DE102023101955A1 - Systeme und verfahren zum priorisieren von leistungsfluss zwischen elektrifizierten fahrzeugen und ladeanhängern - Google Patents

Systeme und verfahren zum priorisieren von leistungsfluss zwischen elektrifizierten fahrzeugen und ladeanhängern Download PDF

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Stuart C. Salter
Ryan O`Gorman
William David Treharne
Lorne Forsythe
Peter Phung
William Wurz
Clive McKenzie
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Abstract

Es sind Systeme und Verfahren zum Koordinieren und Steuern von Leistungsfluss während bidirektionalen Energieübertragungsereignissen zwischen einem elektrifizierten Fahrzeug und einem oder mehreren Ladeanhängern offenbart. Die Systeme und Verfahren können auf Grundlage verschiedener Parameter, die unter anderem Batterieprognoseinformationen, Fahrgewohnheiten/vorhergesagtes Verhalten, Benutzerpräferenzen usw. beinhalten, Energieübertragungen zwischen jeder verbundenen Energieeinheit priorisieren. Unter Verwendung eines halbautomatisierten Ansatzes kann Ladeenergie an die geeignete Energieeinheit übertragen werden, um Kundenbedürfnisse mit variierenden Prioritätsstufen gemäß einer Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung zu erfüllen, die von den verschiedenen Eingaben abgeleitet wird, die berücksichtigt werden.

Description

  • GEBIET DER TECHNIK
  • Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen Systeme und Verfahren zum Bereitstellen von priorisierten bidirektionalen Energieübertragungen zwischen Ladeanhängern und elektrifizierten Fahrzeugen.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Elektrifizierte Fahrzeuge unterscheiden sich von herkömmlichen Kraftfahrzeugen, da sie selektiv durch eine oder mehrere elektrische Maschinen angetrieben werden, die durch einen Traktionsbatteriepack mit Leistung versorgt werden. Die elektrischen Maschinen können die elektrifizierten Fahrzeuge anstelle von oder in Kombination mit einer Brennkraftmaschine antreiben. Elektrifizierte Fahrzeuge vom Plug-in-Typ beinhalten eine oder mehrere Ladeschnittstellen zum Laden des Traktionsbatteriepacks. Elektrifizierte Fahrzeuge vom Plug-in-Typ werden am häufigsten geladen, während sie an einer Ladestation oder einer anderen Nutzleistungsquelle geparkt sind.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein System zur bidirektionalen Energieübertragung gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem ein elektrifiziertes Fahrzeug, einen Ladeanhänger, der an das elektrifizierte Fahrzeug wirkgekoppelt ist, und ein Steuermodul, das dazu programmiert ist, eine Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung zum Steuern einer Energieübertragung zwischen dem elektrifizierten Fahrzeug und dem Ladeanhänger während eines Energieübertragungsereignisses zu erzeugen.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorstehenden Systems ist ein elektrifiziertes Freizeit-/Gewerbefahrzeug an den Ladeanhänger wirkgekoppelt.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Systeme, ist das Steuermodul ferner dazu programmiert, eine Energieübertragung von mindestens einem des Ladeanhängers oder des elektrifizierten Fahrzeugs an das elektrifizierte Freizeit-/Gewerbefahrzeug während des Energieübertragungsereignisses zu steuern.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Systeme ist das Steuermodul ferner dazu programmiert, eine Schnittstelle mit einem System zur bidirektionalen Leistungsübertragung des elektrifizierten Fahrzeugs zu bilden, um die Übertragung der Energie zwischen dem Ladeanhänger und dem elektrifizierten Fahrzeug gemäß der Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung während des Energieübertragungsereignisses zu steuern.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Systeme ist das Steuermodul eine Komponente des elektrifizierten Fahrzeugs.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Systeme ist das Steuermodul eine Komponente eines cloudbasierten Serversystems.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Systeme beinhaltet die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung eine erste Prioritätseinstufungsbewertung, die einem Traktionsbatteriepack des elektrifizierten Fahrzeugs zugewiesen ist, und eine zweite Prioritätseinstufungsbewertung, die einem Energiespeichersystem des Ladeanhängers zugewiesen ist.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Systeme beinhaltet die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung eine dritte Prioritätseinstufungsbewertung, die entweder einem zweiten Ladeanhänger oder einem elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeug, das an den Ladeanhänger wirkgekoppelt ist, zugewiesen ist.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Systeme wird die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung auf Grundlage von Batterieprognoseinformationen, die mit einem Traktionsbatteriepack des elektrifizierten Fahrzeugs und einem Energiespeichersystem des Ladeanhängers assoziiert sind, abgeleitet.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Systeme wird die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung ferner auf Grundlage von Umgebungsinformationen und/oder Reiserouten-/Kalenderinformationen, die mit einem Benutzer des elektrifizierten Fahrzeugs assoziiert sind, abgeleitet.
  • Ein elektrifiziertes Fahrzeug gemäß einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet unter anderem einen Traktionsbatteriepack und ein Steuermodul, das dazu programmiert ist, eine Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung zum Steuern einer Energieübertragung von dem Traktionsbatteriepack an eine separate Energieeinheit oder von der separaten Energieeinheit an das Traktionsbatteriepack während eines Energieübertragungsereignisses zu erzeugen.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform des vorstehenden elektrifizierten Fahrzeugs beinhaltet die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung eine Prioritätseinstufungsbewertung, die dem Traktionsbatteriepack zugewiesen ist.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Systeme eines elektrischen Fahrzeugs wird die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung auf Grundlage von Batterieprognoseinformationen, die mit dem Traktionsbatteriepack assoziiert sind, abgeleitet.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Systeme eines elektrifizierten Fahrzeugs wird die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung auf Grundlage von Echtzeitprognoseinformationen, die mit dem elektrifizierten Fahrzeug assoziiert sind, abgeleitet.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Systeme eines elektrifizierten Fahrzeugs wird die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung auf Grundlage von Reiserouten-/Kalenderinformationen, die mit einem Benutzer des elektrifizierten Fahrzeugs assoziiert sind, abgeleitet.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Systeme eines elektrifizierten Fahrzeugs wird die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung auf Grundlage einer Echtzeitwetterbedingung abgeleitet.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Systeme eines elektrifizierten Fahrzeugs wird die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung auf Grundlage einer Echtzeitverkehrsbedingung abgeleitet.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Systeme eines elektrifizierten Fahrzeugs wird die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung auf Grundlage von Benutzerpräferenzinformationen, die von einem Benutzer des elektrifizierten Fahrzeugs vorausgewählt sind, abgeleitet.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Systeme eines elektrifizierten Fahrzeugs ist das Steuermodul ferner dazu programmiert, in Erwartung des Energieübertragungsereignisses einen Ladeprioritätsbericht an einen Benutzer des elektrifizierten Fahrzeugs zu übermitteln.
  • In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform eines der vorstehenden Systeme eines elektrifizierten Fahrzeugs ist das Steuermodul ferner dazu programmiert, eine Eingabe von dem Benutzer zu empfangen, die eine Modifikation des Ladeprioritätsberichts angibt.
  • Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorhergehenden Absätze, der Patentansprüche oder der folgenden Beschreibung und Zeichnungen, was beliebige ihrer verschiedenen Aspekte oder jeweiligen individuellen Merkmale beinhaltet, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination herangezogen werden. In Verbindung mit einer Ausführungsform beschriebene Merkmale sind auf alle Ausführungsformen anwendbar, sofern derartige Merkmale nicht unvereinbar sind.
  • Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Offenbarung werden für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich. Die der detaillierten Beschreibung beigefügten Zeichnungen lassen sich kurzgefasst wie folgt beschreiben.
  • Figurenliste
    • 1 veranschaulicht schematisch ein System zur bidirektionalen Energieübertragung, das zum Übertragen von Energie zwischen einem elektrifizierten Fahrzeug und einem oder mehreren Ladeanhängern konfiguriert ist.
    • 2 veranschaulicht schematisch beispielhafte Aspekte eines Systems zur bidirektionalen Energieübertragung aus der Perspektive eines elektrifizierten Fahrzeugs des Systems.
    • 3 veranschaulicht schematisch einen beispielhaften Ladeprioritätsbericht, der einem Benutzer auf einer Benutzerschnittstelle, die mit einem System zur bidirektionalen Energieübertragung assoziiert ist, angezeigt werden kann.
    • 4 veranschaulicht schematisch ein Steuersystem eines weiteren beispielhaften Systems zur bidirektionalen Energieübertragung.
    • 5 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Koordinieren und Steuern von priorisierten bidirektionalen Energieübertragungen zwischen einem elektrifizierten Fahrzeug und einem oder mehreren Ladeanhängern eines Systems zur bidirektionalen Energi eübertragung.
    • 6 veranschaulicht schematisch eine beispielhafte Leistungsflusstopologie eines Systems zur bidirektionalen Energieübertragung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Diese Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zum Koordinieren und Steuern von Leistungsfluss während bidirektionalen Energieübertragungsereignissen zwischen einem elektrifizierten Fahrzeug und einem oder mehreren Ladeanhängern. Die Systeme und Verfahren können auf Grundlage verschiedener Parameter, die unter anderem Batterieprognoseinformationen, Fahrgewohnheiten/vorhergesagtes Verhalten, Benutzerpräferenzen usw. beinhalten, Energieübertragungen zwischen jeder verbundenen Energieeinheit priorisieren. Unter Verwendung eines halbautomatisierten Ansatzes kann Ladeenergie an die geeignete Energieeinheit übertragen werden, um Kundenbedürfnisse mit variierenden Prioritätsstufen gemäß einer Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung zu erfüllen, die von den verschiedenen Eingaben abgeleitet wird, die berücksichtigt werden. Diese und andere Merkmale dieser Offenbarung werden in den folgenden Absätzen dieser detaillierten Beschreibung ausführlicher erörtert.
  • 1 veranschaulicht schematisch ein beispielhaftes System 10 zur bidirektionalen Energieübertragung (in dieser Schrift nachstehend „das System 10“) zum bidirektionalen Übertragen von Energie zwischen mehreren elektrifizierten Einheiten. Insbesondere kann das System 10 zum Steuern des Leistungsflusses zwischen einem schleppenden oder vorausfahrenden elektrifizierten Fahrzeug 12 und einem oder mehreren Ladeanhängern 14A bis 14N genutzt werden, wobei „N“ eine beliebige Zahl darstellt. Die Ladeanhänger 14 können mit dem elektrifizierten Fahrzeug 12 wirkverbunden sein. Sofern in dieser Schrift nicht anderweitig angegeben, kann sich das Bezugszeichen „14“, auf einen beliebigen der Ladeanhänger beziehen, wenn es ohne alphabetische Kennzeichnung direkt im Anschluss an das Bezugszeichen verwendet wird.
  • Energie kann bidirektional zwischen dem elektrifizierten Fahrzeug 12 und dem einen oder den mehreren Ladeanhängern 14 übertragen werden, entweder während die Fahrzeuge stehen oder während Ereignissen „während der Fahrt“. In dieser Offenbarung bedeutet der Ausdruck „während der Fahrt“ während der gekoppelten Bewegung des elektrifizierten Fahrzeugs 12 und des einen oder der mehreren Ladeanhänger 14, wie etwa wenn das elektrifizierte Fahrzeug 12 den einen oder die mehreren Ladeanhänger 14 zieht oder schleppt. Demnach ist das System 10 dazu in der Lage, die bidirektionale Energieübertragung von dem elektrifizierten Fahrzeug 12 zu dem einen oder den mehreren Ladeanhängern 14 oder umgekehrt effektiv zu verwalten, während sich die jeweiligen elektrifizierten Einheiten auf ihren gewünschten Zielort/Wegpunkt zubewegen.
  • Die Ladeanhänger 14 können in einer Daisy-Chain-Konfiguration an das elektrifizierte Fahrzeug 12 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann eine erste Schleppvorrichtung 18 den Ladeanhänger 14A lösbar an das elektrifizierte Fahrzeug 12 koppeln, kann eine zweite Schleppvorrichtung 20 den Ladeanhänger 14N lösbar an den Ladeanhänger 14A koppeln und so weiter, um ein Schleppereignis zu ermöglichen, wobei zwischen den verschiedenen Energieeinheiten Energieübertragungen ausgeführt werden können. Jede Schleppvorrichtung 18, 20 kann elektrische Verkabelung 22 beinhalten, um Energieübertragungen zwischen den verschiedenen Energieeinheiten des Systems 10 zu ermöglichen. Die spezifische Konfiguration jeder Schleppvorrichtung 18, 20 ist nicht zur Einschränkung dieser Offenbarung gedacht.
  • Jeder Ladeanhänger 14 kann optional ein oder mehrere elektrifizierte Freizeit-/Gewerbefahrzeuge 16 ziehen/lagern/unterbringen. Das System 10 kann somit dazu konfiguriert sein, bidirektionale Energieübertragungen zwischen jedem des elektrifizierten Fahrzeugs 12, des einen oder der mehreren Ladeanhänger 14 und des einen oder der mehreren elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeuge 16 zu verwirklichen. Wenngleich ein elektrifiziertes Fahrzeug 12, zwei Ladeanhänger 14 und zwei elektrifizierte Freizeit-/Gewerbefahrzeuge 16 als Teil des Systems 10 aus 1 veranschaulicht sind, ist diese Offenbarung nicht auf diese spezifische Konfiguration des Systems 10 beschränkt.
  • Das elektrifizierte Fahrzeug 12 aus 1 ist schematisch als Pick-up veranschaulicht. Es werden jedoch auch andere Konfigurationen elektrifizierter Fahrzeuge in Betracht gezogen. Die Lehren dieser Offenbarung können auf einen beliebigen Fahrzeugtyp als das elektrifizierten Fahrzeug 12 anwendbar sein. Zum Beispiel könnte das elektrifizierte Fahrzeug 12 als Auto, Lastwagen, Van, Geländelimousine (SUV) usw. konfiguriert sein.
  • Das elektrifizierte Freizeit-/Gewerbefahrzeug 16 des Ladeanhängers 14A ist schematisch als persönliches Wasserfahrzeug veranschaulicht und das elektrifizierte Freizeit-/Gewerbefahrzeug 16 des Ladeanhängers 14N ist schematisch als Schneemobil veranschaulicht. Es werden jedoch auch andere Konfigurationen von Freizeit-/Gewerbefahrzeugen in Betracht gezogen. Die Lehren dieser Offenbarung können auf einen beliebigen Freizeit-/Gewerbefahrzeugtyp anwendbar sein. Zum Beispiel könnten das eine oder die mehreren elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeuge 16 eine beliebige Kombination aus Geländefahrzeugen (all-terrain vehicle - ATV), Nutzfahrzeugen (utility vehicle - UTV), Motorrädern, Fahrrädern, Dirt-Bikes, Schneemobilen, Geländefahrzeugen, Wasserfahrzeugen usw. beinhalten. Darüber hinaus schließt der Ausdruck „elektrifiziertes Freizeit-/Gewerbefahrzeug“ zusätzlich Industrie-/Gewerbeausrüstung und verwandte Fahrzeuge, wie etwa Landwirtschaftsausrüstung (z. B. verschiedene Traktoren, Löffelbagger, Erntemaschinen, Drohnen usw.) und/oder Bauausrüstung (z. B. schleppbare Lichtmasten, Kompakt-/Kompaktraupen- und verschiedene Lader, Gabelstapler/Teleskoplader, Minibagger, Ausleger-/Scheren- und verschiedene Hebebühnen, Tragdeckkräne, Grabenfräsen, Straßenfertiger, Verdichter, Planierraupen, Glattwalzen, Drohnen usw.).
  • In einer Ausführungsform ist das elektrifizierte Fahrzeug 12 ein elektrifiziertes Fahrzeug vom Plug-in-Typ (z. B. ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (plug-in hybrid electric vehicle - PHEV) oder ein Batterieelektrofahrzeug (battery electric vehicle - BEV)). Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann einen elektrifizierten Antriebsstrang beinhalten, der dazu in der Lage ist, ein Drehmoment von einer elektrischen Maschine 24 (z. B. einem Elektromotor) zum Antreiben eines oder mehrerer Antriebsräder 26 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 aufzubringen. Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann einen Traktionsbatteriepack 28 zum Versorgen der elektrischen Maschine 24 und anderer elektrischer Verbraucher des elektrifizierten Fahrzeugs 12 mit Leistung beinhalten. Der Antriebsstrang des elektrifizierten Fahrzeugs 12 kann die Antriebsräder 26 entweder mit oder ohne die Unterstützung einer Brennkraftmaschine elektrisch antreiben.
  • In einer Ausführungsform kann jeder Ladeanhänger 14 ein Energiespeichersystem 30 beinhalten, das zum Speichern elektrischer Energie ausgelegt ist, die zum Laden des elektrifizierten Fahrzeugs 12 und/oder eines oder mehrerer der elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeuge 16 genutzt werden kann. Jedes Energiespeichersystem 30 kann in einer beispielhaften Ausführungsform eine Batteriebank beinhalten, die eine Vielzahl von miteinander verbundenen Batteriezellen aufweist, die in der Lage ist, elektrische Energie zu speichern. Es werden jedoch auch andere Typen von Energiespeichervorrichtungen innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung in Betracht gezogen.
  • In einer Ausführungsform ist jedes elektrifizierte Freizeit-/Gewerbefahrzeug 16 ein vollelektrisches Freizeit-/Gewerbefahrzeug mit einem elektrifizierten Antriebsstrang, der dazu in der Lage ist, Drehmoment von einer elektrischen Maschine 32 (z. B. einem Elektromotor) zum Antreiben einer oder mehrerer Vorrichtungen (z. B. Rad, Pumpe usw.) des elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeugs 16 aufzubringen. Ferner kann jedes elektrifizierte Freizeit-/Gewerbefahrzeug 16 einen Traktionsbatteriepack 36 zum Versorgen der elektrischen Maschine 32 mit Leistung beinhalten. Der Antriebsstrang jedes elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeugs 16 kann die Antriebsvorrichtung ohne die Unterstützung einer Brennkraftmaschine elektrisch antreiben.
  • Wenngleich in den Figuren dieser Offenbarung eine spezifische Beziehung der Komponenten veranschaulicht ist, sind die Veranschaulichungen nicht zur Einschränkung dieser Offenbarung gedacht. Die Platzierung und Ausrichtung der verschiedenen Komponenten der abgebildeten Fahrzeuge sind schematisch gezeigt und könnten innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung variieren. Zusätzlich sind die verschiedenen dieser Offenbarung beigefügten Figuren nicht zwingend maßstabsgetreu gezeichnet und einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um gewisse Details einer konkreten Komponente hervorzuheben.
  • Auch wenn er schematisch dargestellt ist, kann der Traktionsbatteriepack 28 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 als ein Hochspannungstraktionsbatteriepack konfiguriert sein, der eine Vielzahl von Batteriearrays (d. h. Batteriebaugruppen oder Gruppierungen von Batteriezellen) beinhaltet, die dazu in der Lage ist, elektrische Leistung an die elektrische Maschine 24 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 auszugeben. Es können auch andere Typen von Energiespeichervorrichtungen und/oder -ausgabevorrichtungen verwendet werden, um das elektrifizierte Fahrzeug 12 mit elektrischer Leistung zu versorgen.
  • Der Traktionsbatteriepack 36 jedes elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeugs 16 kann eine entfernbare Hochspannungstraktionsbatterie sein, die eine Vielzahl von Batteriezellen oder Gruppierungen von Batteriezellen beinhaltet. In einer Ausführungsform ist jeder Traktionsbatteriepack 36 eine entfernbare Traktionsbatterie, die ausgetauscht und durch eine andere Traktionsbatterie ersetzt werden kann.
  • In einigen Umsetzungen ist der Traktionsbatteriepack 36 jedes elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeugs 16 eine kleinere Batterie als der Traktionsbatteriepack 28 des elektrifizierten Fahrzeugs 12. Jedoch sind beide Batterien dazu in der Lage, Hochspannungsleistung zum elektrischen Antreiben des elektrifizierten Fahrzeugs 12 oder des jeweiligen elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeugs 16 bereitzustellen. Von Zeit zu Zeit müssen der Traktionsbatteriepack 28 und/oder der Traktionsbatteriepack 36 wiederaufgeladen werden, um ihre jeweiligen Energiespeicher aufzufüllen. Wie nachstehend weiter erörtert, kann das System 10 dazu konfiguriert sein, den Austausch von Ladeenergie zwischen verschiedenen Energieeinheiten des Systems 10 zu koordinieren und zu steuern.
  • Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann zusätzlich ein System 40 zur bidirektionalen Leistungsübertragung beinhalten. Das System 40 zur bidirektionalen Leistungsübertragung kann dazu konfiguriert sein, die bidirektionale Leistungsübertragung von/zu dem elektrifizierten Fahrzeug 12 zu ermöglichen. Die elektrische Maschine 24 und das System 40 zur bidirektionalen Leistungsübertragung können gemeinsam als elektrischer Nebenantrieb des elektrifizierten Fahrzeugs 12 bezeichnet werden.
  • Das System 40 zur bidirektionalen Leistungsübertragung kann zwischen dem Ladeanhänger 14A und dem Traktionsbatteriepack 28 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 wirkverbunden sein. Das System 40 zur bidirektionalen Leistungsübertragung kann verschiedene Ausrüstung beinhalten, wie etwa eine Ladevorrichtung, einen DC-DC-Wandler, Hochspannungsrelais oder- schütze, eine Elektromotorsteuerung (die als Wechselrichtersystemsteuerung oder ISC (inverter system controller - ISC) bezeichnet werden kann) usw., die dazu angeordnet und konfiguriert ist, die bidirektionale Übertragung von elektrischer Energie zwischen dem Traktionsbatteriepack 28 und einer anderen Energiequelle (z. B. dem Energiespeichersystem 30 eines beliebigen Ladeanhängers 14 und/oder dem Traktionsbatteriepack 36 eines beliebigen elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeugs 16) herzustellen. Das System 40 zur bidirektionalen Leistungsübertragung kann zusätzlich dazu konfiguriert sein, Energie zwischen dem Traktionsbatteriepack 28 und der elektrischen Maschine 24 zu übertragen.
  • Jedes elektrifizierte Freizeit-/Gewerbefahrzeug 16 kann zusätzlich ein System 42 zur bidirektionalen Leistungsübertragung beinhalten. Das System 42 zur bidirektionalen Leistungsübertragung kann zwischen der Ladeschnittstelle 38 und dem Traktionsbatteriepack 36 des elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeugs 16 wirkverbunden sein. Jedes elektrifizierte Freizeit-/Gewerbefahrzeug 16 kann über die Ladeschnittstelle 38 eine Schnittstelle mit dem Energiespeichersystem 30 seines jeweiligen Ladeanhängers 14 bilden, um Energie zwischen dem Traktionsbatteriepack 36 und dem Energiespeichersystem 30 zu übertragen. Die Ladeschnittstelle 38 kann entweder eine drahtgebundene Schnittstelle oder eine drahtlose Schnittstelle sein.
  • Das System 42 zur bidirektionalen Leistungsübertragung kann verschiedene Ausrüstung beinhalten, wie etwa eine Ladevorrichtung, einen DC-DC-Wandler, Hochspannungsrelais oder- schütze, eine Elektromotorsteuerung (die als Wechselrichtersystemsteuerung oder ISC bezeichnet werden kann) usw., die dazu angeordnet und konfiguriert ist, die bidirektionale Übertragung von elektrischer Energie zwischen dem Traktionsbatteriepack 36 und einer anderen Energiequelle (z. B. dem Energiespeichersystem 30 eines jeweiligen Ladeanhängers 14 und/oder dem Traktionsbatteriepack 28 des elektrifizierten Fahrzeugs 12) herzustellen. Das System 42 zur bidirektionalen Leistungsübertragung kann zusätzlich dazu konfiguriert sein, Energie zwischen dem Traktionsbatteriepack 36 und der elektrischen Maschine 32 jedes elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeugs 16 zu übertragen.
  • Ein nicht einschränkendes Beispiel für ein geeignetes System zur bidirektionalen Leistungsübertragung, das zur Verwendung innerhalb des elektrifizierten Fahrzeugs 12 und/oder der elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeuge 16 zum Verwirklichen von bidirektionalen Leistungsübertragungen eingesetzt werden kann, ist in der US-Patentveröffentlichung Nr. 2020/0324665, erteilt an Ford Global Technologies, LLC, offenbart, deren Offenbarung durch Bezugnahme in diese Schrift aufgenommen ist. Es könnten jedoch auch andere System zur bidirektionalen Leistungsübertragung genutzt werden, um die bidirektionalen Leistungsübertragungen innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung zu verwirklichen.
  • Das System 10 kann ferner dazu konfiguriert sein, „Durchlaufladen“ bereitzustellen, sodass Ladeenergie von dem Ladeanhänger 14N und/oder dem elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeug 16 des Ladeanhängers 14N zum Laden des Traktionsbatteriepacks 28 oder umgekehrt durch den Ladeanhänger 14A geleitet werden kann. In dieser Offenbarung gibt der Ausdruck „Durchlaufladen“ die Fähigkeit einer Energieeinheit an, die gesamte oder einen Teil der darin gespeicherten Leistung an eine andere Energieeinheit zu übertragen, um den Energiebedarf dieser Einheit zu decken, ohne dass die andere Einheit direkt mit der Einheit, die die Ladeenergie bereitstellt, verbunden ist.
  • Zusätzliche Aspekte des Systems 10 aus 1 werden aus der Perspektive des elektrifizierten Fahrzeugs 12 in 2 ausführlicher erläutert. Insbesondere veranschaulicht 2 schematisch Merkmale, die es dem System 10 ermöglichen, eine Priorisierung des Energieflusses zwischen dem elektrifizierten Fahrzeug 12 und einem oder mehreren Ladeanhängern 14 (und/oder optional einem oder mehreren elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeugen 16) auf Grundlage einer Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung, die durch Analysieren verschiedener Eingabeparameter abgeleitet werden kann, zu koordinieren und bereitzustellen. Auf diese Weise kann das System 10 dazu ausgestattet sein, Energieübertragungen in der Reihenfolge der Priorität zwischen verschiedenen elektrifizierten Einheiten effektiv zu verwalten.
  • Als weiteren Teil des Systems 10 kann das elektrifizierte Fahrzeug 12 ein Telekommunikationsmodul 46, ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS) 48, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (human machine interface - HMI) 50 und ein Steuermodul 52 beinhalten. Diese und andere Komponenten können über einen Kommunikationsbus 45 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 miteinander verbunden sein und in elektronischer Kommunikation miteinander stehen. Der Kommunikationsbus 45 kann ein drahtgebundener Kommunikationsbus sein, wie etwa ein Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus), oder ein drahtloser Kommunikationsbus, wie etwa Wi-Fi, Bluetooth®, Ultrabreitband (Ultra-Wide Band - UWB) usw.
  • Zum Beispiel kann das Telekommunikationsmodul 46 dazu konfiguriert sein, bidirektionale Kommunikationen mit einem cloudbasierten Serversystem 54 zu verwirklichen. Das Telekommunikationsmodul 46 kann über ein Cloud-Netzwerk 56 (z. B. das Internet) kommunizieren, um verschiedene Informationen zu erlangen, die auf dem Serversystem 54 gespeichert sind, oder um dem Serversystem 54 Informationen bereitzustellen, die anschließend durch das elektrifizierte Fahrzeug 12 (und/oder andere teilnehmende Einheiten des Systems 10) abgerufen werden können. Das Serversystem 54 kann Benutzerdaten, die mit dem elektrifizierten Fahrzeug 12 assoziiert sind, zu Validierungszwecken identifizieren, sammeln und speichern. Bei einer autorisierten Anforderung können Daten anschließend über einen oder mehrere Mobilfunkmasten 58 oder irgendeine andere bekannte Kommunikationstechnik (z. B. Wi-Fi, Bluetooth®, Datenkonnektivität usw.) an das Telekommunikationsmodul 46 übermittelt werden. Das Telekommunikationsmodul 46 kann Daten von dem Serversystem 54 empfangen oder kann über den/die Mobilfunkmast(en) 58 Daten zurück an das Serversystem 54 kommunizieren. Wenngleich in dieser sehr schematischen Ausführungsform nicht notwendigerweise gezeigt oder beschrieben, können zahlreiche andere Komponenten bidirektionale Kommunikationen zwischen dem elektrifizierten Fahrzeug 12 und dem Serversystem 54 ermöglichen.
  • Das Serversystem 54 kann verschiedene Server beinhalten, die Daten speichern, auf die das System 10 zugreifen kann, um Energieübertragungen zwischen dem elektrifizierten Fahrzeug 12 und dem einen oder den mehreren Ladeanhängern 14 (und/oder optional dem einen oder den mehreren elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeugen 16) zu koordinieren. In einer Ausführungsform beinhaltet das Serversystem 54 einen Wetterdatenserver 60, der wetterbezogene Daten speichert. Die wetterbezogenen Daten können unter anderem einen regionsspezifischen Wetterverlauf für ein gegebenes standortbezogenes Gebiet, Sturm-Metriken, die aktuelle und vorhergesagte Windgeschwindigkeiten, aktuelle und vorhergesagte Niederschläge, aktuelle und vorhergesagte Temperaturen, aktuelle und vorhergesagter Luftdrücke beinhalten, das Vorhandensein und/oder die Wahrscheinlichkeit von Extremwetter (z. B. Hitzewellen, Tornados, Hurrikane, starker Schneefall/Schneestürme, Waldbrände, sintflutartige Regenfälle usw.) und aktuelle und vorhergesagte Bewegungsverläufe von Stürmen für einen gegebenen Standort beinhalten.
  • Der Wetterdatenserver 60 kann zum Beispiel von einer Organisation, wie etwa dem nationalen Wetterdienst, betrieben oder verwaltet werden. Alternativ kann der Wetterdatenserver 60 wetter-/klimabezogene Daten von Wetterstationen, Nachrichtenstationen, entfernten verbundenen Temperatursensoren, Datenbanktabellen verbundener mobiler Vorrichtungen usw. sammeln. Die wetterbezogenen Daten, die auf dem Wetterdatenserver 60 gespeichert sind, könnten auch von durch Crowdsourcing erhobene Wetterinformationen abgeleitet sein.
  • In einer anderen Ausführungsform beinhaltet das Serversystem 54 einen Verkehrsdatenserver 62. Der Verkehrsdatenserver 62 kann Daten in Bezug auf aktuelle Verkehrsbedingungen speichern, die mit Straßen für einen beliebigen gegebenen Standort assoziiert sind. Die verkehrsbezogenen Daten können unter anderem Verkehrsstauinformationen, Notfalldienstentsendungsinformationen usw. beinhalten. Die auf dem Verkehrsdatenserver 62 gespeicherten verkehrsbezogenen Daten könnten auf Grundlage von Nachrichten-Feed-Informationen oder Crowdsourcing-Informationen abgeleitet werden.
  • In einer ersten Ausführungsform kann ein Benutzer/Besitzer des elektrifizierten Fahrzeugs 12 unter Verwendung der HMI 50 eine Schnittstelle mit dem Serversystem 54 bilden. Zum Beispiel kann die HMI 50 mit einer Anwendung 64 (z. B. FordPass™ oder einer anderen ähnlichen webbasierten Anwendung) ausgestattet sein, um Benutzern zu ermöglichen, eine Schnittstelle mit dem Serversystem 54 zu bilden. Die HMI 50 kann sich in einer Fahrgastzelle des elektrifizierten Fahrzeugs 12 befinden und kann verschiedene Benutzerschnittstellen beinhalten, um den Fahrzeuginsassen Informationen anzuzeigen und den Fahrzeuginsassen zu ermöglichen, Informationen in die HMI 50 einzugeben. Die Fahrzeuginsassen können über Touchscreens, taktile Tasten, hörbare Sprache, Sprachsynthese usw. mit den auf der HMI 50 darstellbaren Benutzerschnittstellen interagieren.
  • In einer anderen Ausführungsform kann der Benutzer/Besitzer des elektrifizierten Fahrzeugs 12 alternativ oder zusätzlich unter Verwendung einer persönlichen elektronischen Vorrichtung 66 (z. B. eines Smartphones, eines Tablets, eines Computers, einer am Körper tragbaren intelligenten Vorrichtung usw.) eine Schnittstelle mit dem Serversystem 54 zum Koordinieren von Funktionen des Systems 10 bilden. Die persönliche elektronische Vorrichtung 66 kann eine Anwendung 68 (z. B. FordPass™ oder eine andere ähnliche Anwendung) beinhalten, die Programmierung beinhaltet, um dem Benutzer zu ermöglichen, eine oder mehrere Benutzerschnittstellen 70 zum Einstellen oder Steuern gewisser Aspekte des Systems 10 einzusetzen. Die Anwendung 68 kann in einem Speicher 72 der persönlichen elektronischen Vorrichtung 66 gespeichert sein und kann durch einen Prozessor 74 der persönlichen elektronischen Vorrichtung 66 ausgeführt werden. Die persönliche elektronische Vorrichtung 66 kann zusätzlich einen Sendeempfänger 76 beinhalten, der dazu konfiguriert ist, über den/die Mobilfunkmast(en) 58 oder irgendeine andere drahtlose Verbindung mit dem Serversystem 54 zu kommunizieren.
  • Das GPS 48 ist dazu konfiguriert, standortbezogene Koordinaten des elektrifizierten Fahrzeugs 12 zu lokalisieren. Das GPS 48 kann Geopositionierungstechniken oder beliebige andere Satellitennavigationstechniken zum Schätzen der geografischen Position des elektrifizierten Fahrzeugs 12 zu einem beliebigen Zeitpunkt nutzen. GPS-Daten von dem GPS 48 können in einer Ausführungsform verwendet werden, um die Wetter- und Verkehrsdaten zu bestimmen, die für das elektrifizierte Fahrzeug 12 zu einem beliebigen Zeitpunkt am relevantesten sind. In einer anderen Ausführungsform können Daten von dem GPS 48 genutzt werden, um Höhen-/Geländevariationen entlang einer gegebenen Fahrstrecke zu identifizieren.
  • Das Steuermodul 52 kann sowohl Hardware als auch Software beinhalten und könnte Teil eines Gesamtsteuersystems des Fahrzeugs, wie etwa einer Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system controller - VSC), sein oder könnte alternativ eine eigenständige von der VSC getrennte Steuerung sein. In einer Ausführungsform ist das Steuermodul 52 mit ausführbaren Anweisungen zum Bilden einer Schnittstelle mit verschiedenen Komponenten des Systems 10 und Befehlen von Vorgängen derselben programmiert. Wenngleich in der stark schematischen Abbildung aus 2 als separate Module gezeigt, könnten das Telekommunikationsmodul 46, das GPS 48, die HMI 50 und das Steuermodul 52 als Teil eines gemeinsamen Moduls des elektrifizierten Fahrzeugs 12 integriert sein.
  • Das Steuermodul 52 kann einen Prozessor 78 und einen nicht transitorischen Speicher 80 zum Ausführen von verschiedenen Steuerstrategien und -modi, die mit dem System 10 assoziiert sind, beinhalten. Der Prozessor 78 kann ein kundenspezifischer oder handelsüblicher Prozessor, eine zentrale Verarbeitungseinheit (central processing unit - CPU) oder im Allgemeinen eine beliebige Vorrichtung zum Ausführen von Softwareanweisungen sein. Der Speicher 80 kann ein beliebiges oder eine Kombination von flüchtigen Speicherelementen und/oder nicht flüchtigen Speicherelementen beinhalten.
  • Der Prozessor 78 kann mit dem Speicher 80 wirkgekoppelt sein und kann dazu konfiguriert sein, ein oder mehrere Programme, die in dem Speicher 80 des Steuermoduls 52 gespeichert sind, auf Grundlage der verschiedenen Eingaben auszuführen, die von anderen Vorrichtungen empfangen werden, wie etwa dem Serversystem 54, dem Telekommunikationsmodul 46, dem GPS 48, der HMI 50, dem Traktionsbatteriepack 28, dem Energiespeichersystem 30, jedem des einen oder der mehreren Ladeanhänger 14, dem einen oder den mehreren elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeugen 16 usw. In einer Ausführungsform kann die Anwendung 64 (z. B. FordPass™ oder eine andere ähnliche Anwendung), die Programmierung beinhaltet, um dem Fahrzeugbenutzer zu ermöglichen, eine oder mehrere Benutzerschnittstellen innerhalb der HMI 50 zum Einstellen oder Steuern gewisser Aspekte des Systems 10 einzusetzen, in dem Speicher 80 gespeichert sein und kann durch den Prozessor 78 des Steuermoduls 52 ausgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Steuermodul 52 dazu konfiguriert sein, mit der persönlichen elektronischen Vorrichtung 66 zu kommunizieren und eine Schnittstelle mit dieser zu bilden, um gewisse Aspekte des Systems 10 durch die Anwendung 68 zu koordinieren und/oder auszuführen.
  • Das Steuermodul 52 kann verschiedene Eingaben zum Erzeugen einer Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung zum Steuern der Energieübertragung zwischen jedem des elektrifizierten Fahrzeugs 12 und des einen oder der mehreren Ladeanhänger 14 (und/oder optional des einen oder der mehreren elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeuge 16) empfangen und verarbeiten. Die Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung kann unter anderem Informationen, Benachrichtigungen, Protokolle und eine Prioritätsstufe zum Übertragen oder Empfangen von Energie an jeder Energieeinheit (z. B. dem Traktionsbatteriepack 28 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 und dem Energiespeichersystem 30 jedes Ladeanhängers 14), die mit dem System 10 assoziiert ist, während Energieübertragungsereignissen beinhalten.
  • Eine erste Eingabe, die durch das Steuermodul 52 analysiert werden kann, um die Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung zu entwickeln, kann Batterieprognoseinformationen 84 beinhalten, die von jeder Energieeinheit des Systems 10 empfangen werden. Die Batterieprognoseinformationen 84 können Informationen, wie etwa den aktuellen Ladezustand (state of charge - SOC), die geschätzte Fahrreichweite, die Zuordnung der Entladungstiefe (depth of discharge - DOD), den Innenwiderstand, die aktuellen Batteriezellentemperaturen und andere Batterie-Metriken (z. B. Spannung, Strom, Batteriegröße, Typ/Chemie der Batterie, Laderatenniveaus, Ladungsaufnahmeniveaus, Batteriezellenalterungsinformationen usw.), die mit dem Traktionsbatteriepack 28 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 assoziiert sind, beinhalten. Ähnliche batteriebezogene Daten können auch von jedem Energiespeichersystem 30 jedes verbundenen Ladeanhängers 14 (und optional von jedem Traktionsbatteriepack 36 jedes verbundenen elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeugs 16, in dem Ausmaß, in dem welche verbunden sind) empfangen werden.
  • Eine zweite Eingabe, die durch das Steuermodul 52 analysiert werden kann, um die Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung zu entwickeln, kann anhängerspezifische Informationen 86 beinhalten, die mit jedem verbundenen Ladeanhänger 14 des Systems 10 assoziiert sind. Die anhängerspezifischen Informationen 86 können Informationen, wie etwa Gewichtskapazität, aktuelles Inhaltsgewicht und andere relevante physikalische Attribute jedes verbundenen Ladeanhängers 14 des Systems 10, beinhalten.
  • Eine dritte Eingabe, die durch das Steuermodul 52 analysiert werden kann, um die Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung zu entwickeln, kann Echtzeitprognoseinformationen 88 beinhalten, die von verschiedenen Komponenten/Teilsystemen des elektrifizierten Fahrzeugs 12 empfangen werden. Die Echtzeitprognoseinformationen 88 können Informationen, wie etwa den aktuellen Standort des elektrifizierten Fahrzeugs 12 (z. B. GPS-Koordinaten, Mobilfunk-Triangulationskoordinaten usw.), bekannte Orientierungspunkte oder Dienstleistungen (z. B. nahegelegene Ladestationen, eine nahegelegene Energiespeichereinheit, nahegelegene andere Anhänger für Fahrzeuge, die zur bidirektionalen Energieübertragung fähig sind, usw.), Echtzeitfahrelemente, wie etwa die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des elektrifizierten Fahrzeugs 12 (z. B. Entfernungs- und Zeitmessungen), die aktuelle geschätzte Ankunftszeit zum Erreichen des Zielorts/Wegpunkts usw., beinhalten.
  • Eine vierte Eingabe, die durch das Steuermodul 52 analysiert werden kann, um die Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung zu entwickeln, kann Umgebungsinformationen 90 beinhalten, die von dem Serversystem 54 und/oder dem GPS 48 empfangen werden. Die Umgebungsinformationen 90 können aktuelle Wetterinformationen entlang der Fahrstrecke (die z. B. von dem Wetterdatenserver 60 empfangen werden), aktuelle Verkehrsinformationen entlang der Fahrstrecke (die z. B. von dem Verkehrsdatenserver 62 empfangen werden), physische Streckenbedingungen (z. B. Höhenlagen-/Höhenbedingungen, von denen erwartet wird, dass sie entlang der Fahrstrecke auftreten; die von dem GPS 48 empfangen werden) usw. beinhalten. Ungünstige Verkehrs-, Wetter- und/oder physische Streckenbedingungen können das elektrifizierte Fahrzeug 12 während der Fahrt entlang der Fahrstrecke verzögern oder verlangsamen und können daher wichtige Überlegungen sein, die die Laderate beeinflussen können, wenn während Energieübertragungsereignissen des Systems 10 Ladeenergie übertragen wird.
  • Eine fünfte Eingabe, die durch das Steuermodul 52 analysiert werden kann, um die Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung zu entwickeln, kann Reiserouten-/Kalenderinformationen 92 des Benutzers, der mit dem elektrifizierten Fahrzeug 12 assoziiert ist, beinhalten. Die Reiserouten-/Kalenderinformationen 92 können Informationen über erwartete Aktivitäten, wie etwa bevorstehende Fahrstrecken, die von dem Benutzer geplant sind, häufig besuchte Orte und angenommene Ankunfts-/Abfahrtszeiten, den Heimstandort und angenommene Parkzeiten am Heimstandort, geplante Aktivitäten usw. beinhalten. Die Reiserouten-/Kalenderinformationen 92 können über die Anwendungen 64, 68 von dem GPS 48 und/oder von dem Serversystem 54 empfangen werden. In einer Ausführungsform kann eine Anwendung zur Aktivitätsplanung der persönlichen elektronischen Vorrichtung 66 mit der Anwendung 68 synchronisiert werden, um ein Gesamtprotokoll der erwarteten Aktivitäten des Benutzers bereitzustellen, um den durch das GPS 48 angegebenen geplanten Zielort/Wegpunkt zu ergänzen. In einer anderen Ausführungsform kann das Steuermodul 52 ein neuronales Netz oder Techniken maschinellen Lernens einsetzen, um geplante Aktivitäten (z. B. gelernte Fahrgewohnheiten oder gelernte Verhaltensweisen) abzuleiten, die während jeder geplanten Fahrstrecke des elektrifizierten Fahrzeugs 12 auftreten können.
  • Eine sechste Eingabe, die durch das Steuermodul 52 analysiert werden kann, um die Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung zu entwickeln, kann Benutzerpräferenzinformationen 95, die durch den Benutzer, der mit dem elektrifizierten Fahrzeug 12 assoziiert ist, vorausgewählt sein können, beinhalten. Die Benutzerpräferenzinformationen 95 können vorausgewählte Energieübertragungseinstellungen/-präferenzen, wie etwa minimale/maximale SOC-Niveaus (z. B. minimale Übertragung von dem Ladeanhänger 14 von 25 % SOC usw.), minimale/maximale Fahrzeugreichweite, um die Übertragung zu beginnen/verlassen (z. B. Reichweitenreserve von mindestens 50 Meilen usw.), bevorzugte Ladestandorte (z. B. Heimatbasis, bevorzugte öffentliche Ladestation usw.), minimale/maximale Gesamtenergieübertragungsmengen (z. B. maximale Übertragung von 100 Wh von dem elektrifizierten Fahrzeug 12 an den Ladeanhänger 14 usw.) usw. beinhalten. Die Benutzerpräferenzinformationen 95 können zum Beispiel über die Anwendungen 64, 68 von der HMI 50 und/oder von dem Serversystem 54 empfangen werden.
  • Eine siebte Eingabe, die durch das Steuermodul 52 analysiert werden kann, um die Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung zu entwickeln, kann für das Freizeit-/Gewerbefahrzeug spezifische Informationen 85, die mit jedem verbundenen elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeug 16 des Systems 10 assoziiert sind, beinhalten. Die für das Freizeit-/Gewerbefahrzeug spezifischen Informationen 85 können Informationen, wie etwa verschiedene relevante physikalische Attribute jedes verbundenen elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeugs 16 des Systems 10 (in dem Ausmaß, in dem welche verbunden sind), beinhalten.
  • Die vorstehend genannten Eingaben sind lediglich beispielhaft gedacht. Es könnten verschiedene andere Eingaben durch das Steuermodul 52 zum Entwickeln der in dieser Schrift beschriebenen Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung berücksichtigt werden.
  • Als Reaktion auf Empfangen und Analysieren der verschiedenen Eingangssignale kann das Steuermodul 52 die Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung vorbereiten. Als Teil des Entwickelns der Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung kann das Steuermodul 52 jeder elektrifizierten Einheit des Systems 10 eine Prioritätseinstufungsbewertung zuweisen. Die zugewiesene Prioritätsreinstufungsbewertung kann eine Zahl (z. B. eine ganze Zahl) sein, die eine Prioritätseinstufung der Reihenfolge darstellt, in der Ladeenergie zu jedem beliebigen gegebenen Zeitpunkt während eines bidirektionalen Energieübertragungsereignisses von dem einen oder den mehreren Ladeanhängern 14 an das elektrifizierte Fahrzeug 12 oder umgekehrt übertragen werden wird. In einer Ausführungsform geben Bewertungen mit niedrigerer Prioritätseinstufung eine niedrigere Priorität für das Empfangen von Ladeenergie zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Energieübertragungsereignisses an, und Bewertungen mit höherer Prioritätseinstufung geben eine höhere Priorität für das Empfangen der Ladeenergie zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Energieübertragungsereignisses an.
  • In einigen Fällen kann die Prioritätseinstufungsbewertung für einen oder mehrere der Ladeanhänger 14 und der elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeuge 16 null (0) sein, was angibt, dass eine jeweilige Energieeinheit frei ist, um Energie an andere Energieeinheiten mit höherer Priorität zu übertragen. Wenn alle nachgelagerten Energieeinheiten eine Prioritätseinstufungsbewertung von null (0) aufweisen, können die nachgelagerten Energieeinheiten dem elektrifizierten Fahrzeug 12 Energie zuführen.
  • Die Prioritätseinstufungsbewertung kann auf einer Vielfalt an Faktoren basieren. In einer Ausführungsform basiert die Prioritätseinstufungsbewertung für jede verfügbare Energieeinheit des Systems 10 auf einem Vergleich der verfügbaren Energie von jeder Energieeinheit und dem vorhergesagten Energiebedarf der Energieeinheit. Unterschiede zwischen der verfügbaren Energie und der erforderlichen Energie für jede Energieeinheit können daher als Grundlage für die Prioritätsbewertung innerhalb der Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung genutzt werden.
  • Ein weiterer Faktor, der für das Zuweisen jeder Prioritätseinstufungsbewertung relevant sein kann, kann den Funktionsstatus jeder elektrifizierten Einheit des Systems 10 beinhalten. Zum Beispiel kann die Energieübertragung zu einer jeweiligen Energieeinheit des Systems 10 während Fehlerzuständen der elektrifizierten Einheit verhindert werden. Somit kann, wenn Fehlerzustände auftreten, der jeweiligen elektrifizierten Einheit, die den Fehlerzustand erfährt, eine niedrigere Prioritätseinstufungsbewertung innerhalb der Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung zugewiesen werden.
  • Ein weiterer Faktor, der für das Zuweisen jeder Prioritätseinstufungsbewertung relevant sein kann, kann die Energieanforderungen (z. B. aktualisierte Vorhersagegenauigkeit der Energie, die erforderlich ist, um die Fahrstrecke zum Ziel/Wegpunkt abzuschließen) jeder elektrifizierten Einheit des Systems 10 beinhalten. Zum Beispiel kann das Steuermodul 52 vorherige Reiseroutendetails und gemessene Energieanforderungen mit bevorstehenden Reiseroutendetails und vorhergesagten Energieanforderungen vergleichen, um etwaige Inkompatibilitäten beim Zuweisen der Prioritätseinstufungsbewertungen zu identifizieren. Somit kann elektrifizierten Einheiten, die einen höheren erwarteten Energiebedarf aufweisen, eine höhere Prioritätseinstufungsbewertung innerhalb der Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung zugewiesen werden.
  • Ein weiterer Faktor, der für das Zuweisen jeder Prioritätseinstufungsbewertung relevant sein kann, kann die physikalischen bzw. Leistungseinschränkungen jeder Energieeinheit des Systems 10 beinhalten. Zum Beispiel kann das Steuermodul 52 bestimmen, ob jeder Traktionsbatteriepack/jede Energiespeichervorrichtung/jedes Energiespeichersystem physisch dazu in der Lage ist, Energieübertragungen/-verbraucher zu unterstützen. Das Steuermodul 52 kann als Teil seiner Analyse von Leistungsbeschränkungen relevante Batterieverwaltungsschwellenwerte (z. B. thermische Einschränkungen, reduzierte Ladungsaufnahme usw.) des Traktionsbatteriepacks 28 und jedes Energiespeichersystems 30 überprüfen. Elektrifizierten Einheiten, die Leistungsbeschränkungen aufweisen, kann eine niedrigere Prioritätseinstufungsbewertung innerhalb der Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung zugewiesen werden.
  • Noch ein weiterer Faktor, der für das Zuweisen jeder Prioritätseinstufungsbewertung relevant sein kann, kann widersprüchliche Benutzerpräferenzeinstellungen beinhalten. Das Steuermodul 52 kann identifizieren, ob beliebige Benutzereinstellungen (z. B. Einstellungen, die innerhalb der Anwendung 64 oder der Anwendung 68 vorgenommen wurden) mit anderen Einstellungen des Systems 10 inkompatibel sind. Zum Beispiel kann das Steuermodul 52 eine vorhergesagte Fahrstrecke mit einer aktuellen Fahrtrichtung (z. B. Abweichen vom Kurs in eine andere Richtung, alternative Pläne usw.) vergleichen, um zu identifizieren, ob Konflikte bestehen. Elektrifizierten Einheiten, die Benutzerpräferenzeinstellungen aufweisen, die im Konflikt mit anderen Einstellungen des Systems 10 stehen, kann eine niedrigere Prioritätseinstufungsbewertung innerhalb der Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung zugewiesen werden.
  • Die vorstehend genannten Faktoren sind lediglich beispielhaft gedacht. Es könnten verschiedene andere Faktoren durch das Steuermodul 52 zum Zuweisen der in dieser Schrift beschriebenen Prioritätseinstufungsbewertungen berücksichtigt werden.
  • Die Prioritätseinstufungsbewertungen jeder elektrifizierten Einheit des Systems 10 können während Energieübertragungsereignissen auf Grundlage verschiedener Faktoren eingestellt werden. In einer Ausführungsform kann die Prioritätseinstufungsbewertung einer konkreten Energieeinheit auf Grundlage einer Batterietemperatur, die mit Energieeinheit assoziiert ist, eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Prioritätseinstufungsbewertung gesenkt werden, wenn die Batterietemperatur der Energieeinheit außerhalb eines vordefinierten Betriebstemperaturfensters liegt. Batterietemperaturen, die vollständig außerhalb des vordefinierten Betriebstemperaturfensters liegen, können dazu führen, dass die Prioritätseinstufungsbewertung um einen ersten Betrag gesenkt wird, und Batterietemperaturen, die nahe einer unteren oder oberen Grenze des vordefinierten Betriebstemperaturfensters liegen, können schrittweise um einen zweiten Betrag gesenkt werden.
  • In einer anderen Ausführungsform können die Zeit und die Entfernung zu einem gewünschten Ziel/Wegpunkt wichtige Faktoren sein, die zum Zuweisen/Einstellen der Prioritätseinstufungsbewertungen, die mit jeder Energieeinheit des Systems 10 assoziiert sind, berücksichtigt werden. In einer anderen Ausführungsform kann die abgeleitete Verwendung jeder elektrifizierten Einheit zum Zuweisen/Einstellen der Prioritätseinstufungsbewertungen, die mit jeder Energieeinheit des Systems 10 assoziiert sind, berücksichtigt werden (z. B. kann die Prioritätseinstufung eines oder mehrerer Ladeanhänger 14 gesenkt werden, wenn erwartet wird, dass ein Ladeanhänger während der Fahrt abgesetzt wird, oder wenn erwartet wird, dass während der Fahrt begrenzt Ladestationen verfügbar sind). In noch einer anderen Ausführungsform kann die Prioritätseinstufungsbewertung für jede Energieeinheit des Systems auf Grundlage verschiedener Benutzereingaben, die eine Ladepräferenz für eine Energieeinheit gegenüber anderen Energieeinheiten des Systems 10 spezifizieren können, zugewiesen/eingestellt werden.
  • Das Steuermodul 52 kann dazu programmiert sein, die jeder elektrifizierten Einheit des Systems 10 zugewiesene Prioritätseinstufungsbewertung jedes Mal, wenn ein vordefiniertes Zeitintervall verstrichen ist, periodisch zu aktualisieren. In einer Ausführungsform beträgt das vordefinierte Zeitintervall etwa 10 Minuten. Alternativ könnten jedoch innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung andere Zeitintervalle als das vordefinierte Zeitintervall definiert werden.
  • Das Steuermodul 52 kann ferner dazu programmiert sein, zu befehlen, dass eine oder mehrere Nachrichten auf der HMI 50 und/oder der persönlichen elektronischen Vorrichtung 66 angezeigt werden, zum Beispiel jedes Mal, wenn eine der Prioritätseinstufungsbewertungen eingestellt wird oder wenn eine Neupriorisierung als notwendig betrachtet wird. Das Steuermodul 52 kann auch dazu konfiguriert sein, zu befehlen, dass eine Nachricht auf der HMI 50 und/oder der persönlichen elektronischen Vorrichtung 66 angezeigt wird, wenn die aktuellen Energieanforderungen einer beliebigen der elektrifizierten Einheiten des Systems 10 unter den aktuellen Bedingungen für die Energieübertragung nicht erfüllt werden können.
  • Das Steuermodul 52 kann ferner dazu programmiert sein, zu befehlen, dass dem Benutzer auf einer Benutzerschnittstelle 93, die mit der HMI 50 und/oder der persönlichen elektronischen Vorrichtung 66 assoziiert ist, ein Ladeprioritätsbericht 91 angezeigt wird (siehe z. B. 3). Der Ladeprioritätsbericht 91 kann zum Beispiel von der Strategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung abgeleitet werden und kann jede Energieeinheit des Systems 10 in der empfohlenen Reihenfolge der Ladepriorität zur Überprüfung durch den Benutzer auflisten. Der Benutzer kann die vorgeschlagene Reihenfolge der Ladepriorität aufheben, indem er eine oder mehrere Kacheln 97 innerhalb der Benutzerschnittstelle 93 neu anordnet. Jede Kachel 97 kann mit einer der verbundenen Energieeinheiten des Systems 10 assoziiert sein. Es werden auch andere Konfigurationen in Betracht gezogen, um dem Benutzer den Ladeprioritätsbericht 91 anzuzeigen und dem Benutzer zu ermöglichen, die empfohlene Ladeprioritätsreihenfolge aufzuheben.
  • Das Steuermodul 52 kann ferner dazu programmiert sein, mit den verschiedenen Energieeinheiten des Systems 10 zu kommunizieren/eine Schnittstelle zu bilden, um die Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung auszuführen. Zum Beispiel kann die Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung angeben, wie viel (einschließlich der Laderate), sofern überhaupt, und wann Ladeenergie von den Energiespeichersystemen 30 der Ladeanhänger 14 an den Traktionsbatteriepack 28 des elektrifizierten Fahrzeug 12 und/oder an die Energiespeichersysteme 30 anderer Ladeanhänger 14 übertragen werden sollte, und wann Ladeenergie von dem Traktionsbatteriepack 28 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 an das Energiespeichersystem 30 des einen oder der mehreren Ladeanhänger 14 übertragen werden sollte. Das Steuermodul 52 kann dafür eine Schnittstelle mit dem System 40 zur bidirektionalen Leistungsübertragung und beliebigen anderen verwandten Systemen/Teilsystemen zum Koordinieren und Bereitstellen von priorisierten Energieübertragungen an die Energieeinheiten des Systems 10 während Energieübertragungsereignissen bilden und deren Funktionalität steuern (z. B. durch Öffnen/Schließen von Schützen, Durchführen von Aufwärts- oder Abwärtsumwandlungen von Leistung, Durchführen von Leistungsumkehrungen usw.).
  • In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann das Steuermodul 52 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 dazu konfiguriert sein, als Kommunikationsknoten des Systems 10 zu fungieren. Es werden jedoch auch andere Ausführungsformen innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung in Betracht gezogen. Zum Beispiel könnte, wie schematisch in 4 gezeigt, ein Steuermodul 94 des Serversystems 54 (z. B. ein cloudbasiertes Steuermodul) und/oder ein Steuermodul 96, das mit jedem verbundenen Ladeanhänger 14 assoziiert ist, dazu konfiguriert sein, als Kommunikationsknoten des Systems 10 zu fungieren. In noch einer anderen Ausführungsform können die jeweiligen Steuermodule von jedem des elektrifizierten Fahrzeugs 12, des einen oder der mehreren Ladeanhänger 14 und des Serversystems 54 zusammen über das Cloud-Netzwerk 56 betrieben werden, um ein Steuersystem zum Vorbereiten der Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung 82 und letztendlich zum Steuern der durch das System 10 erbrachten Energieübertragungspriorisierung zu etablieren.
  • 5 veranschaulicht unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 1-4 in Form eines Ablaufdiagramms schematisch ein beispielhaftes Verfahren 100 zum Erzeugen und Ausführen der Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung des Systems 10. Nach dem Verfahren 100 kann die Steuerstrategie 82 zur Energieübertragungspriorisierung ausgeführt werden, um zum Beispiel priorisierte Energieübertragungen zwischen dem elektrifizierten Fahrzeug 12 und dem einen oder den mehreren Ladeanhängern 14 bereitzustellen.
  • Das System 10 kann dazu konfiguriert sein, einen oder mehrere Algorithmen einzusetzen, die dazu ausgelegt sind, zumindest einen Teil der Schritte des beispielhaften Verfahrens 100 auszuführen. Zum Beispiel kann das Verfahren 100 als ausführbare Anweisungen in dem Speicher 80 des Steuermoduls 52 gespeichert sein und können die ausführbaren Anweisungen innerhalb eines beliebigen computerlesbaren Mediums verkörpert sein, das durch den Prozessor 78 des Steuermoduls 52 ausgeführt werden kann. Das Verfahren 100 könnte alternativ oder zusätzlich als ausführbare Anweisungen in den Speichern von vergleichbaren Steuermodulen des einen oder der mehreren Ladeanhänger 14 und/oder des Serversystems 54 gespeichert sein.
  • Das beispielhafte Verfahren 100 kann bei Block 102 beginnen. Bei Block 104 kann das Verfahren 100 bestimmen, ob ein oder mehrere Ladeanhänger 14 mit dem elektrifizierten Fahrzeug 12 verbunden sind. Falls JA, kann das Verfahren 100 zu Block 106 übergehen, indem die anhängerspezifischen Informationen 86 und die Batterieprognoseinformationen 84 von jedem Ladeanhänger 14 an das Steuermodul 52 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 übermittelt werden.
  • Als Nächstes kann das Verfahren 100 bei Block 108 bestätigen, ob irgendwelche verbundene Ladeanhänger 14 übrig sind, die nicht berücksichtigt wurden. Falls ein NEIN-Flag ausgegeben wird, kann das Verfahren 100 zu Block 110 übergehen. Bei Block 110 können verschiedene Informationen von dem elektrifizierten Fahrzeug 12 und von jedem verbundenen Ladeanhänger 14 zur weiteren Analyse an das Serversystem 54 übermittelt werden. Die an das Serversystem 54 übermittelten Informationen können unter anderem die Batterieprognoseinformationen 84, die anhängerspezifischen Informationen 86, die Echtzeitprognoseinformationen 88 usw. beinhalten. Das Verfahren 100 kann bei Block 112 bestätigen, dass die Informationen durch das Serversystem 54 empfangen wurden. Falls JA, kann das Verfahren 110 als Nächstes bei Block 114 geplante Fahrtinformationen (wie etwa von dem GPS 48) und den historischen Energieverbrauch des elektrifizierten Fahrzeugs 12 des Benutzers überprüfen. Dies kann das Berücksichtigen der verfügbaren Netzleistung bis zum Zeitpunkt der Abfahrt beinhalten, um die Gesamtenergiezufuhr des elektrifizierten Fahrzeugs 12 zu berechnen.
  • Bei Block 116 kann das Verfahren 100 die gesammelten Eingaben mit den vorhergesagten Energieanforderungen jeder verbundenen Energieeinheit des Systems 10 vergleichen. Dieser Schritt kann das Zugreifen auf den Gesamtbedarf einer Energieeinheit und die Gesamtzufuhr einer Energieeinheit für jede Energieeinheit des Systems 10 beinhalten. Das Verfahren 100 kann dann zu Block 118 übergehen, indem bestimmt wird, ob die Gesamtenergie, die von jeder Energieeinheit des Systems 10 verfügbar ist, den Gesamtenergiebedarf der Energieeinheit übersteigt. Falls NEIN, kann das Verfahren 100 zu Block 120 übergehen. Falls JA, kann das Verfahren 100 zu Block 122 übergehen.
  • Unter der Annahme, dass das Verfahren 100 von Block 118 zu Block 122 übergeht, kann das Verfahren 100 als Nächstes bestimmen, ob der aktuelle SOC jeder Energieeinheit des Systems 10 den erforderlichen SOC für diese jeweilige Energieeinheit überschreitet. Falls JA, kann bei Block 124 die Prioritätseinstufungsbewertung für die jeweilige Energieeinheit verringert werden. Falls NEIN, kann bei Block 126 die Prioritätseinstufungsbewertung für die Energieeinheit erhöht werden. Der Betrag der Erhöhung/Verringerung der Prioritätsbewertung kann auf Grundlage der Größenordnung der Differenz zwischen dem aktuellen SOC und dem erforderlichen SOC für jede Energieeinheit skaliert werden.
  • Als Nächstes kann das Verfahren 100 bei Block 128 bestimmen, ob die aktuelle Zeit größer als eine erwartete Abfahrtszeit des elektrifizierten Fahrzeugs 12 des Systems 10 ist. Falls NEIN, kann bei Block 130 die Prioritätseinstufungsbewertung für die Energieeinheit verringert werden. Falls Ja, kann bei Block 132 die Prioritätseinstufungsbewertung für die Energieeinheit erhöht werden. Der Betrag der Erhöhung/Verringerung der Prioritätsbewertung kann auf Grundlage der Größenordnung der Differenz zwischen der aktuellen Zeit und der erwarteten Abfahrtszeit skaliert werden.
  • Das Verfahren 100 kann bei Block 134 als Nächstes bestätigen, ob noch irgendwelche verbundene Energieeinheiten des Systems 10 zu berücksichtigen sind. Falls JA, kann das Verfahren 100 zu Block 122 zurückkehren, um etwaige der verbleibenden Energieeinheiten zu berücksichtigen. Falls NEIN, kann das Verfahren 100 stattdessen zu Block 144 übergehen, indem bestimmt wird, ob irgendeine inkompatible Funktionsanforderung, Energieanforderung, physische Leistungsanforderung und/oder Benutzerpräferenz/- einstellung erkannt wurde. Falls JA, geht das Verfahren 100 zu Block 120 über. Bei diesem Schritt kann das Verfahren 100 den Benutzer über etwaige erkannte Inkompatibilitäten benachrichtigen und Empfehlungen zum Beheben der Inkompatibilitäten bereitstellen. Das Verfahren 100 kann dann bei Block 138 eine Angabe von dem Benutzer empfangen, ob der Ladepriorisierungsprozess erneut versucht werden soll oder nicht. Falls JA, kann das Verfahren zu Block 102 zurückkehren. Falls NEIN, kann das Verfahren zu Block 140 übergehen, indem die tatsächlichen Energieübertragungsmessungen in der Cloud gespeichert werden. Das Verfahren 100 kann dann bei Block 142 enden.
  • Wenn bei Block 144 ein NEIN-Flag ausgegeben wird, kann das Verfahren 100 stattdessen zu Block 146 übergehen. Bei Block 146 können die verschiedenen Prioritätsbewertungen aus den vorherigen Energieeinheitenbeurteilungen (siehe z. B. Blöcke 122-134) aggregiert werden. Jede aggregierte Bewertung kann als die Prioritätseinstufungsbewertung für jede verbundene Energieeinheit des Systems 10 zugewiesen werden.
  • Als Nächstes kann das Verfahren 100 bei Block 148 die Prioritätseinstufungsbewertungen der Energieeinheiten in absteigender Reihenfolge von der höchsten Bewertung zur niedrigsten Bewertung sortieren (z. B. haben höhere Bewertungen eine höhere Priorität für das Empfangen von Ladeenergie und sind niedrigere Bewertungen von niedrigerer Priorität für das Empfangen von Ladeenergie). Der Ladeprioritätsbericht 91, der die Energieeinheiten in der Reihenfolge der Einstufung auflistet, kann dann bei Block 150 an den Benutzer übermittelt werden.
  • Das Verfahren 100 kann bei Block 152 bestätigen, ob der Benutzer mit der empfohlenen Prioritätsladeübertragung fortfahren möchte, die durch den Ladeprioritätsbericht 91 angegeben wird. Falls NEIN, kann das Verfahren 100 bei Block 154 bestätigen, ob der Benutzer ein Aufheben der Priorität ausgewählt hat. Falls JA, kann das Verfahren 100 bei Block 156 eine Benutzereingabe der neu geordneten Priorisierung empfangen. Wenn der Benutzer bei Block 154 kein Aufheben ausgewählt hat, kann das Verfahren 100 stattdessen zu Block 138 (vorstehend erörtert) übergehen. Alternativ kann das Verfahren 100, wenn bei Block 152 ein JA-Flag ausgegeben wird, bei Block 158 mit den empfohlenen Energieübertragungen auf Grundlage der verschiedenen Prioritätseinstufungsbewertungen fortfahren.
  • Als Nächstes bestätigt das Verfahren 100 bei Block 160, ob die Energieeinheit (oder Energieeinheiten) in der nächsten Sequenz der Ladepriorität mit dem System 10 verbunden ist. Falls NEIN, wird der Ladeschaltkreis bei Block 162 geöffnet (z. B. durch Steuern des Systems 40 zur bidirektionalen Leistungsübertragung), um die Energieübertragung an die Energieeinheit zu blockieren. Der Benutzer kann dann bei Block 164 aufgefordert werden, sein Augenmerk auf die Verbindung der Energieeinheit zu richten. Alternativ, wenn bei Block 160 ein JA-Flag ausgegeben wird, kann der Ladeschaltkreis bei Block 166 geöffnet werden (z. B. durch Steuern des Systems 40 zur bidirektionalen Leistungsübertragung), um Energieübertragung zwischen dem elektrifizierten Fahrzeug 12 und der Energieeinheit zu ermöglichen.
  • Das Verfahren 100 kann bei Block 168 bestätigen, ob die Energieübertragung abgeschlossen ist. Die tatsächlich durchgeführten Energieübertragungsmessungen können bei Block 140 in der Cloud gespeichert werden, wenn bestätigt wird, dass die Übertragung abgeschlossen ist. Das Verfahren 100 kann dann bei Block 142 enden.
  • Vornehmlich unter Bezugnahme auf 6 kann ein System 10 zur bidirektionalen Energieübertragung in einigen Umsetzungen an eine Ladequelle 60 wirkgekoppelt sein, wie etwa während Energieübertragungsereignissen, die auftreten, während die Strukturen des Systems 10 stationär sind oder sich nicht „während der Fahrt“ befinden. Die Ladequelle 60 kann eine öffentliche Ladestation, eine DC-Schnellladestation, eine Heimladestation, eine Wandbox oder eine beliebiger anderer Typ von Ladequelle sein. Die Ladequelle 60 kann mit einer Netzstromquelle 61 (z. B. Wechselstrom, Solarstrom, Windkraft oder Kombinationen daraus) wirkverbunden sein. Die Ladequelle 60 kann daher die Schnittstelle zum Laden der Energieeinheiten des Systems 10 unter Verwendung von Leistung bereitstellen, die durch die Netzstromquelle 61 zugeführt wird.
  • Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann mit einer Ladeanschlussbaugruppe 62 ausgestattet sein, die dazu konfiguriert ist, Energie von der Ladequelle 60 zu empfangen. Es kann ein Ladekabel 63 verwendet werden, um die Ladequelle 60 mit der Ladeanschlussbaugruppe 62 zu verbinden.
  • Jeder Ladeanhänger 14 kann mit zwei oder mehr Ladeanschlussbaugruppen 65 ausgestattet sein. Es können zwei oder mehr Ladeanschlussbaugruppen 65 bereitgestellt sein, sodass jeder Ladeanhänger 14 des Systems 10 dazu konfiguriert sein kann, Ladeenergie an eine vorgelagerte Energieeinheit und/oder eine nachgelagerte Energieeinheit des Systems 10 zu senden bzw. von dieser zu empfangen.
  • Es können zusätzliche Ladekabel 63 verwendet werden, um die Ladeanhänger 14 miteinander und mit dem elektrifizierten Fahrzeug 12 und somit der Ladequelle 60 wirkzuverbinden. Die Ladekabel 63 können in einer Daisy-Chain-Konfiguration zum Übertragen von Energie während bidirektionaler Energieübertragungsereignisse angeordnet sein.
  • Wie vorstehend angegeben, kann das System 40 zur bidirektionalen Leistungsübertragung gesteuert werden, um Energieübertragungen zu/von nachgelagerten Energieeinheiten des Systems 10 zu ermöglichen. Jeder Ladeanhänger 14 kann auch mit einem DC/DC-Wandler 67 ausgestattet sein, der dazu konfiguriert ist, verschiedene Funktionen während Energieübertragungen durchzuführen, wie etwa Durchführen von Aufwärts- oder Abwärtsleistungsumwandlungen, Steuern der Richtung der Leistungsübertragung zu/von der Energiespeichereinheit 30 usw.
  • Das System 10 kann auf verschiedene Arten bestimmen, welche Energieeinheiten mit dem elektrifizierten Fahrzeug 12 verbunden sind, um einen ordnungsgemäßen bidirektionalen Leistungsfluss zu ermöglichen. In einer Ausführungsform kann der Benutzer manuell spezifizieren, welche Energieeinheiten verbunden sind, indem er verschiedene Benutzerschnittstellen der HMI 50 und/oder der persönlichen elektronischen Vorrichtung 66 nutzt. In einer anderen Ausführungsform kann jede Ladeanschlussbaugruppe 62, 65 mit verschiedenen Sensoren ausgestattet sein, die dazu in der Lage sind, zu detektieren, wann Verbindungen hergestellt werden, und dann als Reaktion darauf mit dem Steuermodul 52 zu kommunizieren. In noch einer anderen Ausführungsform sind das elektrifizierte Fahrzeug 12 und die Ladeanhänger 14 dazu in der Lage, über Telekommunikationsmodule 46, die an jeder Teileinheit des Systems 10 bereitgestellt sein können, drahtlos miteinander zu kommunizieren. In einer derartigen Ausführungsform kann ein Schützsystem 69 jedes Ladeanhängers 14 und des Traktionsbatteriepacks 28 ein-/ausgeschaltet werden, um zu bestimmen, wo Leistung innerhalb des Systems 10 fließt. Die Leistungsflussinformationen können dann drahtlos über die Telekommunikationsmodule 46 zwischen den verschiedenen Teileinheiten des Systems 10 übermittelt werden.
  • Die Systeme zur bidirektionalen Energieübertragung dieser Offenbarung sind dazu ausgestaltet, Leistungsfluss während Energieübertragungsereignissen zwischen einem elektrifizierten Fahrzeug und einem oder mehreren Ladeanhängern, die an das elektrifizierte Fahrzeug wirkgekoppelt sind, auf halbautomatische Weise zu koordinieren und zu steuern. Die Systeme und Verfahren können Energieübertragungen zwischen jeder verbundenen Energieeinheit des Systems auf Grundlage verschiedener Eingabeparameter priorisieren, um eine Rückkopplung der Energieübertragung mit geschlossenem Regelkreis zu ermöglichen und um Probleme bezüglich Ladegleichmäßigkeit und Batteriewärme von konkurrierenden Batteriewärmeverwaltungssystemen anzugehen. Die vorgeschlagenen Systeme und Verfahren können den Energiefluss zwischen den verbundenen Energieeinheiten besser verwalten, um eine optimierte Entscheidungsfindung während bidirektionaler Energieübertragungen zu verwirklichen.
  • Wenngleich die unterschiedlichen nicht einschränkenden Ausführungsformen als spezifische Komponenten oder Schritte aufweisend veranschaulicht sind, sind die Ausführungsformen dieser Offenbarung nicht auf diese konkreten Kombinationen beschränkt. Es ist möglich, einige der Komponenten oder Merkmale aus einer beliebigen der nicht einschränkenden Ausführungsformen in Kombination mit Merkmalen oder Komponenten aus einer beliebigen der anderen nicht einschränkenden Ausführungsformen zu verwenden.
  • Es versteht sich, dass gleiche Bezugszeichen einander entsprechende oder ähnliche Elemente in den mehreren Zeichnungen identifizieren. Es versteht sich, dass in diesen beispielhaften Ausführungsformen zwar eine konkrete Komponentenanordnung offenbart und veranschaulicht ist, andere Anordnungen aber auch von den Lehren dieser Offenbarung profitieren könnten.
  • Die vorangehende Beschreibung soll als veranschaulichend und nicht in einschränkendem Sinne ausgelegt werden. Der Durchschnittsfachmann versteht, dass gewisse Modifikationen in den Umfang dieser Offenbarung fallen könnten. Aus diesen Gründen sollten die folgenden Patentansprüche genau gelesen werden, um den wahren Umfang und Inhalt dieser Offenbarung zu bestimmen.

Claims (15)

  1. System zur bidirektionalen Energieübertragung, das Folgendes umfasst: ein elektrifiziertes Fahrzeug; einen Ladeanhänger, der an das elektrifizierte Fahrzeug wirkgekoppelt ist; und ein Steuermodul, das dazu programmiert ist, eine Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung zum Steuern einer Energieübertragung zwischen dem elektrifizierten Fahrzeug und dem Ladeanhänger während eines Energieübertragungsereignisses zu erzeugen.
  2. System nach Anspruch 1, das ein elektrifiziertes Freizeit-/Gewerbefahrzeug umfasst, das an den Ladeanhänger wirkgekoppelt ist, und optional wobei das Steuermodul ferner dazu programmiert ist, eine Energieübertragung von mindestens einem des Ladeanhängers oder des elektrifizierten Fahrzeugs an das elektrifizierte Freizeit-/Gewerbefahrzeug während des Energieübertragungsereignisses zu steuern.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Steuermodul ferner dazu programmiert ist, eine Schnittstelle mit einem System zur bidirektionalen Leistungsübertragung des elektrifizierten Fahrzeugs zu bilden, um die Übertragung der Energie zwischen dem Ladeanhänger und dem elektrifizierten Fahrzeug gemäß der Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung während des Energieübertragungsereignisses zu steuern.
  4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuermodul eine Komponente des elektrifizierten Fahrzeugs ist.
  5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuermodul eine Komponente eines cloudbasierten Serversystems ist.
  6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung eine erste Prioritätseinstufungsbewertung, die einem Traktionsbatteriepack des elektrifizierten Fahrzeugs zugewiesen ist, und eine zweite Prioritätseinstufungsbewertung, die einem Energiespeichersystem des Ladeanhängers zugewiesen ist, beinhaltet, und optional wobei die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung eine dritte Prioritätseinstufungsbewertung beinhaltet, die entweder einem zweiten Ladeanhänger oder einem elektrifizierten Freizeit-/Gewerbefahrzeug, das an den Ladeanhänger wirkgekoppelt ist, zugewiesen ist.
  7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung auf Grundlage von Batterieprognoseinformationen abgeleitet wird, die mit einem Traktionsbatteriepack des elektrifizierten Fahrzeugs und einem Energiespeichersystem des Ladeanhängers assoziiert sind, und optional wobei die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung ferner auf Grundlage von Umgebungsinformationen und/oder Reiserouten-/Kalenderinformationen, die mit einem Benutzer des elektrifizierten Fahrzeugs assoziiert sind, abgeleitet wird.
  8. Elektrifiziertes Fahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Traktionsbatteriepack; und ein Steuermodul, das dazu programmiert ist, eine Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung zum Steuern einer Energieübertragung von dem Traktionsbatteriepack an eine separate Energieeinheit oder von der separaten Energieeinheit an den Traktionsbatteriepack während eines Energieübertragungsereignisses zu erzeugen.
  9. Elektrifiziertes Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung eine Prioritätseinstufungsbewertung beinhaltet, die dem Traktionsbatteriepack zugewiesen ist.
  10. System eines elektrifizierten Fahrzeugs nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung auf Grundlage von Batterieprognoseinformationen, die mit dem Traktionsbatteriepack assoziiert sind, abgeleitet wird.
  11. System eines elektrifizierten Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung auf Grundlage von Echtzeitprognoseinformationen, die mit dem elektrifizierten Fahrzeug assoziiert sind, abgeleitet wird.
  12. Elektrifiziertes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung auf Grundlage von Reiserouten-/Kalenderinformationen, die mit einem Benutzer des elektrifizierten Fahrzeugs assoziiert sind, abgeleitet wird.
  13. System eines elektrifizierten Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung auf Grundlage einer Echtzeitwetterbedingung oder einer Echtzeitverkehrsbedingung abgeleitet wird.
  14. System eines elektrifizierten Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Steuerstrategie zur Energieübertragungspriorisierung auf Grundlage von Benutzerpräferenzinformationen, die von einem Benutzer des elektrifizierten Fahrzeugs vorausgewählt sind, abgeleitet wird.
  15. System eines elektrifizierten Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei das Steuermodul ferner dazu programmiert ist, in Erwartung des Energieübertragungsereignisses einen Ladeprioritätsbericht an einen Benutzer des elektrifizierten Fahrzeugs zu übermitteln, und optional wobei das Steuermodul ferner dazu programmiert ist, eine Eingabe von dem Benutzer zu empfangen, die eine Modifikation des Ladeprioritätsberichts angibt.
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