CN110015145A - 用于控制机动车的蓄能器的预调节的控制装置和控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个方面涉及一种控制装置，用于控制机动车的至少一个能量消耗装置的和由机动车包含的蓄能器的预调节，其中，控制装置设置为，控制能量消耗装置的能量吸收和由机动车包含的充电装置的能量吸收，使得得到能量消耗装置的能量吸收与充电装置的能量吸收之间的差，该差通过蓄能器的能量吸收或蓄能器的能量释放得到补偿，从而蓄能器由于在蓄能器的能量吸收或能量释放时所产生的损耗功率而升温。本发明还涉及一种相应的控制方法。

Description

用于控制机动车的蓄能器的预调节的控制装置和控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的蓄能器的预调节的装置和方法。
背景技术
已知的是，由蓄能器释放的电功率与温度有关。尤其是在温度低的情况下，蓄能器释放的电功率可能非常低，尽管蓄能器的充电状态可能非常高。这尤其在电气化的机动车中是问题。当例如电气化的机动车在外部温度低的情况下在较长时间上不运动时，在使用电气化的机动车时在该停车时间之后蓄能器的仅低的电功率可供使用。
发明内容
本发明的任务是，提供一种至少缓解所描述的问题的控制装置和相应的方法。
本发明的第一方面涉及一种控制装置，用于控制机动车的至少一个能量消耗装置的和由机动车包含的蓄能器的预调节，其中，控制装置设置为，控制能量消耗装置的能量吸收和由机动车包含的充电装置的能量吸收，使得得到能量消耗装置的能量吸收与充电装置的能量吸收之间的差，该差通过蓄能器的能量吸收或蓄能器的能量释放得到补偿，从而蓄能器由于在蓄能器的能量吸收或能量释放时所产生的损耗功率而升温。
预调节尤其可以是在打算使用机动车之前的升温或加热。
控制装置还设置为，控制能量消耗装置的能量吸收和由机动车包含的充电装置的能量吸收，使得得到能量消耗装置的能量吸收与充电装置的能量吸收之间的差。
备选地，充电装置也可以在车辆外部实现，其中，然后例如控制装置借助有线的或无线的控制线路与充电装置连接。
能量消耗装置的能量吸收与充电装置的能量吸收之间的差尤其是通过如下方式得到，即，能量消耗装置的能量吸收超过充电装置的能量吸收。
备选于此地，能量消耗装置的能量吸收与充电装置的能量吸收之间的差尤其是通过如下方式得到，即，能量消耗装置的能量吸收低于充电装置的能量吸收。
尤其是，能量消耗装置的能量吸收和/或充电装置的能量吸收可以为零，从而能量消耗装置的能量吸收与充电装置的能量吸收之间的差的绝对值等于相应另一值的绝对值。
能量消耗装置的能量吸收与充电装置的能量吸收之间的差通过蓄能器的能量吸收或蓄能器的能量释放得到补偿，从而蓄能器由于在蓄能器的能量吸收或能量释放时所产生的损耗功率而升温。
当能量消耗装置的能量吸收超过充电装置的能量吸收时，蓄能器尤其是可以释放能量。
当能量消耗装置的能量吸收低于充电装置的能量吸收时，蓄能器尤其是可以吸收能量。
本发明还基于如下知识：通过受控制地产生损耗功率而使蓄能器升温虽然可以提升蓄能器的性能，但是对于机动车运行尽可能充满的蓄能器然而比相对空的蓄能器更有用。
因此，尤其有利的是，控制装置设置为，在控制能量消耗装置的能量吸收和充电装置的能量吸收时考虑为蓄能器选择目标充电状态。这例如可以实现为，控制能量消耗装置的能量吸收与充电装置的能量吸收的差，使得交替地得到正差和负差。因为蓄能器的充电状态基本上对应于关于蓄能器的能量吸收和能量释放的积分，所述蓄能器的能量吸收和能量释放又补偿能量消耗装置的能量吸收与充电装置的能量吸收的差，因此可以有针对性地操控目标充电状态。
在一种有利的实施方式中，控制装置设置为，能量消耗装置的能量吸收与充电装置的能量吸收之间的差通过蓄能器的能量吸收或蓄能器的能量释放完全地得到补偿。
在一种另外的有利的实施方式中，控制装置设置为，控制能量消耗装置的能量吸收，使得能量消耗装置的能量吸收在充电装置的能量吸收基本上恒定的情况下交替地超过和低于充电装置的能量吸收。
本发明在这里基于如下知识：由于充电装置的技术上的边界条件，该充电装置必要时可能仅以恒定的速率吸收能量。由于能量消耗装置的能量吸收交替地超过和低于充电装置的能量吸收，能量消耗装置必要时可能不以保持相同的质量实现其功能。这例如可能导致对于机动车驾驶员的舒适性限制，当该驾驶员停留在机动车中时。然而当驾驶员未停留在机动车中时，可能出现的舒适性限制是不重要的。例如停车加热装置的运行是这样的实施例，其中，能量消耗装置的功能的保持相同的质量几乎不重要。
在一种另外的有利的实施方式中，控制装置设置为，控制充电装置的能量吸收，使得充电装置的能量吸收在能量消耗装置的能量吸收基本上恒定的情况下交替地超过和低于能量消耗装置的能量吸收。
本发明在这里基于如下知识：通过在能量吸收和能量释放时产生损耗功率使蓄能器升温与恒定地运行能量消耗装置彼此不排斥。
在一种另外的有利的实施方式中，控制装置设置为，控制充电装置的能量吸收和能量消耗装置的能量吸收，使得在充电装置的能量吸收上升时能量消耗装置的能量吸收下降，和/或在充电装置的能量吸收下降时能量消耗装置的能量吸收上升。
本发明在这里基于如下知识：通过充电装置的能量吸收与能量消耗装置的能量吸收的反向过程使要由蓄能器补偿的能量差最大化。这能实现最大可能地产生损耗功率并且因此最大可能地产生加热蓄能器的热量。
在一种另外的有利的实施方式中，能量消耗装置是机动车的加热装置。在此，尤其是内部空间加热装置(例如停车加热装置、空调装置)或外部空间加热装置(例如玻璃加热装置)。备选地，能量消耗装置也可以是空调装置或冷却装置。
在一种另外的有利的实施方式中，控制装置设置为，当机动车与机动车外部的充电装置连接时，控制能量消耗装置的能量吸收和充电装置的能量吸收。
在此，本发明基于如下知识：尤其是通过从外部电源向机动车输送电能的方式，能遵守考虑到蓄能器的充电状态的已经讨论过的边界条件。
在一种另外的有利的实施方式中，控制装置设置为，根据蓄能器的当前温度和蓄能器的运行温度来确定蓄能器升温阶段的持续时间。
根据所计划的出发时间和蓄能器升温阶段的持续时间，控制装置控制能量消耗装置的能量吸收和充电装置的能量吸收，使得蓄能器在所计划的出发时间达到运行温度。
在此，所计划的出发时间尤其可以由机动车的驾驶员预定，例如借助机动车的输入单元或借助与机动车连接的智能设备(例如移动电话、智能手机)预定。
运行温度尤其是可以根据蓄能器的蓄能器单体的特性来选择，使得蓄能器能释放的电功率等于蓄能器的最大的能释放的电功率的预定百分比的阈值。在此，例如可以是80％。
本发明的第二方面涉及一种控制方法，用于控制机动车的至少一个能量消耗装置的和由机动车包含的蓄能器的预调节所述控制方法包括如下步骤：控制能量消耗装置的能量吸收和由机动车包含的充电装置的能量吸收，使得得到能量消耗装置的能量吸收与充电装置的能量吸收之间的差，该差通过蓄能器的能量吸收或蓄能器的能量释放得到补偿，从而蓄能器由于在蓄能器的能量吸收或能量释放时所产生的损耗功率而升温。
在此，控制能量消耗装置的能量吸收和由机动车包含的充电装置的能量吸收，使得得到能量消耗装置的能量吸收与充电装置的能量吸收之间的差，该差通过蓄能器的能量吸收或蓄能器的能量释放得到补偿，从而蓄能器由于在蓄能器的能量吸收或能量释放时所产生的损耗功率而升温。
对于按照本发明第一方面的按照本发明的控制装置的上述实施方式也相应地适用于按照本发明第二方面的按照本发明的方法。按照本发明的方法的在此处和在权利要求书中未明确描述的有利的实施例对应于按照本发明的控制装置的在上面描述的或在权利要求书中描述的有利的实施例。
指出的是，独立权利要求的从属权利要求的附加特征可以在没有独立权利要求的特征的情况下或仅与独立权利要求的一部分数量的特征相组合地形成自身的且独立于独立权利要求全部特征组合的发明，该发明可以成为独立权利要求的技术方案、分案申请或后续申请的技术方案。这同样适用于在说明书中描述的技术教导，所述技术教导可以形成独立于独立权利要求特征的发明。
附图说明
后续根据实施例借助附图来描述本发明。在附图中：
图1示出一种按照本发明的控制装置的实施例，
图2示出一种针对现有技术中的能量变化曲线的实施例，和
图3至图6示出针对按照本发明的能量变化曲线的实施例。
具体实施方式
图1示出一种控制装置SV，用于控制机动车的至少一个能量消耗装置NV(例如停车加热装置)的和由机动车包含的蓄能器B的预调节。
控制装置SV设置为，控制能量消耗装置NV的能量吸收inv和由机动车包含的充电装置LG的能量吸收ils，使得得到能量消耗装置NV的能量吸收inv与充电装置LG的能量吸收ils之间的差。
充电装置LG为了能量吸收ils尤其是可以与车辆外部的充电装置LS、例如充电桩连接。
充电装置LG例如在车辆内部经由中间电路ZK与能量消耗装置NV和蓄能器B连接，其中，充电装置LG释放能量ilg到中间电路ZK上。
能量消耗装置NV的能量吸收inv与充电装置LG的能量吸收ils之间的差通过蓄能器B的能量吸收isl或蓄能器B的能量释放ise得到补偿，从而蓄能器B由于在蓄能器B的能量吸收ils或能量释放ise时所产生的损耗功率而升温。
图2示出一种针对按照现有技术的能量变化曲线的实施例。在此，能量消耗装置NV的能量吸收inv完全由充电装置LG的能量吸收ils满足，从而蓄能器B既不必释放能量也不必吸收能量。因此，也不发生由于损耗功率而使蓄能器B升温。
图3示出一种针对按照本发明的能量变化曲线的实施例。在此，控制装置SV设置为，控制能量消耗装置NV的能量吸收inv，使得能量消耗装置NV的能量吸收inv在充电装置LG的能量吸收ils基本上恒定的情况下交替地超过和低于充电装置LG的能量吸收ils。
能量消耗装置NV的能量吸收inv与充电装置LG的能量吸收ils之间的在此产生的差由蓄能器B补偿。
当能量消耗装置NV的能量吸收inv超过充电装置LG的能量吸收ils时，实现蓄能器B的附加的能量释放ise。当能量消耗装置NV的能量吸收inv低于充电装置LG的能量吸收ils时，实现蓄能器B的能量吸收isl。
图4示出一种针对按照本发明的能量变化曲线的实施例。在此，控制装置SV设置为，控制充电装置LG的能量吸收ils，使得充电装置LG的能量吸收ils在能量消耗装置NV的能量吸收inv基本上恒定的情况下交替地超过和低于能量消耗装置NV的能量吸收inv。
能量消耗装置NV的能量吸收inv与充电装置LG的能量吸收ils之间的在此产生的差由蓄能器B补偿。
当能量消耗装置NV的能量吸收inv超过充电装置LG的能量吸收ils时，实现蓄能器B的附加的能量释放ise。当能量消耗装置NV的能量吸收inv低于到充电装置LG的能量吸收ils时，实现蓄能器B的能量吸收isl。
图5示出一种针对按照本发明的能量变化曲线的实施例。在此，控制装置SV设置为，控制充电装置LG的能量吸收ils和能量消耗装置NV的能量吸收inv，使得在充电装置LG的能量吸收ils上升时能量消耗装置NV的能量吸收inv下降，和/或在充电装置LG的能量吸收ils下降时能量消耗装置NV的能量吸收inv上升。
能量消耗装置NV的能量吸收inv与充电装置LG的能量吸收ils之间的在此产生的差由蓄能器B补偿。
当能量消耗装置NV的能量吸收inv超过充电装置LG的能量吸收ils时，实现蓄能器B的附加的能量释放ise。当能量消耗装置NV的能量吸收inv低于充电装置LG的能量吸收ils时，实现蓄能器B的能量吸收isl。
图6示出一种针对按照本发明的能量变化曲线的实施例。在此，控制装置SV设置为，控制充电装置LG的能量吸收ils和能量消耗装置NV的能量吸收inv，使得根据蓄能器B的当前温度和蓄能器B的运行温度来确定蓄能器升温阶段的持续时间。
根据所计划的出发时间和蓄能器升温阶段的持续时间，控制能量消耗装置NV的能量吸收inv和充电装置LG的能量吸收ils，使得蓄能器B在所计划的出发时间达到运行温度。
在此，在蓄能器升温阶段的第一部分的期间，能量消耗装置NV的能量吸收inv由蓄能器B的能量释放ise供给。这导致蓄能器B的充电状态的下降。
在所计划的出发时间之前及时地提高充电装置LG的能量吸收ils，从而能量消耗装置NV的能量吸收inv由充电装置LG的能量吸收ils供给，并且附加地通过蓄能器B的能量吸收isl提高蓄能器B的充电状态。

Claims (9)

1.一种控制装置(SV)，用于控制机动车的至少一个能量消耗装置(NV)的和由机动车包含的蓄能器(B)的预调节，其中，控制装置(SV)设置为，控制能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)和由机动车包含的充电装置(LG)的能量吸收(ils)，使得得到能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)与充电装置(LG)的能量吸收(ils)之间的差，该差通过蓄能器(B)的能量吸收(isl)或蓄能器(B)的能量释放(ise)得到补偿，从而蓄能器(B)由于在蓄能器(B)的能量吸收(ils)或能量释放(ise)时所产生的损耗功率而升温。
2.按照权利要求1所述的控制装置(SV)，其中，所述控制装置(SV)设置为，能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)与充电装置(LG)的能量吸收(ils)之间的差通过蓄能器(B)的能量吸收(isl)或蓄能器(B)的能量释放(ise)完全地得到补偿。
3.按照权利要求1或2所述的控制装置(SV)，其中，所述控制装置(SV)设置为，控制能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)，使得能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)在充电装置(LG)的能量吸收(ils)基本上恒定的情况下交替地超过和低于充电装置(LG)的能量吸收(ils)。
4.按照权利要求1或2所述的控制装置(SV)，其中，所述控制装置(SV)设置为，控制充电装置(LG)的能量吸收(ils)，使得充电装置(LG)的能量吸收(ils)在能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)基本上恒定的情况下交替地超过和低于能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)。
5.按照权利要求1或2所述的控制装置(SV)，其中，所述控制装置(SV)设置为，控制充电装置(LG)的能量吸收(ils)和能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)，使得：
在充电装置(LG)的能量吸收(ils)上升时，能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)下降，和/或
在充电装置(LG)的能量吸收(ils)下降时，能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)上升。
6.按照上述权利要求之一所述的控制装置(SV)，其中，所述能量消耗装置(NV)是机动车的加热装置、空调装置或冷却装置。
7.按照上述权利要求之一所述的控制装置(SV)，其中，所述控制装置(SV)设置为，当机动车与机动车外部的充电装置(LS)连接时，控制能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)和充电装置(LG)的能量吸收(ils)。
8.按照上述权利要求之一所述的控制装置(SV)，其中，所述控制装置(SV)设置为：
根据蓄能器(B)的当前温度和蓄能器(B)的运行温度来确定蓄能器升温阶段的持续时间，并且
根据所计划的出发时间和蓄能器升温阶段的持续时间，控制能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)和充电装置(LG)的能量吸收(ils)，使得蓄能器(B)在所计划的出发时间达到运行温度。
9.一种控制方法，用于控制机动车的至少一个能量消耗装置(NV)的和由机动车包含的蓄能器(B)的预调节，所述控制方法包括如下步骤：
控制能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)和由机动车包含的充电装置(LG)的能量吸收(ils)，使得得到能量消耗装置(NV)的能量吸收(inv)与充电装置(LG)的能量吸收(ils)之间的差，该差通过蓄能器(B)的能量吸收(isl)或蓄能器(B)的能量释放(ise)得到补偿，从而蓄能器(B)由于在蓄能器(B)的能量吸收(ils)或能量释放(ise)时所产生的损耗功率而升温。
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