WO2021104886A1 - Reduzierung von ein- und ausschaltvorgängen in einem elektrischen antriebsstrang - Google Patents

Reduzierung von ein- und ausschaltvorgängen in einem elektrischen antriebsstrang Download PDF

Info

Publication number
WO2021104886A1
WO2021104886A1 PCT/EP2020/081843 EP2020081843W WO2021104886A1 WO 2021104886 A1 WO2021104886 A1 WO 2021104886A1 EP 2020081843 W EP2020081843 W EP 2020081843W WO 2021104886 A1 WO2021104886 A1 WO 2021104886A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
state
switched
parked
voltage
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/081843
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Kauf
Joerg Maier
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to EP20807323.9A priority Critical patent/EP4065406A1/de
Priority to US17/780,415 priority patent/US20230001795A1/en
Priority to CN202080082348.3A priority patent/CN114728594A/zh
Publication of WO2021104886A1 publication Critical patent/WO2021104886A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/14—Preventing excessive discharging
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • G06Q10/083—Shipping
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/30—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks
    • G06Q20/34—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks using cards, e.g. integrated circuit [IC] cards or magnetic cards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/36—Vehicles designed to transport cargo, e.g. trucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/40—DC to AC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/30—Parking brake position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/80—Time limits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/22—Driver interactions by presence detection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/26—Transition between different drive modes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/50—Control modes by future state prediction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • 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 for operating a vehicle which, as an alternative or in addition to an internal combustion engine, has an electric drive train.
  • the voltage converter is usually fed from a high-voltage electrical system that carries several hundred volts of direct current.
  • This high-voltage electrical system is typically disconnected from the DC voltage source when the vehicle is parked. This ensures that there is no danger from the high voltage while the vehicle is unattended. At the same time, it is avoided that, for example, a battery is gradually discharged due to the power loss constantly occurring in the inverter.
  • a battery system is known from DE 102014200 262 A1, the high-voltage battery of which is connected via at least one contactor and can be separated from the high-voltage vehicle electrical system with this contactor.
  • the drive train can drive the vehicle alone or, in the case of a hybrid vehicle, be combined with an internal combustion engine.
  • the electric drive train is fed via a direct voltage source and a converter for converting the direct voltage into a single or multi-phase alternating voltage.
  • the procedure begins by determining that the vehicle is parked.
  • “parked” is to be understood in particular as a state in which the vehicle is secured against rolling away within the meaning of the road traffic regulations, so that the driver can safely leave his driver's seat.
  • the determination that the vehicle is parked can be obtained from any source. For example, the actuation position of a parking brake, the switch position of a switch for the drive train that can be operated by the driver or the presence of an access medium (such as a key) in a receptacle provided for this purpose can be monitored.
  • the relationship between the presence of a key and securing it against rolling away can be enforced, for example, by means of a lock that does not allow the key to be removed until it has been secured against rolling away.
  • At least one predetermined criterion it is checked whether the vehicle is likely to be parked only for a short time or not.
  • the exact criterion can be specific to the respective vehicle. It is only important for the progress of the procedure that a decision is made as to whether the vehicle is likely to be parked only for a short time or not.
  • the vehicle In response to the fact that the vehicle is only likely to be parked for a short time, the vehicle is put into a locked state. It is in this locked state the vehicle is secured against unauthorized use. This means that the vehicle can only be driven by authorized persons on their own initiative.
  • the blocking can take place, for example, by software, for example by preventing the drive from being activated for driving.
  • the blocking can, however, also take place in terms of hardware, for example by blocking the steering, a transmission or a parking brake.
  • the converter continues to be supplied with the direct voltage from the direct voltage source.
  • At least one functional test of the electric drive train provided for shutting down the electric drive train is carried out. After this functional test has been completed, the vehicle is switched to a switched-off state in which the vehicle is secured against unauthorized use and the supply of the converter from the DC voltage source is interrupted.
  • the protection against unauthorized use can in particular be activated before the functional test, for example.
  • capacitor in the converter buffers the DC voltage.
  • this capacitor is charged from the completely empty state to the completely full state via a resistor and completely discharged again when it is shut down.
  • ferry operation the capacitor uses smaller amounts of energy to cover Removed peak demand and then reloaded. While this exchange of smaller amounts of energy is negligible in relation to the service life of the capacitor, the complete discharge and later complete recharge drives the aging of the capacitor.
  • the complete shutdown and subsequent start-up of the electric drive train also costs energy. If the vehicle is only parked for a short time, such a cycle can cost more energy than is saved in the switched-off state, which is reflected in a reduced range due to the limited energy supply that can be carried in the vehicle.
  • Vehicles that are very often only parked for a short time are in particular commercial vehicles for the delivery of goods, letters,
  • Parcel shipments and / or general cargo On a delivery tour in a densely built-up area, often only a few meters are driven before the vehicle is parked again and the driver goes to the nearest house. Model calculations have therefore shown that, for example, the switch for separating the DC voltage source from the high-voltage on-board network, which is designed for 100,000 switching operations, can last for the entire useful life of this car.
  • a delivery vehicle of the aforementioned type would have significantly more switching operations, so that the switch would have to be replaced once or even several times during the service life of the vehicle. By saving unnecessary switching operations, unnecessary downtimes and repair costs can be avoided.
  • the criterion for checking whether the vehicle is likely to be parked only for a short time or not can be freely selected and can in particular also depend on the type and intended use of the vehicle.
  • the criterion can include a comparison of the current position of the vehicle with at least one geographical area that is associated with a short-term or non-short-term parking of the vehicle.
  • the delivery vehicle is For example, the delivery base, where the vehicle is completely filled with consignments, a place where the vehicle is usually parked for a longer period of time.
  • the delivery area in which the shipments are delivered is an area in which the vehicle is very often only parked for a short time in the manner described and then drives a few meters again so that the deliverer does not have to carry heavy parcels further than is absolutely necessary.
  • the predetermined criterion can include, for example, a removal from the vehicle of a mobile electronic device that was carried in the vehicle before the vehicle was parked. This is based on the knowledge that activities outside the vehicle, after which the vehicle will soon be put back into operation after completion, often take place in the immediate vicinity of the vehicle. If, for example, a driver of a hybrid vehicle is filling up with fuel, he has to leave the vehicle, but will be able to continue driving after just a few minutes. Likewise, a delivery driver will only move a few tens to a maximum of a few hundred meters away from his vehicle on his tour and will start up the vehicle again as soon as he has delivered all the shipments for a specific location.
  • the distance can be measured by any means, such as the signal strength on a radio link over which the vehicle communicates with the device.
  • the device can, for example, also determine its position by evaluating the signals received from satellites of a navigation system and / or by evaluating the signals received from WLAN networks and other terrestrial sources and then send them to the vehicle.
  • the mobile electronic device can in particular be, for example, a mobile phone, a tablet computer, a device for accepting card payments, a device for acknowledging the delivery of shipments, and / or a vehicle key. These devices are usually carried when leaving the vehicle for activities outside the vehicle.
  • the device for accepting card payments and the device for acknowledging the delivery of shipments have something special here
  • the advantage of this is that it can be differentiated whether the vehicle is actually being left for the delivery of goods or shipments or for another reason. If the vehicle is left for any other reason, devices that are specifically used for the delivery of goods or shipments are usually not carried.
  • a mobile phone has the particular advantage that it is often already taught in to the hands-free device of the vehicle via Bluetooth or some other short-range radio technology, just as the vehicle key is taught in to the vehicle itself.
  • the mobile phone can communicate with the vehicle over a greater range than the remote control key, whose radio range is only a few meters for security reasons.
  • the driver of the vehicle himself can also make an input as to whether a short-term or non-short-term parking of the vehicle is intended.
  • An automated prognosis as to whether the vehicle is only parked for a short time or not naturally has the advantage that the driver does not have to think about protecting the electric drive train.
  • the specified criterion can alternatively or in combination with this also work on further data sources.
  • sensor data that are recorded in or on the vehicle and / or the current time of day can be compared with an activity planning for the vehicle and / or for the driver.
  • At least one predetermined criterion is advantageously used to check whether the vehicle is likely to be parked only briefly.
  • the vehicle will probably not only be parked for a short time, it is switched to the switched-off state.
  • the criterion checked in the locked state can be identical to the criterion on the basis of which the vehicle was previously placed in the locked state. However, this is not mandatory.
  • the check also in the locked state has the advantage that for activities outside the vehicle that were originally planned as short activities and then take longer than planned, an excessive discharge of the battery can be avoided without the driver having to act on the vehicle from a distance or even have to come back to the vehicle.
  • the vehicle can generally be switched from the locked state to the switched-off state, for example in response to the fact that a predetermined time span has passed since the transition from the ready-to-drive state to the locked state.
  • This avoids unnecessary energy consumption by the converter, such as an inverter, and at the same time ensures that if the vehicle is left unattended for a long time, there is no danger from the high DC voltage.
  • the vehicle can also be switched from the blocked state to the switched-off state, for example in response to the fact that the energy supply of the DC voltage source falls below a predetermined threshold value. In this way, it can be avoided in particular that the remaining range of the vehicle falls below a value that is required for a planned onward journey.
  • the vehicle is put into the ready-to-drive state in response to a driver of the vehicle legitimizing himself to the vehicle.
  • This legitimation can take place in any way, for example with a vehicle key, with another personalized access medium (such as a mobile phone), by biometric recognition of the driver, and / or by entering a password, a PIN or another secret.
  • legitimation criteria can apply for the transition from the locked state to the ready-to-drive state on the one hand and for the transition from the switched-off state to the ready-to-drive state on the other hand.
  • legitimation based on the blocked status can be made easier, since it is carried out very frequently in the course of a working day.
  • the transition from the locked state to the switched-off state can in particular include, for example, • to switch off a switch designed as a mechanical switch or as a contactor for the supply of the converter from the DC voltage source, and / or
  • a contactor does not necessarily have to work electromechanically and / or electromagnetically, but can also use power semiconductors as switching elements, for example.
  • the said switches in particular can only be designed for a limited number of switching cycles, and a complete discharge and subsequent complete charging of the capacitor promotes its aging. Therefore, saving unnecessary cycles extends the life of these components.
  • the method can in particular be implemented entirely or partially by computer.
  • the invention therefore also relates to a computer program with machine-readable instructions which, when they are executed on one or more computers, cause the computer or computers to carry out the method.
  • control devices for vehicles and embedded systems for technical devices which are also able to execute machine-readable instructions, are to be regarded as computers.
  • the invention also relates to a machine-readable data carrier and / or to a download product with the computer program.
  • a download product is a digital product that can be transmitted via a data network, i.e. that can be downloaded by a user of the data network and that can be offered for immediate download in an online shop, for example.
  • a computer can be equipped with the computer program, with the machine-readable data carrier or with the download product. Further measures improving the invention are illustrated in more detail below together with the description of the preferred exemplary embodiments of the invention with reference to figures.
  • FIG. 2 example of an electric drive train 2 for the use of the method 100.
  • FIG. 1 is a schematic flow diagram of an exemplary embodiment of the method 100.
  • a utility vehicle provided for the delivery of goods, letters, parcels and / or piece goods is selected as vehicle 1.
  • step 110 it is determined that this vehicle 1 is parked.
  • step 120 it is now checked on the basis of criterion 10 whether the vehicle is likely to be parked only for a short time. If this is the case (truth value 1), the vehicle is switched from the ready-to-drive state to the locked state in step 130. Otherwise (truth value 0) at least one functional test of the electric drive train 2 provided for the shutdown is carried out in step 140, and in step 150 the vehicle 1 is switched to the switched-off state.
  • the switching to the switch-off state can include switching off a switch 3 a for supplying the converter 4 in the drive train 2 from the direct current source 3.
  • a capacitor 4a in converter 4 which buffers the direct voltage from direct voltage source 3, can be discharged in accordance with block 152.
  • the structure of the drive train 2 is shown in more detail in FIG. In step 180 it can again be checked according to a predefined criterion 11 whether the vehicle 1 is still likely to be parked for a short time. If this is not the case (truth value 0), the vehicle 1 is switched to the switched-off state in step 190.
  • step 200 it can be checked whether a predefined time span has elapsed since the transition from the ready-to-drive state to the locked state.
  • step 210 it can be checked whether the energy supply of the direct voltage source 3 falls below a predetermined threshold value.
  • step 220 it can be checked whether an electrical or electronic fault is detected in the drive train 2. If one of these conditions is met (i.e., the respective truth value is 1), the vehicle 1 is switched from the locked state to the switched-off state in step 230.
  • step 160 starting from the locked state and / or from the switched-off state, a check is made as to whether the driver of vehicle 1 has legitimized himself with respect to vehicle 1. If this is the case (truth value 1), the vehicle 1 is put back into the ready-to-drive state in step 170. In this case, according to block 161, different legitimation criteria can apply, depending on whether the starting state is the blocked state or the switched-off state.
  • the specified criterion can be 10 or 11
  • the mobile electronic device can in particular be a mobile phone, a tablet computer, a device for the Accepting card payments, a device for acknowledging the delivery of shipments and / or a vehicle key.
  • FIG. 2 shows an exemplary electric drive train 2 for a vehicle 1.
  • a DC voltage source 3 for example a battery, feeds via a
  • Switch 3a for example a contactor, a converter 4, which converts the direct voltage into a three-phase alternating voltage in this example with the phases U, V and W and connects it to an electric motor 5.
  • the converter 4 contains a capacitor 4a which buffers the DC voltage.
  • Capacitor 4a prevented is not shown in Figure 2 for the sake of clarity.
  • the basic functional principle does not change if the number of phases is increased further to, for example, six or nine phases.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Verfahren (100) zum Betreiben eines Fahrzeugs (1) mit einem elektrischen Antriebsstrang (2), wobei dieser elektrische Antriebsstrang (2) über eine Gleichspannungsquelle (3) und einen Wandler (4) zur Umwandlung der Gleichspannung in eine ein- oder mehrphasige Wechselspannung gespeist ist, mit den Schritten: - es wird festgestellt (110), dass das Fahrzeug (1) abgestellt ist; - es wird anhand mindestens eines vorgegebenen Kriteriums (10) geprüft (120), ob das Fahrzeug (1) voraussichtlich nur kurzzeitig abgestellt ist; - in Antwort darauf, dass das Fahrzeug (1) voraussichtlich nur kurzzeitig abgestellt ist, wird das Fahrzeug (1) vom fahrbereiten Zustand in einen Sperrzustand versetzt (130), wobei in diesem Sperrzustand das Fahrzeug (1) gegen unbefugte Benutzung gesichert ist, jedoch der Wandler (4) weiterhin mit der Gleichspannung aus der Gleichspannungsquelle (3) versorgt bleibt; - in Antwort darauf, dass das Fahrzeug (1) voraussichtlich nicht nur kurzzeitig abgestellt ist, wird mindestens eine für das Herunterfahren des elektrischen Antriebsstrangs (2) vorgesehene Funktionsprüfung des elektrischen Antriebsstrangs (2) vorgenommen (140), und nach Abschluss dieser Funktionsprüfung wird das Fahrzeug (1) in einen Ausschaltzustand versetzt (150), in dem das Fahrzeug (1) gegen unbefugte Benutzung gesichert und die Versorgung des Wandlers (4) aus der Gleichspannungsquelle (3) unterbrochen ist.

Description

Beschreibung
Titel:
Reduzierung von Ein- und Ausschaltvorgängen in einem elektrischen
Antriebsstrang
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, welches alternativ oder auch zusätzlich zu einer Verbrennungsmaschine einen elektrischen Antriebsstrang aufweist.
Stand der Technik
In einem elektrischen Antriebsstrang eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs werden bevorzugt drei- oder mehrphasige Wechselstrommotoren verwendet, die einen guten Wirkungsgrad haben und im Gegensatz zu Gleichstrommotoren ohne verschleißanfällige Bürsten auskommen. Im Fahrzeug mitführbare elektrische Energiequellen, wie etwa Batterien oder Brennstoffzellen, liefern jedoch in der Regel eine Gleichspannung. Zur Wandlung dieser Gleichspannung in eine drei- oder mehrphasige Wechselspannung kommen Spannungswandler, wie etwa Inverter, zum Einsatz.
Dabei wird der Spannungswandler in der Regel aus einem Hochvolt- Bordnetz gespeist, das mehrere hundert Volt Gleichspannung führt. Dieses Hochvolt- Bordnetz wird typischerweise von der Gleichspannungsquelle getrennt, wenn das Fahrzeug abgestellt ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass keine Gefahr von der hohen Spannung ausgeht, während das Fahrzeug unbeaufsichtigt ist. Zugleich wird vermieden, dass sich beispielsweise eine Batterie durch eine ständig im Inverter anfallende Verlustleistung allmählich entlädt. Aus der DE 102014200 262 Al ist ein Batteriesystem bekannt, dessen Hochvolt- Batterie über mindestens ein Schütz angebunden ist und mit diesem Schütz vom Hochvolt-Bordnetz getrennt werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Im Rahmen der Erfindung wurde ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem elektrischen Antriebsstrang entwickelt. Der Antriebsstrang kann das Fahrzeug alleine antreiben oder auch, bei einem Hybrid- Fahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor kombiniert sein. Der elektrische Antriebsstrang ist über eine Gleichspannungsquelle und einen Wandler zur Umwandlung der Gleichspannung in eine ein- oder mehrphasige Wechselspannung gespeist.
Das Verfahren beginnt mit der Feststellung, dass das Fahrzeug abgestellt ist. Unter „abgestellt“ ist hierbei insbesondere ein Zustand zu verstehen, in dem das Fahrzeug im Sinne der Straßenverkehrsordnung gegen Wegrollen gesichert ist, so dass der Fahrer seinen Fahrerplatz gefahrlos verlassen kann. Die Feststellung, dass das Fahrzeug abgestellt ist, kann aus einer beliebigen Quelle bezogen werden. Beispielsweise kann die Betätigungsstellung einer Parkbremse, die Schaltstellung eines vom Fahrer bedienbaren Schalters für den Antriebsstrang oder auch das Vorhandensein eines Zugangsmediums (etwa Schlüssel) in einer dafür vorgesehenen Aufnahme überwacht werden. Der Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein eines Schlüssels und Sicherung gegen Wegrollen kann beispielsweise über eine Verriegelung erzwungen werden, die ein Abziehen des Schlüssels erst freigibt, wenn die Sicherung gegen Wegrollen vorgenommen wurde.
Anhand mindestens eines vorgegebenen Kriteriums wird geprüft, ob das Fahrzeug voraussichtlich nur kurzzeitig abgestellt ist oder nicht. Hierbei kann das genaue Kriterium für das jeweilige Fahrzeug spezifisch sein. Wichtig für den Fortgang des Verfahrens ist lediglich, dass eine Entscheidung getroffen wird, ob das Fahrzeug voraussichtlich nur kurzzeitig abgestellt ist oder nicht.
In Antwort darauf, dass das Fahrzeug voraussichtlich nur kurzfristig abgestellt ist, wird das Fahrzeug in einen Sperrzustand versetzt. In diesem Sperrzustand ist das Fahrzeug gegen unbefugte Benutzung gesichert. Das bedeutet, dass das Fahrzeug nur von hierzu ermächtigten Personen aus eigenem Antrieb gefahren werden kann. Die Sperrung kann beispielsweise softwaremäßig erfolgen, indem beispielsweise eine Ansteuerung des Antriebs zum Fahren unterbunden wird.
Die Sperrung kann aber auch beispielsweise hardwaremäßig erfolgen, indem etwa die Lenkung, ein Getriebe oder eine Parkbremse blockiert wird. In dem Sperrzustand ist der Wandler weiterhin mit der Gleichspannung aus der Gleichspannungsquelle versorgt.
In Antwort darauf, dass das Fahrzeug voraussichtlich nicht nur kurzzeitig abgestellt ist, wird mindestens eine für das Herunterfahren des elektrischen Antriebsstrangs vorgesehene Funktionsprüfung des elektrischen Antriebsstrangs vorgenommen. Nach Abschluss dieser Funktionsprüfung wird das Fahrzeug in einen Ausschaltzustand versetzt, in dem das Fahrzeug gegen unbefugte Benutzung gesichert und die Versorgung des Wandlers aus der Gleichspannungsquelle unterbrochen ist. Dabei kann die Sicherung gegen unbefugte Benutzung insbesondere beispielsweise schon vor der Funktionsprüfung aktiviert werden.
Es wurde erkannt, dass es die Lebensdauer eines elektrischen Antriebsstrangs beeinträchtigen kann, wenn dieser Antriebsstrang zu oft hoch- und heruntergefahren wird. So sind beispielsweise Schalter, die die Gleichspannungsquelle vom Hochvolt-Bordnetz trennen, nur für eine begrenzte Anzahl von in der Größenordnung 100.000 Schaltzyklen auslegbar, und diese maximale Anzahl steht auch nur zur Verfügung, wenn nicht unter Last geschaltet wird. Jedes Mal, wenn der Schalter in einem Fehlerfall hohe Ströme trennen und hierbei beispielsweise Lichtbögen löschen muss, belastet ihn dies noch wesentlich stärker.
Eine weitere Komponente, die bei häufigem Hoch- und Herunterfahren verschleißen kann, ist der Kondensator im Wandler, der die Gleichspannung puffert. Dieser Kondensator wird beim Hochfahren des Antriebsstrangs über einen Widerstand vom komplett leeren Zustand in den komplett vollen Zustand aufgeladen und beim Herunterfahren wieder komplett entladen. Im Fährbetrieb werden dem Kondensator kleinere Energiemengen zur Abdeckung von Spitzenbedarfen entnommen und anschließend wieder nachgeladen. Während dieser Austausch von kleineren Energiemengen in Bezug auf die Lebensdauer des Kondensators vernachlässigbar ist, treibt das vollständige Entladen und spätere vollständige Aufladen die Alterung des Kondensators voran.
Weiterhin kostet das vollständige Herunterfahren und anschließende Hochfahren des elektrischen Antriebsstrangs auch Energie. Ein solcher Zyklus kann bei einem nur kurzzeitigen Abstellen des Fahrzeugs mehr Energie kosten als im ausgeschalteten Zustand eingespart wird, was sich auf Grund des begrenzten im Fahrzeug mitführbaren Energievorrats in einer verminderten Reichweite niederschlägt.
Fahrzeuge, die sehr häufig nur kurzzeitig abgestellt werden, sind insbesondere Nutzfahrzeuge für die Auslieferung von Waren, Briefsendungen,
Paketsendungen und/oder Stückgut. Auf einer Liefertour in dicht bebautem Gebiet werden häufig nur wenige Meter gefahren, bis das Fahrzeug erneut abgestellt wird und der Fahrer das nächste Haus aufsucht. Modellrechnungen haben daher ergeben, dass beispielsweise der besagte Schalter für die Trennung der Gleichspannungsquelle vom Hochvolt- Bordnetz, der für 100.000 Schaltvorgänge ausgelegt ist, in einem PKW durchaus für die gesamte Nutzungsdauer dieses PKW halten kann. Ein Auslieferungsfahrzeug der besagten Art käme hingegen schon auf deutlich mehr Schaltvorgänge, so dass innerhalb der Nutzungsdauer des Fahrzeugs ein- oder gar mehrmals ein Austausch des Schalters fällig wäre. Indem unnötige Schaltvorgänge eingespart werden, können also unnötige Ausfallzeiten und Reparaturkosten vermieden werden.
Das Kriterium für die Prüfung, ob das Fahrzeug voraussichtlich nur kurzfristig abgestellt ist oder nicht, ist frei wählbar und kann insbesondere auch vom Typ und von der beabsichtigten Nutzung des Fahrzeugs abhängen.
Beispielsweise kann das Kriterium einen Vergleich der aktuellen Position des Fahrzeugs mit mindestens einem geographischen Gebiet, das mit einem kurzfristigen bzw. nicht kurzfristigen Abstellen des Fahrzeugs assoziiert ist, umfassen. In dem genannten Beispiel des Auslieferungsfahrzeugs ist beispielsweise die Zustellbasis, in der das Fahrzeug komplett mit Sendungen befüllt wird, ein Ort, an dem das Fahrzeug in der Regel längerfristig steht. Das Zustellgebiet, in dem die Sendungen ausgetragen werden, ist hingegen ein Gebiet, in dem das Fahrzeug in der beschriebenen Weise sehr häufig nur kurzfristig abgestellt wird und dann wieder wenige Meter fährt, damit der Zusteller beispielsweise schwere Pakete nicht weiter tragen muss als unbedingt notwendig.
Alternativ oder auch in Kombination hierzu kann das vorgegebene Kriterium beispielsweise eine Entfernung eines vor dem Abstellen des Fahrzeugs im Fahrzeug mitgeführten mobilen elektronischen Geräts vom Fahrzeug umfassen. Hierhinter steckt die Erkenntnis, dass Aktivitäten außerhalb des Fahrzeugs, nach deren Abschluss das Fahrzeug bald wieder in Betrieb gesetzt wird, sich häufig in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs abspielen. Wenn beispielsweise ein Fahrer eines Hybrid- Fahrzeugs Kraftstoff tankt, muss er das Fahrzeug zwar verlassen, aber wird bereits nach wenigen Minuten wieder weiterfahren. Ebenso wird ein Auslieferungsfahrer sich auf seiner Tour nur einige zehn bis maximal wenige hundert Meter von seinem Fahrzeug entfernen und das Fahrzeug alsbald wieder in Betrieb nimmt, nachdem er alle Sendungen für einen bestimmten Ort zugestellt hat. Die Entfernung kann mit beliebigen Mitteln gemessen werden, wie beispielsweise über die Signalstärke auf einer Funkstrecke, über die das Fahrzeug mit dem Gerät kommuniziert. Das Gerät kann aber beispielsweise auch seine Position durch Auswertung der von Satelliten eines Navigationssystems empfangenen Signale, und/oder durch Auswertung der von WLAN-Netzen und anderen terrestrischen Quellen empfangenen Signale, bestimmen und dann an das Fahrzeug senden.
Das mobile elektronische Gerät kann insbesondere beispielsweise ein Mobiltelefon, ein Tablet-Computer, ein Gerät für die Entgegennahme von Kartenzahlungen, ein Gerät für die Quittierung der Auslieferung von Sendungen, und/oder ein Fahrzeugschlüssel sein. Diese Geräte werden in der Regel beim Verlassen des Fahrzeugs für Aktivitäten außerhalb des Fahrzeugs mitgeführt.
Das Gerät für die Entgegennahme von Kartenzahlungen und das Gerät für die Quittierung der Auslieferung von Sendungen haben hier noch den besonderen Vorteil, dass sich hiermit unterscheiden lässt, ob das Fahrzeug wirklich für die Auslieferung von Waren oder Sendungen verlassen wird oder aus einem anderen Anlass. Wird das Fahrzeug aus einem anderen Anlass verlassen, werden Geräte, die speziell beim Ausliefern von Waren oder Sendungen verwendet werden, in der Regel nicht mitgeführt.
Ein Mobiltelefon hat den besonderen Vorteil, dass es häufig bereits über Bluetooth oder eine andere Kurzstreckenfunktechnik an der Freisprecheinrichtung des Fahrzeugs angelernt ist, so wie der Fahrzeugschlüssel am Fahrzeug selbst angelernt ist. Das Mobiltelefon kann jedoch über eine größere Reichweite mit dem Fahrzeug kommunizieren als der Funkschlüssel, dessen Funkradius aus Sicherheitsgründen nur wenige Meter beträgt.
Schließlich kann auch der Fahrer des Fahrzeugs selbst eine Eingabe dahingehend tätigen, ob ein kurzfristiges oder nicht kurzfristiges Abstellen des Fahrzeugs beabsichtigt ist. Eine automatisierte Prognose dahingehend, ob das Fahrzeug nur kurzfristig abgestellt ist oder nicht, hat natürlich den Vorteil, dass der Fahrer nicht an die Schonung des elektrischen Antriebsstrangs denken muss.
Das vorgegebene Kriterium kann alternativ oder in Kombination hierzu noch auf weiteren Datenquellen arbeiten. Beispielsweise können Sensordaten, die im oder am Fahrzeug erfasst werden, und/oder die aktuelle Tageszeit mit einer Aktivitätsplanung für das Fahrzeug, und/oder für den Fahrer, abgeglichen werden.
Vorteilhaft wird im Sperrzustand weiterhin anhand mindestens eines vorgegebenen Kriteriums geprüft, ob das Fahrzeug voraussichtlich nur kurz abgestellt ist. In Antwort darauf, dass das das Fahrzeug gemäß dieser Prüfung voraussichtlich nicht nur kurzzeitig abgestellt ist, wird es in den Ausschaltzustand versetzt. Das im Sperrzustand geprüfte Kriterium kann mit dem Kriterium, auf Grund dessen das Fahrzeug zuvor in den Sperrzustand versetzt wurde, identisch sein. Dies ist jedoch nicht zwingend. Die Überprüfung auch im Sperrzustand hat den Vorteil, dass bei Aktivitäten außerhalb des Fahrzeugs, die ursprünglich als kurze Aktivitäten geplant waren und sich dann aber ungeplant länger hinziehen, eine übermäßige Entladung der Batterie vermieden werden kann, ohne dass der Fahrer hierfür aus der Ferne auf das Fahrzeug einwirken oder gar zum Fahrzeug zurückkommen muss.
Unabhängig von dieser Prüfung kann allgemein das Fahrzeug beispielsweise in Antwort darauf, dass seit dem Übergang vom fahrbereiten Zustand in den Sperrzustand eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, vom Sperrzustand in den Ausschaltzustand versetzt werden. Dies vermeidet einen unnötigen Energieverbrauch durch den Wandler, etwa einen Inverter, und stellt zugleich sicher, dass im länger unbeaufsichtigten Zustand des Fahrzeugs keine Gefährdung durch die hohe Gleichspannung entstehen kann.
Das Fahrzeug kann auch beispielsweise in Antwort darauf, dass der Energievorrat der Gleichspannungsquelle einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, vom Sperrzustand in den Ausschaltzustand versetzt werden. Auf diese Weise kann insbesondere vermieden werden, dass die verbleibende Restreichweite des Fahrzeugs unter einen Wert absinkt, der für eine geplante Weiterfahrt benötigt wird.
Vorteilhaft wird das Fahrzeug ausgehend vom Sperrzustand, und/oder vom Ausschaltzustand, in Antwort darauf, dass ein Fahrer des Fahrzeugs sich gegenüber dem Fahrzeug legitimiert, in den fahrbereiten Zustand versetzt. Diese Legitimation kann auf beliebige Weise erfolgen, beispielsweise mit einem Fahrzeugschlüssel, mit einem anderen personalisierten Zugangsmedium (wie etwa einem Mobiltelefon), durch biometrische Erkennung des Fahrers, und/oder durch Eingabe eines Passworts, einer PIN oder eines anderen Geheimnisses. Dabei können insbesondere beispielsweise für den Übergang vom Sperrzustand in den fahrbereiten Zustand einerseits und für den Übergang vom ausgeschalteten Zustand in den fahrbereiten Zustand andererseits unterschiedliche Legitimationskriterien gelten. So kann beispielsweise die Legitimation ausgehend vom Sperrzustand erleichtert sein, da sie im Laufe eines Arbeitstages sehr häufig durchgeführt wird.
Der Übergang vom Sperrzustand in den Ausschaltzustand kann insbesondere beispielsweise beinhalten, • einen als mechanischen Schalter oder als Schütz ausgebildeten Schalter für die Versorgung des Wandlers aus der Gleichspannungsquelle auszuschalten, und/oder
• einen Kondensator im Wandler, der die Gleichspannung aus der Gleichspannungsquelle puffert, zu entladen.
Dabei muss ein Schütz nicht zwangsläufig elektromechanisch und/oder elektromagnetisch arbeiten, sondern kann beispielsweise auch Leistungshalbleiter als Schaltelemente nutzen.
Wie zuvor erläutert, sind gerade die besagten Schalter nur auf eine begrenzte Anzahl von Schaltzyklen auslegbar, und ein vollständiges Entladen und späteres vollständiges Aufladen des Kondensators treibt dessen Alterung voran. Daher verlängert eine Einsparung unnötiger Zyklen die Lebensdauer dieser Komponenten.
Das Verfahren kann insbesondere ganz oder teilweise computerimplementiert sein. Daher bezieht sich die Erfindung auch auf ein Computerprogramm mit maschinenlesbaren Anweisungen, die, wenn sie auf einem oder mehreren Computern ausgeführt werden, den oder die Computer dazu veranlassen, das Verfahren auszuführen. In diesem Sinne sind auch Steuergeräte für Fahrzeuge und Embedded-Systeme für technische Geräte, die ebenfalls in der Lage sind, maschinenlesbare Anweisungen auszuführen, als Computer anzusehen.
Ebenso bezieht sich die Erfindung auch auf einen maschinenlesbaren Datenträger und/oder auf ein Downloadprodukt mit dem Computerprogramm. Ein Downloadprodukt ist ein über ein Datennetzwerk übertragbares, d.h. von einem Benutzer des Datennetzwerks downloadbares, digitales Produkt, das beispielsweise in einem Online-Shop zum sofortigen Download feilgeboten werden kann.
Weiterhin kann ein Computer mit dem Computerprogramm, mit dem maschinenlesbaren Datenträger bzw. mit dem Downloadprodukt ausgerüstet sein. Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
Ausführungsbeispiele
Es zeigt:
Figur 1 Ausführungsbeispiel des Verfahrens 100;
Figur 2 Beispiel eines elektrischen Antriebsstrangs 2 für den Einsatz des Verfahrens 100.
Figur 1 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens 100. In Schritt 105 wird ein für die Auslieferung von Waren, Briefsendungen, Paketsendungen und/oder Stückgut vorgesehenes Nutzfahrzeug als Fahrzeug 1 gewählt. In Schritt 110 wird festgestellt, dass dieses Fahrzeug 1 abgestellt ist.
In Schritt 120 wird nun anhand des Kriteriums 10 geprüft, ob das Fahrzeug voraussichtlich nur kurzzeitig abgestellt ist. Ist dies der Fall (Wahrheitswert 1), wird das Fahrzeug in Schritt 130 vom fahrbereiten Zustand in den Sperrzustand versetzt. Andernfalls (Wahrheitswert 0) wird in Schritt 140 mindestens eine für das Herunterfahren vorgesehene Funktionsprüfung des elektrischen Antriebsstrangs 2 vorgenommen, und in Schritt 150 wird das Fahrzeug 1 in den Ausschaltzustand versetzt.
Das Versetzen in den Ausschaltzustand kann gemäß Block 151 beinhalten, einen Schalter 3a für die Versorgung des Wandlers 4 im Antriebsstrang 2 aus der Gleichstromquelle 3 auszuschalten. Alternativ oder auch in Kombination hierzu kann gemäß Block 152 ein Kondensator 4a im Wandler 4, der die Gleichspannung aus der Gleichspannungsquelle 3 puffert, entladen werden. Der Aufbau des Antriebsstrangs 2 ist in Figur 2 näher dargestellt. In Schritt 180 kann wiederum nach einem vorgegebenen Kriterium 11 geprüft werden, ob das Fahrzeug 1 nach wie vor voraussichtlich kurzzeitig abgestellt ist. Ist dies nicht der Fall (Wahrheitswert 0), wird das Fahrzeug 1 in Schritt 190 in den Ausschaltzustand versetzt.
In Schritt 200 kann geprüft werden, ob seit dem Übergang vom fahrbereiten Zustand in den Sperrzustand eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist. In Schritt 210 kann geprüft werden, ob der Energievorrat der Gleichspannungsquelle 3 einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. In Schritt 220 kann geprüft werden, ob ein elektrischer oder elektronischer Fehler im Antriebsstrang 2 festgestellt wird. Ist eine dieser Bedingungen erfüllt (d.h., ist der jeweilige Wahrheitswert 1), wird das Fahrzeug 1 in Schritt 230 vom Sperrzustand in den Ausschaltzustand versetzt.
In Schritt 160 wird ausgehend vom Sperrzustand, und/oder vom Ausschaltzustand, geprüft, ob der Fahrer des Fahrzeugs 1 sich gegenüber dem Fahrzeug 1 legitimiert hat. Ist dies der Fall (Wahrheitswert 1), wird das Fahrzeug 1 in Schritt 170 wieder in den fahrbereiten Zustand versetzt. Dabei können gemäß Block 161 unterschiedliche Legitimationskriterien gelten, je nachdem, ob vom Sperrzustand oder vom ausgeschalteten Zustand ausgegangen wird.
Gemäß Block 121 bzw. 181 kann das vorgegebene Kriterium 10 bzw. 11
• einen Vergleich der aktuellen Position des Fahrzeugs 1 mit mindestens einem geographischen Gebiet, das mit einem kurzfristigen bzw. nicht kurzfristigen Abstellen des Fahrzeugs 1 assoziiert ist;
• eine Entfernung eines vor dem Abstellen des Fahrzeugs 1 im Fahrzeug 1 mitgeführten mobilen elektronischen Geräts vom Fahrzeug 1; und/oder
• eine Eingabe des Fahrers des Fahrzeugs 1 dahingehend, ob ein kurzfristiges oder nicht kurzfristiges Abstellen des Fahrzeugs 1 beabsichtigt ist; umfassen.
Gemäß Block 121a bzw. 181a kann das mobile elektronische Gerät insbesondere ein Mobiltelefon, ein Tablet-Computer, ein Gerät für die Entgegennahme von Kartenzahlungen, ein Gerät für die Quittierung der Auslieferung von Sendungen, und/oder ein Fahrzeugschlüssel, sein.
Figur 2 zeigt einen beispielhaften elektrischen Antriebsstrang 2 für ein Fahrzeug 1. Eine Gleichspannungsquelle 3, beispielsweise eine Batterie, speist über einen
Schalter 3a, beispielsweise ein Schütz, einen Wandler 4, der die Gleichspannung in eine in diesem Beispiel dreiphasige Wechselspannung mit den Phasen U, V und W umwandelt und an einen Elektromotor 5 durchschaltet. Der Wandler 4 enthält einen Kondensator 4a, der die Gleichspannung puffert. Die Vorladeschaltung mit Widerstand, die ein zu schnelles und steiles Aufladen des
Kondensators 4a verhindert, ist der Übersichtlichkeit halber in Figur 2 nicht eingezeichnet. Das grundlegende Funktionsprinzip ändert sich bei weiterer Erhöhung der Anzahl der Phasen auf beispielsweise sechs oder neun Phasen nicht.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren (100) zum Betreiben eines Fahrzeugs (1) mit einem elektrischen Antriebsstrang (2), wobei dieser elektrische Antriebsstrang (2) über eine Gleichspannungsquelle (3) und einen Wandler (4) zur Umwandlung der Gleichspannung in eine ein- oder mehrphasige Wechselspannung gespeist ist, mit den Schritten:
• es wird festgestellt (110), dass das Fahrzeug (1) abgestellt ist;
• es wird anhand mindestens eines vorgegebenen Kriteriums (10) geprüft (120), ob das Fahrzeug (1) voraussichtlich nur kurzzeitig abgestellt ist;
• in Antwort darauf, dass das Fahrzeug (1) voraussichtlich nur kurzzeitig abgestellt ist, wird das Fahrzeug (1) vom fahrbereiten Zustand in einen Sperrzustand versetzt (130), wobei in diesem Sperrzustand das Fahrzeug (1) gegen unbefugte Benutzung gesichert ist, jedoch der Wandler (4) weiterhin mit der Gleichspannung aus der Gleichspannungsquelle (3) versorgt bleibt;
• in Antwort darauf, dass das Fahrzeug (1) voraussichtlich nicht nur kurzzeitig abgestellt ist, wird mindestens eine für das Herunterfahren des elektrischen Antriebsstrangs (2) vorgesehene Funktionsprüfung des elektrischen Antriebsstrangs (2) vorgenommen (140), und nach Abschluss dieser Funktionsprüfung wird das Fahrzeug (1) in einen Ausschaltzustand versetzt (150), in dem das Fahrzeug (1) gegen unbefugte Benutzung gesichert und die Versorgung des Wandlers (4) aus der Gleichspannungsquelle (3) unterbrochen ist.
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug (1) ausgehend vom Sperrzustand, und/oder vom Ausschaltzustand, in Antwort darauf, dass ein Fahrer des Fahrzeugs (1) sich gegenüber dem Fahrzeug (1) legitimiert (160), in den fahrbereiten Zustand versetzt wird (170).
3. Verfahren (100) nach Anspruch 2, wobei für den Übergang vom Sperrzustand in den fahrbereiten Zustand einerseits und für den Übergang vom ausgeschalteten Zustand in den fahrbereiten Zustand andererseits unterschiedliche Legitimationskriterien gelten (161).
4. Verfahren (100) nach einem der Ansprüchen 1 bis 3, wobei im Sperrzustand weiterhin anhand mindestens eines vorgegebenen Kriteriums (11) geprüft wird (180), ob das Fahrzeug (1) voraussichtlich nur kurzzeitig abgestellt ist, und wobei das Fahrzeug (1) in Antwort darauf, dass es gemäß dieser Prüfung voraussichtlich nicht nur kurzzeitig abgestellt ist, in den Ausschaltzustand versetzt wird (190).
5. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das vorgegebene Kriterium (10, 11)
• einen Vergleich der aktuellen Position des Fahrzeugs (1) mit mindestens einem geographischen Gebiet, das mit einem kurzfristigen bzw. nicht kurzfristigen Abstellen des Fahrzeugs (1) assoziiert ist;
• eine Entfernung eines vor dem Abstellen des Fahrzeugs (1) im Fahrzeug (1) mitgeführten mobilen elektronischen Geräts vom Fahrzeug (1); und/oder
• eine Eingabe des Fahrers des Fahrzeugs (1) dahingehend, ob ein kurzfristiges oder nicht kurzfristiges Abstellen des Fahrzeugs (1) beabsichtigt ist; umfasst (121, 181).
6. Verfahren (100) nach Anspruch 5, wobei ein Mobiltelefon, ein Tablet- Computer, ein Gerät für die Entgegennahme von Kartenzahlungen, ein Gerät für die Quittierung der Auslieferung von Sendungen, und/oder ein Fahrzeugschlüssel, als mobiles elektronisches Gerät gewählt wird (121a, 181a).
7. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Fahrzeug (1) in Antwort darauf, dass
• seit dem Übergang vom fahrbereiten Zustand in den Sperrzustand eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist (200); und/oder • der Energievorrat der Gleichspannungsquelle (3) einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet (210); und/oder
• ein elektrischer oder elektronischer Fehler in dem Antriebsstrang (2) festgestellt wird (220), vom Sperrzustand in den Ausschaltzustand versetzt wird (230).
8. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Übergang vom Sperrzustand in den Ausschaltzustand beinhaltet,
• einen als mechanischen Schalter oder als Schütz ausgebildeten Schalter (3a) für die Versorgung des Wandlers (4) aus der Gleichspannungsquelle (3) auszuschalten (151), und/oder
• einen Kondensator (4a) im Wandler (4), der die Gleichspannung aus der Gleichspannungsquelle (3) puffert, zu entladen (152).
9. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein für die Auslieferung von Waren, Briefsendungen, Paketsendungen und/oder Stückgut vorgesehenes Nutzfahrzeug als Fahrzeug (1) gewählt wird (105).
10. Computerprogramm, enthaltend maschinenlesbare Anweisungen, die, wenn sie auf einem oder mehreren Computern ausgeführt werden, den oder die Computer dazu veranlassen, das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
11. Maschinenlesbarer Datenträger und/oder Downloadprodukt mit dem Computerprogramm nach Anspruch 10.
12. Computer, ausgerüstet mit dem Computerprogramm nach Anspruch 10, und/oder mit dem maschinenlesbaren Datenträger und/oder Downloadprodukt nach Anspruch 11.
PCT/EP2020/081843 2019-11-28 2020-11-12 Reduzierung von ein- und ausschaltvorgängen in einem elektrischen antriebsstrang WO2021104886A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20807323.9A EP4065406A1 (de) 2019-11-28 2020-11-12 Reduzierung von ein- und ausschaltvorgängen in einem elektrischen antriebsstrang
US17/780,415 US20230001795A1 (en) 2019-11-28 2020-11-12 Reducing switching-on and switching-off processes in an electric drivetrain
CN202080082348.3A CN114728594A (zh) 2019-11-28 2020-11-12 减少电驱动系中的接通/关断过程

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019218454.5 2019-11-28
DE102019218454.5A DE102019218454A1 (de) 2019-11-28 2019-11-28 Reduzierung von Ein- und Ausschaltvorgängen in einem elektrischen Antriebsstrang

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021104886A1 true WO2021104886A1 (de) 2021-06-03

Family

ID=73449033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/081843 WO2021104886A1 (de) 2019-11-28 2020-11-12 Reduzierung von ein- und ausschaltvorgängen in einem elektrischen antriebsstrang

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230001795A1 (de)
EP (1) EP4065406A1 (de)
CN (1) CN114728594A (de)
DE (1) DE102019218454A1 (de)
WO (1) WO2021104886A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7053500B2 (en) * 2001-12-10 2006-05-30 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Automotive electric power unit
DE102014200262A1 (de) 2014-01-10 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem mit einer Batterie, die mit mindestens einem ihrer Hochvoltanschlüssen über ein Schütz verbindbar ist, und Verfahren zum Schalten eines solchen Schützes
DE102015104345A1 (de) * 2014-03-31 2015-10-01 Ford Global Technologies, Llc System und verfahren zum schliessen eines schaltschützes bei frühem wecken zur verkürzung der fahrzeugstartzeit
EP3046198A1 (de) * 2015-01-16 2016-07-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Elektrisches energiespeichersystem
GB2551312A (en) * 2016-05-31 2017-12-20 Arrival Ltd Vehicle sleep mode
DE102017203054A1 (de) * 2017-02-24 2018-08-30 Continental Automotive Gmbh Zugangs- und Startsystem und Verfahren zur Zugangs- und Startverifizierung
DE102017206471A1 (de) * 2017-04-13 2018-10-18 Robert Bosch Gmbh Steuervorrichtung und Verfahren zum Betreiben eines mit mindestens einem Speicherkondensator ausgestatteten Energiespeichermoduls eines Fahrzeugs

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015003231A1 (de) * 2015-03-13 2016-09-15 Man Truck & Bus Ag Verfahren zur Spannungsversorgung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs
DE102017200904A1 (de) * 2017-01-20 2018-07-26 Continental Automotive Gmbh Leistungsansteuervorrichtung für eine elektrische Maschine und Verfahren zum Abtrennen einer elektrischen Maschine von einem elektrischen Energiespeicher

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7053500B2 (en) * 2001-12-10 2006-05-30 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Automotive electric power unit
DE102014200262A1 (de) 2014-01-10 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem mit einer Batterie, die mit mindestens einem ihrer Hochvoltanschlüssen über ein Schütz verbindbar ist, und Verfahren zum Schalten eines solchen Schützes
DE102015104345A1 (de) * 2014-03-31 2015-10-01 Ford Global Technologies, Llc System und verfahren zum schliessen eines schaltschützes bei frühem wecken zur verkürzung der fahrzeugstartzeit
EP3046198A1 (de) * 2015-01-16 2016-07-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Elektrisches energiespeichersystem
GB2551312A (en) * 2016-05-31 2017-12-20 Arrival Ltd Vehicle sleep mode
DE102017203054A1 (de) * 2017-02-24 2018-08-30 Continental Automotive Gmbh Zugangs- und Startsystem und Verfahren zur Zugangs- und Startverifizierung
DE102017206471A1 (de) * 2017-04-13 2018-10-18 Robert Bosch Gmbh Steuervorrichtung und Verfahren zum Betreiben eines mit mindestens einem Speicherkondensator ausgestatteten Energiespeichermoduls eines Fahrzeugs

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BÖRCSÖK JOSEF: "Sicherheit/Aktorik", 30 November 2008 (2008-11-30), pages 1 - 9, XP055772928, Retrieved from the Internet <URL:http://www.atp-online.de> [retrieved on 20210205] *

Also Published As

Publication number Publication date
US20230001795A1 (en) 2023-01-05
DE102019218454A1 (de) 2021-06-02
CN114728594A (zh) 2022-07-08
EP4065406A1 (de) 2022-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011011370B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs
CN103568855B (zh) 电动车辆中的低压dc/dc转换器的主动控制系统
DE102004057693B4 (de) Vorrichtung zur schnellen Entladung eines Kondensators
DE102011014166A1 (de) Verfahren zum Starten eines Hybridfahrzeugs
EP2957016B1 (de) Vorrichtung zur fahrtsteuerung eines hybridfahrzeugs
DE102010061618A1 (de) Steuerung für einen Hybrid-Hochspannungs-Isolationsschutz
DE102012201897A1 (de) Elektrofahrzeug und Verfahren zur Steuerung zur aktiven Hilfsbatterieerschöpfung
WO2013041286A2 (de) Ladevorrichtung, insbesondere für kraftfahrzeuge, verfahren und kraftfahrzeug
DE112013007089T5 (de) Ladungssteuerungseinrichtung unter Verwendung einer fahrzeugseitigen Solarzelle
DE102007004172A1 (de) Kraftfahrzeug
DE112015001465T5 (de) Hybridfahrzeug und Verfahren zur Steuerung desselben
DE112009000982T5 (de) Mehrfachbatteriesystem für ein Kraftfahrzeug
US10391956B2 (en) Voltage disconnection of a high-voltage vehicle
DE102013204214A1 (de) Lade- /Entladesystem
DE102015104345A1 (de) System und verfahren zum schliessen eines schaltschützes bei frühem wecken zur verkürzung der fahrzeugstartzeit
DE102016116914A1 (de) System und Verfahren zum Laden elektrifizierter Fahrzeuge
EP2991850A2 (de) Vorrichtung und verfahren zum betreiben einer energiespeicheranordnung eines kraftfahrzeuges
DE102011107229B4 (de) Heizsystem für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit Heizsystem
DE10106240C2 (de) Überwachungsvorrichtung und Überwachungsverfahren
DE102021103639A1 (de) Pilotsteuerungsschaltung zum laden eines fahrzeugs mit einer ladestation
DE102012210916A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines negativen Antriebsmoments einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeuges
WO2021104886A1 (de) Reduzierung von ein- und ausschaltvorgängen in einem elektrischen antriebsstrang
DE102008016739A1 (de) Energiespeichersystem für ein spurgeführtes Fahrzeug
DE102011053853A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeicher
WO2010105869A1 (de) Elektrofahrzeug mit einem batterieladegerät

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20807323

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020807323

Country of ref document: EP

Effective date: 20220628