EP4126585A1 - Verfahren zur leistungsoptimierung eines elektrifizierten fahrzeugs und fahrzeug - Google Patents

Verfahren zur leistungsoptimierung eines elektrifizierten fahrzeugs und fahrzeug

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EP4126585A1
EP4126585A1 EP21707186.9A EP21707186A EP4126585A1 EP 4126585 A1 EP4126585 A1 EP 4126585A1 EP 21707186 A EP21707186 A EP 21707186A EP 4126585 A1 EP4126585 A1 EP 4126585A1
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EP
European Patent Office
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power
discharge power
electrical energy
energy store
vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
EP21707186.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Müller
Lennart Matthias
Stefan Klie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a method for optimizing the performance of an electrified vehicle with at least one electrical energy store, with at least one electrical drive and with at least one auxiliary unit, the electrical energy store having a maximum discharge power and a continuous discharge power.
  • the invention relates to a vehicle with at least one electrical energy store, with at least one electric drive, with at least one auxiliary unit and with at least one power control unit, the electrical energy store having a maximum discharge power and a continuous discharge power.
  • the electric motors in current all-electric vehicles usually get their energy from accumulators in the form of one or more batteries.
  • the main advantage of electric cars is that they do not emit any CC> 2 emissions locally.
  • a disadvantage of current electric cars is their shorter range compared to vehicles with a combustion engine.
  • the fundamental difference between the energy storage devices has disadvantages.
  • the performance of an internal combustion engine does not depend on the tank fill level.
  • the performance of an electric motor depends on the fluctuating performance of the electrical energy storage device. This is not least due to the temperature dependency of high-voltage batteries. A significant reduction in performance is to be expected at low cell temperatures.
  • JP 2013068590 A shows, for example, a method for determining the range of an electric vehicle taking into account the weather information.
  • the weather information that cover a planned travel route are recorded, the state of charge of a high-voltage battery is recognized and the average power consumption in a prescribed section is determined.
  • the required power of an auxiliary machine that supports driving is determined and the range of the vehicle is determined from this.
  • the current range while driving can also be determined using current, transmitted weather information.
  • the invention is now based on the object of specifying a method for performance optimization and a vehicle in which the longest and most acceptable ferry operation possible and the greatest possible availability of convenience functions are possible.
  • the maximum discharge power is made available to the electric drive and / or the at least one auxiliary unit in a certain energy contingent.
  • the maximum discharge power is reduced to the continuous discharge power and the power of the at least one auxiliary unit is reduced depending on the still available energy contingent of the maximum discharge power, if a certain one is generated by the power call for the electric drive and the power of the at least one auxiliary unit Limit value is exceeded.
  • the method can be used in all vehicles with electrified drives, in particular in battery-electric vehicles, plug-in hybrid vehicles and fuel cell vehicles. In other words, an energy contingent is available that can be accessed at full power.
  • the secondary consumers When it is used up, there is a reduction to the continuous discharge power.
  • the secondary consumers should not only be controlled via the available continuous discharge power, but should also be able to fall back on the energy contingent. However, the secondary consumers should not have the entire energy contingent at their disposal, which is why the available power for secondary consumers is reduced in such a way that "normal" driving maneuvers to be expected can still be mastered without restriction.
  • the energy quota can be, for example, a time quota for calling up the power of the electrical energy store. In general, it could be a quota that the The availability of the discharge power is influenced above the continuous discharge power. This also includes, for example, a usable amount of energy, a period of time, a power throughput or a thermal energy input.
  • Ancillary units are all auxiliary machines of a vehicle that do not directly cause the vehicle to move. These include, for example, steering and braking assistance, as well as air conditioning and heating.
  • the maximum discharge power is to be understood as the power that is available without taking into account a current load or a load history. To ensure the service life of the electrical energy storage device, the maximum discharge power is only made available without restriction for around 10s or a few 10s, after which the current discharge power deliberately drops to the continuous discharge power.
  • the continuous discharge power can be described as a lower power level than the maximum discharge power.
  • the continuous discharge power is available for a longer period of time.
  • the current discharge capacity depends on the current operating status. Accordingly, the maximum discharge power also depends on the current operating status.
  • the power for the electric drive is requested by the driver of the vehicle by pressing the pedal, but also by driver assistance systems.
  • the electrical energy store can in particular be a high-voltage battery.
  • a first advantage of the method according to the invention is that a compromise can be found between the performance of auxiliary units and the electric drive in certain situations. It is possible to divide the power between ancillary units and the electric drive in such a way that the longest possible and acceptable ferry operation is made possible, despite the possible severely limited power availability on the part of the electric energy store. The available power is consequently distributed intelligently.
  • Comfort consumers in particular can be interpreted as a type of base load.
  • a base load is usually not supplied from a source that is available for a short time. This means that the comfort consumers are supplied by sources that are available for a longer period of time, i.e. by the continuous discharge power.
  • the ancillary units in particular convenience consumers, can also be used when the vehicle is stationary or when the mileage is low, the energy contingent is also made available to the ancillary units.
  • auxiliary units in particular convenience consumers, can be kept active when the drive has a correspondingly low energy requirement. In a correspondingly different case, this power can be reduced or completely switched off if a correspondingly high mileage is required
  • the limit value is defined by the continuous discharge power of the electrical energy store.
  • the minimum limit for the power is defined, which is just sufficient to supply the drive with power and at the same time to provide maximum power for the at least one auxiliary unit at the current operating point.
  • a certain ratio between the current discharge power of the electrical energy store and the maximum discharge power of the electrical energy store is selected as the limit value, preferably a ratio between 40% and 80%, particularly preferably between 50% and 70%.
  • This ratio can also be variably adjusted while the electrified vehicle is in motion. The limit value can thus be adapted to the individual circumstances while the vehicle is in motion. It would also be conceivable that route data or information about an impending downhill drive are included in order to adjust the release of the energy quota for ancillary units.
  • a further embodiment of the invention provides that the power of the at least one auxiliary unit is reduced as a function of the temperature of the electrical energy store.
  • the power of the at least one auxiliary unit is therefore additionally reduced as a function of the temperature of the electrical energy store.
  • This can be implemented, for example, in that the maximum discharge power is defined as a function of the current temperature of the electrical energy store.
  • the maximum discharge power can also be dependent on the current load history. Accordingly, it can alternatively or additionally be provided in a further embodiment of the invention that the power of the at least one auxiliary unit is reduced as a function of the state of charge of the electrical energy store.
  • the power of the at least one auxiliary unit is therefore additionally reduced as a function of the state of charge of the electrical energy store.
  • This can be implemented, for example, in that the maximum discharge power is defined as a function of the current state of charge of the electrical energy store.
  • the maximum discharge power can also be dependent on the current load history.
  • the maximum discharge power can also be defined as a function of the current temperature of the electrical energy store, the current state of charge of the electrical energy store and the current load history.
  • At least two auxiliary units are provided. Priorities are assigned to the auxiliary units and the performance of the auxiliary units is reduced depending on the assigned priority. In this way, the performance of ancillary units that have the least influence on acceptable operation and, in particular, on the driver's request, can be reduced first. It can be provided that the priorities are adjusted during operation. It is conceivable that the priorities are changed by settings made by the driver of the vehicle.
  • ancillary units responsible for air conditioning can be increased accordingly.
  • Other ancillary units which then cannot be assigned to the supposed driver's request and which are not directly necessary for acceptable operation of the electrified vehicle, are assigned a correspondingly lower prioritization.
  • the performance of these auxiliary units is then first reduced in the context of the method according to the invention.
  • a further embodiment of the invention provides that at least one convenience consumer is supplied with power by an auxiliary unit and that this auxiliary unit is assigned a low priority.
  • a comfort consumer is to be understood as meaning, for example, the air conditioning of the electrified vehicle. In the normal setting, it can therefore be provided that, in principle, the performance of convenience consumers or of ancillary units, the Supply comfort consumers with power, is reduced first, as these do not directly affect the movement of the vehicle. The prioritization can be changed by the driver's request.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that when the value falls below a second limit value for the first time, after the limit value has been exceeded, the output of the at least one auxiliary unit is increased again. It is thus recognized that the system is recovering. The quota for calling up the current maximum discharge capacity will then be refilled.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that the electrical energy store is heated when the temperature of the electrical energy store falls below a temperature limit value.
  • the output of the electrical energy store is largely dependent on the cell temperature. This means that in cold weather, for example, in order to optimize performance, it may be necessary for the temperature of the electrical energy store to be increased.
  • the auxiliary unit responsible for heating the electrical energy store can automatically be prioritized higher in cold weather so that the output of this auxiliary unit is not first reduced when the method according to the invention is carried out.
  • the current discharge power of the electrical energy store is signaled to a driver of the electrified vehicle.
  • the signaling can take place acoustically, but also visually. Visual signaling is possible, for example, in the display area of a display device. In this way, the driver can also actively influence the current discharge capacity. If it does not demand too much from the electric drive, the current discharge capacity is also reduced.
  • the available time contingent of the maximum discharge capacity is signaled to the driver of the vehicle. This can also be done acoustically, but also preferably visually.
  • One way of displaying the availability of the unlimited, maximum discharge capacity is the so-called load-dependent performance indicator for discharging.
  • the performance indicator With permanently low load below the continuous discharge power, the performance indicator assumes the value 200%. If the instantaneous discharge power of the electrical energy store is above the continuous discharge power, the value decreases continuously in proportion to the amount by which it is exceeded. At 100%, the time quota for the maximum discharge capacity is used up and the active reduction of the maximum discharge capacity begins. The maximum discharge power still available then scales directly via the value of the performance indicator with the unlimited maximum discharge power. If the load is reduced below the continuous discharge power, the performance indicator rises again.
  • the aforementioned object is also achieved by an aforementioned vehicle in that the power control unit provides the electric drive and / or the at least one auxiliary unit with the maximum discharge power within a certain time contingent, that the power control unit, after the time allotment has been consumed, the maximum discharge power to the Reduced continuous discharge power and that the power control unit reduces the power of the at least one auxiliary unit depending on the time contingent of the maximum discharge power still available when the power demand for the electric drive and the power of the at least one auxiliary unit exceed a certain limit value.
  • a vehicle can in particular be a battery-electric vehicle, a plug-in hybrid vehicle or a fuel cell vehicle or a mixture of these vehicle types.
  • the electrical energy store is a high-voltage battery.
  • the high-voltage battery can be designed, for example, as a metal hydride battery or also as a lithium-ion battery.
  • the high-voltage battery is divided into individual modules. In the modules, individual cells with a voltage of one to two volts are then connected in series. In total, this results in the required high-voltage voltage.
  • heating elements are provided for the electrical energy store.
  • the heating elements are used to optimize performance.
  • At least one display device with at least one display area for displaying the current discharge power of the electrical energy store is provided in a further embodiment.
  • the display area of the display device can be a display in the central area or in the cockpit area, for example in the instrument cluster of the vehicle.
  • the display area of the display device can be designed as a head-up display.
  • a head-up display is to be understood as a display area in which the driver can maintain his head posture or line of sight because the information is projected into his field of vision, for example onto the windshield of the vehicle.
  • the current discharge power can be displayed immediately. It is also conceivable that the current discharge power is shown graphically as a function of the maximum discharge power and / or the continuous discharge power.
  • the maximum discharge power and the continuous discharge power can be shown in a diagram as barriers or markings.
  • the driver receives information about how far he is from the respective markings, also due to his driving style, among other things. This representation can prompt the driver to adapt his driving style accordingly in order to enable the performance of the electrical energy store to be optimized.
  • the display of the discharge power can also be realized by displaying the aforementioned load-dependent performance indicator.
  • the power control unit carries out a method according to one of Claims 2 to 10. All of the preceding statements with regard to the method according to the invention also apply accordingly to the vehicle according to the invention.
  • Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of a vehicle according to the invention
  • FIG. 2 schematically shows the relationship between individual parameters of a method according to the invention
  • FIG. 3 shows an example of the course of a performance indicator.
  • FIG. 1 shows an electrified vehicle 10 with an electrical energy store 12 in the form of a high-voltage battery.
  • the vehicle 10 has two electric drives 14 which are used to move the vehicle 10.
  • two auxiliary units 16 are provided, which are to be understood as an auxiliary machine of the vehicle 10. These ancillary units 16 do not directly cause the vehicle to move, but rather, for example, supply the alternator (not shown here) with power.
  • the electrical energy store 12 is assigned a maximum discharge power 18, a continuous discharge power 20 and a current discharge power 22 (cf. FIG. 2). When the electrical energy store 12 is discharged, the electrical drive 14 and the auxiliary units 16 are supplied with energy.
  • a power control unit 24 is provided. If the performance of the electrical energy store 12 in the vehicle 10 is no longer sufficient to adequately meet all the ancillary units 16 and the driver's request, i.e. the power for the electric drive 14 called up by the driver by pressing the pedal to accelerate, a way must be found to intelligently distribute the available power to enable vehicle operation that is acceptable to the driver.
  • the power control unit 24 reduces and re-releases the power of the auxiliary units 16 as a function of the current discharge power 22 of the electrical energy store 12.
  • the vehicle control unit 24 determines how high the current discharge power 22 is in relation to, according to the battery map, the high-voltage battery configured electrical energy store 12, maximum discharge power 18 in the current operating state of the electrical energy store 12.
  • the maximum discharge power 18 at the current operating point of the electrical energy store 12 is only available in a certain time contingent. After the time quota has been used up, the maximum discharge power 18 is reduced to the continuous discharge power 20. In the case of a high power demand above the continuous discharge power 20, this happens more quickly, in the case of a moderate power demand above the continuous discharge power 20, this happens less quickly.
  • the continuous discharge power 20 Due to the low cell temperature of the electrical energy store 12 and / or due to a low state of charge, the continuous discharge power 20, after subtracting the power of the auxiliary units 16, provides too little power for the electric drive 14 to adequately meet the driver's request. In the extreme case, the continuous discharge power 20 is not sufficient to supply the electric drive 14 and all ancillary units 16 at the same time. So that the driver's request is fulfilled as well as possible, the power control unit 24 reduces the power for the auxiliary units 16, depending on the contingent of the maximum discharge power 18 that is still available.
  • the method carried out by the power control unit 24 not only takes into account the general power restriction of the electrical energy store 12, for example due to a low cell temperature or a low state of charge, but also explicitly the current discharge power 22, which results largely from the driving actions performed by the driver.
  • the method thus takes into account the current power demand on the part of the driver in situations in which the vehicle 10 would hardly be drivable simply by taking into account the restricted system state of the electrical energy store 12.
  • the special feature is the redistribution of power between the ancillary units 16 and the electric drive 14.
  • the decisive advantage is consequently a compromise to distribute power between the auxiliary units 16 and the electric drive 14 in such a way that the longest possible and acceptable ferry operation while maintaining some comfort consumers, not shown here, despite the severely limited power availability on the part of the electrical energy store, 12 is possible.
  • a heating element 26 is provided for heating the electrical energy store 12 in order to counteract a drop in power .
  • the heating element 26 is arranged in the immediate vicinity of the electrical energy store 12.
  • FIG. 2 illustrates graphically the method carried out by the power control unit 24.
  • the graphic representation can also be shown in a display area of a display device 28.
  • a graphic representation for example the current discharge power 22 or a profile of the maximum discharge power 18, can provide the driver of the vehicle 10 with information about the state of the electrical energy store 12. On the basis of the information shown, the driver himself can actively contribute to a performance optimization by adapting his driving style to the individual circumstances and, for example, not demanding an excessive amount of power from the electric drive 14 when the maximum discharge power 18 approaches the continuous discharge power 20.
  • FIG. 2 an exemplary curve of the power availability of the electrical energy store 12 is shown.
  • the current discharge power 22 is briefly increased and then falls again to below the continuous discharge power 20.
  • the maximum discharge power 18 is demanded for so long that the time quota for use has been used up and the maximum discharge power 18 is reduced to the continuous discharge power 20. This can be seen from the drop in the maximum discharge power 18.
  • the maximum discharge power 18 is only made available without restriction for a maximum of 10 to 20 s, after which it is reduced to the continuous discharge power 20.
  • the dashed line indicates the maximum discharge power 18 if the time quota for the Retrieval of the maximum discharge power 18 would not be used up.
  • the current discharge power 22 then falls below the continuous discharge power 20.
  • the system recovers and the maximum discharge power 18 is increased again to its original value.
  • the time quota for using the maximum discharge power 18 is also restored.
  • the so-called performance indicator 30, which is explained in more detail in FIG. 3, is shown in the lower diagram.
  • FIG. 3 shows the possibility of representing the method using the performance indicator 30. This type of representation is also possible in the display device 28.
  • the performance indicator 30 is given in percent and provides information about the availability and load-related restriction of the maximum discharge power 18. In the case of permanently low load below the continuous discharge power 20, the performance indicator 30 assumes the value 200%. If the current discharge power 22 of the electrical energy store 12 is above the continuous discharge power 20, the value decreases continuously in proportion to the amount by which it is exceeded. At 100%, the time contingent of the maximum discharge power 18 is used up and the active reduction of the maximum discharge power 18 begins If the load is reduced below the continuous discharge power 20, the performance indicator 30 rises again.
  • the performance of the auxiliary units 16 is cut from a higher to a lower performance level proportionally to the performance indicator 30 up to a lower applicable threshold of 110% of the performance indicator 30 . If the performance was only partially reduced, that is to say the performance indicator 30 has not fallen to 110%, performance is only released again if the performance indicator 30 exceeds a third applicable threshold of 180%. Then the higher level of performance is released again ad hoc.
  • the thresholds that can be applied can also be adapted according to requirements.
  • the maximum discharge power 18 of the electrical energy store 12 is available for 30 s, or for a correspondingly longer time a lower power which is above the continuous discharge power.
  • the available power is based on the maximum discharge power 18 to the Continuous discharge power 20 reduced. A recovery takes place when power values smaller than the continuous discharge power 20 are called up.

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Abstract

Verfahren zur Leistungsoptimierung eines elektrifizierten Fahrzeugs und Fahrzeug Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungsoptimierung eines elektrifizierten Fahrzeugs (10) mit mindestens einem elektrischen Energiespeicher (12), mit mindestens einem elektrischen Antrieb (14) und mit mindestens einem Nebenaggregat (16), wobei der elektrische Energiespeicher (12) eine maximale Entladeleistung (18) und eine Dauerentladeleistung (20) aufweist, Es ist vorgesehen, dass, die verfügbare aus dem elektrischen Energiespeicher (12) intelligent verteilt wird, um einen für den Fahrer des elektrifizierten Fahrzeugs (10) einen akzeptablen Fahrzeugbetrieb zu ermöglichen.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Leistungsoptimierung eines elektrifizierten Fahrzeugs und Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungsoptimierung eines elektrifizierten Fahrzeugs mit mindestens einem elektrischen Energiespeicher, mit mindestens einem elektrischen Antrieb und mit mindestens einem Nebenaggregat, wobei der elektrische Energiespeicher eine maximale Entladeleistung und eine Dauerentladeleistung aufweist.
Daneben betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit mindestens einem elektrischen Energiespeicher, mit mindestens einem elektrischen Antrieb, mit mindestens einem Nebenaggregat und mit mindestens einer Leistungssteuereinheit, wobei der elektrische Energiespeicher eine maximale Entladeleistung und eine Dauerentladeleistung aufweist.
Die seit vielen Jahren bestehende Vorherrschaft der Verbrennungsmotoren in Personenkraftwagen soll durch nachhaltige Elektroantriebe abgelöst werden. Die Elektromotoren in aktuellen reinen Elektrofahrzeugen beziehen ihre Energie in der Regel aus Akkumulatoren in Form von einer oder mehrerer Batterien. Der Vorteil von Elektroautos liegt in erster Linie darin, dass sie lokal keine CC>2-Emissionen ausstoßen. Ein Nachteil von aktuellen Elektroautos liegt in der geringeren Reichweite, im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Darüber hinaus birgt der grundsätzliche Unterschied der Energiespeicher Nachteile. Die Leistung eines Verbrennungsmotors ist nicht vom Tankfüllstand abhängig. Die Leistungsfähigkeit eines Elektromotors hängt aber von der schwankenden Leistungsfähigkeit des elektrischen Energiespeichers ab. Das liegt nicht zuletzt an der Temperaturabhängigkeit von Hochvoltbatterien. Bei geringer Zelltemperatur ist mit einer deutlichen Leistungseinschränkung zu rechnen.
Um die Reichweite eines Elektrofahrzeugs in Abhängigkeit der Temperatur und der damit einhergehenden schwankenden Leistungsfähigkeit einer Hochvoltbatterie zu berechnen, werden unterschiedliche Bemühungen angestellt.
Die JP 2013068590 A zeigt beispielsweise ein Verfahren zur Ermittlung der Reichweite eines Elektrofahrzeugs unter Berücksichtigung der Wetterinformationen. Die Wetterinformationen, die eine geplante Reiseroute abdecken, werden erfasst, der Ladezustand einer Hochvoltbatterie erkannt und der durchschnittliche Stromverbrauch in einem vorgeschriebenen Abschnitt wird ermittelt. Auf der Grundlage der Wetterinformationen wird die benötigte Leistung einer fahrunterstützenden Hilfsmaschine bestimmt und daraus die Reichweite des Fahrzeugs ermittelt. Dabei kann auch die aktuelle Reichweite während der Fahrt anhand von aktuellen, übermittelten Wetterinformationen bestimmt werden.
Der vorbenannte Stand der Technik berücksichtigt zwar die Zelltemperatur einer Hochvoltbatterie, weitere Einflüsse zur Leistungsoptimierung, insbesondere die aktuelle Leistungsverfügbarkeit, werden aber nicht betrachtet.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Leistungsoptimierung sowie ein Fahrzeug anzugeben, bei denen ein möglichst langer und akzeptabler Fährbetrieb und eine größtmögliche Verfügbarkeit von Komfortfunktionen möglich ist.
Diese Aufgabe ist bei der vorliegenden Erfindung zunächst gelöst durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1, wonach die maximale Entladeleistung dem elektrischen Antrieb und/oder dem mindestens einen Nebenaggregat in einem bestimmten Energiekontingent zur Verfügung gestellt wird. Nach Verbrauch des Energiekontingents wird die maximale Entladeleistung auf die Dauerentladeleistung reduziert und die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats in Abhängigkeit des noch zur Verfügung stehenden Energiekontingents der maximalen Entladeleistung wird reduziert, wenn durch den Leistungsabruf für den elektrischen Antrieb und die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats ein bestimmter Grenzwert überschritten wird. Das Verfahren kann in allen Fahrzeugen mit elektrifizierten Antrieben, insbesondere in batterieelektrischen Fahrzeugen, Plug-In-Hybrid-Fahrzeugen und Brennstoffzellfahrzeugen angewendet werden. Mit anderen Worten steht ein Energiekontingent zur Verfügung, das mit voller Leistung abgerufen werden kann. Ist es aufgebraucht, erfolgt eine Reduktion auf die Dauerentladeleistung. Die Nebenverbraucher sollen nicht allein über die verfügbare Dauerentladeleistung gesteuert werden, sondern auch auf das Energiekontingent zurückgreifen können. Die Nebenverbraucher sollen aber nicht über das gesamte Energiekontingent verfügen, daher erfolgt eine Reduktion der verfügbaren Leistung für Nebenverbraucher in der Form, dass zu erwartende „normale“ Fahrmanöver noch ohne Einschränkung bewältigt werden können.
Das Energiekontingent kann beispielsweise ein zeitliches Kontingent für den Leistungsabruf des elektrischen Energiespeichers sein. Es könnte ganz allgemein ein Kontingent sein, das die Verfügbarkeit der Entladeleistung oberhalb der Dauerentladeleistung beeinflusst. Dazu zählen beispielsweise auch eine nutzbare Energiemenge, eine Zeitdauer, ein Leistungsdurchsatz oder ein thermischer Energieeintrag.
Als Nebenaggregate sind alle Hilfsmaschinen eines Fahrzeugs zu verstehen, die nicht direkt die Fortbewegung des Fahrzeugs bewirken. Dazu zählen beispielsweise die Lenk- und Bremsunterstützung, aber auch die Klimaanlage und die Heizung.
Unter der maximalen Entladeleistung ist die Leistung zu verstehen, die ohne Berücksichtigung einer momentanen Belastung oder einer Belastungshistorie verfügbar ist. Zur Sicherstellung der Lebensdauer des elektrischen Energiespeichers wird die maximale Entladeleistung nur für etwa 10s beziehungsweise einige 10s uneingeschränkt zur Verfügung gestellt, danach erfolgt ein gewolltes Abfallen der aktuellen Entladeleistung auf die Dauerentladeleistung. Die Dauerentladeleistung kann als ein niedrigeres Leistungsniveau als die maximale Entladeleistung bezeichnet werden. Die Dauerentladeleistung steht für einen längeren Zeitraum zur Verfügung. Die aktuelle Entladeleistung ist abhängig vom aktuellen Betriebszustand. Entsprechend ist auch die maximale Entladeleistung abhängig vom aktuellen Betriebszustand.
Der Leistungsabruf für den elektrischen Antrieb erfolgt seitens des Fahrers des Fahrzeugs durch Betätigung des Pedals, aber auch von Fahrerassistenzsystemen. Bei dem elektrischen Energiespeicher kann es sich insbesondere um eine Hochvoltbatterie handeln.
Ein erster Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass ein Kompromiss zwischen der Leistung von Nebenaggregaten und dem elektrischen Antrieb in bestimmten Situationen gefunden werden kann. Es ist möglich die Leistung zwischen Nebenaggregaten und dem elektrischen Antrieb so aufzuteilen, dass ein möglichst langer und akzeptabler Fährbetrieb ermöglicht wird, trotz möglicherweise stark eingeschränkter Leistungsverfügbarkeit seitens des elektrischen Energiespeichers. Die verfügbare Leistung wird folglich intelligent verteilt.
Insbesondere Komfortverbraucher können als eine Art Grundlast interpretiert werden. Eine Grundlast wird üblicherweise nicht aus einer kurzzeitig verfügbaren Quelle versorgt. Das bedeutet, dass die Versorgung der Komfortverbraucher durch längerfristig zur Verfügung stehende Quellen erfolgt, sprich durch die Dauerentladeleistung. Damit die Nebenaggregate, insbesondere Komfortverbraucher, auch bei einem stehenden Fahrzeug oder geringen Fahrleistungen einsatzfähig sind, wird den Nebenaggregaten auch das Energiekontingent zur Verfügung gestellt. Durch die Überwachung des noch zur Verfügung stehenden Energiekontingents können Nebenaggregate, insbesondere Komfortverbraucher, aktiv gehalten werden, wenn der Antrieb einen entsprechend geringen Energiebedarf hat. Im entsprechend anderen Fall kann diese Leistung reduziert oder gänzlich abgeschaltet werden, wenn entsprechend hohe Fahrleistungen abgefordert werden
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grenzwert durch die Dauerentladeleistung des elektrischen Energiespeichers definiert wird. Auf diese Weise ist die Minimalgrenze für die Leistung festgelegt, die gerade noch ausreichend ist, um den Antrieb mit Leistung zu versorgen und gleichzeitig eine maximale Leistung für das mindestens eine Nebenaggregat, im aktuellen Betriebspunkt, zur Verfügung zu stellen.
Alternativ kann bei einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass als Grenzwert ein bestimmtes Verhältnis zwischen aktueller Entladeleistung des elektrischen Energiespeichers und der maximalen Entladeleistung des elektrischen Energiespeichers gewählt wird, bevorzugt ein Verhältnis zwischen 40 % und 80 %, besonders bevorzugt zwischen 50 % und 70 %. Dieses Verhältnis, als Grenzwert, kann auch während der Fahrt des elektrifizierten Fahrzeugs variabel angepasst werden. Somit kann der Grenzwert an die individuellen Gegebenheiten während der Fahrt des Fahrzeugs angepasst werden. Denkbar wäre auch, dass Streckendaten oder Informationen über eine bevorstehende Bergabfahrt mit einbezogen werden, um die Freigabe des Energiekontingents für Nebenaggregate anzupassen.
Um weitere Einflüsse auf die Leistung zu berücksichtigen, ist bei einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats in Abhängigkeit der Temperatur des elektrischen Energiespeichers reduziert wird. Die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats wird also zusätzlich in Abhängigkeit der Temperatur des elektrischen Energiespeichers reduziert. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die maximale Entladeleistung in Abhängigkeit der momentanen Temperatur des elektrischen Energiespeichers definiert wird. Zusätzlich kann die maximale Entladeleistung auch abhängig von der aktuellen Belastungshistorie sein. Entsprechend kann alternativ oder zusätzlich bei einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats in Abhängigkeit des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers reduziert wird. Die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats wird also zusätzlich in Abhängigkeit des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers reduziert. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die maximale Entladeleistung in Abhängigkeit des momentanen Ladezustands des elektrischen Energiespeichers definiert wird. Zusätzlich kann die maximale Entladeleistung auch abhängig von der aktuellen Belastungshistorie sein. Die maximale Entladeleistung kann auch in Abhängigkeit von der momentanen Temperatur des elektrischen Energiespeichers, vom momentanen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers und von der aktuellen Belastungshistorie definiert werden.
Bei einerweiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zwei Nebenaggregate vorgesehen. Den Nebenaggregaten werden Prioritäten zugeordnet und die Leistung der Nebenaggregate wird in Abhängigkeit der zugeordneten Priorität reduziert. Auf diese Weise kann die Leistung von Nebenaggregaten, die am wenigsten Einfluss auf einen akzeptablen Betrieb und insbesondere auf den Fahrerwunsch haben, zuerst reduziert werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Prioritäten im laufenden Betrieb angepasst werden. Es ist denkbar, dass durch Einstellungen, die vom Fahrer des Fahrzeugs vorgenommen werden, die Prioritäten verändert werden.
Wenn der Fahrer beispielsweise die Klimatisierung des Fahrzeugs verändert, kann dies als Indiz gewertet werden, dass der Fahrer die Klimatisierung in der aktuellen Situation besonders bevorzugt. Entsprechend kann die Priorisierung der für die Klimatisierung zuständigen Nebenaggregate erhöht werden. Andere Nebenaggregate, die dann nicht dem vermeintlichen Fahrerwunsch zugeordnet werden können und die für einen akzeptablen Betrieb des elektrifizierten Fahrzeugs nicht unmittelbar notwendig sind, wird eine entsprechend niedrigere Priorisierung zugeordnet. Die Leistung dieser Nebenaggregate wird dann im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens zuerst reduziert.
Alternativ oder zusätzlich ist bei einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens ein Komfortverbraucher durch ein Nebenaggregat mit Leistung versorgt wird und dass diesem Nebenaggregat eine geringe Priorität zugeordnet wird. Unter einem Komfortverbraucher ist beispielsweise die Klimatisierung des elektrifizierten Fahrzeugs zu verstehen. In der Normaleinstellung kann daher vorgesehen sein, dass grundsätzlich die Leistung von Komfortverbrauchern beziehungsweise von Nebenaggregaten, die Komfortverbraucher mit Leistung versorgen, zuerst reduziert wird, da diese nicht direkt die Fortbewegung des Fahrzeugs bewirken. Die Priorisierung kann durch den Fahrerwunsch verändert werden.
Um das Verfahren weiter zu optimieren, ist bei einerweiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass bei erstmaligem Unterschreiten eines zweiten Grenzwertes, nach Überschreiten des Grenzwertes, die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats wieder erhöht wird. Es wird folglich erkannt, dass eine Erholung des Systems stattfindet. Daraufhin wird das Kontingent für den Abruf der aktuell maximalen Entladeleistung wieder gefüllt.
Entsprechend erfolgt eine Leistungsfreigabe für die Leistung der Nebenaggregate, die zuvor reduziert wurde. Auf diese Weise bleibt gewährleistet, dass Nebenaggregatfunktionen auch bei stärkeren Leistungseinschränkungen des elektrischen Energiespeichers nicht gänzlich entfallen. Die Nebenaggregate erhalten Leistung, wenn der Fahrer des elektrifizierten Fahrzeugs diese nicht verstärkt für den Antrieb fordert.
Um auch Einflüsse der Umgebung zu berücksichtigen ist bei einerweiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der elektrische Energiespeicher beheizt wird, wenn die Temperatur des elektrischen Energiespeichers einen Temperaturgrenzwert unterschreitet. Für den Fall, dass es sich bei dem elektrischen Energiespeicher um eine Hochvoltbatterie handelt, ist die Leistung des elektrischen Energiespeichers maßgeblich von der Zelltemperatur abhängig. Das heißt, dass es beispielsweise bei kalter Witterung für die Leistungsoptimierung notwendig sein kann, dass die Temperatur des elektrischen Energiespeichers erhöht wird. Das für die Beheizung des elektrischen Energiespeichers zuständige Nebenaggregat kann automatisch bei kalter Witterung höher priorisiert werden, damit die Leistung dieses Nebenaggregats bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht zuerst reduziert wird.
Bei einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass einem Fahrer des elektrifizierten Fahrzeugs die aktuelle Entladeleistung des elektrischen Energiespeichers signalisiert wird. Die Signalisierung kann akustisch, aber auch visuell erfolgen. Eine visuelle Signalisierung ist beispielsweise im Anzeigebereich einer Anzeigeeinrichtung möglich. Auf diese Weise kann der Fahrer auch aktiv Einfluss auf die aktuelle Entladeleistung nehmen. Sollte er den elektrischen Antrieb nicht zu sehr fordern, verringert sich auch die aktuelle Entladeleistung. Darüber hinaus ist es selbstverständlich auch denkbar, dass dem Fahrer des Fahrzeugs das verfügbare zeitliche Kontingent der maximalen Entladeleistung signalisiert wird. Auch dies kann akustisch aber auch bevorzugt visuell erfolgen. Eine Möglichkeit, die Verfügbarkeit der unbeschränkten, maximalen Entladeleistung darzustellen, ist der sogenannte belastungsabhängige Performance-Indikator für das Entladen. Er spiegelt die Information über die Verfügbarkeit einer unbeschränkten maximalen Entladeleistung und den Grad einer belastungsbedingten Einschränkung wider. Bei dauerhaft niedriger Belastung unterhalb der Dauerentladeleistung nimmt der Performance-Indikator den Wert 200 % an. Liegt die momentane Entladeleistung des elektrischen Energiespeichers oberhalb der Dauerentladeleistung, so nimmt der Wert proportional zur Höhe der Überschreitung kontinuierlich ab. Bei 100 % ist das zeitliche Kontingent für die maximale Entladeleistung aufgebraucht und es beginnt die aktive Rücknahme der maximalen Entladeleistung. Die dann noch verfügbare maximale Entladeleistung skaliert direkt über den Wert des Performance-Indikators mit der unbeschränkten maximalen Entladeleistung. Wird die Belastung unter die Dauerentladeleistung zurückgenommen, steigt der Performance-Indikator wieder an.
Die vorgenannte Aufgabe wird außerdem von einem vorgenannten Fahrzeug dadurch gelöst, dass die Leistungssteuereinheit dem elektrischen Antrieb und/oder dem mindestens einen Nebenaggregat die maximale Entladeleistung in einem bestimmten zeitlichen Kontingent zur Verfügung stellt, dass die Leistungssteuereinheit nach Verbrauch des zeitlichen Kontingents die maximale Entladeleistung auf die Dauerentladeleistung reduziert und dass die Leistungssteuereinheit die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats in Abhängigkeit des noch zur Verfügung stehenden zeitlichen Kontingents der maximalen Entladeleistung reduziert, wenn der Leistungsabruf für den elektrischen Antrieb und die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats einen bestimmten Grenzwert überschreiten. Ein solches Fahrzeug kann insbesondere ein batterieelektrisches Fahrzeug, ein Plug-In-Hybrid-Fahrzeug oder ein Brennstoffzellfahrzeug oder eine Mischung aus diesen Fahrzeugtypen sein.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist vorgesehen, dass der elektrische Energiespeicher eine Hochvoltbatterie ist. Die Hochvoltbatterie kann beispielsweise als Metall-Hydrid-Batterie oder auch als auch Lithium-Ionen-Batterie ausgestaltet sein. Die Hochvoltbatterie ist in einzelne Module aufgeteilt. In den Modulen werden dann einzelne Zellen mit einer Spannung von ein bis zwei Volt in Reihe geschaltet. In Summe ergibt sich so die benötigte Hochvoltspannung.
In einerweiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind Heizelemente für den elektrischen Energiespeicher vorgesehen. Da beispielsweise die Leistungsfähigkeit einer Hochvoltbatterie maßgeblich von der Temperatur der Hochvoltbatterie beziehungsweise von der Zelltemperatur abhängt, dienen die Heizelemente der Leistungsoptimierung.
Zur besseren Bedienbarkeit des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist bei einerweiteren Ausgestaltung mindestens eine Anzeigeeinrichtung mit mindestens einem Anzeigebereich zur Darstellung der aktuellen Entladeleistung des elektrischen Energiespeichers vorgesehen. Beim Anzeigebereich der Anzeigeeinrichtung kann es sich um ein Display im Mittelbereich oder im Cockpitbereich, beispielsweise im Kombiinstrument des Fahrzeugs, handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Anzeigebereich der Anzeigeeinrichtung als Head-Up-Display ausgestaltet sein. Unter Head-Up-Display ist ein Anzeigebereich zu verstehen, bei dem der Fahrer seine Kopfhaltung beziehungsweise Blickrichtung beibehalten kann, weil die Informationen in sein Sichtfeld, beispielsweise auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs, projiziert werden.
Die Darstellung der aktuellen Entladeleistung kann unmittelbar angezeigt werden. Denkbar ist auch, dass die aktuelle Entladeleistung grafisch in Abhängigkeit der maximalen Entladeleistung und/oder der Dauerentladeleistung dargestellt wird. Die maximale Entladeleistung und die Dauerentladeleistung können in einem Diagramm als Schranken beziehungsweise Markierungen dargestellt werden. Der Fahrer erhält dadurch eine Information, wie weit entfernt er sich, unter anderem auch aufgrund seiner Fahrweise, von den jeweiligen Markierungen befindet. Diese Darstellung kann den Fahrer dazu veranlassen, seine Fahrweise entsprechend anzupassen, um eine Leistungsoptimierung des elektrischen Energiespeichers zu ermöglichen.
Die Darstellung der Entladeleistung kann auch durch die Darstellung des vorgennannten belastungsabhängigen Performance-Indikators realisiert werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist vorgesehen, dass die Leistungssteuereinheit ein Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10 durchführt. Alle vorangegangen Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße Fahrzeug.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs,
Figur 2 schematisch den Zusammenhang von einzelnen Parametern eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figur 3 einen Beispielverlauf eines Performance-Indikators.
Figur 1 zeigt ein elektrifiziertes Fahrzeug 10 mit einem elektrischen Energiespeicher 12 in Form einer Hochvoltbatterie. Das Fahrzeug 10 weist zwei elektrische Antriebe 14 auf, die der Fortbewegung des Fahrzeugs 10 dienen. Außerdem sind zwei Nebenaggregate 16 vorgesehen, die als Hilfsmaschine des Fahrzeugs 10 zu verstehen sind. Diese Nebenaggregate 16 bewirken nicht direkt die Fortbewegung des Fahrzeugs, sondern versorgen beispielsweise die hier nicht dargestellte Lichtmaschine mit Leistung. Dem elektrischen Energiespeicher 12 ist eine maximale Entladeleistung 18, eine Dauerentladeleistung 20 und eine aktuelle Entladeleistung 22 zugeordnet (vgl. Fig. 2). Beim Entladen des elektrischen Energiespeichers 12 werden der elektrische Antrieb 14 und die Nebenaggregate 16 mit Energie versorgt.
Um die Leistung des elektrifizierten Fahrzeugs 10 zu optimieren, ist eine Leistungssteuereinheit 24 vorgesehen. Ist die Leistungsfähigkeit seitens des elektrischen Energiespeichers 12 im Fahrzeug 10 nicht mehr ausreichend, um alle Nebenaggregate 16 und den Fahrerwunsch, sprich die vom Fahrer durch Betätigen des Pedals zur Beschleunigung abgerufene Leistung für den elektrischen Antrieb 14, hinreichend zu erfüllen, muss ein Weg gefunden werden, die verfügbare Leistung intelligent zu verteilen, um einen für den Fahrer akzeptablen Fahrzeugbetrieb zu ermöglichen.
Insbesondere bei kalter Witterung, wenn die Leistung des elektrischen Energiespeichers, aufgrund der Kälte, eingeschränkt ist, ist ein entsprechendes Leistungsmanagement, das durch die Leistungssteuereinheit 24 durchgeführt wird, vorteilhaft.
Dazu ist vorgesehen, dass die Leistungssteuereinheit 24 eine Reduzierung und Wiederfreigabe der Leistung der Nebenaggregate 16 in Abhängigkeit der aktuellen Entladeleistung 22 des elektrischen Energiespeichers 12 vornimmt. Die Fahrzeugsteuereinheit 24 ermittelt, wie hoch die aktuelle Entladeleistung 22 im Verhältnis zur, laut Batteriekennfeld des als Hochvoltbatterie ausgestalteten elektrischen Energiespeichers 12, maximalen Entladeleistung 18 im aktuellen Betriebszustand des elektrischen Energiespeichers 12 ist. Die maximale Entladeleistung 18 im aktuellen Betriebspunkt des elektrischen Energiespeichers 12 steht nur in einem gewissen zeitlichen Kontingent zur Verfügung. Nach Verbrauch des zeitlichen Kontingents wird die maximale Entladeleistung 18 bis auf die Dauerentladeleistung 20 reduziert. Bei hohem Leistungsabruf oberhalb der Dauerentladeleistung 20 geschieht dies schneller, bei gemäßigtem Leistungsabruf oberhalb der Dauerentladeleistung 20 weniger schnell.
Aufgrund niedriger Zelltemperatur des elektrischen Energiespeichers 12, und/oder aufgrund eines geringen Ladezustands, kann es sein, dass die Dauerentladeleistung 20 nach Abzug der Leistung der Nebenaggregate 16 zu wenig Leistung für den elektrischen Antrieb 14 zur Verfügung stellt, um den Fahrerwunsch adäquat zu erfüllen. Im Extremfall ist die Dauerentladeleistung 20 nicht ausreichend, um den elektrischen Antrieb 14 und gleichzeitig alle Nebenaggregate 16 zu versorgen. Damit der Fahrerwunsch so gut wie möglich erfüllt wird, reduziert die Leistungssteuereinheit 24 die Leistung für die Nebenaggregate 16, in Abhängigkeit des noch zur Verfügung stehenden Kontingents der maximalen Entladeleistung 18.
Bevor die maximale Entladeleistung 18 auf die Dauerentladeleistung 20 abfällt, ist somit ein Teil der Leistung der Nebenaggregate 16 bereits entfallen und die Leistung steht dem elektrischen Antrieb 14 zur Verfügung. Auf diese Weise steht immer ein großer Teil der Dauerentladeleistung 20 für den Antrieb zur Verfügung. Wird von der Leistungssteuereinheit 24 eine Erholung des Systems erkannt, wird das Kontingent für den Abruf der aktuell maximalen Entladeleistung 18 wieder erhöht. Im Zuge dessen erfolgt eine Leistungsfreigabe für die zuvor in ihrer Leistung reduzierten Nebenaggregate 16. Auf diese Weise bleibt gewährleistet, dass die Funktion der Nebenaggregate 16 auch bei stärkerer Leistungseinschränkung des elektrischen Energiespeichers 12 nicht gänzlich entfallen. Die Nebenaggregate 16 erhalten Leistung, wenn der Fahrer diese nicht verstärkt für den elektrischen Antrieb 14 fordert.
Das durch die Leistungssteuereinheit 24 durchgeführte Verfahren berücksichtigt nicht nur die allgemeine Leistungseinschränkung des elektrischen Energiespeichers 12, beispielsweise aufgrund einer niedrigen Zelltemperatur oder eines geringen Ladezustands, sondern explizit auch die aktuelle Entladeleistung 22, die maßgeblich aus den vom Fahrer vorgenommenen Fahrhandlungen resultiert. Das Verfahren berücksichtigt somit den aktuellen Leistungsabruf seitens des Fahrers in Situationen, in denen das Fahrzeug 10 allein durch Berücksichtigung des eingeschränkten Systemzustandes des elektrischen Energiespeichers 12 kaum noch fahrbar wäre. Das Besondere ist somit die Umverteilung von Leistung zwischen den Nebenaggregaten 16 und dem elektrischen Antrieb 14. Der entscheidende Vorteil besteht folglich in einem Kompromiss, Leistung zwischen den Nebenaggregaten 16 und dem elektrischen Antrieb 14 so aufzuteilen, dass ein möglichst langer und akzeptabler Fährbetrieb bei gleichzeitiger Beibehaltung einiger hier nicht dargestellter Komfortverbraucher, trotz stark eingeschränkter Leistungsverfügbarkeit seitens des elektrischen Energiespeichers, 12 möglich ist.
Da die maximale Entladeleistung 18 des elektrischen Energiespeichers 12 stark temperaturabhängig ist und gerade bei kalter Witterung starke Einbußen in der maximalen Entladeleistung 18 des elektrischen Energiespeichers 12 zu befürchten sind, ist ein Heizelement 26 zum Beheizen des elektrischen Energiespeichers 12 vorgesehen, um einem Leistungsabfall entgegen zu wirken. Das Heizelement 26 ist in unmittelbarer Nähe zum elektrischen Energiespeicher 12 angeordnet.
Figur 2 verdeutlicht, das durch die Leistungssteuereinheit 24 durchgeführte Verfahren grafisch. Die grafische Darstellung kann auch in einem Anzeigebereich einer Anzeigeeinrichtung 28 dargestellt werden. Eine grafische Darstellung, beispielsweise der aktuellen Entladeleistung 22 oder eines Verlaufs der maximalen Entladeleistung 18 kann dem Fahrer des Fahrzeugs 10 Informationen über den Zustand des elektrischen Energiespeichers 12 geben. Aufgrund der dargestellten Informationen kann der Fahrer selbst aktiv zu einer Leistungsoptimierung beitragen, indem er seine Fahrweise an die individuellen Umstände anpasst und beispielsweise nicht übermäßig viel Leistung vom elektrischen Antrieb 14 fordert, wenn die maximale Entladeleistung 18 sich der Dauerentladeleistung 20 annähert.
In Figur 2 ist ein beispielhafter Verlauf der Leistungsverfügbarkeit des elektrischen Energiespeichers 12 dargestellt. Zu Anfang wird die aktuelle Entladeleistung 22 kurz in die Höhe getrieben und fällt im Anschluss wieder bis unter die Dauerentladeleistung 20. Danach gibt es eine Phase in der die maximale Entladeleistung, aufgrund des Zusammenspiels der Wtterung und der Fahrweise des Fahrers des Fahrzeugs 10, gefordert wird. Die maximale Entladeleistung 18 wird so lang gefordert, dass das zeitliche Kontingent für die Nutzung aufgebraucht ist und die maximale Entladeleistung 18 auf die Dauerentladeleistung 20 reduziert wird. Dies ist an dem Abfall der maximalen Entladeleistung 18 zu erkennen. Zur Sicherstellung der Lebensdauer des elektrischen Energiespeichers 12 wird die maximale Entladeleistung 18 nur für maximal 10 bis 20 s uneingeschränkt zur Verfügung gestellt, danach erfolgt eine Reduzierung auf die Dauerentladeleistung 20. Die gestrichelte Linie gibt die maximale Entladeleistung 18 an, wenn das zeitliche Kontingent für den Abruf der maximalen Entladeleistung 18 nicht aufgebraucht wäre. Die aktuelle Entladeleistung 22 fällt im Anschluss unter die Dauerentladeleistung 20. Das System erholt sich und die maximale Entladeleistung 18 wird wieder auf ihren ursprünglichen Wert angehoben. Auch das zeitliche Kontingent zur Nutzung der maximalen Entladeleistung 18 wird wieder hergestellt. Im unteren Diagramm ist der sogenannte Performance-Indikator 30 dargestellt, der in Figur 3 näher erläutert wird.
Figur 3 zeigt die Möglichkeit, das Verfahren anhand des Performance-Indikators 30 darzustellen. Auch diese Art der Darstellung ist in der Anzeigeeinrichtung 28 möglich. Der Performance-Indikator 30 wird in Prozent angegeben und liefert Informationen über die Verfügbarkeit und belastungsbedingte Einschränkung der maximalen Entladeleistung 18. Bei dauerhaft niedriger Belastung unterhalb der Dauerentladeleistung 20 nimmt der Performance- Indikator 30 den Wert 200 % an. Liegt die aktuelle Entladeleistung 22 des elektrischen Energiespeichers 12 oberhalb der Dauerentladeleistung 20, so nimmt der Wert proportional zur Höhe der Überschreitung kontinuierlich ab. Bei 100 % ist das das zeitliche Kontingent der maximalen Entladeleistung 18 aufgebraucht und es beginnt die aktive Rücknahme der maximalen Entladeleistung 18. Die dann noch verfügbare maximale Entladeleistung 18 skaliert direkt über den Wert des Performance-Indikators 30 mit der unbeschränkten maximalen Entladeleistung 18. Wird die Belastung unter die Dauerentladeleistung 20 zurückgenommen, steigt der Performance-Indikator 30 wieder an.
Fällt der Performance-Indikator 30 unter eine applizierbare Schwelle von 150 %, werden die Nebenaggregate 16 proportional zum Performance-Indikator 30 bis zu einer tiefer liegenden applizierbaren Schwelle von 110 % des Performance- Indikators 30 in ihrer Leistung von einem höheren auf ein niedrigeres Leistungsniveau beschnitten. Wurde die Leistung nur teilweise reduziert, das heißt der Performance-Indikator 30 ist nicht bis auf 110 % abgefallen, wird nur dann wieder Leistung freigegeben, wenn der Performance-Indikator 30 eine dritte applizierbare Schwelle von 180 % überschreitet. Dann wird ad-hoc wieder das höhere Leistungsniveau freigegeben. Die applizierbaren Schwellen können auch den Anforderungen entsprechend angepasst werden.
Im Bereich zwischen 200 und 100 % steht 30 s lang die maximale Entladeleistung 18 des elektrischen Energiespeichers 12 zur Verfügung, oder für eine entsprechend längere Zeit eine geringere Leistung, die über der Dauerentladeleistung liegt. Im Bereich zwischen 100 bis 0 % wird die abrufbare Leistung ausgehend von der maximalen Entladeleistung 18 bis auf die Dauerentladeleistung 20 reduziert. Eine Erholung findet statt, wenn Leistungswerte kleiner der Dauerentladeleistung 20 abgerufen werden.
Beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel werden beim Übergang vom höherem zum niedrigeren Leistungsniveau genau zwei Funktionen in ihrer Leistung reduziert. Dies ist das Heizelement 26 zur Beheizung des elektrischen Energiespeichers 12 und eine nicht dargestellte Basisklimatisierung. Wird also das niedrigere Leistungsniveau erreicht, steht diesen beiden Verbrauchern keine Leistung mehr zur Verfügung. Ist das hohe Leistungsniveau vorhanden, bekommen beide Funktionen die Leistung, die sie anfordern.
Bezugszeichenliste Fahrzeug elektrischer Energiespeicher elektrischer Antrieb Nebenaggregat maximale Entladeleistung Dauerentladeleistung aktuelle Entladeleistung Leistungssteuereinheit Heizelement Anzeigeeinrichtung Performance-Indikator

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Leistungsoptimierung eines elektrifizierten Fahrzeugs (10) mit mindestens einem elektrischen Energiespeicher (12), mit mindestens einem elektrischen
Antrieb (14) und mit mindestens einem Nebenaggregat (16), wobei der elektrische Energiespeicher (12) eine maximale Entladeleistung (18) und eine Dauerentladeleistung (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Entladeleistung (18) dem elektrischen Antrieb (14) und/oder dem mindestens einen Nebenaggregat (16) in einem bestimmten Energiekontingent zur Verfügung gestellt wird, dass nach Verbrauch des Energiekontingents die maximale Entladeleistung (18) auf die Dauerentladeleistung (20) reduziert wird und dass die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats (16) in Abhängigkeit des noch zur Verfügung stehenden Energiekontingents der maximalen Entladeleistung (18) reduziert wird, wenn durch den Leistungsabruf für den elektrischen Antrieb (14) und die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats (16) ein bestimmter Grenzwert überschritten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert durch die Dauerentladeleistung (20) des elektrischen Energiespeichers (12) definiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Grenzwert ein bestimmtes Verhältnis zwischen aktueller Entladeleistung (22) des elektrischen Energiespeichers (12) und der maximalen Entladeleistung (18) des elektrischen Energiespeichers (12) gewählt wird, bevorzugt ein Verhältnis zwischen 40 % und 80 %, besonders bevorzugt ein Verhältnis zwischen 50 % und 70 %.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats (16) in Abhängigkeit der Temperatur des elektrischen Energiespeichers (12) reduziert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats (16) in Abhängigkeit des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers (12) reduziert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Nebenaggregate (16) vorgesehen sind, dass den Nebenaggregaten (16) Prioritäten zugeordnet werden und dass die Leistung der Nebenaggregate (16) in Abhängigkeit der zugeordneten Priorität reduziert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Komfortverbraucher durch ein Nebenaggregat (16) mit Leistung versorgt wird und dass diesem Nebenaggregat (16) eine geringe Priorität zugeordnet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei erstmaligem Unterschreiten eines zweiten Grenzwertes, nach Überschreiten des Grenzwertes, die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats (16) wieder erhöht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Energiespeicher (12) beheizt wird, wenn die Temperatur des elektrischen Energiespeichers (12) einen Temperaturgrenzwert unterschreitet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass einem Fahrer des elektrifizierten Fahrzeugs (10) die aktuelle Entladeleistung (22) des elektrischen Energiespeichers (12) signalisiert wird.
11. Fahrzeug (10) mit mindestens einem elektrischen Energiespeicher (12), mit mindestens einem elektrischen Antrieb (14), mit mindestens einem Nebenaggregat (16) und mit mindestens einer Leistungssteuereinheit (24), wobei der elektrische Energiespeicher (12) eine maximale Entladeleistung (18) und eine Dauerentladeleistung (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungssteuereinheit (24) dem elektrischen Antrieb (14) und/oder dem mindestens einen Nebenaggregat (16) die maximale Entladeleistung (18) in einem bestimmten Energiekontingent zur Verfügung stellt, dass die Leistungssteuereinheit (24) nach Verbrauch des Energiekontingents die maximale Entladeleistung (18) auf die Dauerentladeleistung (20) reduziert und dass die Leistungssteuereinheit (24) die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats (16) in Abhängigkeit des noch zur Verfügung stehenden Energiekontingents der maximalen Entladeleistung (18) reduziert, wenn der Leistungsabruf für den elektrischen Antrieb (14) und die Leistung des mindestens einen Nebenaggregats (16) einen bestimmten Grenzwert überschreiten.
12. Fahrzeug (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Energiespeicher (12) eine Hochvoltbatterie ist.
13. Fahrzeug (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Heizelement (26) für den elektrischen Energiespeicher (12) vorgesehen sind.
14. Fahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anzeigeeinrichtung (28) mit mindestens einem Anzeigebereich zur Darstellung der aktuellen Entladeleistung (22) des elektrischen Energiespeichers (12) vorgesehen ist.
15. Fahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungssteuereinheit (26) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10 durchführt.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021211720A1 (de) 2021-10-18 2023-04-20 Psa Automobiles Sa Optimierte Reichweite eines Hybridfahrzeugs mit niedrigem Treibstoffstand
IT202400002938A1 (it) * 2024-02-12 2025-08-12 Maserati Spa Procedimento per l’allocazione di potenza elettrica in un insieme di utenze caratterizzate da rispettivi livelli di priorità
CN118528864B (zh) * 2024-07-24 2024-09-20 山东大江新能源汽车有限公司 一种电动汽车的电变量测量系统

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19617548B4 (de) * 1996-05-02 2008-06-12 Adam Opel Ag Elektromotorisch antreibbares Kraftfahrzeug
DE10326218B4 (de) * 2003-05-22 2005-11-10 Höfler, Michael, Winter Park Verfahren und System zur Abschaltung eines sekundären Verbrauchers in Fahrzeugen
JP4466620B2 (ja) * 2006-07-10 2010-05-26 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備える車両
US8483897B2 (en) 2010-08-13 2013-07-09 GM Global Technology Operations LLC Vehicular propulsion systems and methods for managing the same
JP5655493B2 (ja) * 2010-10-19 2015-01-21 日産自動車株式会社 電動車両の制御装置
DE102010049912A1 (de) * 2010-10-28 2011-06-30 Daimler AG, 70327 Verfahren zur Information eines Fahrzeugführers eines Fahrzeugs
US8400112B2 (en) * 2010-11-10 2013-03-19 Ford Global Technologies, Llc Method for managing power limits for a battery
WO2012085615A1 (en) 2010-12-21 2012-06-28 Renault Trucks Method for controlling a power supply system of an automotive vehicle and power supply system adapted to such a method
JP2013068590A (ja) 2011-09-09 2013-04-18 Honda Motor Co Ltd 電動車両
DE102011089085A1 (de) * 2011-12-19 2013-06-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Leistungsmanagement eines elektrischen Antriebes für ein Hybridfahrzeug
DE102012007988A1 (de) * 2012-04-20 2013-10-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Visualisierung der Leistungsdynamik der Batterie eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs
DE102012015961A1 (de) * 2012-08-11 2014-02-13 Udo Sorgatz Vorrichtung zum Antrieb einer Maschine mit instationärem Leistungsbedarf
CN102897171A (zh) 2012-09-29 2013-01-30 北京智行鸿远汽车技术有限公司 一种串联混合动力车辆的高压附件能量管理方法
DE102013013953A1 (de) * 2013-08-21 2015-02-26 Audi Ag Fahrzeugsteuerung für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug
US10086718B2 (en) * 2013-10-15 2018-10-02 Ford Global Technologies, Llc System and method for operating a battery pack
DE102014200549A1 (de) * 2014-01-14 2015-07-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit elektrischem Fahrantrieb
US9209721B2 (en) * 2014-04-29 2015-12-08 The Boeing Company Systems and methods for the control and operation of a parallel motor controller architecture
WO2016056069A1 (ja) 2014-10-07 2016-04-14 日産自動車株式会社 航続可能距離演算装置および航続可能距離演算方法
US9352635B1 (en) * 2015-03-31 2016-05-31 Proterra Inc. Energy control mechanisms for an electric vehicle
JP6384441B2 (ja) 2015-09-24 2018-09-05 トヨタ自動車株式会社 電源制御装置、車両及び電源の制御方法
KR101846632B1 (ko) 2015-12-10 2018-04-09 현대자동차주식회사 연료전지차량의 스탑모드시 전압 제어방법
CN105974325B (zh) 2016-05-20 2019-09-03 北京新能源汽车股份有限公司 动力电池能量状态的显示方法、装置和电动汽车
US10227067B2 (en) * 2017-03-30 2019-03-12 Ford Global Technologies, Llc HEV battery management for generating off-board power
JP6919492B2 (ja) * 2017-10-18 2021-08-18 トヨタ自動車株式会社 燃料電池車両および燃料電池車両の制御方法
DE102018209446A1 (de) 2018-06-13 2019-12-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Temperierung eines elektrischen Energiespeichers
CN109284563B (zh) * 2018-09-30 2023-06-13 桑顿新能源科技(长沙)有限公司 一种关于峰值与持续功率切换的bms对电池系统sop估算方法
CN109649183B (zh) * 2018-11-23 2020-08-18 江苏敏安电动汽车有限公司 一种纯电动汽车能量管理与能量回收方法
CN110077278B (zh) * 2019-04-30 2021-06-11 浙江吉利控股集团有限公司 一种插电式混合动力车的放电管理方法及系统

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