WO2021032438A1 - Method and control device for managing electrical energy - Google Patents

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WO2021032438A1
WO2021032438A1 PCT/EP2020/071599 EP2020071599W WO2021032438A1 WO 2021032438 A1 WO2021032438 A1 WO 2021032438A1 EP 2020071599 W EP2020071599 W EP 2020071599W WO 2021032438 A1 WO2021032438 A1 WO 2021032438A1
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WO
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electrical energy
electrical
user configuration
method step
control device
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/071599
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German (de)
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Inventor
Meike GOELDER
Slawa Knorr
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a method and a control device for managing electrical energy.
  • DE 102016214 171 A1 shows a device for generating AC voltage in a trailer that can be coupled to a towing vehicle.
  • DE 102017203562 A1 shows a method for charging an energy store of a vehicle.
  • DE 19857916 A1 shows a method and a device for controlling electrical loads in a vehicle.
  • the essence of the invention in the method for managing electrical energy of an electrical energy store for electrical consumers, in particular in a vehicle, consists in that in a first method step a state of charge of the electrical energy store is determined, with a user configuration of the electrical consumers in a second method step is selected, with an availability of the electrical in a third method step Energy of the electrical energy storage for the selected user configuration is calculated in time units and displayed.
  • the background to the invention is that when managing electrical energy for a large number of electrical consumers, it is easier for the user to estimate the availability of electrical energy for the individual consumers. In the case of a complex user configuration, the charge status of the electrical energy store in percent gives the user little information about the availability of electrical energy over time.
  • the method for managing electrical energy is used for a caravan or a mobile home.
  • a trip with the caravan or mobile home can be adjusted to the available electrical energy. For example, additional stays for charging the electrical energy storage can be planned. Or the selection of electrical consumers taken along can be adjusted.
  • At least one electrical consumer assigned to the selected user configuration, in particular with a respective consumption value is displayed. This means that the electrical loads can be clearly displayed and the differences between the user configurations can be easily grasped by the user.
  • an electrical consumer of the selected user configuration is selected and a consumption value assigned to the selected electrical consumer is displayed. This enables the selected electrical consumer to be displayed in detail.
  • the consumption value is advantageously based on an empirical value.
  • the consumption value based on an empirical value can thus be used as a starting value for the method. It is advantageous if the consumption value assigned to the selected electrical consumer is set and stored in a fifth process step, with the availability of the electrical energy of the electrical energy store for the selected user configuration being calculated and displayed in time units again in a sixth process step. These process steps enable a simulation of changed consumption values and the resulting availability of the energy of the electrical energy store. From this, the user can estimate whether, for example, not having a cup of coffee has a greater effect on the availability of electrical energy than not using the hair dryer and, based on this, adapt his user behavior.
  • the selected electrical consumer is assigned the property necessary or optionally. This makes it possible, with reduced availability of electrical energy, to distribute the electrical energy to the electrical consumers according to a prioritization of the user and to switch off or throttle optional electrical consumers while necessary electrical consumers continue to be operated.
  • an electrical consumer marked as optional is switched off when the state of charge of the electrical energy store falls below a limit value.
  • An emergency mode can thus be set in which only the most important electrical consumers are operated in order to extend the availability of electrical energy over time.
  • a user configuration is reset in a further method step.
  • the advantage here is that the user configuration can be reset to empirical values and / or initial values from a manufacturer in a simple manner.
  • control device is set up to generate electrical energy using a method such as previously described or to manage according to one of the claims related to the method.
  • the background to the invention is that when managing electrical energy for a large number of electrical consumers, it is easier for the user to estimate the availability of electrical energy for the individual consumers. In the case of a complex user configuration, the charge status of the electrical energy store in percent gives the user little information about the availability of electrical energy over time.
  • the control device has a storage means, the storage means being set up to store at least a first user configuration and / or a second user configuration and / or a third user configuration.
  • the respective user configuration can thus be stored locally on the storage means of the control device.
  • the control device is thus set up to carry out the method autonomously.
  • control device has an operating element and / or a display means. As a result, the control device can be made compact.
  • FIG. 1 shows an operating element 11 of a system 10 for managing electrical energy
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the system 10 for managing electrical energy
  • FIG. 3 shows a schematic flow diagram of a method 100 according to the invention for managing electrical energy.
  • FIG. 2 a system for managing electrical energy is shown schematically.
  • the system 10 has: an electrical energy store 14, which has a control means 15, an operating element 11, a control device 12 and a plurality of electrical consumers (VI, V2,... Vn).
  • the electrical consumers (VI, V2,... Vn) are connected to the electrical energy store 14 in an electrically conductive manner.
  • the control device 12 is connected in a signal-conducting manner to the control means 15, the operating element 11 and the electrical loads (VI, V2, ... Vn).
  • An electrical consumer is, for example, a heater, an air conditioning system, a television, a radio, a hairdryer, a mobile phone, a refrigerator, a television, a coffee machine, lighting and / or a laptop.
  • the control means 15 of the electrical energy store 14 is connected in a signal-conducting manner to sensors of the electrical energy store 14 and is set up to evaluate at least one state of charge of the electrical energy store 14.
  • the control device 12 has a storage means 13.
  • the storage means 13 is set up to store at least a first user configuration A and / or a second user configuration B and / or a third user configuration C.
  • a user configuration (A, B, C) has adjustable and / or stored and / or values based on experience for typical consumer behavior.
  • the user configurations can differ in terms of the person or persons as the user and / or through the type of consumer behavior.
  • the coffee machine When using the method in a vehicle, in particular a caravan or mobile home, the coffee machine is used more intensively for a larger number of users, for example, but the energy requirement of the refrigerator remains the same. If the vehicle is used for a summer vacation on the beach of several weeks, the air conditioning is switched on and the heating is rarely or not used. On a weekend trip in winter, on the other hand, the heating is used intensively and the lighting is switched on for many hours a day.
  • the operating element 11 shown in Fig. 1 has: a display means 1, having a charge status display element 2 and an availability display element 3, first selection elements 4 for selecting an electrical consumer VI, V2, ... Vn, second selection elements 5 for selecting a user configuration (A , B, C) and a return element 6.
  • the operating element 11 has, for example, a touch-sensitive display means 1 in which the selection elements (4, 5) and / or the reset element 6 are integrated, for example as a smartphone or tablet PC.
  • the display means 1 is a simple display and the selection elements (4, 5) and the reset element 6 are designed as buttons.
  • the operating element 11 can be implemented as part of the control device 12.
  • a user configuration (A, B, C) can be selected by means of the second selection element 5. By selecting a respective selection element 5, a first, second or third user configuration (A, B, C) is displayed.
  • individual consumers (VI, V2, ... Vn) of the respective user configuration (A, B, C) can be selected and planned consumption values can be set per day; consumption values based on experience and stored in the storage means 13 can be set , accepted or overwritten.
  • the consumption values are recorded in units that can be easily estimated by the user, for example coffee cups per day or operating hours of the heating per day or the number of smartphone charges per day.
  • a selected user configuration (A, B, C) can be reset and / or deleted by means of the reset element 6.
  • the charge state display element 3 is set up to display a charge state of the electrical energy store 14 in percent.
  • the availability display element 2 is set up to display a remaining energy availability of the electrical energy store 14 for a selected user configuration (A, B, C) in time units, for example in days and / or hours and / or minutes.
  • the displayed remaining energy availability is adjusted if a user configuration (A, B, C) is changed.
  • the user can change his user configuration in order to simulate a changed energy consumption and decide on which Consumer can be dispensed with.
  • control device 12 is set up to switch consumers (VI, V2,... Vn) on or off or even to prevent manual switching on.
  • the user can instruct the control device to turn on the heater switch it on in the evening before returning to the vehicle or switch the TV off automatically after 10 p.m.
  • the control device 12 switches off all unnecessary consumers (VI, V2, ... Vn) and, if necessary, even prevents manual switching on, for example to ensure continuous operation of the refrigerator or an engine start of a drive motor.
  • the selection of the necessary consumers (VI, V2, ... Vn) and the unnecessary consumers (VI, V2, ... Vn) can be at least partially configured in the respective user configuration (A, B, C).
  • the method 100 according to the invention shown in FIG. 3 for managing electrical energy of an electrical energy store 14 has the following method steps:
  • a state of charge of the electrical energy store 14 is determined.
  • a user configuration (A, B, C) is selected and the electrical loads (VI, V2, ... Vn) assigned to the selected user configuration (A, B, C), in particular with their respective consumption values, are displayed .
  • a third method step 103 an availability of the electrical energy store 14 for the selected user configuration (A, B, C) is calculated in time units and displayed.
  • an electrical consumer (VI, V2, ...
  • Vn of the selected user configuration (A, B, C) is selected and a consumption value assigned to the selected electrical consumer (VI, V2, ... Vn) is displayed.
  • a fifth method step 105 the consumption value assigned to the selected electrical consumer (VI, V2, ... Vn) is set and stored.
  • the selected electrical consumer (VI, V2, ... Vn) can be assigned the property “necessary” or “optional”.
  • a sixth method step 106 the availability of the electrical energy store 14 for the selected user configuration (A, B, C) is recalculated in time units and displayed.
  • an electrical consumer marked “optional” is switched off when the state of charge of the electrical energy store 14 falls below a limit value.
  • An electrical energy storage device is a rechargeable one
  • Understood energy storage in particular having an electrochemical energy storage cell and / or an energy storage module having at least one electrochemical energy storage cell and / or an energy storage pack having at least one energy storage module.
  • the energy storage cell can be implemented as a lithium-based battery cell, in particular a lithium-ion battery cell. Alternatively, the lithium-based battery cell and a lithium-ion battery cell.
  • Energy storage cell designed as a lithium-polymer battery cell or nickel-metal hydride battery cell or lead-acid battery cell or lithium-air battery cell or lithium-sulfur battery cell.
  • the electrical energy storage device has a nominal voltage of 12 V or 48 V.

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Abstract

The invention relates to a method (100) and to a control device for managing electrical energy of an electrical energy store for electrical consumers, in particular in a vehicle, wherein in a first method step (101) a charging state of the electrical energy store is determined, wherein in a second method step (102) a user configuration of the electrical consumer is selected, and wherein in a third method step (103) an availability of the electrical energy store for the selected user configuration is calculated in time units and displayed.

Description

Beschreibung description
Titel title
Verfahren und Steuerungsvorrichtung zum Verwalten von elektrischer Energie Method and control device for managing electrical energy
Feld der Erfindung Field of invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Steuerungsvorrichtung zum Verwalten von elektrischer Energie. The present invention relates to a method and a control device for managing electrical energy.
Stand der Technik State of the art
Die DE 102016214 171 Al zeigt eine Vorrichtung zur Wechselspannungserzeugung in einem an ein Zugfahrzeug ankoppelbaren Anhänger. DE 102016214 171 A1 shows a device for generating AC voltage in a trailer that can be coupled to a towing vehicle.
Die DE 102017203562 Al zeigt ein Verfahren zum Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs. DE 102017203562 A1 shows a method for charging an energy store of a vehicle.
Die DE 19857916 Al zeigt eine Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung von elektrischen Verbrauchern in einem Fahrzeug. DE 19857916 A1 shows a method and a device for controlling electrical loads in a vehicle.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Der Kern der Erfindung bei dem Verfahren zum Verwalten von elektrischer Energie eines elektrischen Energiespeichers für elektrische Verbraucher, insbesondere in einem Fahrzeug, besteht darin, dass in einem ersten Verfahrensschritt ein Ladezustand des elektrischen Energiespeichers bestimmt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt eine Benutzerkonfiguration der elektrischen Verbraucher ausgewählt wird, wobei in einem dritten Verfahrensschritt eine Verfügbarkeit der elektrischen Energie des elektrischen Energiespeichers für die ausgewählte Benutzerkonfiguration in Zeiteinheiten berechnet und angezeigt wird. The essence of the invention in the method for managing electrical energy of an electrical energy store for electrical consumers, in particular in a vehicle, consists in that in a first method step a state of charge of the electrical energy store is determined, with a user configuration of the electrical consumers in a second method step is selected, with an availability of the electrical in a third method step Energy of the electrical energy storage for the selected user configuration is calculated in time units and displayed.
Hintergrund der Erfindung ist, dass beim Verwalten von elektrischer Energie für eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern, die Abschätzung der Verfügbarkeit von elektrischer Energie für die einzelnen Verbraucher für den Benutzer erleichtert ist. Der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers in Prozent gibt bei einer komplexen Benutzerkonfiguration dem Benutzer noch wenig Information über die zeitliche Verfügbarkeit der elektrischen Energie. The background to the invention is that when managing electrical energy for a large number of electrical consumers, it is easier for the user to estimate the availability of electrical energy for the individual consumers. In the case of a complex user configuration, the charge status of the electrical energy store in percent gives the user little information about the availability of electrical energy over time.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Further advantageous embodiments of the present invention are the subject of the subclaims.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Verfahren zum Verwalten von elektrischer Energie für einen Wohnwagen oder ein Wohnmobil verwendet. Mittels des Verfahrens kann ein Ausflug mit dem Wohnwagen oder Wohnmobil auf die verfügbare elektrische Energie abgestimmt werden. So können zum Beispiel zusätzliche Aufenthalte zum Laden des elektrischen Energiespeichers eingeplant werden. Oder die Auswahl der mitgenommenen elektrischen Verbraucher kann angepasst werden. According to an advantageous embodiment, the method for managing electrical energy is used for a caravan or a mobile home. Using the method, a trip with the caravan or mobile home can be adjusted to the available electrical energy. For example, additional stays for charging the electrical energy storage can be planned. Or the selection of electrical consumers taken along can be adjusted.
Von Vorteil ist es dabei, wenn im zweiten Verfahrensschritt zumindest ein der ausgewählten Benutzerkonfiguration zugeordneter elektrischer Verbraucher, insbesondere mit einem jeweiligen Verbrauchswert, angezeigt wird. Somit sind die elektrischen Verbraucher übersichtlich darstellbar und die Unterschiede zwischen den Benutzerkonfigurationen sind für den Benutzer leicht erfassbar. It is advantageous if, in the second method step, at least one electrical consumer assigned to the selected user configuration, in particular with a respective consumption value, is displayed. This means that the electrical loads can be clearly displayed and the differences between the user configurations can be easily grasped by the user.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn in einem vierten Verfahrensschritt ein elektrischer Verbraucher der ausgewählten Benutzerkonfiguration ausgewählt wird und ein dem ausgewählten elektrischen Verbraucher zugeordneter Verbrauchswert angezeigt wird. Dadurch ist der ausgewählte elektrische Verbraucher im Detail darstellbar. It is also advantageous if, in a fourth method step, an electrical consumer of the selected user configuration is selected and a consumption value assigned to the selected electrical consumer is displayed. This enables the selected electrical consumer to be displayed in detail.
Vorteilhafterweise beruht der Verbrauchswert auf einem Erfahrungswert. Somit ist der auf einem Erfahrungswert beruhende Verbrauchswert als Startwert für das Verfahren verwendbar. Dabei ist es von Vorteil, wenn in einem fünften Verfahrensschritt der dem ausgewählten elektrischen Verbraucher zugeordnete Verbrauchswert eingestellt und gespeichert wird, wobei in einem sechsten Verfahrensschritt erneut die Verfügbarkeit der elektrischen Energie des elektrischen Energiespeichers für die ausgewählte Benutzerkonfiguration in Zeiteinheiten berechnet und angezeigt wird. Durch diese Verfahrensschritte ist eine Simulation von veränderten Verbrauchswerten und der daraus resultierenden Verfügbarkeit der Energie des elektrischen Energiespeichers ermöglicht. Daraus kann der Benutzer abschätzen, ob beispielsweise der Verzicht auf eine Tasse Kaffee sich stärker auf die Verfügbarkeit der elektrischen Energie auswirkt als der Verzicht auf den Haartrockner, und darauf basierend sein Nutzerverhalten anpassen. The consumption value is advantageously based on an empirical value. The consumption value based on an empirical value can thus be used as a starting value for the method. It is advantageous if the consumption value assigned to the selected electrical consumer is set and stored in a fifth process step, with the availability of the electrical energy of the electrical energy store for the selected user configuration being calculated and displayed in time units again in a sixth process step. These process steps enable a simulation of changed consumption values and the resulting availability of the energy of the electrical energy store. From this, the user can estimate whether, for example, not having a cup of coffee has a greater effect on the availability of electrical energy than not using the hair dryer and, based on this, adapt his user behavior.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird dem ausgewählten elektrischen Verbraucher die Eigenschaft notwendig oder optional zugeordnet. Dadurch ist es möglich, bei reduzierter Verfügbarkeit von elektrischer Energie, die Verteilung der elektrischen Energie an die elektrischen Verbraucher gemäß einer Priorisierung des Benutzers vorzunehmen und optionale elektrische Verbraucher abzuschalten oder zu drosseln während notwendige elektrische Verbraucher weiterhin betrieben werden. According to a further advantageous embodiment, the selected electrical consumer is assigned the property necessary or optionally. This makes it possible, with reduced availability of electrical energy, to distribute the electrical energy to the electrical consumers according to a prioritization of the user and to switch off or throttle optional electrical consumers while necessary electrical consumers continue to be operated.
Von Vorteil ist es dabei, wenn in einem siebten Verfahrensschritt ein als optional markierter elektrischer Verbraucher abgeschaltet wird, wenn der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers einen Grenzwert unterschreitet. Somit ist ein Notfallmodus einstellbar, in dem nur die wichtigsten elektrischen Verbraucher betrieben werden, um die zeitliche Verfügbarkeit der elektrischen Energie zu verlängern. It is advantageous if, in a seventh method step, an electrical consumer marked as optional is switched off when the state of charge of the electrical energy store falls below a limit value. An emergency mode can thus be set in which only the most important electrical consumers are operated in order to extend the availability of electrical energy over time.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird in einem weiteren Verfahrensschritt eine Benutzerkonfiguration zurückgesetzt. Von Vorteil ist dabei, dass die Benutzerkonfiguration in einfacher Art und Weise auf Erfahrungswerte und/oder Initialwerte eines Herstellers zurücksetzbar ist. According to a further advantageous embodiment, a user configuration is reset in a further method step. The advantage here is that the user configuration can be reset to empirical values and / or initial values from a manufacturer in a simple manner.
Der Kern der Erfindung bei der Steuerungsvorrichtung besteht darin, dass die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, elektrische Energie mittels eines Verfahrens wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf das Verfahren bezogenen Ansprüche zu verwalten. The essence of the invention in the control device is that the control device is set up to generate electrical energy using a method such as previously described or to manage according to one of the claims related to the method.
Hintergrund der Erfindung ist, dass beim Verwalten von elektrischer Energie für eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern, die Abschätzung der Verfügbarkeit von elektrischer Energie für die einzelnen Verbraucher für den Benutzer erleichtert ist. Der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers in Prozent gibt bei einer komplexen Benutzerkonfiguration dem Benutzer noch wenig Information über die zeitliche Verfügbarkeit der elektrischen Energie. The background to the invention is that when managing electrical energy for a large number of electrical consumers, it is easier for the user to estimate the availability of electrical energy for the individual consumers. In the case of a complex user configuration, the charge status of the electrical energy store in percent gives the user little information about the availability of electrical energy over time.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Steuerungsvorrichtung ein Speichermittel auf, wobei das Speichermittel eingerichtet ist, zumindest eine erste Benutzerkonfiguration und/oder eine zweite Benutzerkonfiguration und/oder eine dritte Benutzerkonfiguration zu speichern. Somit ist die jeweilige Benutzerkonfiguration lokal auf dem Speichermittel der Steuerungsvorrichtung speicherbar. Die Steuerungsvorrichtung ist also eingerichtet, das Verfahren autonom auszuführen. According to an advantageous embodiment, the control device has a storage means, the storage means being set up to store at least a first user configuration and / or a second user configuration and / or a third user configuration. The respective user configuration can thus be stored locally on the storage means of the control device. The control device is thus set up to carry out the method autonomously.
Von Vorteil ist es dabei, wenn die Steuervorrichtung ein Bedienelement und/oder ein Anzeigemittel aufweist. Dadurch ist die Steuervorrichtung kompakt ausführbar. It is advantageous if the control device has an operating element and / or a display means. As a result, the control device can be made compact.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen. The above configurations and developments can be combined with one another as desired, provided that it makes sense. Further possible configurations, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Im folgenden Abschnitt wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, erläutert. Die Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt. In the following section, the invention is illustrated by means of exemplary embodiments from which further inventive features can result, but on which the invention is based is not limited in scope, explained. The exemplary embodiments are shown in the drawings.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 ein Bedienelement 11 eines Systems 10 zur Verwaltung von elektrischer Energie, 1 shows an operating element 11 of a system 10 for managing electrical energy,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Systems 10 zur Verwaltung von elektrischer Energie und 2 shows a schematic representation of the system 10 for managing electrical energy and
Fig. 3 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zur Verwaltung von elektrischer Energie. 3 shows a schematic flow diagram of a method 100 according to the invention for managing electrical energy.
In Fig. 2 ist ein System zur Verwaltung von elektrischer Energie schematisch dargestellt. In Fig. 2, a system for managing electrical energy is shown schematically.
Das System 10 weist auf: einen elektrischer Energiespeicher 14, der ein Steuerungsmittel 15 aufweist, ein Bedienelement 11, eine Steuerungsvorrichtung 12 und eine Mehrzahl von elektrischen Verbrauchern (VI, V2, ... Vn). The system 10 has: an electrical energy store 14, which has a control means 15, an operating element 11, a control device 12 and a plurality of electrical consumers (VI, V2,... Vn).
Die elektrischen Verbraucher (VI, V2, ... Vn) sind elektrisch leitend mit dem elektrischen Energiespeicher 14 verbunden. Die Steuerungsvorrichtung 12 ist signalleitend mit dem Steuerungsmittel 15, dem Bedienelement 11 und den elektrischen Verbrauchern (VI, V2, ... Vn) verbunden. The electrical consumers (VI, V2,... Vn) are connected to the electrical energy store 14 in an electrically conductive manner. The control device 12 is connected in a signal-conducting manner to the control means 15, the operating element 11 and the electrical loads (VI, V2, ... Vn).
Ein elektrischer Verbraucher (VI, V2, ... Vn) ist beispielsweise eine Heizung, eine Klimaanlage, ein Fernseher, ein Radio, ein Haartrockner, ein Mobiltelefon, ein Kühlschrank, ein Fernseher, eine Kaffeemaschine, eine Beleuchtung und/oder ein Laptop. An electrical consumer (VI, V2, ... Vn) is, for example, a heater, an air conditioning system, a television, a radio, a hairdryer, a mobile phone, a refrigerator, a television, a coffee machine, lighting and / or a laptop.
Das Steuerungsmittel 15 des elektrischen Energiespeichers 14 ist mit Sensoren des elektrischen Energiespeichers 14 signalleitend verbunden und eingerichtet, zumindest einen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 14 auszuwerten. Die Steuerungsvorrichtung 12 weist ein Speichermittel 13 auf. Das Speichermittel 13 ist eingerichtet, zumindest eine erste Benutzerkonfiguration A und/oder eine zweite Benutzerkonfiguration B und/oder eine dritte Benutzerkonfiguration C zu speichern. The control means 15 of the electrical energy store 14 is connected in a signal-conducting manner to sensors of the electrical energy store 14 and is set up to evaluate at least one state of charge of the electrical energy store 14. The control device 12 has a storage means 13. The storage means 13 is set up to store at least a first user configuration A and / or a second user configuration B and / or a third user configuration C.
Eine Benutzerkonfiguration (A, B, C) weist dabei einstellbare und/oder hinterlegte und/oder auf Erfahrungswerten beruhende Werte für ein typisches Verbraucherverhalten auf. Die Benutzerkonfigurationen können sich dabei durch die Person beziehungsweise die Personen als Benutzer unterscheiden und/oder durch die Art des Verbraucherverhaltens. A user configuration (A, B, C) has adjustable and / or stored and / or values based on experience for typical consumer behavior. The user configurations can differ in terms of the person or persons as the user and / or through the type of consumer behavior.
Bei der Anwendung des Verfahrens in einem Fahrzeug, insbesondere einem Wohnwagen oder Wohnmobil, wird bei einer größeren Zahl von Benutzern beispielsweise intensiver die Kaffeemaschine benutzt, der Energiebedarf des Kühlschranks bleibt aber gleich. Wenn das Fahrzeug für einen mehrwöchigen Sommerurlaub am Strand genutzt wird, wird die Klimaanlage eingeschaltet und die Heizung selten oder nicht genutzt. Bei einem Wochenendausflug im Winter wird dagegen intensiv die Heizung genutzt und die Beleuchtung ist viele Stunden pro Tag eingeschaltet. When using the method in a vehicle, in particular a caravan or mobile home, the coffee machine is used more intensively for a larger number of users, for example, but the energy requirement of the refrigerator remains the same. If the vehicle is used for a summer vacation on the beach of several weeks, the air conditioning is switched on and the heating is rarely or not used. On a weekend trip in winter, on the other hand, the heating is used intensively and the lighting is switched on for many hours a day.
Das in Fig. 1 dargestellte Bedienelement 11 weist auf: ein Anzeigemittel 1, aufweisend ein Ladezustandsanzeigeelement 2 und ein Verfügbarkeitsanzeigeelement 3, erste Auswahlelemente 4 zur Auswahl eines elektrischen Verbrauchers VI, V2, ... Vn, zweite Auswahlelemente 5 zur Auswahl einer Benutzerkonfiguration (A, B, C) und ein Rückstellelement 6. The operating element 11 shown in Fig. 1 has: a display means 1, having a charge status display element 2 and an availability display element 3, first selection elements 4 for selecting an electrical consumer VI, V2, ... Vn, second selection elements 5 for selecting a user configuration (A , B, C) and a return element 6.
Das Bedienelement 11 weist beispielsweise ein berührungsempfindliches Anzeigemittel 1 auf, in das die Auswahlelemente (4, 5) und/oder das Rückstellelement 6 integriert sind, beispielsweise als Smartphone oder Tablet-PC. Alternativ ist das Anzeigemittel 1 als einfaches Display und die Auswahlelemente (4, 5) und das Rückstellelement 6 sind als Tasten ausgeführt. Das Bedienelement 11 ist als Teil der Steuerungsvorrichtung 12 ausführbar. Mittels der zweiten Auswahlelemente 5 ist eine Benutzerkonfiguration (A, B, C) auswählbar. Durch Anwählen eines jeweiligen Auswahlelementes 5 wird eine erste, zweite oder dritte Benutzerkonfiguration (A, B, C) angezeigt. The operating element 11 has, for example, a touch-sensitive display means 1 in which the selection elements (4, 5) and / or the reset element 6 are integrated, for example as a smartphone or tablet PC. Alternatively, the display means 1 is a simple display and the selection elements (4, 5) and the reset element 6 are designed as buttons. The operating element 11 can be implemented as part of the control device 12. A user configuration (A, B, C) can be selected by means of the second selection element 5. By selecting a respective selection element 5, a first, second or third user configuration (A, B, C) is displayed.
Mittels der ersten Auswahlelemente 4 sind einzelne Verbraucher (VI, V2, ... Vn) der jeweiligen Benutzerkonfiguration (A, B, C) auswählbar und geplante Verbrauchswerte pro Tag einstellbar, dabei können auf Erfahrungswerten beruhende Verbrauchswerte, die in dem Speichermittel 13 gespeichert sind, übernommen oder überschrieben werden. Dabei werden die Verbrauchswerte in für den Benutzer einfach abschätzbaren Einheiten erfasst, zum Beispiel Kaffeetassen pro Tag oder Betriebsstunden der Heizung pro Tag oder Anzahl der Ladevorgänge des Smartphones pro Tag. By means of the first selection elements 4, individual consumers (VI, V2, ... Vn) of the respective user configuration (A, B, C) can be selected and planned consumption values can be set per day; consumption values based on experience and stored in the storage means 13 can be set , accepted or overwritten. The consumption values are recorded in units that can be easily estimated by the user, for example coffee cups per day or operating hours of the heating per day or the number of smartphone charges per day.
Mittels des Rückstellelementes 6 ist eine ausgewählte Benutzerkonfiguration (A, B, C) zurücksetzbar und/oder löschbar. A selected user configuration (A, B, C) can be reset and / or deleted by means of the reset element 6.
Das Ladezustandsanzeigeelement 3 ist eingerichtet, einen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 14 in Prozent anzuzeigen. The charge state display element 3 is set up to display a charge state of the electrical energy store 14 in percent.
Das Verfügbarkeitsanzeigeelement 2 ist eingerichtet, eine verbleibende Energieverfügbarkeit des elektrischen Energiespeichers 14 für eine gewählte Benutzerkonfiguration (A, B, C) in Zeiteinheiten, zum Beispiel in Tagen und/oder Stunden und/oder Minuten, anzuzeigen. Dabei wird die angezeigte verbleibende Energieverfügbarkeit angepasst, wenn eine Benutzerkonfiguration (A, B, C) geändert wird. The availability display element 2 is set up to display a remaining energy availability of the electrical energy store 14 for a selected user configuration (A, B, C) in time units, for example in days and / or hours and / or minutes. The displayed remaining energy availability is adjusted if a user configuration (A, B, C) is changed.
Wenn zum Beispiel ein Benutzer feststellt, dass die verbleibende Energieverfügbarkeit für den geplanten Aufenthalt in seinem Fahrzeug nicht ausreicht und keine Möglichkeit besteht, den elektrischen Energiespeicher ausreichend nachzuladen, kann der Benutzer seine Benutzerkonfiguration ändern, um einen veränderten Energieverbrauch zu simulieren und zu entscheiden, auf welche Verbraucher verzichtet werden kann. If, for example, a user determines that the remaining energy availability is insufficient for the planned stay in his vehicle and there is no possibility of sufficiently recharging the electrical energy storage device, the user can change his user configuration in order to simulate a changed energy consumption and decide on which Consumer can be dispensed with.
Weiterhin ist die Steuerungsvorrichtung 12 eingerichtet, Verbraucher (VI, V2, ... Vn) einzuschalten oder auszuschalten oder sogar ein manuelles Einschalten zu verhindern. Der Benutzer kann die Steuerungsvorrichtung beispielsweise anweisen, die Heizung abends, bevor er zum Fahrzeug zurückkehrt, einzuschalten oder den Fernseher nach 22 Uhr automatisch auszuschalten. Wenn der elektrische Energiespeicher einen niedrigen Ladezustand aufweist, schaltet die Steuerungsvorrichtung 12 alle nicht notwendigen Verbraucher (VI, V2, ... Vn) aus und verhindert gegebenenfalls sogar ein manuelles Einschalten, um beispielsweise einen durchgehenden Betrieb des Kühlschranks oder einen Motorstart eines Antriebsmotors sicherzustellen. Dabei ist die Auswahl der notwendigen Verbraucher (VI, V2, ... Vn) und der nicht notwendigen Verbraucher (VI, V2, ... Vn) in der jeweiligen Benutzerkonfiguration (A, B, C) zumindest teilweise konfigurierbar. Furthermore, the control device 12 is set up to switch consumers (VI, V2,... Vn) on or off or even to prevent manual switching on. For example, the user can instruct the control device to turn on the heater switch it on in the evening before returning to the vehicle or switch the TV off automatically after 10 p.m. When the electrical energy storage device has a low state of charge, the control device 12 switches off all unnecessary consumers (VI, V2, ... Vn) and, if necessary, even prevents manual switching on, for example to ensure continuous operation of the refrigerator or an engine start of a drive motor. The selection of the necessary consumers (VI, V2, ... Vn) and the unnecessary consumers (VI, V2, ... Vn) can be at least partially configured in the respective user configuration (A, B, C).
Das in Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Verfahren 100 zum Verwalten von elektrischer Energie eines elektrischen Energiespeichers 14 weist die folgenden Verfahrensschritte auf: The method 100 according to the invention shown in FIG. 3 for managing electrical energy of an electrical energy store 14 has the following method steps:
In einem ersten Verfahrensschritt 101 wird ein Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 14 bestimmt. In a first method step 101, a state of charge of the electrical energy store 14 is determined.
In einem zweiten Verfahrensschritt 102 wird eine Benutzerkonfiguration (A, B, C) ausgewählt und die der ausgewählten Benutzerkonfiguration (A, B, C) zugeordneten elektrischen Verbraucher (VI, V2, ... Vn), insbesondere mit ihren jeweiligen Verbrauchswerten, werden angezeigt. In a second method step 102, a user configuration (A, B, C) is selected and the electrical loads (VI, V2, ... Vn) assigned to the selected user configuration (A, B, C), in particular with their respective consumption values, are displayed .
In einem dritten Verfahrensschritt 103 wird eine Verfügbarkeit des elektrischen Energiespeichers 14 für die ausgewählte Benutzerkonfiguration (A, B, C) in Zeiteinheiten berechnet und angezeigt. In a third method step 103, an availability of the electrical energy store 14 for the selected user configuration (A, B, C) is calculated in time units and displayed.
In einem vierten Verfahrensschritt 104 wird ein elektrischer Verbraucher (VI, V2, ...In a fourth method step 104, an electrical consumer (VI, V2, ...
Vn) der ausgewählten Benutzerkonfiguration (A, B, C) ausgewählt und ein dem ausgewählten elektrischen Verbraucher (VI, V2, ... Vn) zugeordneter Verbrauchswert wird angezeigt. Vn) of the selected user configuration (A, B, C) is selected and a consumption value assigned to the selected electrical consumer (VI, V2, ... Vn) is displayed.
In einem fünften Verfahrensschritt 105 wird der dem ausgewählten elektrischen Verbraucher (VI, V2, ... Vn) zugeordnete Verbrauchswert eingestellt und gespeichert. Zusätzlich kann dem ausgewählten elektrischen Verbraucher (VI, V2, ... Vn) die Eigenschaft „notwendig“ oder „optional“ zugeordnet werden. In einem sechsten Verfahrensschritt 106 wird die Verfügbarkeit des elektrischen Energiespeichers 14 für die ausgewählte Benutzerkonfiguration (A, B, C) in Zeiteinheiten erneut berechnet und angezeigt. In a fifth method step 105, the consumption value assigned to the selected electrical consumer (VI, V2, ... Vn) is set and stored. In addition, the selected electrical consumer (VI, V2, ... Vn) can be assigned the property “necessary” or “optional”. In a sixth method step 106, the availability of the electrical energy store 14 for the selected user configuration (A, B, C) is recalculated in time units and displayed.
In einem siebten Verfahrensschritt 107 wird ein mit „optional“ markierter elektrischer Verbraucher abgeschaltet, wenn der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 14 einen Grenzwert unterschreitet. Unter einem elektrischen Energiespeicher wird hierbei ein wiederaufladbarerIn a seventh method step 107, an electrical consumer marked “optional” is switched off when the state of charge of the electrical energy store 14 falls below a limit value. An electrical energy storage device is a rechargeable one
Energiespeicher verstanden, insbesondere aufweisend eine elektrochemische Energiespeicherzelle und/oder ein Energiespeichermodul aufweisend zumindest eine elektrochemische Energiespeicherzelle und/oder ein Energiespeicherpack aufweisend zumindest ein Energiespeichermodul. Die Energiespeicherzelle ist als lithiumbasierte Batteriezelle, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezelle, ausführbar. Alternativ ist dieUnderstood energy storage, in particular having an electrochemical energy storage cell and / or an energy storage module having at least one electrochemical energy storage cell and / or an energy storage pack having at least one energy storage module. The energy storage cell can be implemented as a lithium-based battery cell, in particular a lithium-ion battery cell. Alternatively, the
Energiespeicherzelle als Lithium-Polymer-Batteriezelle oder Nickel-Metallhydrid- Batteriezelle oder Blei-Säure-Batteriezelle oder Lithium-Luft-Batteriezelle oder Lithium- Schwefel- Batteriezelle ausgeführt. Der elektrische Energiespeicher weist eine Nennspannung von 12 V oder 48 V auf. Energy storage cell designed as a lithium-polymer battery cell or nickel-metal hydride battery cell or lead-acid battery cell or lithium-air battery cell or lithium-sulfur battery cell. The electrical energy storage device has a nominal voltage of 12 V or 48 V.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren (100) zum Verwalten von elektrischer Energie eines elektrischen Energiespeichers (14) für elektrische Verbraucher (VI, V2, ... Vn), insbesondere in einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt (101) ein Ladezustand des elektrischen Energiespeichers (14) bestimmt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt (102) eine Benutzerkonfiguration (A, B, C) der elektrischen Verbraucher (VI, V2, ... Vn) ausgewählt wird, wobei in einem dritten Verfahrensschritt (103) eine Verfügbarkeit der elektrischen Energie des elektrischen Energiespeichers (14) für die ausgewählte Benutzerkonfiguration (A, B, C) in Zeiteinheiten berechnet und angezeigt wird. 1. A method (100) for managing electrical energy of an electrical energy store (14) for electrical consumers (VI, V2, ... Vn), in particular in a vehicle, characterized in that in a first method step (101) a state of charge of the electrical energy store (14) is determined, wherein in a second method step (102) a user configuration (A, B, C) of the electrical loads (VI, V2, ... Vn) is selected, in a third method step (103) a Availability of the electrical energy of the electrical energy store (14) for the selected user configuration (A, B, C) is calculated in time units and displayed.
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (100) zum Verwalten von elektrischer Energie für einen Wohnwagen oder ein Wohnmobil verwendet wird. 2. The method (100) according to claim 1, characterized in that the method (100) is used to manage electrical energy for a caravan or a mobile home.
3. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Verfahrensschritt (102) zumindest ein der ausgewählten Benutzerkonfiguration (A, B, C) zugeordneter elektrischer Verbraucher (VI, V2, ... Vn), insbesondere mit einem jeweiligen Verbrauchswert, angezeigt wird. 3. The method (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that in the second method step (102) at least one of the selected user configuration (A, B, C) assigned electrical consumers (VI, V2, ... Vn), in particular with a respective consumption value is displayed.
4. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vierten Verfahrensschritt (104) ein elektrischer Verbraucher (VI, V2, ... Vn) der ausgewählten Benutzerkonfiguration (A, B, C) ausgewählt wird und ein dem ausgewählten elektrischen Verbraucher (VI, V2, ... Vn) zugeordneter Verbrauchswert angezeigt wird, insbesondere wobei der Verbrauchswert auf einem Erfahrungswert beruht. 4. The method (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that in a fourth method step (104) an electrical consumer (VI, V2, ... Vn) of the selected user configuration (A, B, C) is selected and a the consumption value assigned to the selected electrical consumer (VI, V2, ... Vn) is displayed, in particular wherein the consumption value is based on an empirical value.
5. Verfahren (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem fünften Verfahrensschritt (105) der dem ausgewählten elektrischen Verbraucher (VI, V2, ... Vn) zugeordnete Verbrauchswert eingestellt und gespeichert wird, wobei in einem sechsten Verfahrensschritt (106) erneut die Verfügbarkeit des elektrischen Energiespeichers (14) für die ausgewählte Benutzerkonfiguration (A, B, C) in Zeiteinheiten berechnet und angezeigt wird. 5. The method (100) according to claim 4, characterized in that in a fifth method step (105) the consumption value assigned to the selected electrical consumer (VI, V2, ... Vn) is set and stored, with a sixth method step (106 ) the availability of the electrical energy store (14) for the selected user configuration (A, B, C) is calculated in time units and displayed.
6. Verfahren (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem ausgewählten elektrischen Verbraucher (VI, V2, ... Vn) die Eigenschaft notwendig oder optional zugeordnet wird. 6. The method (100) according to claim 5, characterized in that the selected electrical consumer (VI, V2, ... Vn) is assigned the property necessary or optional.
7. Verfahren (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem siebten Verfahrensschritt (107) ein als optional markierter elektrischer Verbraucher abgeschaltet wird, wenn der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers (14) einen Grenzwert unterschreitet. 7. The method (100) according to claim 6, characterized in that in a seventh method step (107) an electrical consumer marked as optional is switched off when the state of charge of the electrical energy store (14) falls below a limit value.
8. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Verfahrensschritt eine Benutzerkonfiguration (A, B, C) zurückgesetzt wird. 8. The method (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that a user configuration (A, B, C) is reset in a further method step.
9. Steuerungsvorrichtung (12) zum Verwalten von elektrischer Energie mittels eines Verfahrens (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 9. Control device (12) for managing electrical energy by means of a method (100) according to one of the preceding claims.
10. Steuerungsvorrichtung (12) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (12) ein Speichermittel (13) aufweist, wobei das Speichermittel (13) eingerichtet ist, zumindest eine erste Benutzerkonfiguration (A) und/oder eine zweite Benutzerkonfiguration (B) und/oder eine dritte Benutzerkonfiguration (C) zu speichern. 10. Control device (12) according to claim 8, characterized in that the control device (12) has a storage means (13), wherein the storage means (13) is set up, at least a first user configuration (A) and / or a second user configuration (B ) and / or to save a third user configuration (C).
11. Steuerungsvorrichtung (12) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung ein Bedienelement (11) und/oder ein Anzeigemittel (1) aufweist. 11. Control device (12) according to claim 9 or 10, characterized in that the control device has an operating element (11) and / or a display means (1).
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