EP3972870A1 - Verfahren zur erhöhung der verfügbarkeit eines elektrischen bremsmoments mindestens einer elektrischen maschine - Google Patents

Verfahren zur erhöhung der verfügbarkeit eines elektrischen bremsmoments mindestens einer elektrischen maschine

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EP3972870A1
EP3972870A1 EP20725510.0A EP20725510A EP3972870A1 EP 3972870 A1 EP3972870 A1 EP 3972870A1 EP 20725510 A EP20725510 A EP 20725510A EP 3972870 A1 EP3972870 A1 EP 3972870A1
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EP
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battery
charge
high state
management system
event
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20725510.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Becker
Jochen Staack
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a method for increasing the availability of an electrical braking torque of at least one electrical machine of a vehicle, regardless of the state of charge of an at least one battery coupled to it, which is operated via a battery management system.
  • Battery-operated electric vehicles (BEV) and plug-in hybrid vehicles (PHEV) can transmit a braking torque to the wheels of the at least one electric machine that drives them in generator mode.
  • This braking torque can be applied independently of or in parallel with the torque that a friction brake applies.
  • the mechanical energy generated is converted by the electrical machine into a three-phase electrical alternating voltage and with the interposition of a converter in
  • BEV battery-operated electric vehicle
  • PHEV plug-in hybrid vehicle
  • Vehicles can now brake autonomously, for example in the area of "active safety" in order to protect pedestrians by emergency braking triggered by a driver assistance system.
  • the braking torque of a friction brake builds up within a time window of 200 to 300 milliseconds until the maximum achievable braking torque is available.
  • a method for increasing the availability of an electrical braking torque of at least one electrical machine of a vehicle is proposed regardless of the state of charge of at least one battery coupled to it, which has a
  • the following method steps are run through: a) operating the at least one electrical machine in generator mode, b) communicating the occurrence of an "emergency braking" event to the
  • the maximum braking torque can be made available, so that valuable braking distance can be saved with regard to the resulting braking distance, since the braking torque that is applied by the electrical machine is made available without delay can be, in contrast to the above-mentioned time window, which is required to provide the maximum braking torque of the friction brake.
  • the occurrence of the “emergency braking” event is transmitted from a control unit of the vehicle to the battery management system via a bus system.
  • the at least one brake shunt can be installed on the at least one battery having a high state of charge.
  • the at least one brake shunt can be installed on the at least one battery having a high state of charge.
  • Method step d) to install at least one brake shunt on an additional control unit of the vehicle Both installation locations for the at least one brake shunt are possible in principle.
  • step d) of converting excess electricity into heat when the "emergency braking" event occurs the occurrence of this event is transmitted from the vehicle's control unit to the battery management system and to the additional control unit via a coordinator, so that the information about the occurrence of the "Emergency braking" event is present at the same time on the battery management system and on the additional control unit.
  • the solution proposed according to the invention advantageously ensures that the vehicle is braked with a maximum brake torque that can be generated when the “emergency braking” event occurs.
  • the braking torque of the friction brake which is generated with a slight time delay, interacts on the one hand with the directly effective electrical braking torque of the at least one electrical machine on the other, so that the braking distance is minimized.
  • the maximum regenerative braking torque that can be generated can only be set if the current generated in generator mode can also be absorbed by the at least one battery. It is generally harmful to battery cells, over long periods of time with too high a
  • the battery having a high state of charge changes its operating mode, triggered by the notification of the occurrence of the “emergency braking” event by the vehicle control unit to the battery management system.
  • This change in the operating state enables the state of charge to be high Having battery provides a maximum power consumption and consequently the protection of the battery in this case has a lower priority. Permanent degradation, ie lifetime damage to the battery through to a defect, can also be accepted.
  • the method proposed according to the invention can also be used in drives with several electrical machines.
  • the alternative solution according to method step d) of the method proposed according to the invention provides that electrical current generated in generator operation is converted into heat by at least one shunt, in particular a single-use braking shunt.
  • at least one shunt in particular a single-use braking shunt.
  • lifetime damage to batteries having a high state of charge is avoided.
  • inexpensive single-use braking shunts could be used, which could be replaced in a workshop after an emergency braking maneuver.
  • the installation location of the at least one brake shunt can be made either near the battery or in an additional control unit. If the brake shunts, in particular designed as single-use brake shunts, are installed on an additional control unit of the vehicle, the information regarding the occurrence of the
  • the single figure shows the components of an electric drive system, for example an electric vehicle.
  • FIG. 1 shows that an electrical machine 10, also designated by Mi, is connected in the direction of a feed 14 via a first converter 12 to a battery 32.
  • Reference numeral 20 denotes an electrical machine M n , which is connected to an n th converter 22, via which a battery 32 is also charged in the direction of a feed 24.
  • the two converters 12, 22 are connected to one another via a busbar 30, so that the battery 32 can be charged via all electrical machines 10, 20, Mi ... to M n .
  • All of the currents that supply electrical current via the electrical machines Mi, M n , compare items 10, 20, operated in generator mode, are connected via the busbar 30 to the battery 32 to be charged.
  • the battery 32 to be charged is controlled via a battery management system 34.
  • the occurrence of an “emergency braking” event is transferred to a bus system 38 via a control device 36 of the vehicle, via which this information is passed to the battery management system 34, which controls the battery 32.
  • the battery management system 34 generally operates the battery 32 in normal operation, so that the criteria of durability and self-protection of the battery 32 are taken into account.
  • the criterion of self-protection is to be understood as a uniform balancing of the battery cells of the battery 32, and operating temperatures that are too high or too low are to be avoided. In normal operation of the battery 32 this is through the
  • Battery management system 34 operated in such a way that a maximum
  • An operating mode for the at least one battery 32 is stored in the battery management system 34, which takes account of the “emergency braking” event.
  • the emergency braking operation of the battery 32 it is ensured that the battery 32 provides energy consumption up to the maximum regardless of its state of charge, in particular regardless of a relatively high state of charge. This means that the battery 32 is monitored for damage and destruction, in particular until a fire occurs in the event of overheating. For the usually very short period of an "emergency braking" event, the battery 32, even at a high
  • Electric vehicle be it a plug-in hybrid vehicle (PHEV), for
  • the battery 32 can change its normal behavior and allow a load beyond the normal current and voltage limits for the short period of the "emergency braking" event.
  • the operating mode 1 of the battery 32 is changed, the
  • current generated by the method proposed according to the invention in the generator mode of the electrical machine 10, 20 can be converted into heat in that the current is conducted to at least one brake shunt 40.
  • the at least one brake shunt 40 is preferably designed as a “single-use brake shunt” which can be exchanged in the workshop after an emergency braking maneuver.
  • the installation location of the at least one brake shunt 40 can be either in the vicinity or in the battery 32 or on an additional control device 44. If the brake shunt 40 or at least one single brake shunt is installed on the additional control device 44, a coordinator 46 must ensure that the information about the occurrence of the event
  • the bus system 38 which may be a CAN bus, for example, is assigned the coordinator 46, for example a vehicle control unit (VCU).
  • VCU vehicle control unit
  • both the additional control device 44 and the control device 36 place their corresponding data on the bus system 38.
  • the additional control device 44 is connected to the at least one brake shunt 40 and communicates with the bus system 38 and is electrically connected to the busbar 30 - as indicated in FIG.
  • the battery management system 34 is integrated into the battery 32 in this system configuration.
  • the system configuration shown in FIG. 1 can be used, for example, within a system 1, but the coordinator 46, which communicates with the bus system 38, can be omitted.
  • system 2 the system configuration according to FIG. 1 can be used, but without the coordinator 46 analogous to system 1, with the brake shunt 40 and the additional control unit 44 being integrated into the battery management system 34 in the system permutation according to system 2 could be.
  • system 3 the coordinator 46 can be provided.
  • system 4 unlike the system permutations outlined above, system 1, system 2 or system 3, emergency braking information can be generated in one of the converters 12 or 22, and the control device 36 can be omitted.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhöhung der Verfügbarkeit eines elektrischen Bremsmoments mindestens einer elektrischen Maschine (10, 20) unabhängig vom Ladezustand einer mit dieser gekoppelten mindestens einen Batterie (32), die über ein Batteriemanagementsystem (34) betrieben wird. Es werden nachfolgende Verfahrensschritte durchlaufen: die mindestens eine elektrische Maschine (10, 20) wird im Generatormodus betrieben. Die Übermittlung des Auftretens eines Ereignisses der „Notbremsung" erfolgt an das Batteriemanagementsystem (34) mindestens einer einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterie (32); es erfolgt eine Änderung des Betriebsmodus' der mindestens einen einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterie (32) durch das Batteriemanagementsystem (34) derart, dass während des Ereignisses „Notbremsung" die mindestens eine einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterie (32) mit Strömen und Spannungen betrieben wird, die über diejenigen hinausgehen, die im Normalbetrieb der mindestens einen einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterie (32) vorliegen. Alternativ wird der im Generatormodus der mindestens einen elektrischen Maschine (10, 20) erzeugte Strom in mindestens einem Brems-Shunt (40) in Wärme umgewandelt.

Description

Verfahren zur Erhöhung der Verfügbarkeit eines elektrischen Bremsmoments mindestens einer elektrischen Maschine
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhöhung der Verfügbarkeit eines elektrischen Bremsmoments mindestens einer elektrischen Maschine eines Fahrzeugs unabhängig vom Ladungszustand einer mit dieser gekoppelten mindestens einen Batterie, die über ein Batteriemanagementsystem betrieben wird.
Stand der Technik
Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEV) und Plug-In-Hybrid-Fahrzeuge (PHEV) können im Generatorbetrieb der diese antreibende mindestens einen elektrischen Maschine ein Bremsmoment auf die Räder übertragen. Dieses Bremsmoment kann unabhängig vom oder parallel zu dem Moment angelegt werden, welches eine Reibbremse aufbringt. Die dabei erzeugte mechanische Energie wird von der elektrischen Maschine in eine drei-phasige elektrische Wechselspannung und unter Zwischenschaltung eines Umrichters in
Gleichspannung umgewandelt. Mit dieser umgewandelten Gleichspannung wird die Traktionsbatterie eines batteriebetriebenen Elektrofahrzeugs (BEV) und/oder eines Plug-In-Hybrid-Fahrzeugs (PHEV) aufgeladen.
Fahrzeuge können heute autonom bremsen, zum Beispiel im Bereich„active safety“, um Fußgänger durch eine von einem Fahrassistenzsystem ausgelöste Notbremsung zu schützen. Das Bremsmoment einer Reibbremse baut sich innerhalb eines Zeitfensters von 200 bis 300 Millisekunden auf, bis das maximal erreichbare Bremsmoment zur Verfügung steht.
Darstellung der Erfindung Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Erhöhung der Verfügbarkeit eines elektrischen Bremsmoments mindestens einer elektrischen Maschine eines Fahrzeugs unabhängig vom Ladezustand einer mit dieser gekoppelten mindestens einen Batterie vorgeschlagen, die über ein
Batteriemanagementsystem betrieben wird. Beim erfindungsgemäß
vorgeschlagenen Verfahren werden die nachfolgenden Verfahrensschritte durchlaufen: a) Betreiben der mindestens einen elektrischen Maschine im Generatormodus, b) Übermitteln des Auftretens eines Ereignisses„Notbremsung“ an das
Batteriemanagementsystem einer einen hohen Ladungszustand
aufweisenden mindestens einen Batterie, c) Änderung des Betriebsmodus1 der mindestens einen einen hohen
Ladungszustand aufweisenden Batterie durch das
Batteriemanagementsystem derart, dass während des Ereignisses „Notbremsung“ die mindestens eine einen hohen Ladungszustand
aufweisende Batterie mit Strömen und Spannungen betrieben wird, die über diejenigen hinausgehen, die im Normalbetrieb der mindestens einen einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterie vorliegen, oder alternativ d) im Generatormodus der mindestens einen elektrischen Maschine erzeugter Strom wird in mindestens einen Brems-Shunt in Wärme umgewandelt.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann bei Auslösung eines Notbremsmanövers durch die elektrische Maschine das maximale Bremsmoment zur Verfügung gestellt werden, sodass wertvoller Bremsweg hinsichtlich des sich ergebenden Bremswegs eingespart werden kann, da das Bremsmoment, welches durch die elektrische Maschine aufgebracht wird, verzögerungsfrei zur Verfügung gestellt werden kann, im Gegensatz zu dem obenstehend erwähnten Zeitfenster, welches zur Bereitstellung des maximalen Bremsmoments der Reibbremse erforderlich ist.
In Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens wird das Auftreten des Ereignisses„Notbremsung“ von einem Steuergerät des Fahrzeugs an das Batteriemanagementsystem über ein Bussystem übermittelt. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird gemäß Verfahrensschritt c) bei der Änderung des Betriebsmodus1 der mindestens einen einen hohen
Ladungszustand aufweisenden Batterie in einen Betriebsmodus gewechselt, der die Bereitstellung einer maximalen Stromaufnahme gegenüber dem Schutz der mindestens einen einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterie priorisiert. Durch diese Betriebsstrategie wird in Kauf genommen, dass es möglicherweise zu einer Beeinträchtigung der Lebensdauer der Batterie kommen kann, jedoch das Ereignis„Notbremsung“ und dem Schutz von Menschen eine höhere Priorität eingeräumt wird.
Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird in dem Betriebsmodus, in welchem die mindestens eine einen hohen Ladungszustand aufweisende Batterie bei Auftreten des Ereignisses„Notbremsung“ wechselt, eine permanente Degradation der mindestens einen einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterie in Kauf genommen.
Alternativ kann bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren ohne Beeinträchtigung der Lebensdauer der Batterie insbesondere dann, wenn diese einen hohen Ladungszustand aufweist, vermieden werden, wenn im
Generatormodus der mindestens einen elektrischen Maschine des Fahrzeugs erzeugter Strom mittels eines Brems-Shunts, der gegebenenfalls als Einmal- Brems-Shunt ausgeführt ist, elektrischer Strom in Wärme umgewandelt wird.
Dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren weiter folgend, kann bei der alternativen Möglichkeit gemäß Verfahrensschritt d) der mindestens eine Brems- Shunt an der mindestens einen einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterie verbaut sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, gemäß
Verfahrensschritt d) mindestens einen Brems-Shunt an einem zusätzlichen Steuergerät des Fahrzeugs zu verbauen. Beide Einbauorte für den mindestens einen Brems-Shunt sind prinzipiell möglich.
Bei der Alternative gemäß Verfahrensschritt d) der Umwandlung überschüssigen Stroms in Wärme bei Auftreten des Ereignisses„Notbremsung“ erfolgt die Übermittlung des Auftretens dieses Ereignisses vom Steuergerät des Fahrzeugs an das Batteriemanagementsystem und an das zusätzliche Steuergerät über einen Koordinator, sodass die Information über das Auftreten des Ereignisses „Notbremsung“ gleichzeitig am Batteriemanagementsystem und am zusätzlichen Steuergerät vorliegt. Vorteile der Erfindung
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass das Fahrzeug beim Auftreten des Ereignisses„Notbremsung“ mit einem maximal erzeugbaren Bremsmoment abgebremst wird. Bei Auftreten dieser Notfallsituation wirken das mit einer geringen Zeitverzögerung erzeugte Bremsmoment der Reibbremse einerseits mit dem unmittelbar wirksamen elektrischen Bremsmoment der mindestens einen elektrischen Maschine andererseits zusammen, sodass der Bremsweg minimiert wird.
Das maximal erzeugbare generatorische Bremsmoment kann nur dann gestellt werden, wenn der im Modus Generatorbetrieb erzeugte Strom auch durch die mindestens eine Batterie aufgenommen werden kann. Es ist für Batteriezellen gemeinhin schädlich, über einen längeren Zeitraum mit einer zu hohen
Spannung betrieben zu werden. Ab einem bestimmten Ladungszustand der Batterie ist es nicht mehr möglich, die durch das generatorisch erzeugte
Bremsmoment elektrische Energie in diese aufzunehmen, da ansonsten die Batteriespannung auf Dauer zu hoch wird. In diesem Fall sorgt das
Batteriemanagementsystem der betreffenden Batterie dafür, dass die Schütze geöffnet werden. Dadurch allerdings kann das elektrische Bremsmoment nicht aufrechterhalten werden. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird jedoch durch die Information an das Batteriemanagementsystem, dass es sich um ein außergewöhnliches Ereignis, d. h. das Auftreten des Ereignisses „Notbremsung“ handelt, dafür Sorge getragen, dass der Betriebsmodus der Batterie geändert wird und für die Zeitspanne des Auftretens des Ereignisses „Notbremsung“ auch für eine einen hohen Ladungszustand aufweisende Batterie eine Belastung über die normalen Strom- und Spannungsgrenzen hinaus ermöglicht wird. Dadurch steht auch bei einer einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterie das volle Rekuperationsmoment der elektrischen
Maschine zur Verfügung.
Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren wechselt die einen hohen Ladungszustand aufweisende Batterie ihren Betriebsmodus, ausgelöst durch die Meldung des Auftretens des Ereignisses„Notbremsung“ durch das Steuergerät des Fahrzeugs an das Batteriemanagementsystem. Dieses Wechseln des Betriebszustands ermöglicht es, dass die einen hohen Ladungszustand aufweisende Batterie eine maximale Stromaufnahme bereitstellt und demzufolge der Schutz der Batterie in diesem Fall eine niedrigere Priorität hat. Auch eine permanente Degradation, d. h. eine Lebensdauerschädigung der Batterie bis hin zu einem Defekt, kann in Kauf genommen werden.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren kann auch bei Antrieben mit mehreren elektrischen Maschinen eingesetzt werden.
Die alternative Lösung gemäß Verfahrensschritt d) des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens sieht vor, dass im Generatorbetrieb erzeugter elektrischer Strom durch mindestens einen Shunt, insbesondere einen Einmal- Brems-Shunt in Wärme umgewandelt wird. Gemäß der alternativen Lösung wird eine Lebensdauerschädigung von einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterien vermieden. Aus Kostengründen könnten in der alternativen Variante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens günstige Einmal-Brems- Shunts eingesetzt werden, die nach einem Notbremsmanöver in einer Werkstatt wieder ausgetauscht werden könnten. In Bezug auf die alternative Lösung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens gemäß Verfahrensschritt d) sei angemerkt, dass der Einbauort des mindestens einen Brems-Shunts entweder in der Nähe der Batterie oder in einem zusätzlichen Steuergerät vorgenommen werden kann. Werden die Brems-Shunts, insbesondere ausgestaltet als Einmal- Brems-Shunts, an einem zusätzlichen Steuergerät des Fahrzeugs verbaut, wird durch einen Koordinator die Information hinsichtlich des Auftretens des
Ereignisses„Notbremsung“ sowohl an das Batteriemanagementsystem als auch an das zusätzliche Steuergerät des Fahrzeugs versandt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender
beschrieben.
Die einzige Figur zeigt die Komponenten eines elektrischen Antriebssystems beispielsweise eines elektrischen Fahrzeugs.
Ausführungsformen der Erfindung In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figur stellt den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
Aus der schematischen Darstellung gemäß Figur 1 geht hervor, dass eine elektrische Maschine 10, auch mit Mi bezeichnet, in Richtung einer Einspeisung 14 über einen ersten Umrichter 12 mit einer Batterie 32 verbunden ist. Mit Bezugszeichen 20 ist eine elektrische Maschine Mn bezeichnet, die mit einem n- ten Umrichter 22 verbunden ist, über den ebenfalls in Richtung einer Einspeisung 24 eine Batterie 32 geladen wird. Die beiden Umrichter 12, 22 sind über eine Sammelschiene 30 miteinander verbunden, sodass über sämtliche elektrischen Maschinen 10, 20, Mi ... bis Mn die Batterie 32 aufgeladen werden kann.
Sämtliche Ströme, die über die elektrischen Maschinen Mi, Mn, vergleiche Position 10, 20, im Generatormodus betrieben, elektrischen Strom liefern, sind über die Sammelschiene 30 mit der aufzuladenden Batterie 32 verbunden. Die aufzuladende Batterie 32 wird über ein Batteriemanagementsystem 34 gesteuert.
Das Auftreten eines Ereignisses„Notbremsung“ wird über ein Steuergerät 36 des Fahrzeugs auf ein Bussystem 38 gelegt, über den diese Information an das Batteriemanagementsystem 34 gelangt, welches die Batterie 32 steuert.
Das Batteriemanagementsystem 34 betreibt die Batterie 32 im Allgemeinen im Normalbetrieb, sodass die Kriterien Langlebigkeit und Eigenschutz der Batterie 32 berücksichtigt werden. Unter dem Kriterium des Eigenschutzes ist eine gleichmäßige Balancierung der Batteriezellen der Batterie 32 zu verstehen, ferner sollen zu hohe oder zu niedrigere Betriebstemperaturen vermieden werden. Im Normalbetrieb der Batterie 32 wird diese durch das
Batteriemanagementsystem 34 derart betrieben, dass eine maximale
Lebensdauer der Batterie 32 höchste Priorität hat.
In dem Batteriemanagementsystem 34 ist ein Betriebsmodus für die zumindest eine Batterie 32 hinterlegt, der dem Ereignis„Notbremsung“ Rechnung trägt. In diesem Betriebsmodus, dem Notbremsbetrieb der Batterie 32, ist sichergestellt, dass die Batterie 32 unabhängig von ihrem Ladungszustand, insbesondere unabhängig von einem relativ hohen Ladungszustand, eine Energieaufnahme bis zum Maximum bereitstellt. Dies bedeutet, dass eine Überwachung der Batterie 32 auf Beschädigung und Zerstörung, insbesondere bis zum Auftreten eines Brands bei Überhitzung, erfolgt. Für die in der Regel sehr kurze Zeitspanne eines Ereignisses„Notbremsung“ kann die Batterie 32, selbst bei hohem
Ladungszustand, das volle Rekuperationsmoment der elektrischen Maschine 10, 20 stellen, sodass für die kurze Zeitspanne des Ereignisses„Notbremsung“ das maximale Bremsmoment des Fahrzeugs, sei es ein batteriebetriebenes
Elektrofahrzeug (BEV), sei es ein Plug-In-Hybrid-Fahrzeug (PHEV), zur
Verfügung steht. Durch den über das Batteriemanagementsystem 34 initiierten Wechsel des Betriebsmodus1 der Batterie 32, kann diese ihr normales Verhalten ändern und für die kurze Zeit des Vorliegens des Ereignisses„Notbremsung“ eine Belastung über die normalen Strom- und Spannungsgrenzen hinaus erlauben. Bei der Änderung des Betriebsmodus1 der Batterie 32 wird die
Bereitstellung einer maximalen Stromaufnahme der Batterie 32 gegenüber dem Schutz der Batterie 32 priorisiert. Auch eine permanente Degradation der Batterie 32 bis hin zu ihrem Defekt wird durch den Wechsel des
Betriebszustands bei Auftreten des Ereignisses„Notbremsung“ in Kauf genommen, um die Verletzung von Personen zu vermeiden.
Alternativ kann durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren im Generatormodus der elektrischen Maschine 10, 20 erzeugter Strom in Wärme umgewandelt werden, indem der Strom an mindestens einen Brems-Shunt 40 geleitet wird. Der mindestens eine Brems-Shunt 40 wird bevorzugt als„Einmal- Brems-Shunt“ gestaltet, der nach einem Notbremsmanöver in der Werkstatt ausgetauscht werden kann.
Der Einbauort des mindestens einen Brems-Shunts 40 kann sich entweder in der Nähe oder in der Batterie 32 befinden oder an einem zusätzlichen Steuergerät 44 sein. Wird der Brems-Shunt 40 oder mindestens ein Einmal-Brems-Shunt am zusätzlichen Steuergerät 44 verbaut, so ist durch einen Koordinator 46 sicherzustellen, dass die Information des Auftretens des Ereignisses
„Notbremsung“ sowohl an das Batteriemanagementsystem 34 der Batterie 32 als auch zeitgleich an das zusätzliche Steuergerät 44 verschickt wird. In der in Figur 1 dargestellten System konfiguration ist dem Bussystem 38, bei dem es sich beispielsweise um einen CAN-Bus handeln kann, der Koordinator 46, beispielsweise eine Vehicle Control Unit (VCU), zugeordnet. Darüber hinaus legen sowohl das zusätzliche Steuergerät 44 als auch das Steuergerät 36 ihre entsprechenden Daten auf das Bussystem 38.
Das zusätzliche Steuergerät 44 ist mit dem mindestens einen Brems-Shunt 40 verbunden und kommuniziert mit dem Bussystem 38 und ist elektrisch mit der Sammelschiene 30 verbunden - wie in Figur 1 angedeutet.
Aus der Darstellung gemäß Figur 1 lässt sich des Weiteren entnehmen, dass in dieser Systemkonfiguration das Batteriemanagementsystem 34 in die Batterie 32 integriert ist.
In Abwandlung der in Figur 1 dargestellten Systemkonfiguration können nachfolgend kurz skizzierte Systempermutationen vorgenommen werden:
Es kann beispielsweise innerhalb eines Systems 1 die in Figur 1 dargestellte Systemkonfiguration eingesetzt werden, jedoch der Koordinator 46, der mit dem Bussystem 38 kommuniziert, fortgelassen werden.
In einer weiteren Systempermutation, System 2, kann die System konfiguration gemäß Figur 1 Verwendung finden, jedoch ohne den Koordinator 46 analog zu System 1, wobei in der Systempermutation gemäß System 2 der Brems-Shunt 40 und das zusätzliche Steuergerät 44 in das Batteriemanagementsystem 34 integriert sein können.
In einer weiteren Systempermutation, als System 3 bezeichnet, kann der Koordinator 46 vorgesehen sein.
In einer Systempermutation, als System 4 bezeichnet, kann abweichend zu den vorstehend skizzierten Systempermutationen, System 1, System 2 oder System 3, eine Notbremsinformation in einem der Umrichter 12 beziehungsweise 22 generiert werden, und das Steuergerät 36 kann entfallen.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Erhöhung der Verfügbarkeit eines elektrischen
Bremsmoments mindestens einer elektrischen Maschine (10, 20) eines Fahrzeugs, unabhängig vom Ladungszustand einer mit dieser gekoppelten mindestens einen Batterie (32), die über ein
Batteriemanagementsystem (34) betrieben wird, mit den nachfolgenden Verfahrensschritten: a) Betreiben der mindestens einen elektrischen Maschine (10, 20) im Generatormodus, b) Übermittlung des Auftretens eines Ereignisses„Notbremsung“ an das Batteriemanagementsystem (34) einer einen hohen Ladungszustand aufweisenden mindestens einen Batterie (32), c) Änderung des Betriebsmodus1 der mindestens einen einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterie (32) durch das Batteriemanagementsystem (34) derart, dass während des
Ereignisses„Notbremsung“ die mindestens eine einen hohen Ladungszustand aufweisende Batterie (32) mit Strömen und Spannungen betrieben wird, die über diejenigen hinausgehen, die im Normalbetrieb der mindestens einen einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterie (32) vorliegen, oder d) im Generatormodus der mindestens einen elektrischen Maschine (10, 20) erzeugter Strom wird in mindestens einem Brems-Shunt (40) in Wärme umgewandelt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Auftreten des Ereignisses„Notbremsung“ von einem Steuergerät (36) des Fahrzeugs an das Batteriemanagementsystem (34) über ein Bussystem (38) übermittelt wird.
3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt c) bei der Änderung des Betriebsmodus1 der mindestens einen einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterie (32) in einen Betriebsmodus gewechselt wird, der die Bereitstellung einer maximalen Stromaufnahme gegenüber dem Schutz der mindestens einen einen hohen Ladungszustand
aufweisenden Batterie (32) priorisiert.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass bei dem Betriebsmodus, in welchen die mindestens eine einen hohen Ladungszustand aufweisende Batterie (32) bei Auftreten des Ereignisses„Notbremsung“ wechselt, eine permanente Degradation der mindestens einen einen hohen
Ladezustand aufweisenden Batterie (32) in Kauf genommen wird.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt d) an der mindestens einen einen hohen Ladungszustand aufweisenden Batterie (32) mindestens ein Brems-Shunt (40) verbaut wird.
6. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass der mindestens eine Brems-Shunt (40) ein Einmal-Brems-Shunt ist.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt d) an einem zusätzlichen Steuergerät (44) mindestens ein Brems-Shunt (40) verbaut wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt b) die Übermittlung des Auftretens des Ereignisses „Notbremsung“ vom Steuergerät (36) des Fahrzeugs an das
Batteriemanagementsystem (34) und das zusätzliche Steuergerät (44) über einen Koordinator (46) gleichzeitig erfolgt.
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