eine Drucklufterzeugungseinrichtung, um zum Beispiel ein Druckluftreservoir einer Druckluftbremse mit Druckluft zu befüllen.
  • Als weiteres elektrisches Nebenaggregat verfügt ein Fahrzeug über eine Bordnetzbatterie, die der Bereitstellung einer Bordnetzspannung dient. Im Gegensatz zu einer Traktionsbatterie ist eine Bordnetzbatterie keine Hochvolt-Batterie, sondern vielmehr eine Niedervolt-Batterie.
  • DE 10 2020 106 320 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems eines als Anhängefahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs. Es ist offenbart, dass in einem Rekuperationsbetrieb des elektrischen Antriebssystems des Anhängefahrzeugs in einem Generatorbetrieb der elektrischen Maschine aus Bremsenergie gewonnene elektrische Energie primär genutzt wird, um den elektrischen Energiespeicher zu laden.
  • Dann, wenn beim Rekuperieren primär eine Traktionsbatterie geladen wird, entstehen aufgrund des Innenwiderstands der Traktionsbatterie beim Laden und anschließenden Entladen derselben Verluste. Hierdurch wird der Wirkungsgrad beschränkt. Es besteht Bedarf daran, ein Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem mit einem höheren Wirkungsgrad zu betreiben.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein entsprechendes Verfahren sowie Steuergerät bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebssystem gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Steuergerät gemäß Patentanspruch 6 gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird dann, wenn das Fahrzeug entlang eines Fahrtstreckenabschnitts betrieben wird, in dem durch Rekuperieren elektrische Energie gewonnen wird, ein möglichst großer Anteil der durch die Rekuperation gewonnenen elektrischen Energie in dem mindestens einen elektrischer Nebenaggregat unter Einhaltung seiner zulässigen Betriebsgrenzen genutzt, wobei nur derjenige überschüssige Anteil der durch die Rekuperation gewonnen elektrischen Energie, der in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat nicht genutzt werden kann, zum Laden der Traktionsbatterie genutzt wird.
  • Mit der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass dann, wenn das zu betreibende Fahrzeug mit dem elektrischen Antriebssystem in einem Rekuperationsbetrieb betrieben wird, einen möglichst großen Anteil der während des Rekuperierens gewonnenen elektrischen Energie in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat unter Einhaltung seiner zulässigen Betriebsgrenzen zu nutzen. Lediglich der überschüssige Anteil der während der Rekuperation gewonnenen Energie, der in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat während der Rekuperation nicht genutzt werden kann, wird zum Laden der Traktionsbatterie genutzt. Hierdurch können Verluste, die beim Laden und Entladen entstehen, reduziert werden.
  • Vorzugsweise wird während der Rekuperation als elektrisches Nebenaggregaten eine Heiz- und/oder eine Kühleinrichtung und/oder eine Drucklufterzeugungseinrichtung und/oder eine Bordnetzbatterie des Fahrzeugs unter Nutzung der bei der Rekuperation gewonnen elektrischen Energie betrieben. Diese elektrischen Nebenaggregate können während der Rekuperation besonders vorteilhaft mit der während der Rekuperation gewonnenen elektrischen Energie betrieben werden.
  • Vorzugsweise wird auf Grundlage von Fahrtstreckendaten mindestens ein Fahrtstreckenabschnitt der Fahrtstrecke prädiktiv ermittelt, in welchem durch Rekuperation elektrische Energie bei generatorisch betriebener elektrischen Maschine gewonnen werden kann. Auf Grundlage der Fahrtstreckendaten wird für den jeweiligen Fahrtstreckenabschnitt auch ein Energiebetrag prädiktiv ermittelt, der durch die Rekuperation entlang des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts gewonnen werden kann. Vor dem Erreichen des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts, entlang dessen durch Rekuperation elektrische Energie gewonnen werden kann, wird mindestens ein elektrisches Nebenaggregat unter Einhaltung seiner zulässigen Betriebsgrenzen derart betreiben, dass derselbe nachfolgend bei Erreichen des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts einen möglichst großen Anteil der durch Rekuperation gewinnbaren elektrischen Energie nutzen kann. Bei Erreichen des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts, entlang dessen durch Rekuperation elektrische Energie gewonnen werden kann, wird die während der Rekuperation gewonnene elektrische Energie in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregaten unter Einhaltung seiner zulässigen Betriebsgrenzen genutzt, wobei nur derjenige überschüssige Anteil der durch die Rekuperation gewonnen elektrischen Energie, der in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat nicht genutzt werden kann, zum Laden der Traktionsbatterie genutzt wird. Dann, wenn Fahrtstreckendaten zum Beispiel von einem GPS-System oder auch von einem Car-To-Car-System zur Verfügung stehen, kann einerseits prädiktiv mindestens ein Fahrtstreckenabschnitt der Fahrtstrecke, in welchem durch Rekuperieren elektrische Energie gewonnen werden kann, und andererseits auch der entlang des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts gewinnbare Energiebedarf prädiktiv ermittelt werden. In diesem Fall kann dann vor der Rekuperation und/oder während der Rekuperation ein elektrisches Nebenaggregat gezielt betrieben werden, um einen möglichst großen Anteil der während der Rekuperation gewonnenen Energie im jeweiligen Nebenaggregat zu nutzen.
  • Vorzugsweise wird vor dem Erreichen des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts, entlang dessen durch Rekuperation elektrische Energie gewonnen werden kann, die Traktionsbatterie so temperiert, dass der Anteil der während der Rekuperation gewonnen elektrischen Energie, der während der Rekuperation in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregaten nicht genutzt werden kann, mit möglichst hohem Wirkungsgrad zum Laden der Traktionsbatterie genutzt wird. Hierdurch ist es möglich, den überschüssigen Energieanteil, der während der Rekuperation in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat nicht genutzt werden kann, mit möglichst hohem Wirkungsgrad zum Laden der Traktionsbatterie zu nutzen.
  • Vorzugsweise wird dann, wenn entweder entlang des Fahrtstreckenabschnitts oder nach dem Fahrtstreckenabschnitt, in welchem durch Rekuperieren elektrische Energie gewonnen wird, eine Ladestation liegt, an welcher die Traktionsbatterie aufgeladen werden soll, die Traktionsbatterie während der Rekuperation unter Nutzung von während der Rekuperation gewonnener elektrische Energie so temperiert, dass die Traktionsbatterie an der Ladestation mit möglichst hohem Wirkungsgrad geladen werden kann. Hierdurch ist es möglich, den Ladevorgang an einer Ladestation mit möglichst hohem Wirkungsgrad innerhalb kürzester Zeit zu gestalten. So ist bei hohen Temperaturen ein Innenwiderstand der Traktionsbatterie und damit eine Verlustleistung geringerer als bei geringen Temperaturen.
  • Im Winter kann im Bedarfsfall die Traktionsbatterie für einen Ladevorgang an einer Ladestation durch während der Rekuperation gewonnene elektrische Energie aufgeheizt werden. Im Sommer kann im Bedarfsfall die Traktionsbatterie für einen Ladevorgang an einer Ladestation durch während der Rekuperation gewonnene elektrische Energie gekühlt werden. Hierdurch der Ladevorgang beschleunigt werden.
  • Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
    • 1 eine schematisierte Darstellung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.
  • 1 zeigt stark schematisiert ein Antriebsstrangschema 1 eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebssystem 2. Das elektrische Antriebssystem 2 verfügt über eine elektrische Maschine 3 und eine mit der elektrischen Maschine 3 zusammenwirkende Traktionsbatterie 4. Ferner umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel das elektrische Antriebssystem ein Getriebe 5, welches zwischen die elektrische Maschine 3 und einen Abtrieb 6 gekoppelt ist.
  • Das Getriebe 5 wandelt Drehzahlen und Drehmomente und stellt das Zugkraftangebot der elektrischen Maschine 3 am Abtrieb 6 bereit.
  • Die elektrische Maschine 3 und die Traktionsbatterie 4 wirken derart zusammen, dass in einem motorischen Betrieb der elektrischen Maschine 3 die Traktionsbatterie 4 durch die elektrische Maschine 3 entladen und in einem generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine 3 die Traktionsbatterie 4 durch die elektrische Maschine 3 aufgeladen wird. In der Traktionsbatterie 4 ist demnach elektrische Energie gespeichert, die von der elektrischen Maschine 3 abgerufen werden kann, um am Abtrieb 6 des Fahrzeugs 1 Antriebsmoment bereitzustellen.
  • Das Fahrzeug verfügt weiterhin über elektrische Nebenaggregate 7, 8 und 9. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind exemplarisch elektrische Nebenaggregate 7, 8 und 9 gezeigt. So kann es sich beim elektrischen Nebenaggregat 7 um eine Heiz- oder Kühleinrichtung handeln. Beim elektrischen Nebenaggregat 8 kann es sich um eine Drucklufterzeugungseinrichtung handeln. Beim elektrischen Nebenaggregat 9 kann es sich um eine Bordnetzbatterie des Fahrzeugs handeln, die der Bereitstellung einer Bordnetzspannung dient.
  • Im Unterschied zur Traktionsbatterie 4 ist die Bordnetzbatterie 9 keine Hochvolt-Batterie, sondern vielmehr eine Niedervolt-Batterie.
  • Die obigen elektrischen Nebenaggregate 7, 8 und 9 sind exemplarischer Natur. Es können auch weitere elektrische Nebenaggregate oder andere elektrische Nebenaggregate vorhanden sein.
  • Ferner zeigt 1 ein Steuergerät 10. Das Steuergerät 10 ist eingerichtet, um den Betrieb der elektrischen Maschine 3 und der Traktionsbatterie 4 sowie der elektrischen Nebenaggregate 7, 8, 9 zu steuern und/oder zu regeln. Hierzu tauscht das Steuergerät 10 sowohl mit der elektrischen Maschine 3 als auch mit der Traktionsbatterie 4 und den Nebenaggregaten 7, 8, 9 gemäß der gestrichelten Doppelpfeile Daten aus.
  • Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, dass dann, wenn das Fahrzeug 1 mit dem elektrischen Antriebssystem 2 entlang eines Fahrtstreckenabschnitts betrieben wird, in welchem durch Rekuperieren elektrische Energie gewonnen wird, ein möglichst großer Anteil der durch die Rekuperation bzw. während der Rekuperation gewonnenen elektrischen Energie in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat 7, 8, 9 unter Einhaltung seiner zulässigen Betriebsgrenzen genutzt wird, und dass nur derjenige überschüssige Anteil der während der Rekuperation gewonnenen elektrischen Energie, der in den mindestens einen elektrischen Nebenaggregat 7, 8, 9 während der Rekuperation nicht genutzt werden kann, zum Laden der Traktionsbatterie 4 genutzt wird.
  • Dies hat den Vorteil, dass während des Rekuperierens möglichst viel der während der Rekuperation gewonnenen elektrischen Energie in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat 7, 8, 9 unmittelbar genutzt und/oder verbraucht wird, ohne dass die elektrische Energie in der Traktionsbatterie 4 zwischengespeichert werden muss. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass infolge des Innenwiderstands der Traktionsbatterie 4 beim Laden derselben sowie beim Entladen derselben Verluste anfallen, die dann reduziert werden können, wenn die beim Rekuperieren gewonnene elektrische Energie nicht zuerst gespeichert wird, sondern vielmehr unmittelbar in elektrischen Nebenaggregaten 7, 8, 9 genutzt und/oder verbraucht wird.
  • So ist es zum Beispiel möglich, beim Rekuperieren gewonnene Energie zum Wiederauffüllen eines Drucklufttanks für eine Druckluftbremse unmittelbar zu nutzen. Ferner kann beim Rekuperieren eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung 7 die beim Rekuperieren gewonnene elektrische Energie direkt nutzen, um zum Beispiel einen Fahrzeuginnenraum zu heizen oder zu kühlen. Bei einem Lkw kann die beim Rekuperieren gewonnene elektrische Energie genutzt werden, um zum Beispiel dieselbe direkt in einem Kühlaufbau zu nutzen. Ferner kann die während des Rekuperierens gewonnene elektrische Energie genutzt werden, um elektrische Baugruppen, wie zum Beispiel die Traktionsbatterie 4 und/oder die insbesondere als Lithium-Ionen-Batterie ausgebildete Bordnetzbatterie 9 und/oder Baugruppen einer Leistungselektronik abhängig von ihrer aktuellen Ist-Temperatur zu heizen oder zu kühlen. Ferner kann die während des Rekuperierens gewonnene elektrische Energie genutzt werden, um die Bordnetzbatterie 9 zu laden.
  • Nach dem Rekuperieren können dann die elektrischen Nebenaggregate 7, 8, 9 wiederum innerhalb zulässiger Betriebsgrenzen so betrieben werden, dass im Bereich derselben während eines nachfolgenden Rekuperationsvorgangs wiederum möglichst viel elektrische Energie direkt genutzt werden kann.
  • Die Erfindung schlägt demnach vor, während eines Rekuperierens gewonnene elektrische Energie direkt und damit unmittelbar während des Rekuperierens in mindestens einem elektrischen Nebenaggregat zu nutzen und nur denjenigen Anteil der elektrischen Energie, der während des Rekuperierens gewonnen und in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat 7, 8, 9 nicht direkt genutzt werden kann, zum Laden der Traktionsbatterie 4 zu nutzen.
  • Dann, wenn dem zu betreibenden Fahrzeug Fahrtstreckendaten, zum Beispiel eines GPS-Systems oder eines Car-To-Car-Systems zur Verfügung stehen, ist vorgesehen, auf Grundlage von Fahrtstreckendaten mindestens einen Fahrtstreckenabschnitt der vom Fahrzeug zurückzulegenden Fahrtstrecke prädiktiv zu ermitteln, in welchem durch Rekuperation elektrische Energie bei generatorisch betriebener elektrischer Maschine 3 gewonnen werden kann.
  • Ferner wird dann, wenn dem zu betreibenden Fahrzeug Fahrtstreckendaten zum Beispiel eines GPS-Systems oder eines Car-To-Car-Systems zur Verfügung stehen, auf Grundlage der Fahrtstreckendaten für den jeweiligen Fahrtstreckenabschnitt auch ein Energiebedarf prädiktiv ermittelt, der durch Rekuperation entlang des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts gewonnen werden kann.
  • Es ist dann möglich, vor dem Erreichen des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts, entlang dessen durch Rekuperation elektrische Energie gewonnen werden kann, mindestens ein elektrisches Nebenaggregat 7, 8, 9 unter Einhaltung seiner zulässigen Betriebsgrenzen so zu betreiben, dass derselbe nachfolgend während der Rekuperation einen möglichst großen Anteil der durch Rekuperation gewinnbaren elektrischen Energie nutzen kann.
  • Bei Erreichen des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts, entlang dessen durch Rekuperation elektrische Energie gewonnen werden kann, wird dann die elektrische Maschine 3 generatorisch betrieben und hierbei elektrische Energie gewonnen, wobei diese gewonnene elektrische Energie dann in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat 7, 8, 9 unter Einhaltung seiner zulässigen Betriebsgrenzen unmittelbar bzw. direkt genutzt wird und nur derjenige überschüssige Anteil der während der Rekuperation gewonnenen elektrischen Energie zum Laden der Traktionsbatterie 4 genutzt wird, der während des Rekuperierens nicht direkt von dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat 7, 8, 9 genutzt werden kann.
  • So kann vor dem Erreichen des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts, entlang dessen durch Rekuperation elektrische Energie gewonnen werden kann, zum Beispiel ein Aufladen einer Bordnetzbatterie und/oder ein Auffüllen eines Druckluftspeichers für die Druckluftbremse unter Einhaltung zulässiger Betriebsgrenzen möglichst verzögert werden, um während der nachfolgenden Rekuperation unter Nutzung der während der Rekuperation gewonnenen elektrischen Energie die Bordnetzbatterie aufzuladen und/oder den Druckluftspeicher für die Druckluftbremse aufzufüllen.
  • Ferner kann vor dem Erreichen des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts, entlang dessen durch Rekuperation elektrische Energie gewonnen werden kann, ein Heizen und/oder Kühlen eines Fahrgastraums und/oder eines Kühlaufbaus und/oder von Baugruppen einer Leistungselektronik herausgezögert werden, um dann während der Rekuperation die beim Rekuperieren gewonnene elektrische Energie zum Kühlen oder Heizen zu nutzen.
  • In diesem Zusammenhang ist es möglich, dass vor dem Erreichen des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts, entlang dessen bei generatorisch betriebener elektrischer Maschine 3 durch Rekuperation elektrische Energie gewonnen werden kann, die Traktionsbatterie 4 so zu temperieren, dass der Anteil der während der Rekuperation gewonnenen elektrischen Energie, der während der Rekuperation in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat 7, 8, 9 nicht genutzt werden kann, mit möglichst hohem Wirkungsgrad zum Laden der Traktionsbatterie 4 genutzt werden kann.
  • Hierzu wird dann die Temperatur der Traktionsbatterie so vor dem Erreichen des Fahrtstreckenabschnitts, entlang dessen durch Rekuperation elektrische Energie gewonnen werden kann, so eingestellt, dass der Innenwiderstand der Traktionsbatterie beim Einspeichern der elektrischen Energie während des Rekuperierens möglichst klein ist.
  • Ferner ist es möglich, dass dann, wenn entweder entlang des Fahrtstreckenabschnitts oder nach dem Fahrtstreckenabschnitt, in welchem durch Rekuperieren elektrische Energie gewonnen werden kann, eine Ladestation liegt, an welcher die Traktionsbatterie 4 des Fahrzeugs aufgeladen werden soll, die Traktionsbatterie 4 während der Rekuperation unter Nutzung von während der Rekuperation gewonnener elektrischer Energie so zu temperieren, dass die Traktionsbatterie 4 an der Ladestation mit möglichst hohem Wirkungsgrad innerhalb kurzer Zeit geladen werden kann. Auch hierzu wird dann während der Rekuperation durch die während der Rekuperation gewonnene elektrische Energie die Traktionsbatterie 4 entsprechend temperiert, und zwar entweder gekühlt oder erhitzt, um beim Ladevorgang an der Ladestation einen möglichst geringen Innenwiderstand bereitzustellen.
  • Nach der Rekuperation wird das mindestens eine elektrische Nebenaggregat 7, 8, 9 wiederum unter Berücksichtigung seiner zulässigen Betriebsgrenzen so betrieben, dass bei einer nachfolgenden Rekuperation wieder möglichst viel elektrische Energie, die während der nachfolgenden Rekuperation gewonnen werden kann, unmittelbar und damit direkt vom elektrischen Nebenaggregat 7, 8, 9 genutzt werden kann.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät 10 zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebssystem 2, welches eingerichtet ist, um das oben beschriebene Verfahren automatisch auszuführen.
  • Bei diesem Steuergerät 10 handelt es sich insbesondere um ein elektronisches Steuergerät-
  • Das Steuergerät 10 ist eingerichtet, um dann, wenn das Fahrzeug entlang eines Fahrtstreckenabschnitts betrieben wird, in dem durch Rekuperieren elektrische Energie gewonnen werden kann, einen möglichst großen Anteil der durch die Rekuperation gewonnenen Energie in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat 7, 8, 9 unter Einhaltung dessen zulässiger Betriebsgrenzen zu nutzen und nur denjenigen überschüssigen Anteil der während der Rekuperation gewonnenen elektrischen Energie, der während der Rekuperation nicht in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat 7, 8, 9 direkt genutzt werden kann, zum Laden der Traktionsbatterie 4 zu nutzen.
  • Das Steuergerät 10 verfügt über hardwareseitige Mittel und softwareseitige Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zu den hardwareseitigen Mitteln zählen Datenschnittstellen, um mit den an der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen Daten auszutauschen, so zum Beispiel mit der elektrischen Maschine 3, der Traktionsbatterie 4, dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat 7, 8, 9 und gegebenenfalls einem GPS-System oder einem Car-To-Car-System. Zu den hardwareseitigen Mitteln zählen weiterhin ein Prozessor zur Datenverarbeitung und ein Speicher zur Datenspeicherung. Zu den softwareseitigen Mitteln zählen Programmbausteine, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Steuergerät 10 implementiert sind.
  • Bezugszeichen
    • 1
    Antriebsstrang
    2
    elektrische Antriebssystem
    3
    elektrischen Maschine
    4
    Traktionsbatterie
    5
    Getriebe
    6
    Abtrieb
    7
    elektrisches Nebenaggregaten
    8
    elektrisches Nebenaggregaten
    9
    elektrisches Nebenaggregaten
    10
    Steuergerät
  • 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 102020106320 A1 [0006]

Claims (7)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebssystem (2), wobei das elektrische Antriebssystem (2) eine elektrische Maschine (3) und eine Traktionsbatterie (4) aufweist, die derart zusammenwirken, dass in einem motorischen Betrieb der elektrischen Maschine (3) die Traktionsbatterie (4) entladen und in einem generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine (3) die Traktionsbatterie (4) aufgeladen wird, wobei das Fahrzeug ferner elektrische Nebenaggregate (7, 8, 9) aufweist, die im Betrieb elektrische Energie nutzen, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das Fahrzeug entlang eines Fahrtstreckenabschnitts betrieben wird, in dem durch Rekuperieren elektrische Energie gewonnen wird, ein möglichst großer Anteil der durch die Rekuperation gewonnenen elektrischen Energie in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat (7, 8, 9) unter Einhaltung seiner zulässigen Betriebsgrenzen genutzt wird, wobei nur derjenige überschüssige Anteil der durch die Rekuperation gewonnen elektrischen Energie, der in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat (7, 8, 9) nicht genutzt werden kann, zum Laden der Traktionsbatterie (4) genutzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Rekuperation als elektrisches Nebenaggregateine Heiz- und/oder eine Kühleinrichtung (7) und/oder eine Drucklufterzeugungseinrichtung (8) und/oder eine Bordnetzbatterie (9) des Fahrzeugs unter Nutzung der bei der Rekuperation gewonnen elektrischen Energie betrieben wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage von Fahrtstreckendaten mindestens ein Fahrtstreckenabschnitts prädiktiv ermittelt wird, in welchem durch Rekuperation elektrische Energie bei generatorisch betriebener elektrischen Maschine (3) gewonnen werden kann, auf Grundlage der Fahrtstreckendaten wird für den jeweiligen Fahrtstreckenabschnitt auch ein Energiebetrag prädiktiv ermittelt, der durch die Rekuperation entlang des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts gewonnen werden kann, vor dem Erreichen des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts, entlang dessen durch Rekuperation elektrische Energie gewonnen werden kann, wird mindestens ein elektrisches Nebenaggregat (7, 8, 9) unter Einhaltung seiner zulässigen Betriebsgrenzen derart betreiben, dass derselbe nachfolgend bei Erreichen des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts einen möglichst großen Anteil der durch Rekuperation gewinnbaren elektrischen Energie nutzen kann, bei Erreichen des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts, entlang dessen durch Rekuperation elektrische Energie gewonnen werden kann, wird die während der Rekuperation gewonnene elektrische Energie in dem mindestens ein elektrisches Nebenaggregat (7, 8, 9) unter Einhaltung seiner zulässigen Betriebsgrenzen genutzt, wobei nur derjenige überschüssige Anteil der durch die Rekuperation gewonnen elektrischen Energie, der in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat (7, 8, 9) nicht genutzt werden kann, zum Laden der Traktionsbatterie (4) genutzt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Erreichen des jeweiligen Fahrtstreckenabschnitts, entlang dessen durch Rekuperation elektrische Energie gewonnen werden kann, die Traktionsbatterie (4) so temperiert wird, dass der Anteil der während der Rekuperation gewonnen elektrischen Energie, der während der Rekuperation in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat (7, 8, 9) nicht genutzt werden kann, mit möglichst hohem Wirkungsgrad zum Laden der Traktionsbatterie (4) genutzt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn entweder entlang des Fahrtstreckenabschnitts oder nach dem Fahrtstreckenabschnitt, in welchem durch Rekuperieren elektrische Energie gewonnen wird, eine Ladestation liegt, an welcher die Traktionsbatterie (4) aufgeladen werden soll, die Traktionsbatterie (4) während der Rekuperation unter Nutzung von während der Rekuperation gewonnener elektrische Energie so temperiert wird, dass die Traktionsbatterie (4) an der Ladestation mit möglichst hohem Wirkungsgrad geladen werden kann.
  6. Steuergerät (10) zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebssystem (2), wobei das elektrische Antriebssystem (2) eine elektrische Maschine (3) und eine Traktionsbatterie (4) aufweist, die derart zusammenwirken, dass in einem motorischen Betrieb der elektrischen Maschine (3) die Traktionsbatterie (4) entladen und in einem generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine (3) die Traktionsbatterie (4) aufgeladen wird, wobei das Fahrzeug ferner elektrische Nebenaggregate (7, 8, 9) aufweist, die im Betrieb elektrische Energie nutzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (10) eingerichtet ist, um dann, wenn das Fahrzeug entlang eines Fahrtstreckenabschnitts betrieben wird, in dem durch Rekuperieren elektrische Energie gewonnen wird, einen möglichst großen Anteil der durch die Rekuperation gewonnenen elektrischen Energie in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat (7, 8, 9) unter Einhaltung seiner zulässigen Betriebsgrenzen zu nutzten und nur derjenigen überschüssigen Anteil der durch die Rekuperation gewonnen elektrischen Energie, der in dem mindestens einen elektrischen Nebenaggregat (7, 8, 9) nicht genutzt werden kann, zum Laden der Traktionsbatterie (4) zu nutzten.
  7. Steuergerät (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe eingerichtet ist, dass Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 automatisch auszuführen.
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