DE112013006804T5 - Fahrzeugenergiemanagementsystem - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung zum Energiemanagement zum Ansteuern elektrischer Verbraucher in einem Fahrzeug, und umfasst: eine Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung (1), die einen Fluss elektrischer Energie im Fahrzeug steuert; eine Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung (2), die eine Fahrstrecke eines Fahrzeugs generiert; eine Antriebseinheit (5), die Energie zum Antreiben des Fahrzeugs verbraucht; einen Stromgenerator (6); eine Stromverbrauchergruppe (10); eine Hochspannungsspeichervorrichtung (7), die Energie zum Antreiben des Fahrzeugs speichert; eine Niederspannungsspeichervorrichtung (9), die Energie zum Betrieb der Stromverbrauchergruppe (10) speichert; und eine Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung (8), die eine Spannung der in der Hochspannungsspeichervorrichtung (7) gespeicherten Energie umwandelt, um eine Gleichspannung zum Betrieb der Stromverbrauchergruppe (10) zu erzeugen, und die Gleichspannung ausgibt, und in einem Fall, in dem der durch eine Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung (201) vorhergesagte Antriebsenergieverbrauch zunimmt, die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung (1) die Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung (8) stoppt, um eine Energiezufuhr aus der Hochspannungsspeichervorrichtung (7) zur Stromverbrauchergruppe (10) zu stoppen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugenergiemanagementsystem zum Energiemanagement zum Ansteuern elektrischer Verbraucher in einem Fahrzeug.
  • Stand der Technik
  • In den letzten Jahren wurden mit elektrischer Energie angetriebene Elektrofahrzeuge in praktischen Gebrauch genommen, um Kohlenstoffemissionen zu reduzieren und eine effiziente Energienutzung zu erzielen. Elektrofahrzeuge haben jedoch bei voller Ladung eine kurze Reichweite von ca. 100 km bis 200 km, da die Energiedichte von Batterien für Elektrofahrzeuge geringer ist als diejenige von Benzin, und die Reichweite aufgrund eines Stromverbrauchs durch elektrische Verbraucher wie etwa einer Klimaanlage weiter abnimmt.
  • Um dieses Problem zu lösen, wurde eine Technologie zum Fördern der Energieeinsparung bei den Stromverbrauchern in den Elektrofahrzeugen vorgeschlagen, um den Stromverbrauch während der Fahrt zu senken und dadurch die Reichweite zu erweitern.
  • Patentschrift 1 offenbart als eine derartige Technologie ein Fahrzeugenergiemanagementsystem, das beispielsweise einen Marktpreis von Elektrizität (einen Strompreis) aus einer Energiezufuhrbedarfssituation (Gesamtstromverbrauch von Stromverbrauchern, Energieerzeugungskosten und Speicherkosten) eines fahrenden Fahrzeugs berechnet und verschiedenen im Fahrzeug installierten Stromverbrauchern den Strompreis mitteilt.
  • In dem in Patentschrift 1 offenbarten Fahrzeugenergiemanagementsystem können die im Fahrzeug installierten Stromverbraucher die Energiezufuhrbedarfssituation des Fahrzeugs indirekt aus dem Strompreis erfassen und, indem eine geeignete Elektrizitätserwerbsfähigkeit in den Stromverbrauchern eingestellt wird, kann ein Energieeinsparbetrieb der Stromverbraucher in Übereinstimmung mit der Energiezufuhrbedarfssituation des fahrenden Fahrzeugs erzielt werden, indem beispielsweise zu einem Betrieb in einem Energieeinsparmodus übergegangen wird, wenn der Strompreis hoch ist.
  • Dokument aus dem Stand der Technik
  • Patentschrift
    • Patentschrift 1: Japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 2012- 046171
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen
  • In der in Patentschrift 1 offenbarten, vorstehend erwähnten Technologie erzielen die einzelnen Stromverbraucher einen Energieeinsparbetrieb nach eigenem Gutdünken in Übereinstimmung mit dem Marktpreis von Strom, d.h. der Energiezufuhrbedarfssituation in dem Moment, und somit ist es schwierig, einen Spitzenwert einer Ausgangslast zu steuern, die einer Speichervorrichtung auferlegt wird, und ein Energiezufuhrverlust (z.B. ein Verlust einer Spannungserzeugung von 12 V, die den Verbrauchern zugeführt wird, oder ein durch einen Innenwiderstand bewirkter Energieverlust, der entsteht, wenn Energie aus einer Batterie zugeführt wird) kann nicht gesenkt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um wie oben erwähnte Probleme zu lösen, und sie zielt darauf ab, eine Technologie zum Unterbinden einer Belastungskonzentration an der Speichervorrichtung, während das Fahrzeug fährt, bereitzustellen, um einen in der Speichervorrichtung bewirkten Energieverlust zu unterbinden und einen Verlust an einer Energiezufuhr zu den Stromverbrauchern zu senken.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Eine Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung beaufsichtigt und leitet an: eine Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung, die eine Fahrstrecke eines Fahrzeugs generiert; eine Antriebseinheit, die Energie zum Antreiben des Fahrzeugs verbraucht; einen Stromgenerator, mehrere Stromverbraucher; eine erste Speichervorrichtung, die in sich Energie zum Antreiben des Fahrzeugs speichert; eine zweite Speichervorrichtung, die in sich Energie zum Betrieb der Stromverbraucher speichert; und eine Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung, die eine Spannung der in der ersten Speichervorrichtung gespeicherten Energie umwandelt, um eine Gleichspannung zum Betrieb der Stromverbraucher zu erzeugen, und die Gleichspannung ausgibt, und zum Steuern eines Flusses elektrischer Energie im Fahrzeug, wobei die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung die Ausgabe der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung so steuert, dass eine Füllrate der zweiten Speichervorrichtung zwischen einer Untergrenze und einer Obergrenze eines Bereichs liegt, in dem eine Lade- und Entladegeschwindigkeit gleich einem vorbestimmten oder höher als ein vorbestimmter Wert ist.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann ein Ladezustand der zweiten Speichervorrichtung so gesteuert werden, dass die zweite Speichervorrichtung (in einer kurzen Zeit) mit hoher Effizienz geladen werden kann.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockschema, das den Aufbau eines Fahrzeugenergiemanagementsystems in Ausführungsformen 1 bis 3 nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Ablaufschema zum Beschreiben des Betriebs des Fahrzeugenergiemanagementsystems in den Ausführungsformen 1 bis 3 nach der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt Vorhersageergebnisse, die durch Vorhersageeinrichtungen des Fahrzeugenergiemanagementsystems in den Ausführungsformen 1 bis 3 nach der vorliegenden Erfindung erlangt wurden.
  • 4 zeigt Umwandlungsbedingungen eines Antriebsenergieverbrauchs, erzeugter Energie und eines Energieverbrauchs von elektrischen Abnehmern in den Ausführungsformen 1 bis 3 nach der vorliegenden Erfindung.
  • 5 zeigt das Verhältnis zwischen einem Ausgangsstrom einer Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung und einer Energieumwandlungseffizienz.
  • 6 ist ein Blockschema, das den Aufbau eines Fahrzeugenergiemanagementsystems in Ausführungsform 4 nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 7 ist ein Ablaufschema zum Beschreiben des Funktionsablaufs des Fahrzeugenergiemanagementsystems in Ausführungsform 4 nach der vorliegenden Erfindung.
  • 8 ist ein Zeitablaufschema zum Beschreiben eines Klimatisierungsabgabeleistungssteuerverfahrens nach Ausführungsform 4.
  • 9 ist ein Zeitablaufschema zum Beschreiben eines Klimatisierungsabgabeleistungsssteuerverfahrens nach Ausführungsform 5.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Ausführungsform 1
  • Vorrichtungsaufbau
  • 1 ist ein Blockschema, das den Aufbau eines Fahrzeugenergiemanagementsystems 100 in Ausführungsform 1 nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Das in 1 gezeigte Fahrzeugenergiemanagementsystem 100 umfasst eine Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung 1, eine Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung 2, eine Fahrzeugpositionserfassungsvorrichtung 3, eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung 4, eine Antriebseinheit 5, einen Stromgenerator 6, eine Hochspannungsspeichervorrichtung 7, eine Umwandlungs- und Ausgabeeinheit für Gleichspannung 8, eine Niederspannungsspeichervorrichtung 9 und eine Stromverbrauchergruppe 10. Die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung 1 steuert den Fluss elektrischer Energie im Fahrzeug. Die Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung 2 generiert und gibt eine Fahrstrecke des Fahrzeugs aus. Die Fahrzeugpositionserfassungsvorrichtung 3 erfasst eine absolute Position oder eine relative Position des Fahrzeugs wie etwa den Breitengrad und den Längengrad des GPS und eine kumulative Fahrdistanz. Die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung 4 erfasst die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wie etwa einen Wert eines Fahrzeuggeschwindigkeitsimpulses. Die Antriebseinheit 5 verbraucht Energie eines Motors u. dgl. zum Antrieb. Bei dem Stromgenerator 6 handelt es sich beispielsweise um eine Lichtmaschine oder einen regenerativen Motor. Die Hochspannungsspeichervorrichtung 7 ist beispielsweise eine Lithiumionenbatterie und wird als Antriebsenergiequelle für das Fahrzeug verwendet. Die Umwandlungs- und Ausgabeeinheit für Gleichspannung 8 generiert und gibt eine Niederspannung von 12 V bis 14V, die von der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 zugeführt wird, an die Stromverbrauchergruppe 10 aus. Die Niederspannungsspeichervorrichtung 9 ist beispielsweise eine Bleisäurebatterie und ist entlang einer Energieversorgungsleitung an Zubehöreinrichtungen angeschlossen. Die Stromverbrauchergruppe 10 (die typischerweise als Zubehör bezeichnet wird und mehrere Stromverbraucher umfasst) umfasst beispielsweise eine Klimaanlage und eine elektrische Servolenkung (EPS).
  • Die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung 1 umfasst als Informationsempfänger einen Fahrstreckeninformationsempfänger 101, der Fahrstreckeninformation empfängt, die von der Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung 2 ausgegeben wird, einen Fahrzeugpositionsinformationsempfänger 102, der Fahrzeugspositionsinformation empfängt, die von der Fahrzeugpositionserfassungsvorrichtung 3 ausgegeben wird, und einen Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationsempfänger 103, der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation empfängt, die von der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung 4 ausgegeben wird.
  • Die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung 1 umfasst auch als Vorhersageeinrichtungen eine Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 201, die auf Grundlage der Fahrstreckeninformation einen Antriebsenergieverbrauch vorhersagt, bei dem es sich um durch die Antriebseinheit 5 verbrauchte Energie handelt, eine Energieerzeugungsmustervorhersageeinrichtung 202, die auf Grundlage der Fahrstreckeninformation durch den Stromgenerator 6 erzeugte Energie vorhersagt, und eine Stromverbraucherenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 203, die auf Grundlage der Fahrstreckeninformation einen Energieverbrauch von Stromverbrauchern vorhersagt, bei dem es sich um die Energie handelt, die von der Stromverbrauchergruppe 10 verbraucht wird.
  • Die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung 1 umfasst auch als Vorrichtungsinformationsempfänger einen Stromgeneratorinformationsempfänger 401, der einen Stromerzeugungszustand (Vorhandensein oder Nichtvorhandensein erzeugter Energie und Strom und Spannung generierter Energie) des Stromgenerators 6 erfasst und ihn als Stromgeneratorinformation ausgibt, einen Speichervorrichtungsinformationsempfänger 402, der Speicherzustände (Ladungszustandswerte (SOC) und Werte von Eingangs- und Ausgangsstrom und -spannnung) der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 und der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 erfasst und sie als Speichervorrichtungsinformation ausgibt, und einen Stromverbraucherinformationsempfänger 403, die einen Stromwert eines Gesamtenergieverbrauchs der Stromverbrauchergruppe 10 erfasst und ihn als Stromverbraucherinformation ausgibt.
  • Die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung 1 umfasst auch eine Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan, der einen Ausgabeplan (Steuerplan) für die Umwandlungs- und Ausgabeeinheit für Gleichspannung 8 auf Grundlage der Vorhersageergebnisse (des Antriebsenergieverbrauchs, der erzeugten Energie und des Energieverbrauchs der Stromverbraucher), die durch die vorstehend erwähnten Vorhersageeinrichtungen erlangt wurden, und der Vorrichtungsinformation (der Stromgeneratorinformation, der Speichervorrichtungsinformation und der Information elektrischer Verbraucher), die von den Vorrichtungsinformationsempfängern ausgegeben wurden, auf eine solche Weise erstellt, dass die Summe eines Energieverlusts (L7(t)) in der Hochspannungsspeichervorrichtung 7, eines Energieverlusts (L9(t)) in der Niederspannungsspeichervorrichtung 9, und eines Energieverlusts (L8(t)) in der Umwandlungs- und Ausgabeeinheit für Gleichspannung 8 am kleinsten ist, und die Umwandlungs- und Ausgabeeinheit für Gleichspannung 8 auf Grundlage des erstellten Ausgabeplans steuert. Die Energieverluste L7(t), L8(t) und L9(t) geben Verluste zu einem Zeitpunkt t an.
  • Funktionsablauf
  • Folgendes beschreibt den Funktionsablauf des Fahrzeugenergiemanagementsystems 100 anhand von 2 bis 4 mit Bezug auf 1.
  • 2 ist ein Ablaufschema zum Beschreiben einer durch die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung 1 durchgeführten Verarbeitung zum Erstellen und Ausführen eines Energieumwandlungsausgabeplans.
  • Wenn ein Zündschlüssel betätigt wird, um ein elektrisches System des Fahrzeugs in Gang zu setzen und dadurch den Funktionsablauf des Fahrzeugenergiemanagementsystems 100 zu starten, gibt die Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung 2 die Fahrstreckeninformation in die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung 1 ein (Schritt S100).
  • In dieser Fahrstreckeninformation ist eine Straße durch mehrere Knoten ausgedrückt, und jeder der Knoten umfasst Information über Koordinaten einer relativen Position (eine kumulative Fahrdistanz ab einer Position, an der die Fahrstreckeninformation eingegeben ist), Koordinaten einer absoluten Position (den Breitengrad und Längengrad des GPS), ein Knotenattribut (eine Kreuzung, eine T-Kreuzung, einen Schienenübergang und ein Tunnel), eine Weiterfahrtsrichtung am Knoten (eine direkte Weiterfahrt, ein Rechtsabbiegen, ein Linksabbiegen und eine Kehrtwendung), und eine gesetzlich zulässige Geschwindigkeit zwischen Knoten (in Stundenkilometern). Die Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung 2 kann die Koordinaten der relativen Position und die Koordinaten der absoluten Position aus der Fahrzeugpositionserfassungsvorrichtung 3 erfassen, die Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung 2 kann aber auch einen GPS-Sensor in sich enthalten. Die Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung 2 kann auch einen Geschwindigkeitssensor in sich enthalten.
  • Die Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung 2 generiert hier als Fahrstreckeninformation entweder die wahrscheinlichste Strecke (MPP), bei der es sich um einen wahrscheinlich eingeschlagenen Weg handelt, der durch die fortschrittliche Fahrassistenzsystem-Schnittstelle (ADAS) vorgegeben wird, oder einen Weg ab der aktuellen Position zu einem Ziel, der von einem Benutzer im Hinblick auf ein Fahrzeugnavigationssystem u. dgl. eingestellt wird, und gibt die generierte Fahrstreckeninformation in die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung 1 ein.
  • Die oben erwähnte MPP wird durch die Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung 2 generiert und als Fahrzeugstreckeninformation ausgegeben, ohne ein Ziel einzustellen.
  • Die Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung 2 kann die Fahrstreckeninformation nur einmal generieren und in die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung 1 vor dem Losfahren eingeben, oder kann die Fahrstreckeninformation zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Fahrt generieren und eingeben (wenn die einzuschlagende wahrscheinlichste Strecke MPP oder der Weg zum Ziel aktualisiert wird, ein vorbestimmter Zeitraum vergangen ist, oder das Fahrzeug eine vorbestimmte Strecke zurückgelegt hat. Die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung 1 verwendet die zuletzt von der Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung 2 eingegebene Fahrstreckeninformation.
  • Der Fahrstreckeninformationsempfänger 101 teilt dann jeweils der Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 201, der Energieerzeugungsmustervorhersageeinrichtung 202 und der Stromverbraucherenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 203 die eingegebene Fahrstreckeninformation mit (Schritt S101).
  • Die Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 201, die Energieerzeugungsmustervorhersageeinrichtung 202 und die Stromverbraucherenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 203 machen jeweils auf Grundlage der Fahrstreckeninformation eine Vorhersage über den Antriebsenergieverbrauch, die erzeugte Energie und den Stromverbraucherenergieverbrauch und teilen der Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan die Vorhersageergebnisse mit (Schritt S102).
  • Eine bestimmte Vorhersagegenauigkeit wird hier bei der durch die Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 201, die Energieerzeugungsmustervorhersageeinrichtung 202 und die Stromverbraucherenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 203 durchgeführte Vorhersage aufrechterhalten, der Antriebsenergieverbrauch, die erzeugte Energie und der Stromverbraucherenergieverbrauch werden für jede gesetzlich zulässige Geschwindigkeit (Geschwindigkeitslimit), Straßengefälle (Anstiegs- und Abfallsgefälle) und die Weiterfahrtrichtung (direkte Weiterfahrt, Rechtskurve, Linkskurve) in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Fahrdistanz vorhergesagt, und die Vorhersageergebnisse werden entsprechend der Fahrstrecke des Fahrzeugs angeordnet, so dass die Verhältnisse zwischen dem Antriebsenergieverbrauch, der erzeugten Energie und dem Stromverbraucherenergieverbrauch leicht ersichtlich sind.
  • Beispielsweise werden, wie in 3 gezeigt, die Vorhersageergebnisse so angeordnet, dass der Antriebsenergieverbrauch, die erzeugte Energie und der Stromverbraucherenergieverbrauch für jeden Abschnitt der Fahrdistanz miteinander assoziiert sind. Das heißt, in 3 beträgt der Antriebsenergieverbrauch 14 kW, die erzeugte Energie 0 kW und der Stromverbraucherenergieverbrauch 0 kW in einem Abschnitt, in dem die Fahrdistanz 0 m bis 100 m beträgt.
  • Wie in 3 gezeigt ist, sind der Längengrad, der Breitengrad und die Fahrstreckeninformation für jeden Abschnitt der Fahrdistanz gezeigt, und die Fahrstreckeninformation enthält Information über eine Weiterfahrtrichtung des Fahrzeugs, einen Ort, ein Geschwindigkeitslimit und ein Straßengefälle.
  • Die Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 201, die Energieerzeugungsmustervorhersageeinrichtung 202 und die Stromverbraucherenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 203 sagen hier jeweils den Antriebsenergieverbrauch, die erzeugte Energie und den Stromverbraucherenergieverbrauch auf Grundlage von Umwandlungsbedingungen wie in 4 gezeigt vorher.
  • Das heißt, in einem Fall, in dem die Auflösung der Fahrdistanz 100 m beträgt, wird bei der Vorhersage des Antriebsenergieverbrauchs davon ausgegangen, dass Energie mit 2 kW alle 10 Kilometer pro Stunde in flachem Land unter Berücksichtigung des Luftwiderstands und der Straßenbelagreibung verbraucht wird, mit 2 KW bei jedem Gefälle von 5 Grad bei einer Steigung verbraucht wird, und mit 2 kW jedes Mal dann verbraucht wird, wenn eine Rechts- oder Linkskurve gefahren wird.
  • Bei der Vorhersage der erzeugten Energie wird davon ausgegangen, dass Energie mit 2 kW bei jedem Gefälle von 5 Grad bei abfallender Neigung erzeugt wird, mit einem Wert, der erhalten wird, indem Stundenkilometer durch 20 kW dividiert werden, jedes Mal dann, wenn eine Rechts- oder Linkskurve gefahren wird (jedes Mal, wenn die Geschwindigkeit abnimmt), erzeugt wird.
  • Bei der Vorhersage des Stromverbraucherenergieverbrauchs wird davon ausgegangen, dass Energie mit 1 kW jedes Mal dann verbraucht wird, wenn eine Rechts- oder Linkskurve gefahren wird, und mit 2 kW verbraucht wird, jedes Mal, wenn die Frontscheinwerfer eingeschaltet sind.
  • Eine Gewichtung kann beispielsweise so erfolgen, dass der Antriebsenergieverbrauch jedes Mal dann um 2 kW steigt, wenn das Anstiegsgefälle um 5% zunimmt.
  • Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan generiert dann Ausgabeplaninformation (Ausgabebedingungen und einen Ausgabestromwert) auf Grundlage der Vorhersageergebnisse und teilt der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung 8 für Gleichspannung den Wert des Ausgabestroms mit (Schritt S103).
  • Ein Verfahren zum Generieren der Ausgabeplaninformation nach Ausführungsform 1 wird hier beschrieben. Zuerst wird die Fahrzeugpositionsinformation von der Fahrzeugpositionserfassungsvorrichtung 3 in den Fahrzeugpositionsinformationsempfänger 102 eingegeben, die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation wird periodisch von der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung 4 in den Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationsempfänger 103 eingegeben, und die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan kann jederzeit jeweils Information über die Position des Fahrzeugs und Information über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs aus dem Fahrzeugpositionsinformationsempfänger 102 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationsempfänger 103 abrufen.
  • Ähnlich wird ein Stromwert bei einer Energieerzeugung vom Stromgenerator 6 in den Stromgeneratorinformationsempfänger 401 eingegeben, und SOC7(t) und ein Wert von eingegebenem und ausgegebenem Strom I7(t) werden von der Hochspannungsspeichereinheit 7 eingegeben, und SOC9(t) und ein Wert von eingegebenem und ausgegebenem Strom I9(t) werden von der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 eingegeben, und zwar in den Speichervorrichtungsinformationsempfänger 402.
  • Ein Gesamtstromverbrauchswert der Stromverbraucher wird periodisch von der Stromverbrauchergruppe 10 in den Stromverbraucherinformationsempfänger 403 eingegeben, und die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan kann jeweils eine Energieerzeugungszeitvorgabe und den Wert von durch den Stromgenerator 6 erzeugtem Strom, die SOC-Werte und die Werte von eingegebenem und ausgegebenem Strom der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 und der Niederspannungsspeichervorrichtung 9, und den Stromverbrauchsgesamtwert der Stromverbrauchergruppe 10 aus dem Stromgeneratorinformationsempfänger 401, dem Speichervorrichtungsinformationsempfänger 402 und dem Stromverbraucherinformationsempfänger 403 abrufen.
  • Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan gibt den Wert des ausgegebenen Stroms an die Umwandlungs- und Ausgabeeinheit für Gleichspannung 8 aus, und die Umwandlungs- und Ausgabeeinheit für Gleichspannung 8 kann an die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan Werte von Strom und Spannung ausgeben, die ausgegeben werden.
  • Eine Nennleistung der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 wird durch P7Max (= 25 kW) dargestellt, und die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan verfügt im Voraus über diesen Wert.
  • Die erzeugte Energie, der Antriebsenergieverbrauch und der Stromverbraucherenergieverbrauch, die im Schritt S102 vorausgesagt werden, sind hier durch P1(t), P2(t) bzw. P3(t) dargestellt.
  • Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan berechnet auf Grundlage der Vorhersageergebnisse von 3 beispielsweise die Zeit oder Position (t = n in 3), bei der die folgende Formel (1) erfüllt wird, und generiert die Ausgabeplaninformation auf eine solche Weise, dass der Wert des ausgegebenen Stroms der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 zum berechneten Zeitpunkt Null beträgt. P2(t) + P3(t) – P1(t) > P7Max (= 25 kW) (1)
  • In diesem Fall liefert die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan Energie an die Niederspannungsspeichervorrichtung 9 (lädt sie), während 0 <t < n erfüllt wird, so dass SOC9(n) der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 die folgende Formel (2) erfüllt, um eine Energiezufuhr mit einer Untergrenze SOC9min von SOC9 und dem Stromverbraucherenergieverbrauch P3(n) zu ermöglichen. SOC9(n) > (∆SOC9 + 1)SOC9min (2)
  • In der oben erwähnten Formel (2) stellt ∆SOC9 einen in einen SOC-Wert der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 umgesetzten Wert dar, und in einem Fall, in dem die Niederspannungsspeichervorrichtung 9 beispielsweise eine Kapazität P9max von 10 kWh hat, wird ∆SOC9 so berechnet, dass ∆SOC9 = (P3(n)/P9max) × 100 = 10% erfüllt wird, wenn P3(n) gleich 1 kW ist.
  • Es ist wünschenswert, die Niederspannungsspeichervorrichtung 9 in einem Fall zu laden, in dem der Antriebsenergieverbrauch gering ist (z.B. in einem Fall, in dem n = 2 in 3 ist), so dass die aus der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 ausgegebene Strommenge gering ist, wenn aber die Ausgabe der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 gleich der oder kleiner als die Nennleistung P7Max ist, kann die Niederspannungsspeichervorrichtung 9 beispielsweise jederzeit geladen werden, bis t = n erfüllt ist, oder die Niederspannungsspeichervorrichtung 9 kann unmittelbar, bevor t = 1 erfüllt wird (t = n – 1), mit notwendiger Energie geladen werden.
  • Ein Verfahren zum Vorhersagen von SOC9(n) der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 wird als Nächstes beschrieben. Ausgabestrom- und Ausgabespannungswerte der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 sind durch I8(t) bzw. V8(t) dargestellt, ein integrierter Wert P8 von Ausgabeenergie der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 ist durch P8 = ΣV8(t)·I8(t) dargestellt, und ein Wert, der durch Umsetzen des integrierten Werts P8 in den SOC-Wert der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 erhalten wird, ist durch SOC9charge dargestellt.
  • In 3 ist der Gesamtenergieverbrauch P10 der Stromverbraucher, der durch Integrieren des Energieverbrauchs der Stromverbraucher bis zum Zeitpunkt t (= n) erhalten wird, durch P10 = ΣP10(t) dargestellt, und ein Wert, der durch Umsetzen des Gesamtenergieverbrauchs P10 in den SOC-Wert der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 erhalten wird, ist durch SOC9discharge dargestellt.
  • In einem Fall, in dem ein SOC-Ausgangswert (z.B. ein Wert zu Fahrbeginn) der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 durch SOCinitial dargestellt ist, kann SOC9(n) durch die folgende Formel (3) berechnet werden. SOC9(n) = SOC9initial + SOC9charge – SOC9discharge (3)
  • SOC9initial wird aus dem Wert der Ausgabespannung V8 (t = 0) zu Fahrbeginn durch die folgende Formel (4) erhalten. SOC9initial = α·(V8(0) – V8offset) (4)
  • Bei V8offset handelt es sich hier um eine Spannung der Niederspannungsspeichervorrichtung 9, wenn SOC 0% beträgt, und kann aus einem Versuchswert, einem Datenblatt der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 u. dgl. entnommen werden.
  • Ein Koeffizient α ist ein Verhältnis des SOC-Werts zu einer Spannungsdifferenz der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 und kann aus einem Versuchswert, dem Datenblatt der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 und dergleichen entnommen werden.
  • Mit Bezug zurück auf 2 beurteilt die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan, ob die generierte Ausgabeplaninformation außerhalb des Bereichs der Vorhersageergebnisse liegt, die im Schritt S102 aus der Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 201, der Energieerzeugungsmustervorhersageeinrichtung 202 und der Stromverbraucherenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 203 erfasst wurden, d.h., ob die generierte Ausgabeplaninformation von der im Schritt S100 eingegebenen Fahrstrecke abweicht (Schritt S104). Falls die Ausgabeplaninformation außerhalb des Vorhersagebereichs liegt, weicht sie von der Fahrstrecke ab, und die Reihe von Prozessen ist abgeschlossen, da weitere Prozesse unnötig sind. Fällt hingegen die Ausgabeplaninformation in den Vorhersagebereich, weicht sie nicht von der Fahrstrecke ab, und die Prozesse im und nach dem Schritt S103 werden wiederholt.
  • Wirkungen
  • Wie vorstehend beschrieben, wird im Fahrzeugenergiemanagementsystem nach Ausführungsform 1 in einem Fall, in dem der Antriebsenergieverbrauch groß ist und die Ausgabebelastung der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 groß ist, die Energiezufuhr von der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 zur Stromverbrauchergruppe 10 gestoppt (der Ausgabestrom der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 wird auf Null gesetzt), um den Wert des Ausgabestroms der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 zu senken, und den Energieverlust beim Innenwiderstand von dieser zu senken, um dadurch die Reichweite des Fahrzeugs zu erweitern.
  • Das heißt, die Speichervorrichtung (eine Speicherbatterie) hat einen Innenwiderstand R, und ein Energieverlust von R × I2 (Quadrat eines Stromwerts) wird beim Laden (Stromeingang) und Entladen (Stromausgang) bewirkt. Die Reichweite des Fahrzeugs kann erweitert werden, indem der Energieverlust gesenkt wird.
  • Der Energieverlust erzeugt Wärme und bewirkt einen Abbau der Speicherbatterie, und somit wurde ein Nennwert (empfohlener Wert) für Lade- und Entladestrom bestimmt. Deshalb kann, indem der Wert des Ausgabestroms der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 wie vorstehend beschrieben gesenkt wird, um den Wert des Entladestroms der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 innerhalb des Nennbereichs zu halten, eine Leistungsverschlechterung (Abnahme der Speicherkapazität) der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 unterbunden werden, und eine Verkürzung der Fahrdistanz des Fahrzeugs kann unterbunden werden.
  • Ausführungsform 2
  • Ein Fahrzeugenergiemanagementsystem in Ausführungsform 2 nach der vorliegenden Erfindung wird als Nächstes beschrieben. Das Fahrzeugenergiemanagementsystem in Ausführungsform 2 hat denselben Aufbau wie das in 1 gezeigte Fahrzeugenergiemanagementsystem 100, und 1 und 3, die in der Beschreibung von Ausführungsform 1 verwendet wurden, werden auch in der Beschreibung von Ausführungsform 2 verwendet. Ausführungsform 2 basiert auf der Prämisse, dass die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan wie in Ausführungsform 1 die Zeitvorgabe der Energieerzeugung und den Wert von durch den Stromgenerator 6 erzeugter Energie (den Stromwert) aus dem Stromgeneratorinformationsempfänger 401 abrufen kann.
  • In Ausführungsform 1 wird in einem Fall, in dem die Ausgabe der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Stromzufuhr von der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 zu einer Niederspannungsseite gestoppt, um den Energieverlust zu unterbinden, der durch den Innenwiderstand der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 und andere Faktoren bewirkt wird, aber der Energieverlust, der bewirkt wird, wenn die Speichervorrichtung mit durch den Stromgenerator 6 erzeugter Energie geladen wird, wird nicht ausreichend unterbunden.
  • In Ausführungsform 2 wird ein Verfahren zum Unterbinden des Energieverlusts beschrieben, der bewirkt wird, wenn die Speichervorrichtung mit durch den Stromgenerator 6 erzeugter Energie geladen wird, um eine effiziente Ladung zu erreichen.
  • Konkreter wird eine Ladungseffizienz erhöht, indem der Prozess im Schritt S103 von 2 im Verfahren zur Verwendung in der Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan zum Erstellen der Ausgabeplaninformation verändert wird, und nachstehend werden nur Unterscheide zu Ausführungsform 1 mit Bezug auf 2 beschrieben.
  • Zuerst sagen, wie in Ausführungsform 1, die Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 201, die Energieerzeugungsmustervorhersageeinrichtung 202 und die Stromverbraucherenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 203 jeweils den Antriebsenergieverbrauch, die erzeugte Energie und den Stromverbraucherenergieverbrauch vorher, und zwar beruhend auf der Fahrstreckeninformation, und teilen der Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan die Vorhersageergebnisse mit (Schritt S102).
  • Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan generiert dann die Ausgabeplaninformation (die Ausgabebedingungen und den Wert von Ausgabestrom) auf Grundlage der Vorhersageergebnisse und teilt der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 den Wert des Ausgabestroms mit (Schritt S103).
  • Das heißt, die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan generiert die Ausgabeplaninformation für die Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 auf eine solche Weise, dass SOC9(t) der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 die folgende Formel (5) erfüllt. SOC9a < SOC9(t) < SOC)B (5)
  • Vorbestimmte Werte sind hier vorab als SOC9a und SOC9b angesetzt, und die Geschwindigkeit (Ampere pro Sekunde), mit der die Niederspannungsspeichervorrichtung 9 geladen wird, ist die höchste im Bereich der Formel (5).
  • SOC9a und SOC9b können durch die Niederspannungsspeichervorrichtung 9 aus Versuchswerten, einem Datenblatt der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 u. dgl. entnommen werden, und geben eine Untergrenze und eine Obergrenze eines Bereichs an, in dem das Leistungsverhalten (z.B. eine Speicherkapazität) der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 nicht herabgesetzt und die Lade- und Entladeeffizienz hoch ist (eine Lade- und Entladegeschwindigkeit gleich einem oder höher als ein vorbestimmter Wert ist).
  • Speziell in einem Fall, in dem die Vorhersageergebnisse des Stromverbraucherenergieverbrauchs und SOC9(t) der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 verwendet werden, die aus dem Speichervorrichtungsinformationsempfänger 402 abgerufen wurden, wird der im Schritt S102 vorhergesagte Stromverbraucherenergieverbrauch durch P3(t) dargestellt, und aus der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 zugeführte Energie wird durch P8(t) dargestellt, ein SOC-Wert ∆SOC9(t) einer Energiedifferenz (zugeführte Energie P8(t) – P3(t)) in Bezug auf die Kapazität der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 wird durch die folgende Formel (6) definiert. ∆SOC9(t) = {P8(t) – P3(t)}/P9max (6)
  • In der oben erwähnten Formel (6) stellt P9max die Kapazität der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 dar, und P3(t) ist ein aus 3 eindeutig bestimmter Wert.
  • In einem Fall, in dem SOC der Niederspannungsspeichervorrichtung 9, wenn der Zeitpunkt t gleich t n – 1 ist, durch SOC9(n – 1) dargestellt wird, wird SOC9(n) der Niederspannungsspeichervorrichtung 9, wenn der Zeitpunkt t gleich n ist, durch die folgende Formel (7) dargestellt.
  • SOC9(n) = SOC9(n – 1) + ∆SOC9(n) (7)
  • Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan steuert einen Ausgabestromwert der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 in einem Zeitraum ab dem Zeitpunkt t = n – 1 bis zum Zeitpunkt t = n so, dass die folgende Formel (8) erfüllt wird. SOC9a < SOC9(n) < SOC9b (8)
  • Im Spezielleren kann, wenn die Energiemenge, welche die Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 im Zeitraum ab dem Zeitpunkt t = n – 1 bis zum Zeitpunkt t = n ausgeben kann, durch P8available(n) dargestellt wird, die oben erwähnte Formel (8) durch die folgende Formel (9) ausgedrückt werden. P8availablemin(n) < P8available(n) < P8availablemax(n) (9)
  • In dem Fall, in dem die Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 den Strom I8(t) und die Spannung V8(t) ausgibt, wird P8available(n) als Σ{I8(t)·V8(t)} berechnet, und die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan steuert den Wert des Ausgabestroms der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 so, dass die oben erwähnte Formel (9) erfüllt wird.
  • Wirkungen
  • Wie vorstehend beschrieben, hält im Fahrzeugenergiemanagementsystem nach Ausführungsform 2 die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan den SOC9(t) innerhalb des Bereichs von Formel (5), um den SOC der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 so zu steuern, dass die Niederspannungsspeichervorrichtung 9 mit hoher Effizienz (in einer kurzen Zeit) geladen werden kann.
  • Das heißt, eine Ladevorrichtung (eine Speicherbatterie) kann mit großer Energie in einer kurzen Zeit geladen werden, wenn eine Füllrate (SOC) von dieser niedrig ist, aber wenn die SOC extrem niedrig ist, kann kein Strom zugeführt werden, den die Stromverbraucher benötigen, und es wird ein Abbau der Batterie bewirkt, und somit muss die SOC innerhalb des vorbestimmten Bereichs gehalten werden. Formel (5) spezifiziert diesen Bereich, und der vorbestimmte Bereich ist ein Parameter, der vorab durch Kenneigenschaften der Batterie erfasst wird.
  • Indem die SOC der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 gemäß einer solchen Regel gesteuert wird, kann die Niederspannungsspeichervorrichtung 9 mit durch den Stromgenerator 6 erzeugter Energie mit hoher Effizienz (in einer kurzen Zeit), ohne eine Leistungsverschlechterung (z.B. Abnahme der Speicherkapazität) der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 zu bewirken, in einem Fall geladen werden, in dem der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 zu einem Zeitpunkt, zu dem der Stromgenerator 6 Energie erzeugt, ein Ausgabebefehl erteilt wird.
  • Wenn der Stromverbrauchergruppe 10 und der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 über die Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 Energie zugeführt wird, wird eine Energiezufuhrzeit T x ein Energieverlust P pro Einheitszeit bewirkt. Der Energieverlust P pro Einheitszeit ist proportional zum Quadrat des Werts des Ausgabestroms, und somit wird, indem die Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 so gesteuert wird, dass der Wert des Ausgabestroms I und die Ausgabezeit T reduziert werden, der Energieverlust gesenkt, und es kann eine effiziente Ladung bei unterbundenem Energieverlust in dem Fall erzielt werden, in dem die Niederspannungsspeichervorrichtung 9 mit durch den Stromgenerator 6 erzeugter Energie geladen wird.
  • Energie wird der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 aus der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 nicht immer zugeführt, und somit kann der in der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 bewirkte Energieverlust gesenkt werden, was zu einer Erweiterung der Reichweite des Fahrzeugs führt.
  • Ausführungsform 3
  • Ein Fahrzeugenergiemanagementsystem in Ausführungsform 3 nach der vorliegenden Erfindung wird als Nächstes beschrieben. Das Fahrzeugenergiemanagementsystem in Ausführungsform 3 hat denselben Aufbau wie das in 1 gezeigte Fahrzeugenergiemanagementsystem 100, und 1 und 3, die in der Beschreibung von Ausführungsform 1 verwendet wurden, werden auch in der Beschreibung von Ausführungsform 3 verwendet.
  • In Ausführungsform 1 wird in einem Fall, in dem die Ausgabe der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Stromzufuhr von der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 zur Niederspannungsseite gestoppt, um den Energieverlust zu unterbinden, der durch den Innenwiderstand der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 und andere Faktoren bewirkt wird, und in Ausführungsform 2 wird der Energieverlust unterbunden, der entsteht, wenn die Speichervorrichtung mit durch den Stromgenerator 6 erzeugter Energie geladen wird, aber der Energieumwandlungsverlust, der in der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 bewirkt wird, wird nicht ausreichend unterbunden.
  • In Ausführungsform 3 wird ein Verfahren zum Senken des Energieumwandlungsverlusts beschrieben, der in der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 bewirkt wird.
  • Konkreter wird der Energieumwandlungsverlust gesenkt, indem der Prozess im Schritt S103 von 2 im Verfahren zur Verwendung in der Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan zum Erstellen der Ausgabeplaninformation verändert wird, und nachstehend werden nur Unterscheide zu Ausführungsform 1 mit Bezug auf 2 beschrieben.
  • Zuerst sagen, wie in Ausführungsform 1, die Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 201, die Energieerzeugungsmustervorhersageeinrichtung 202 und die Stromverbraucherenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 203 jeweils den Antriebsenergieverbrauch, die erzeugte Energie und den Stromverbraucherenergieverbrauch vorher, und zwar beruhend auf der Fahrstreckeninformation, und teilen der Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan die Vorhersageergebnisse mit (Schritt S102).
  • Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan generiert dann die Ausgabeplaninformation (die Ausgabebedingungen und den Wert von Ausgabestrom) auf Grundlage der Vorhersageergebnisse und teilt der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 den Wert des Ausgabestroms mit (Schritt S103).
  • Ein Eingabestromwert, ein Ausgabestromwert und eine Energieumwandlungseffizienz der Energieumwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 werden hier durch I8in(t), I8out(t) bzw. µ8 dargestellt. Die Energieumwandlungseffizienz ist in einer Produktspezifikation festgelegt und gibt hier eine Energieumwandlungseffizienz im Hinblick auf einen Ausgabestrom eines DC/DC-Wandlers an.
  • Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan steuert dann die Energieumwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 so, dass die Energieumwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 einen Strom I8out(x) ausgibt, der einem Höchstwert der Energieumwandlungseffizienz entspricht, wenn der Zeitpunkt, zu dem der Stromgenerator 6 Energie erzeugt, über den Stromgeneratorinformationsempfänger 401 erfasst wird (t = x).
  • Im Spezielleren wird die Energieumwandlungseffizienz µ8 der Energieumwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 in Übereinstimmung mit dem Ausgabestrom wie in 5 gezeigt vorbestimmt, und der vorstehend erwähnte Wert des Ausgabestroms I8out ist ein Wert, der dem Höchstwert der Energieumwandlungseffizienz µ8 entspricht.
  • Das heißt, in 5 stellen die horizontale Achse und die vertikale Achse den Ausgabestrom I8 bzw. die Energieumwandlungseffizienz µ8 dar, und es ist der Wert der Energieumwandlungseffizienz µ8 gezeigt, der bei einer Veränderung des Ausgabestroms I8 variiert. Der Höchstwert der Energieumwandlungseffizienz µ8 ist in 5 durch die Höchsteffizienz 8max dargestellt.
  • In der vorstehend erwähnten Beschreibung ist der Wert des Ausgabestroms I8out(x) ein Stromwert, der dem Höchstwert der Energieumwandlungseffizienz µ8 entspricht. In diesem Fall ist jedoch der Wert des Stroms, der ausgegeben werden kann, beschränkt, und somit lässt sich ein vorbestimmter Bereich der Energieumwandlungseffizienz, z.B. µ8min < µ8 < µ8max, der in 5 gezeigt ist, zwischen dem Höchstwert (µ8max) der Energieumwandlungseffizienz und einem Wert (µ8min) der Energieumwandlungseffizienz bestimmen, der um einen vorbestimmten Wert niedriger ist als der Höchstwert, und die Energieumwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 kann so gesteuert werden, dass sie Strom innerhalb des Bereichs (Strom innerhalb des Bereichs von I8min bis I8max in 5) ausgibt.
  • Durch eine solche Steuerung kann eine Einschränkung des Werts des Stroms unterbunden werden, der aus der Energieumwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 ausgegeben werden kann.
  • Es ist praxisnah, den Wert µ8min um beispielsweise 55 bis 10% niedriger anzusetzen als den Wert µ8max.
  • Wirkungen
  • Wie vorstehend beschrieben, wird im Fahrzeugenergiemanagementsystem nach Ausführungsform 3 der Energieumwandlungsverlust, der entsteht, wenn die Energieumwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung 8 durch den Stromgenerator 6 erzeugte Energie an die Stromverbrauchergruppe 10 liefert, gesenkt, um die Reichweite des Fahrzeugs zu erweitern.
  • Ausführungsform 4
  • Ein Fahrzeugenergiemanagementsystem in Ausführungsform 4 nach der vorliegenden Erfindung wird als Nächstes beschrieben. In den Fahrzeugenergiemanagementsystemen in den Ausführungsformen 1 bis 3 steuert die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan die Stromverbrauchergruppe 10, welche die Niederspannungsspeichervorrichtung 9 als Stromversorgung verwendet, aber, was die Stromverbraucher betrifft, wird eine Klimaanlage 52 als Beispiel einer eine hohe Energieversorgungsspannung benötigenden Stromverbrauchereinrichtung (außer der Antriebseinheit 5) hergenommen, welche die Hochspannungsspeichervorrichtung 7 als Stromversorgung verwendet, wie in 1 gezeigt ist.
  • Im Falle eines Fahrzeugs, das eine solche eine hohe Energieversorgungsspannung benötigende Stromverbrauchereinrichtung umfasst, ziehen die Antriebseinheit 5 und die Klimaanlage 52 viel Strom von mehreren Kilowatt bis mehreren zehn Kilowatt aus der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 ab, und ein Wert des dabei aus der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 ausgegebenen Stroms kann mehrere zehn Ampere betragen.
  • In einem Fall, in dem ein elektrischer Widerstand, der entsteht, wenn die Antriebseinheit 5 oder die Klimaanlage 52 Energie Pout aus der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 mit einer Spannung V (Volt) abzieht, durch R (Ohm) dargestellt wird, wird der Wert des Stroms als I = P(V (Ampere) ausgedrückt, und eine Energie, die Joule-Wärme von Q = RI2 (Watt) erzeugt, entsteht als Verlustenergie.
  • Die Joule-Wärme Q entsteht auch in einem Fahrzeug, in dem die Hochspannungsspeichervorrichtung 7 mit Energie Pin geladen werden kann, die durch den Stromgenerator 6 erzeugt wird.
  • Der oben erwähnte elektrische Widerstand R umfasst den gesamten oder einen Teil des elektrischen Widerstands, der beim Laden oder Entladen zwischen der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 und der Antriebseinheit 5, der Klimaanlage 52 oder dem Stromgenerator 6 entsteht, wie etwa einen Innenwiderstand der Hochspannungsspeichervorrichtung 7, und einen Widerstand in einer Verdrahtung, welche die Hochspannungsspeichervorrichtung 7 und die Antriebseinheit 5, die Klimaanlage 52 oder den Stromgenerator 6 verbindet, und einen Widerstand in einem Schaltschütz.
  • In Ausführungsform 4 wird ein Fahrzeugenergiemanagementsystem 200 beschrieben, das eine Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan umfasst, welche die Energie der Klimaanlage 52 steuert, um einen Energieverlust (z.B. Joule-Wärme Q) zu senken, der beim Entladen oder Laden der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 in dem Fahrzeug entsteht, in dem die Klimaanlage 52 an die Hochspannungsspeichervorrichtung 7 als eine die hohe Energieversorgung benötigenden Stromverbrauchereinrichtung außer der Antriebseinheit 5 angeschlossen ist, und der Stromgenerator 6 als Ladevorrichtung an die Hochspannungsspeichervorrichtung 7 angeschlossen ist.
  • Vorrichtungsaufbau
  • Der Aufbau des Fahrzeugenergiemanagementsystems 200 in Ausführungsform 4 wird anhand von 6 beschrieben. In 6 tragen Komponenten, bei denen es sich um dieselben wie des anhand von 1 beschriebenen Fahrzeugenergiemanagementsystems 100 handelt, dieselben Bezugszeichen wie diejenigen des Fahrzeugenergiemanagementsystems 100, und deren Beschreibung unterbleibt.
  • Das Fahrzeugenergiemanagementsystem 200 in Ausführungsform 4 umfasst die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan anstelle der Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan des in 1 gezeigten Fahrzeugenergiemanagementsystems 100, und umfasst darüber hinaus die Klimaanlage 52, die eine Temperatur im Inneren des Fahrzeugs gemäß einer Klimatisierungsausgabeplaninformation (obere Grenztemperatur, untere Grenztemperatur, Solltemperatur und Steuerzeit) einstellt, die durch die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan bereitgestellt wird. Obwohl in der oben erwähnten Beschreibung die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan anstelle der Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan enthalten ist, kann die Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan zusätzlich enthalten sein. Dies bedeutet, dass das System die Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan und die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan enthalten kann.
  • Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan generiert die Klimatisierungsabgabeleistungseinformation (die obere Grenztemperatur, die untere Grenztemperatur, die Solltemperatur, die Steuerzeit und einen Entladegrenzwert) auf Grundlage der Vorhersageergebnisse (Antriebsenergieverbrauch, erzeugte Energie und Stromverbraucherenergieverbrauch), die durch die jeweiligen Vorhersageeinrichtungen erlangt wurden, und Vorrichtungsinformation (Stromgeneratorinformation, Speichervorrichtungsinformation und Stromverbrauchervorrichtungsinformation), die von den jeweiligen Vorrichtungsinformationsempfängern ausgegeben wurden, und steuert die Klimaanlage 52 auf Grundlage der generierten Ausgabeplaninformation. Andererseits stellt die Klimaanlage 52 der Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan Information über eine Temperatur im Inneren des Fahrzeugs, eine Temperatur außerhalb des Fahrzeugs, eine voreingestellte Temperatur und einen Energieverbrauch bereit.
  • Funktionsablauf
  • Der spezifische Funktionsablauf der Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan wird als Nächstes anhand von 7 und 8 beschrieben.
  • 7 ist ein Ablaufschema zum Beschreiben einer Erstellungs- und Ausführungsverarbeitung für einen Klimatisierungsausgabeplan, die durch die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung 1 durchgeführt wird, und 8 ist ein Zeitablaufschema zum Beschreiben eines Klimatisierungsausgabesteuerverfahrens, das auf einem Klimatisierungsausgabeplan beruht. 8 zeigt ein Zeitablaufschema, das eine Veränderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs über die Zeit angibt, ein Zeitablaufschema, das eine Energieverbrauchsveränderung der Antriebseinheit 5 über die Zeit angibt, ein Zeitablaufschema, das eine Veränderung von durch den Stromgenerator 6 erzeugter Energie über die Zeit angibt, ein Zeitablaufschema, das eine Energieverbrauchsveränderung der Stromverbrauchergruppe 10 über die Zeit angibt, ein Zeitablaufschema, das eine Veränderung einer Laderate der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 über die Zeit angibt, ein Zeitablaufschema, das eine Energieverbrauchsveränderung der Klimaanlage 52 über die Zeit angibt, ein Zeitablaufschema, das eine Eingabe- und Ausgabeenergieveränderung der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 über die Zeit angibt, und ein Zeitablaufschema, das eine Veränderung der Temperatur im Inneren des Fahrzeugs über die Zeit angibt.
  • In 7 werden die Schritte S202 bis S204 anstelle der Schritte S102 bis S104 im Verfahren zur Verwendung bei der Erstellungs- und Ausführungseinheit 301 für einen Energieumwandlungsausgabeplan zum Erstellen des anhand von 2 beschriebenen Energieumwandlungsausgabeplans durchgeführt. Folgendes beschreibt einen Ablauf von Prozessen in den Schritten S202 bis S204.
  • Zuerst sagen, wie im Schritt S102 in Ausführungsform 1, die Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 201, die Energieerzeugungsmustervorhersageeinrichtung 202 und die Stromverbraucherenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung 203 jeweils den Antriebsenergieverbrauch, die erzeugte Energie und den Stromverbraucherenergieverbrauch vorher, und zwar beruhend auf der Fahrstreckeninformation, und teilen der Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan die Vorhersageergebnisse mit (Schritt S202).
  • In einem Fall, in dem die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan dann die Klimatisierungsausgabeplaninformation (die obere Grenztemperatur, die untere Grenztemperatur, die Solltemperatur, die Steuerzeit und den Wert der Entladegrenze) auf Grundlage der Vorhersageergebnisse generiert, teilt die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan der Klimaanlage 52 die generierte Information mit (Schritt S203).
  • In einem Fall hingegen, in dem die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan im Schritt S203 die Klimatisierungsausgabeplaninformation nicht generieren kann, teilt die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan der Klimaanlage 52 mit, dass der Plan nicht erstellt werden kann (teilt eine Information mit, die angibt, dass eine Erstellung des Plans unmöglich ist), und eine Reihe von Prozessen wird abgeschlossen (S204). Hingegen werden in dem Fall, in dem die Klimatisierungsausgabeplaninformation generiert werden kann, die Prozesse in und nach dem Schritt S203 wiederholt (Schritt S204).
  • In einem Fall, in dem der Klimaanlage 52 die Klimatisierungsausgabeplaninformation durch die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan mitgeteilt wird, gibt die Klimaanlage 52 in Übereinstimmung mit der Klimatisierungsausgabeplaninformation in ihrer eingegebenen Form klimatisierte Luft aus. In einem Fall, in dem der Klimaanlage 52 mitgeteilt wird, dass der Plan nicht erstellt werden kann (ihr die Information mitgeteilt wird, die angibt, dass die Erstellung des Plans unmöglich ist), führt die Klimaanlage 52 einen vorbestimmten Funktionsablauf durch (einen Klimatisierungsbetrieb, den die Klimaanlage 52 für gewöhnlich selbst durchführt).
  • Hier wird ein Verfahren zum Generieren der Klimatisierungsausgabeplaninformation nach Ausführungsform 4 beschrieben. Wie in Ausführungsform 1 wird die Fahrzeugpositionsinformation von der Fahrzeugpositionserfassungsvorrichtung 3 in den Fahrzeugpositionsinformationsempfänger 102 eingegeben, die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation wird periodisch von der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung 4 in den Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationsempfänger 103 eingegeben, und die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan kann jederzeit jeweils Information über die Position des Fahrzeugs und Information über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs aus dem Fahrzeugpositionsinformationsempfänger 102 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationsempfänger 103 abrufen.
  • Ähnlich wird ein Stromwert bei einer Energieerzeugung vom Stromgenerator 6 in den Stromgeneratorinformationsempfänger 401 eingegeben, und SOC7(t) und ein Wert von eingegebenem und ausgegebenem Strom I7(t) werden von der Hochspannungsspeichereinheit 7 eingegeben, und SOC9(t) und ein Wert von eingegebenem und ausgegebenem Strom I9(t) werden von der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 eingegeben, und zwar in den Speichervorrichtungsinformationsempfänger 402.
  • Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan kann die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs, die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs, die voreingestellte Temperatur und den Energieverbrauch periodisch, oder wenn sich diese Werte ändern, aus der Klimaanlage 52 abrufen. Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan kann jeweils einen Energieerzeugungszeitpunkt und den Wert des durch den Stromgenerator 6 erzeugten Stroms, die SOC-Werte und die Werte von Eingabe- und Ausgabestrom der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 und der Niederspannungsspeichervorrichtung 9 und den Gesamtstromverbrauchswert der Stromverbrauchergruppe 10 aus dem Stromgeneratorinformationsempfänger 401, dem Speichervorrichtungsinformationsempfänger 402 und dem Stromverbrauchervorrichtungsinformationsempfänger 403 abrufen.
  • Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan gibt die Klimatisierungsausgabeplaninformation (die obere Grenztemperatur, die untere Grenztemperatur, die Solltemperatur, die Steuerzeit und den Wert der Entladegrenze) an die Klimaanlage 52 aus, und die Klimaanlage 52 kann die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs oder die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs an die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan ausgeben.
  • Eine Nennleistung der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 wird durch P7Max dargestellt, und die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan verfügt vorab über diesen Wert.
  • Die erzeugte Energie, der Antriebsenergieverbrauch und der Stromverbraucherenergieverbrauch, die im Schritt S202 vorhergesagt werden, werden hier durch P1(t), P2(t) bzw. P3(t) dargestellt, und eine Bedingung, unter der die Klimaanlage die erzeugte Energie nutzt, und eine Bedingung, unter der die Klimaanlage die erzeugte Energie nicht nutzt, werden beschrieben.
  • Bedingung, unter der die Klimaanlage erzeugte Energie nutzt Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan generiert die Ausgabeplaninformation für die Klimaanlage 52 auf eine solche Weise, dass die Klimaanlage 52 die erzeugte Energie des Vorhersageergebnisses P1(t), ohne die Hochspannungsspeichervorrichtung 7 mit der erzeugten Energie des Vorhersageergebnisses P1(t) zu laden, in einem Fall direkt nutzt, in dem die Summe des Stromverbraucherenergieverbrauchs des Vorhersageergebnisses P3(t) und der Energieverbrauch P4(t) der Klimaanlage 52 beispielsweise zu jedem Zeitpunkt, wie in 8 gezeigt, gleich dem oder kleiner als der Wert der erzeugten Energie des Vorhersageergebnisses P1(t) ist. Die oben erwähnte Bedingung wird durch die folgende Formel (10) ausgedrückt. P4(t) + P3(t) – P1(t) ≤ 0 (10)
  • Der Stromgenerator 6 in der vorliegenden Ausführungsform nimmt eine Energieerzeugung anhand einer regenerativen Bremse beim Abbremsen des Fahrzeugs vorweg, und somit finden ein Energieverbrauch der Antriebseinheit 5 und eine Energieerzeugung des Stromgenerators 6 nicht gleichzeitig statt.
  • Bedingung, unter der die Klimaanlage erzeugte Energie nicht nutzt Andererseits wird die Ausgabeplaninformation auf eine solche Weise generiert, dass die erzeugte Energie beim Klimatisieren nicht genutzt wird, indem der Energieverbrauch P4(t) der Klimaanlage 52 auf Null gesetzt wird, und die Hochspannungsspeichervorrichtung 7 in einem Fall bevorzugt mit der durch den Stromgenerator 6 erzeugten Energie P1(t) geladen wird, in dem der SOC7(n) der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 gleich der oder niedriger ist als eine Untergrenze SOC7min des SOC7, auch wenn die oben erwähnte Formel (10) erfüllt wird. In diesem Fall wird die oben erwähnte Bedingung durch die folgenden Formeln (11) bis (13) ausgedrückt, vorausgesetzt, der Stromverbraucherenergieverbrauch P3(t) lässt sich auch auf Null setzen. SOC7(n) ≤ SOC7min (11) P1(t) ≥ 0 (12) P4(t) = 0 (oder P4(t) = 0 und P3(t) = 0) (13)
  • Klimatisierungsausgabeplaninformation
  • Als Nächstes werden Details der Klimatisierungsausgabeplaninformation beschrieben, die durch die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan generiert wird. Die Klimatisierungsausgabeplaninformation umfasst hauptsächlich zwei Elemente, nämlich eine Temperaturbedingung (die obere Grenztemperatur und die untere Grenztemperatur) und eine Steuerbedingung (die Solltemperatur und die Steuerzeit).
  • Temperaturbedingung
  • Wie vorstehend beschrieben, gibt es in der vorliegenden Ausführungsform den Fall, in dem die Klimaanlage 52 verwendet wird, und den Fall, in dem die Klimaanlage 52 nicht verwendet wird, und sich die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs ändert, wenn die Klimaanlage 52 nicht bei konstanter Abgabeleistung verwendet wird.
  • Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan erstellt den Klimatisierungsausgabeplan deshalb auf eine solche Weise, dass die Klimaanlage 52 eine Klimatisierungssteuerung (Heizen oder Kühlen) so durchführt, dass die obere Grenztemperatur (z.B. 22°C in einem Fall, in dem die voreingestellte Temperatur 20°C beträgt) und die untere Grenztemperatur (z.B. 18°C in dem Fall, in dem die voreingestellte Temperatur 20°C beträgt) vorab auf Grundlage der voreingestellten Temperatur (z.B. der Temperatur, die ein Fahrer über eine externe Eingabevorrichtung wie etwa einen Temperatureinstellschalter) eingestellt werden, und die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs über einen vorbestimmten Zeitraum (z.B. einen vorbestimmten Zeitraum wie etwa fünf Minuten oder einen Zeitraum, bis das Fahrzeug voraussichtlich an der nächsten Kreuzung hält, u. dgl.) innerhalb des oben erwähnten Temperaturbereichs (18°C bis einschließlich 22°C) gehalten wird.
  • Die obere Grenztemperatur und die untere Grenztemperatur können als die voreingestellte Temperatur + A bzw. die voreingestellte Temperatur – B anhand vorbestimmter Werte A und B berechnet werden, welche die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan für die aus der Klimaanlage 52 erfasste voreingestellte Temperatur vorsieht, oder können beliebige Werte haben, die über die externe Eingabevorrichtung (z.B. eine in der Klimaanlage 52 enthaltene Eingabevorrichtung) wie etwa den Temperatureinstellschalter eingegeben wurden.
  • Im letztgenannten Fall (in dem Fall, in dem die externe Eingabevorrichtung verwendet wird), kann die Klimaanlage 52 die obere Grenztemperatur und die untere Grenztemperatur direkt erfassen, ohne die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan zu verwenden, was die Notwendigkeit aus der Welt schafft, die obere Grenztemperatur und die untere Grenztemperatur ausgehend von der Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan einzugeben.
  • Steuerzeit und Solltemperatur
  • Die Steuerzeit und die Solltemperatur, die in der von der Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan ausgegebenen Klimatisierungsausgabeplaninformation enthalten sind, werden als Nächstes anhand von 8 beschrieben.
  • Der Klimatisierungsausgabeplan wird von der Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan auf eine solche Weise erstellt, dass eine Klimatisierungsabgabeleistung so angepasst wird, dass Entladeenergie der Eingabe- und Ausgabeenergie P5(t) der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 gleich einem oder kleiner als ein vorbestimmter Festwert ist (Entladegrenzenergie, die in dem Zeitablaufschema in 8 gezeigt ist, das die Eingabe- und Ausgabeenergie der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 angibt).
  • Deshalb überschreitet in einem Zeitraum ab einem Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t2, in dem das Fahrzeug beschleunigt, und in einem Zeitraum ab einem Zeitpunkt t5 bis zu einem Zeitpunkt t7, in dem das Fahrzeug abbremst und dann eine Fahrt mit einer hohen Geschwindigkeit beibehält, der Antriebsenergieverbrauch P2(t) die Entladegrenzenergie, und deshalb wird der Energieverbrauch P4(t) der Klimaanlage gesenkt.
  • Darüber hinaus wird, da der Energieverbrauch P4(t) der Klimaanlage 52 in dem Fall, in dem der SOC7(n) der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 gleich der oder kleiner als die untere Grenze SOC7min des SOC7 ist, auf Grundlage der vorstehend erwähnten „Bedingung, unter der die Klimaanlage die erzeugte Energie nicht nutzt“, im Zeitablaufschema, das die Laderate der Hochspannungsspeichervorrichtung in 8 angibt, auf Null gesetzt ist, die erzeugte Energie P1(t) in einem Zeitraum ab einem Zeitpunkt t7 bis zu einem Zeitpunkt t8, in dem der SOC7(n) der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 gleich der oder niedriger als die Untergrenze SOC7min ist, als Energie zum Laden der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 verwendet.
  • In einem Zeitraum ab einem Zeitpunkt t5 bis zu einem Zeitpunkt t8 ist die Klimatisierungsabgabeleistung (die ungefähr dem Energieverbrauch P4(t) der Klimaanlage entspricht) geringer als die Energie (empfohlene Klimatisierungsabgabeleistung, die im Zeitablaufschema in 8 gezeigt ist, das den Energieverbrauch der Klimaanlage angibt), die zum Aufrechterhalten der voreingestellten Temperatur erforderlich ist, und somit kann die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs nicht mehr aufrechterhalten werden und sinkt, wie im Zeitablaufschema in 8 gezeigt ist, das die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs angibt.
  • Die oben erwähnte Energie (empfohlene Klimatisierungsabgabeleistung), die zum Aufrechterhalten der voreingestellten Temperatur der Klimaanlage 52 im Inneren des Fahrzeugs erforderlich ist, hat dieselbe Bedeutung wie die Klimatisierungsabgabeleistung Qair [J], bei der eine später noch beschriebene Veränderung ∆Tmp der Temperatur im Inneren des Fahrzeugs 0 beträgt, und wird durch die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan unter Verwendung eines nachstehend beschriebenen Verfahrens berechnet.
  • In einem Fall, in dem die Klimaanlage 52 eine Funktion zum Berechnen der Klimatisierungsabgabeleistung Qair [J] (die der empfohlenen Klimatisierungsabgabeleistung entspricht) hat, bei der die Veränderung ∆Tmp der Temperatur im Inneren des Fahrzeugs 0 beträgt, erfasst die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan die empfohlene Klimatisierungsabgabeleistung aus der Klimaanlage 52.
  • Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan erstellt den Klimatisierungsausgabeplan auf eine solche Weise, dass die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs die obere Grenztemperatur in einem Zeitraum ab einem Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t5 erreicht, um dadurch eine Klimatisierungsabgabeleistung wie zuvor beschrieben so zu erzielen, dass die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs die obere Grenztemperatur zum Zeitpunkt t5 erreicht und die zuvor erwähnte Temperaturbedingung (18°C bis einschließlich 22°C) in einem Zeitraum ab dem Zeitpunkt t5 bis zum Zeitpunkt t8 im Anschluss an den Zeitraum ab dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t5 erfüllt.
  • In diesem Fall generiert die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan die Klimatisierungsausgabeplaninformation so, dass der Zeitraum ab dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t5 die „Steuerzeit“ und die Temperatur (obere Grenztemperatur) zum Zeitpunkt t5 die „Solltemperatur“ ist, und teilt der Klimaanlage 52 die generierte Klimatisierungsausgabeplaninformation mit.
  • Klimatisierungsabgabeleistungsteuerverfahren zur Verwendung in der Klimaanlage 52
  • Ein Klimatisierungsabgabeleistungssteuerverfahren zur Verwendung in der Klimaanlage 52 wird als Nächstes anhand von 8 beschrieben. Die Klimaanlage 52 kann die Eingabe- und Ausgabeenergie P5(t) der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 aus der Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan oder der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 erfassen.
  • Die Klimaanlage 52 steuert auch die Ausgabe so, dass die aus der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 entladene Energie gleich dem vorbestimmten oder kleiner als der vorbestimmte Festwert (Entladegrenzenergie) ist, und die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan teilt der Klimaanlage 52 die Entladegrenzenergie zu einem bestimmten Zeitpunkt als die Klimatisierungsausgabeplaninformation mit.
  • Mit einer solchen Auslegung erhöht in einem Zeitraum (einschließlich eines Zeitraums, in dem das Fahrzeug anhält) ab einem Zeitpunkt t4 bis zu einem Zeitpunkt t5 in 8 die Klimaanlage 52 die Klimatisierungsabgabeleistung, weil die aus der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 entladene Energie gering ist (kleiner als die Entladegrenzenergie ist). In einem Zeitraum ab einem Zeitpunkt t2 bis zu einem Zeitpunkt t3 in 8 wird jedoch die Klimatisierungsabgabeleistung gesenkt, weil die aus der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 entladene Energie (im Vergleich zu derjenigen im Zeitraum ab dem Zeitpunkt t4 bis zum Zeitpunkt t5) relativ hoch ist.
  • In dem Zeitraum (einschließlich des Zeitraums, in dem das Fahrzeug beschleunigt) ab dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 in 8 hält die Klimaanlage 52 die Klimatisierungsabgabeleistung auf oder unter der empfohlenen Klimatisierungsabgabeleistung, so dass die aus der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 entladene Energie die Entladegrenzenergie nicht überschreitet.
  • In einem Zeitraum (einschließlich des Zeitraums, in dem das Fahrzeug abbremst) ab einem Zeitpunkt t3 bis zu einem Zeitpunkt t4 in 8 wird durch den Stromgenerator 6 wie etwa einen regenerativen Motor Energie erzeugt, aber der SOC7(n) der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 überschreitet die untere Grenze SOC7min, und die vorstehend erwähnte Formel (10) wird in diesem Zeitraum erfüllt, und somit wird die gesamte durch den Stromgenerator 6 erzeugte Energie von der Klimaanlage 52 verbraucht und nicht zum Laden der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 verwendet. Im Ergebnis erreicht die Klimatisierungsabgabeleistung einen Höchstwert (eine Spitze).
  • Hingegen wird in einem Zeitraum (einschließlich des Zeitraums, in dem das Fahrzeug abbremst) ab einem Zeitpunkt t7 bis zu einem Zeitpunkt t8 in 8 Energie durch den Stromgenerator 6 wie etwa den regenerativen Motor erzeugt, aber der SOC7(n) der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 ist in diesem Zeitraum gleich der oder niedriger als die Untergrenze SOC7min, und somit wird die gesamte durch den Stromgenerator 6 erzeugte Energie nicht von der Klimaanlage 52 verbraucht, sondern zum Laden der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 verwendet. In diesem Fall ist der Energieverbrauch P4(t) der Klimaanlage 52 auf Null gesetzt.
  • Durch die vorstehend beschriebene Steuerung kann der Höchstwert (die Spitze) der aus der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 entladenen Energie klein gehalten werden, um den Stromwert beim Entladen klein zuhalten und den Energieverlust wie etwa Joule-Wärme zu senken, der beim Entladen entsteht.
  • Die Klimaanlage kann die durch den regenerativen Motor u. dgl. erzeugte Energie direkt nutzen, um die in der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 gespeicherte und genutzte Energiemenge zu reduzieren, und im Ergebnis kann ein Vorgang zum Laden und Entladen der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 verkürzt werden, um den beim Laden und Entladen bewirkten Energieverlust zu senken.
  • Wirkungen
  • Wie vorstehend beschrieben, steuert in dem Fahrzeugenergiemanagementsystem nach Ausführungsform 4 die Klimaanlage 52 die Klimatisierungsabgabeleistung auf Grundlage der durch die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan bereitgestellte Klimatisierungsausgabeplaninformation so, dass die aus der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 entladene Energie gleich dem vorbestimmten oder kleiner als der vorbestimmte Festwert (Entladegrenzenergie) ist, um den Stromwert beim Entladen der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 klein zu halten, den beim Entladen entstehenden Energieverlust zu senken und die Reichweite des Fahrzeugs zu erweitern.
  • Die Klimaanlage 52 nutzt durch den Stromgenerator 6 erzeugte Energie auch direkt, ohne die Hochspannungsspeichervorrichtung 7 zu verwenden, um den beim Entladen entstehenden Energieverlust zu senken und die Reichweite des Fahrzeugs zu erweitern, und zwar im Vergleich zu einem Fall, in dem die Hochspannungsspeichervorrichtung 7 einmal mit der erzeugten Energie geladen und dann entladen wird, so dass die Klimaanlage 52 die erzeugte Energie nutzt.
  • Die vorliegende Ausführungsform beruht auf der Prämisse, dass die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs zum Zeitpunkt t = n berechnen kann.
  • Speziell in einem Fall, in dem die Wärmekapazität des Fahrzeugs durch C[J/K] dargestellt wird, die aus der Klimaanlage 52 an das Fahrzeug zum Zeitpunkt t ausgegebene Wärmemenge durch Qair [J] dargestellt wird, und die Wärmemenge, die vom Fahrzeug zur Außenseite des Fahrzeugs zum Zeitpunkt t abgestrahlt wird oder strömt, durch Qescape [J] dargestellt wird (eine Wärmestrahlung zum Fahrzeug wird mit einem positiven Wert angegeben und eine Wärmeaufnahme zur Außenumgebung des Fahrzeugs wird mit einem negativen Wert angegeben), wird eine Veränderung ∆Tmp der Temperatur im Inneren des Fahrzeugs durch die folgende Formel (14) angegeben, vorausgesetzt, dass Wärmeenergie gleichmäßig verteilt wird. ∆Tmp = (Qair[J] – Qescape[J]) ÷ C[K] (14)
  • Die Wärmemenge Qair [J] ist ein aus einem Datenblatt der Klimaanlage 52 bekannter Wert, und er wird aus dem Energieverbrauch P4(t) der Klimaanlage 52 eindeutig bestimmt.
  • In einem Fall, in dem die Temperatur innerhalb des Fahrzeugs und die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs durch Tmp_indoor bzw. Tmp_outdoor [K] dargestellt werden, wird die Wärmemenge Qescape [J], die aus dem Fahrzeug zur Außenumgebung des Fahrzeugs abgestrahlt wird oder strömt, durch die folgende Formel (15) ausgehend von der Wärmeleitfähigkeit λ[(W/m·K)] und einer Oberfläche S[m2] des Fahrzeugs und einer durchschnittlichen Dicke D [m] der Karosserie des Fahrzeugs ausgedrückt. Qescape = {λ·(Tmp_indoor – Tmp_outdoor)·S}/D[J] (15)
  • Die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan kann die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs Tmp_indoor und die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs Tmp_outdoor aus der Klimaanlage 52 erfassen.
  • Ausführungsform 5
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 4 steuert die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan die Abgabeleistung der Klimaanlage und einen Ausgabezeitpunkt, um den beim Laden und Entladen der Hochspannungsspeichervorrichtung 7 bewirkten Energieverlust zu senken, aber ein Fall, in dem eine Vorrichtung wie etwa ein Warmwasserbereiter mit einem Mechanismus zum Speichern von Wärmeenergie in der Vorrichtung und zum Freisetzen der gespeicherten Wärmeenergie als Klimaanlage 52 verwendet wird, wird nicht unterstützt.
  • In Ausführungsform 5 wird ein Klimatisierungsabgabeleistungssteuerverfahren zur Verwendung im Fahrzeugenergiemanagementsystem 200 in einem Fall anhand von 9 beschrieben, in dem die Klimaanlage 52 eine Vorrichtung ist, die in sich Wärmeenergie speichern und die Wärmeenergie abstrahlen kann. 9 ist ein Zeitablaufschema zum Beschreiben des Klimatisierungsabgabeleistungssteuerverfahrens in Ausführungsform 5, und entspricht 8, zeigt aber nur das Zeitablaufschema, das die Veränderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit der Zeit angibt, das Zeitablaufschema, das die Veränderung des Energieverbrauchs der Klimaanlage 52 mit der Zeit angibt, ein Zeitablaufschema, das eine Veränderung der in der Klimaanlage 52 gespeicherten Wärmeenergie mit der Zeit angibt, und das Zeitablaufschema, das die Veränderung der Temperatur im Inneren des Fahrzeugs mit der Zeit angibt, um das Merkmal der vorliegenden Ausführungsform kurz zu beschreiben.
  • Das Fahrzeugenergiemanagementsystem 200 hat denselben Aufbau wie das in 6 gezeigte Fahrzeugenergiemanagementsystem 200, unterscheidet sich aber dadurch von dem in 6 gezeigten Fahrzeugenergiemanagementsystem 200, dass es sich bei der Klimaanlage 52 um eine Vorrichtung handelt, die Wärmeenergie Qstore(t) speichern kann.
  • Konkret ist die Klimaanlage 52 eine Vorrichtung wie etwa ein Warmwasserbereiter, die ein Medium (Wasser in diesem Fall) unter Verwendung einer elektrischen Heizvorrichtung zum Sieden bringt, um warmes Wasser zu erzeugen und das Fahrzeug durch Abstrahlung von Wärme aus dem warmen Wasser zu erwärmen.
  • Bei einem solchen wie in 9 gezeigten Aufbau wird die Zufuhr von Energie (Energie zum Erzeugen von warmem Wasser in diesem Fall) zur Klimaanlage 52 zu einem Zeitpunkt t4 gestoppt, und gespeicherte Wärmeenergie aus warmem Wasser, das in einem Zeitraum ab einem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t4 erwärmt wurde, wird ab dem Zeitpunkt t4 bis zu einem Zeitpunkt t8 in das Fahrzeug abgestrahlt, zu dem das Fahrzeug am Ziel ankommt, um die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs zwischen der oberen Grenztemperatur und der unteren Grenztemperatur, beinahe ohne Energie in der Klimaanlage 52 zu verbrauchen, zu halten und dadurch den Energieverbrauch der Klimaanlage 52 zu senken.
  • Ein spezielles Verfahren zum Berechnen der gespeicherten Wärmeenergie und Abstrahlen von Wärme in das Fahrzeug wird als Nächstes beschrieben. Wärmeenergie Qstore(t) von warmem Wasser wird durch die folgende Formel (16) ausgehend vom Gewicht M [g] des warmen Wassers, der spezifischen Wärme ρ[J/g·k] und der Temperatur Tmp_water(t)[K] des warmen Wassers ausgedrückt. Qstore(t) = ρ·M·Tmp_water(t)]J] (16)
  • Die Temperatur Tmp_water(t) des warmen Wasser ist hier die Temperatur des warmen Wassers zu einer Zeit t und kann durch die Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan aus der Klimaanlage 52 erfasst werden. Das Gewicht M[g] des warmen Wassers und die spezifische Wärme ρ[J/g·k] sind bekannte Werte, die vorab aus dem Datenblatt u. dgl. der Klimaanlage 52 erfasst werden können. Obwohl sich die Temperatur eines als Heizkern bezeichneten, Luft im Inneren des Fahrzeugs zugewandten Abschnitts der Heizvorrichtung tatsächlich von der Temperatur des warmen Wassers unterscheidet, werden sie hier als dieselbe Temperatur behandelt, um die Beschreibung zu vereinfachen.
  • Bedingung, unter der gespeicherte Wärmeenergie abgestrahlt wird Wärmeabstrahlung aus dem warmen Wasser in das Fahrzeug ist in einem Fall wirkungsvoll, in dem die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs Tmp_indoor niedriger ist als die Temperatur Tmp_water(t) des warmen Wassers, und eine Bedingung, unter der Wärme in das Fahrzeug abgestrahlt wird, wird durch die folgende Formel (17) ausgedrückt. Tmp_indoor < Tmp_water(t) (17)
  • Verfahren zum Abstrahlen gespeicherter Wärmeenergie
  • Um die gespeicherte Wärmeenergie abzustrahlen, wird in der Klimaanlage 52 eine Energiezufuhr zur Heizvorrichtung zum Erwärmen des warmen Wassers gestoppt, und warmes Wasser wird zum Fahrzeug geschickt, indem nur ein Wärmestrahlungsventilator in Drehung versetzt wird.
  • Verfahren zum Bestimmen eines Abstrahlungszeitpunkts gespeicherter Wärmeenergie
  • Ein Verfahren zur Verwendung in der Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan zum Bestimmen einer Zeit, um mit einer Abstrahlung der gespeicherten Wärmeenergie zu beginnen, wird als Nächstes beschrieben.
  • Konkret wird ein Fall beschrieben, in dem die vorstehend erwähnte Bedingung (Formel (17)), unter der die gespeicherte Wärmeenergie abgestrahlt wird, erfüllt ist und eine vorbestimmte Zeit oder weniger notwendig ist, um am Ziel anzukommen.
  • Die Klimaanlage 52 erfasst hier eine Zeit der Ankunft am Ziel (eine Zeit, die vorab aus der Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung 2 erfasst wird) aus der Erstellungs- und Ausführungseinheit 501 für einen Klimatisierungsausgabeplan, und kann die Temperatur im Inneren des Fahrzeugs Tmp_indoor und die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs Tmp_outdoor [K] wie in Ausführungsform 4 erfassen.
  • Die Klimaanlage 52 hat vorab Information über einen Wärmestrahlungskoeffizienten ∆Q[J/s], der zum Berechnen einer Zeit (Wärmeabstrahlungszeit Temit) verwendet wird, über die eine Abstrahlung der gespeicherten Wärmeenergie in Übereinstimmung mit einem Wert einer Differenz ∆T(Tmp_indoor – Tmp_outdoor) zwischen der Temperatur im Inneren des Fahrzeugs und der Temperatur außerhalb des Fahrzeugs fortgesetzt werden kann, und berechnet die Wärmeabstrahlungszeit Temit durch die folgende Formel (18). Temit = Qstore(t) ÷ ∆Q (18)
  • Das Verhältnis zwischen der Differenz ∆T[K] zwischen der Temperatur im Inneren des Fahrzeugs und der Temperatur außerhalb des Fahrzeugs und dem Wärmestrahlungskoeffizienten ∆Q wird wie in der nachstehenden Formel 1 gezeigt ausgedrückt. Tabelle 1
    DIFFERENZ ∆T[K] ZWISCHEN DER TEMPERATUR INNERHALB UND AUSSERHALB DES FAHRZEUGS WÄRMESTRAHLUNGSKOEFFIZIENT ∆Q[J/s]
    1 10
    2 30
    3 40
    4 50
    5 100
    : :
  • Wie aus der oben gezeigten Tabelle ersichtlich ist, nimmt der Wärmestrahlungskoeffizient ∆Q mit einer zunehmenden Differenz ∆T zwischen der Temperatur im Inneren des Fahrzeugs und der Temperatur außerhalb des Fahrzeugs zu. Der Wärmestrahlungskoeffizient ∆Q ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Wert, der mit dem Betrag an pro Einheitszeit abgestrahlter Wärmeenergie des Fahrzeugs in Korrelation steht, der aus einem Versuchswert u. dgl. erfasst ist, sich aber auch durch eine Berechnung wie bei der in Ausführungsform 4 beschriebenen Wärmemenge Qescape [J] erfassen lässt, die vom Fahrzeug nach außerhalb des Fahrzeugs abgestrahlt wird oder strömt.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann die Klimaanlage 52 mit einem Abstrahlen von Wärme in der Wärmeabstrahlungszeit Temit (vorbestimmten Zeit) vor der Ankunft am Ziel beginnen, um durch Verwendung der gespeicherten Wärmeenergie für eine Klimatisierung (Erwärmung oder Kühlung) im Fahrzeug zu sorgen.
  • Obwohl vorstehend ein Fall beschrieben ist, in dem die Klimaanlage 52 eine Erwärmung bereitstellt, lässt sich die zuvor erwähnte Beschreibung auch auf einen Fall anwenden, in dem eine Kühlung durch Verwendung latenter Schmelzwärme als gespeicherter Wärmeenergie bereitgestellt wird.
  • Das heißt, in einem Fall, in dem ein Regenerierungsmittel (z.B. kaltes Wasser) anstelle des warmen Wassers verwendet wird, wird die Bedingung, unter der die gespeicherte Wärmeenergie abgestrahlt wird, durch die folgende Formel (19) ausgedrückt, und das Verfahren zum Bestimmen der Zeit einer Abstrahlung der gespeicherten Wärmeenergie u. dgl. ist dasselbe wie beim Erwärmen, obwohl Formel (19) das Gegenteil der Formel (17) ist. Tmp_indoor > Tmp_water(t) (19)
  • Wirkungen
  • Wie vorstehend beschrieben, strahlt im Fahrzeugenergiemanagementsystem nach Ausführungsform 5 die Klimaanlage 52 die in ihr gespeicherte Wärmeenergie vor der Ankunft am Ziel an das Fahrzeug ab, um die durch die Klimaanlage 52 verbrauchte Energie in der vorbestimmten Zeit vor der Ankunft am Ziel zu senken und dadurch die Reichweite des Fahrzeugs zu erweitern.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben wurde, ist die vorstehende Beschreibung in allen Aspekten illustrativ und nicht einschränkend. Es versteht sich deshalb, dass zahlreiche Abwandlungen, die nicht beschrieben wurden, angedacht werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (9)

  1. Fahrzeugenergiemanagementsystem zum Energiemanagement in einem Fahrzeug, wobei das Fahrzeugenergiemanagementsystem umfasst: eine Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung, die einen Fluss elektrischer Energie im Fahrzeug steuert; eine Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung, die eine Fahrstrecke eines Fahrzeugs generiert; eine Antriebseinheit, die Energie zum Antreiben des Fahrzeugs verbraucht; einen Stromgenerator; mehrere Stromverbraucher; eine erste Speichervorrichtung, die in sich Energie zum Antreiben des Fahrzeugs speichert; eine zweite Speichervorrichtung, die in sich Energie zum Betrieb der Stromverbraucher speichert; und eine Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung, die eine Spannung der in der ersten Speichervorrichtung gespeicherten Energie umwandelt, um eine Gleichspannung zum Betrieb der Stromverbraucher zu erzeugen, und die Gleichspannung ausgibt, wobei die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung umfasst: eine Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung, die einen Antriebsenergieverbrauch auf Grundlage der durch die Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungsvorrichtung generierten Fahrstrecke vorhersagt, wobei es sich bei dem Antriebsenergieverbrauch um durch die Antriebseinheit verbrauchte Energie handelt; eine Energieerzeugungsmustervorhersageeinrichtung, die Energie vorhersagt, die durch den Stromgenerator erzeugt wird; und eine Stromverbraucherenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung, die einen Stromverbraucherenergieverbrauch vorhersagt, bei dem es sich um Energie handelt, die durch die Stromverbraucher verbraucht wird, und in einem Fall, in dem der durch die Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung vorhergesagte Antriebsenergieverbrauch zunimmt, die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung die Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung stoppt, um eine Energiezufuhr aus der ersten Speichervorrichtung zu den Stromverbrauchern zu stoppen.
  2. Fahrzeugenergiemanagementsystem nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung die Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung in einem Fall stoppt, in dem eine Differenz zwischen der durch die Energieerzeugungsmustervorhersageeinrichtung vorhergesagten erzeugten Energie und der Summe des durch die Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung vorhergesagten Antriebsenergieverbrauchs und des durch die Stromverbraucherenergieverbauchsmustervorhersageeinrichtung vorhergesagten Stromverbraucherenergieverbrauchs größer ist als ein Schwellenwert, der auf Grundlage einer Nennleistung der ersten Speichervorrichtung angesetzt ist.
  3. Fahrzeugenergiemanagementsystem nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung die Ausgabe der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung so steuert, dass eine Füllrate der zweiten Speichervorrichtung zwischen einer Untergrenze und einer Obergrenze eines Bereichs liegt, in dem eine Lade- und Entladegeschwindigkeit gleich einem vorbestimmten oder höher als ein vorbestimmter Wert ist.
  4. Fahrzeugenergiemanagementsystem nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung die Ausgabe der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung so steuert, dass die Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung Strom entsprechend einem Energieumwandlungswirkungsgradhöchstwert der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung ausgibt.
  5. Fahrzeugenergiemanagementsystem nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung die Ausgabe der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung so steuert, dass die Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung Strom mit einem Wert zwischen einem ersten Stromwert entsprechend einem ersten Energieumwandlungswirkungsgradwert der Umwandlungs- und Ausgabevorrichtung für Gleichspannung und einem zweiten Stromwert entsprechend einem zweiten Wert des Energieumwandlungswirkungsgrads ausgibt, wobei es sich bei dem ersten Wert um einen Höchstwert des Energieumwandlungswirkungsgrads handelt, wobei der zweite Wert um einen bestimmten Wert niedriger ist als der erste Wert.
  6. Fahrzeugenergiemanagementsystem nach Anspruch 1, darüber hinaus umfassend: eine Klimaanlage, die mit Energie aus der ersten Speichervorrichtung versorgt wird, wobei die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung einen Klimatisierungsausgabeplan auf Grundlage des durch die Antriebsenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung vorhergesagten Antriebsenergieverbrauchs, der durch die Energieerzeugungsmustervorhersageeinrichtung vorhergesagten erzeugten Energie und des durch die Stromverbraucherenergieverbrauchsmustervorhersageeinrichtung vorhergesagten Stromverbraucherenergieverbrauchs erstellt, wobei der Klimatisierungsausgabeplan auf eine solche Weise erstellt wird, dass die Klimaanlage die Klimatisierungsabgabeleistung so anpasst, dass Energie, die aus der ersten Speichervorrichtung entladen wird, gleich einem vorbestimmten oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, und die Klimaanlage unter einer vorbestimmten Bedingung die erzeugte Energie direkt nutzt.
  7. Fahrzeugenergiemanagementsystem nach Anspruch 6, wobei die vorbestimmte Bedingung ist, dass die Summe des Energieverbrauchs der Klimaanlage und Stromverbraucherenergieverbrauchs gleich oder kleiner als die erzeugte Energie ist und ein Ladezustand der ersten Speichervorrichtung eine vorbestimmte Untergrenze übersteigt.
  8. Fahrzeugenergiemanagementsystem nach Anspruch 1, darüber hinaus umfassend: eine Klimaanlage, die mit Energie aus der ersten Speichervorrichtung versorgt wird, in sich durch die zugeführte Energie erzeugte Wärmeenergie speichert und durch Verwendung der gespeicherten Wärmeenergie eine Klimatisierung bereitstellt, wobei die Fahrzeugenergiemanagementvorrichtung einen Klimatisierungsausgabeplan auf eine solche Weise erstellt, zu einer vorbestimmten Zeit vor einer Ankunft an einem Ziel, die aus der Fahrzeugstreckeninformationsgenerierungseinheit erfasst wird, eine Energiezufuhr aus der ersten Speichervorrichtung zur Klimaanlage gestoppt und eine Abstrahlung der in der Klimaanlage gespeicherten Wärmeenergie gestartet wird.
  9. Fahrzeugenergiemanagementsystem nach Anspruch 8, wobei die vorbestimmte Zeit durch eine Zeit spezifiziert ist, über welche die Abstrahlung der in der Klimaanlage gespeicherten Wärmeenergie fortgesetzt werden kann.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210268867A1 (en) * 2020-03-02 2021-09-02 Ford Global Technologies, Llc Smart vehicle heating and cooling systems and methods

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160146616A1 (en) * 2014-11-21 2016-05-26 Alpine Electronics, Inc. Vehicle positioning by map matching as feedback for ins/gps navigation system during gps signal loss
JP6245480B2 (ja) 2015-06-19 2017-12-13 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池の制御装置
CN108473022B (zh) * 2016-01-07 2021-03-12 三菱电机株式会社 车辆用空调系统
EP3279853A1 (de) 2016-08-05 2018-02-07 LG Electronics Inc. Steuerungsvorrichtung für ein heimenergieverwaltungssystem
DE102016215328A1 (de) * 2016-08-17 2018-02-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung des elektrischen Ladens einer Gruppe von Fahrzeugen
CN110015196B (zh) * 2017-09-30 2021-02-23 比亚迪股份有限公司 电动汽车、电池热管理供电系统及其控制方法
JP6372606B1 (ja) * 2017-12-27 2018-08-15 トヨタ自動車株式会社 車両運行管理装置
CN110277808A (zh) * 2018-03-13 2019-09-24 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种用于储能列车充电站的能源互联网系统
CN110031769B (zh) * 2019-04-24 2021-10-15 合肥国轩高科动力能源有限公司 锂电池的电池包容量测算方法
CN110816286A (zh) * 2019-09-29 2020-02-21 浙江合众新能源汽车有限公司 一种电动汽车整车用电控制系统
JP7429839B2 (ja) 2019-12-19 2024-02-09 スズキ株式会社 車両用制御装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19519107C1 (de) 1995-05-24 1996-04-04 Daimler Benz Ag Fahrtroutenratgebereinrichtung
CN2582249Y (zh) 2002-07-12 2003-10-22 罗冬 智能多功能启动电池充电器
JP2005253126A (ja) * 2004-03-01 2005-09-15 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制動力制御装置および該制御装置を搭載した車両
US7360615B2 (en) 2004-06-09 2008-04-22 General Motors Corporation Predictive energy management system for hybrid electric vehicles
JP4281725B2 (ja) * 2005-09-01 2009-06-17 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
US20080270016A1 (en) 2005-11-21 2008-10-30 Ford Motor Company Navigation System for a Vehicle
JP4245624B2 (ja) 2006-09-20 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の電源制御装置および電源制御方法
CN100430259C (zh) 2006-11-08 2008-11-05 北京理工大学 混合动力车辆用的一体化电源控制平台
JP4228086B1 (ja) * 2007-08-09 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 車両
US7975757B2 (en) 2008-07-21 2011-07-12 GM Global Technology Operations LLC Vehicle HVAC and RESS thermal management
DE102008041539A1 (de) 2008-08-26 2010-03-04 Robert Bosch Gmbh Shuntwiderstand mit Auswerteschaltung
US20100289447A1 (en) * 2009-05-18 2010-11-18 Dobson Eric L System and method for power management of energy storage devices
US20110184642A1 (en) 2009-12-18 2011-07-28 Daimler Trucks North America Llc Fuel efficient routing system and method
JP2011160613A (ja) 2010-02-03 2011-08-18 Hino Motors Ltd バッテリ制御装置およびハイブリッド自動車
JP5771902B2 (ja) 2010-04-14 2015-09-02 ソニー株式会社 経路案内装置、経路案内方法及びコンピュータプログラム
JP5168308B2 (ja) * 2010-04-14 2013-03-21 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを搭載する車両
JP4957827B2 (ja) 2010-04-14 2012-06-20 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを搭載する車両
JP5163768B2 (ja) 2010-07-27 2013-03-13 株式会社デンソー 車両用電力管理システム、車両用電力情報管理装置、及び車両用電気負荷
JP5327206B2 (ja) * 2010-11-25 2013-10-30 株式会社デンソー 電力情報処理装置
DE102011004831A1 (de) 2011-02-28 2012-08-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiemanagement für ein Kraftfahrzeug mit Heiz- oder Klimatisierungssystem
JP5346988B2 (ja) 2011-05-30 2013-11-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動車両制御装置
US8963365B2 (en) * 2011-08-12 2015-02-24 General Electric Company System and method for optimizing energy storage device cycle life
JP5737409B2 (ja) 2011-08-23 2015-06-17 富士通株式会社 電力平準化制御装置および電力平準化制御方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210268867A1 (en) * 2020-03-02 2021-09-02 Ford Global Technologies, Llc Smart vehicle heating and cooling systems and methods
US11577578B2 (en) * 2020-03-02 2023-02-14 Ford Global Technologies, Llc Smart vehicle heating and cooling systems and methods

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