DE102012219313A1 - Personalisiertes Lademanagement für ein Fahrzeug - Google Patents

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Venkata Prasad Atluri
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Abstract

Es wird ein konfigurierbares Energiemanagementsystem zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs bereitgestellt. Eine fahrzeuginterne Quelle für regenerative Energie erzeugt elektrische Energie zum Aufladen einer fahrzeuginternen Energiespeichereinrichtung. Die zumindest eine Quelle für regenerative Energie außerhalb des Fahrzeugs liefert elektrische Energie für das Fahrzeug zum Aufladen der fahrzeuginternen Energiespeichereinrichtung. Ein Fahrzeugkommunikationsmodul sendet und empfängt Daten. Ein Integrationsmodul integriert Parameterdaten fahrzeuginterner Energie, Parameterdaten fahrzeuginterner regenerativer Energie, Parameterdaten regenerativer Energie außerhalb des Fahrzeugs, Benutzerparameterdaten und Web-basierte Daten. Eine Benutzerschnittstelleneinrichtung übermittelt Benutzerparameterdaten an das Integrationsmodul. Die Benutzerparameterdaten umfassen eine Priorisierung von Vorzugsparametern zum Aufladen der fahrzeuginternen Energiespeichereinrichtung. Das Integrationsmodul identifiziert eine optimale Energiequelle zum Aufladen des Fahrzeugs auf der Grundlage der Parameterdaten fahrzeuginterner Energie, der Parameterdaten fahrzeuginterner regenerativer Energie, der Parameterdaten regenerativer Energie außerhalb des Fahrzeugs, der Benutzerparameterdaten und der Web-basierten Daten.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine Ausführungsform bezieht sich allgemein auf das Energiemanagement bei Fahrzeugen.
  • Elektrofahrzeuge und Hybridelektrofahrzeuge [Engl.: vehicle] verwenden elektrische gespeicherte elektrische Energie, um ein Fahrzeugbetriebssystem, wie beispielsweise eine Maschine, sowie mehrere elektrische Einrichtungen in dem Fahrzeug mit Leistung zu versorgen. Es können verschiedene Energiequellen verwendet werden, um während Aufladeperioden Leistung zu der Fahrzeugenergiespeichereinrichtung zurückzubringen. Solche Energiequellen können Solarenergie, Heimenergie (z. B. Windenergieanlagen und andere Energieerzeugungseinrichtungen zu Hause) und Elektrizität von einem Stromnetz umfassen. Abgesehen von einer Standardstrategie bei der Steuereinheit des Fahrzeugs ist es die Wahl des Nutzers, welche Energiequelle er auswählt. Die Wahl des Nutzers ist möglicherweise aus ökonomischer Sicht (z. B. teure Entnahme aus einem Netz während Spitzenzeiten) nicht immer die idealste Wahl oder unpraktisch (z. B. Solarenergie, wenn der Lichteinfall nicht ausreicht).
  • Es wäre vorteilhaft, ein Managementsystem zu haben, das darauf hinweisen könnte, welche Alternative angesichts der zeitlichen Beschränkungen und der Umgebungsbedingungen und der Fahrzeugbedingungen die beste Aufladestrategie ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Vorteil einer Ausführungsform ist ein konfigurierbares Energiemanagementaufladesystem für ein Elektrofahrzeug, bei dem das Aufladeverfahren auf der Grundlage von Vorzugsparametern, Fahrzeugbetriebsbedingungen und Umgebungsbedingungen ermittelt wird. Die Vorzugsparameter werden durch einen Benutzer priorisiert und umfassen einen zeitbasierten Index, einen kostenbasierten Index und einen grünen Index. Die Fahrzeugbetriebsbedingungsdaten, Umgebungsbedingungsdaten und die Vorzugsparameterdaten werden erhalten und analysiert, um eine optimale Aufladestrategie zu empfehlen, die den Anforderungen des Benutzers zuträglich ist, während Faktoren, die einen direkten und indirekten Einfluss auf den Aufladeprozess haben, berücksichtigt werden.
  • Eine Ausführungsform zieht ein konfigurierbares Energiemanagementsystem zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs in Betracht. Eine Energiespeichereinrichtung speichert Energie. Eine fahrzeuginterne Quelle für regenerative Energie erzeugt elektrische Energie, um die fahrzeuginterne Energiespeichereinrichtung aufzuladen. Die zumindest eine Quelle für regenerative Energie außerhalb des Fahrzeugs liefert elektrische Energie an das Fahrzeug, um die fahrzeuginterne Energiespeichereinrichtung aufzuladen. Ein Fahrzeugkommunikationsmodul sendet und empfängt Daten. Ein Integrationsmodul integriert Parameterdaten fahrzeuginterner Energie, Parameterdaten fahrzeuginterner regenerativer Energie, Parameterdaten regenerativer Energie außerhalb des Fahrzeugs, Benutzerparameterdaten und Web-basierte Daten. Eine Benutzerschnittstelleneinrichtung steht mit dem Fahrzeugkommunikationsmodul und dem Integrationsmodul in Verbindung. Die Benutzerschnittstelleneinrichtung übermittelt die Benutzerparameterdaten an das Integrationsmodul. Die Benutzerparameterdaten umfassen eine Priorisierung von Vorzugsparametern beim Aufladen der fahrzeuginternen Energiespeichereinrichtung. Die Vorzugsparameter umfassen einen zeitbasierten Index und/oder einen kostenbasierten Index und/oder einen grünen Index. Die Web-basierten Daten werden zur Verwendung durch das Integrationsmodul heruntergeladen. Das Integrationsmodul identifiziert eine optimale Energiequelle zum Aufladen des Fahrzeugs auf der Grundlage der Parameterdaten fahrzeuginterner Energie, der Parameterdaten fahrzeuginterner regenerativer Energie, der Parameterdaten regenerativer Energie außerhalb des Fahrzeugs, der Benutzerparameterdaten und der Web-basierten Daten.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines personalisierten Energiemanagementsystems eines Elektrofahrzeugs.
  • 2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln der Aufladestrategie.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In 1 ist ein personalisiertes Ladeenergiemanagementsystem 10 zum selektiven Steuern der elektrischen Energie, die an verschiedene Komponenten eines Fahrzeugs geliefert wird, gezeigt. Das System 10 umfasst ein Fahrzeugenergieverteilungssystem 11, das eine Quelle 12 für regenerative Energie, wie beispielsweise eine fahrzeugeigene Solarpanelanordnung, umfasst, welche mit einem Solarsteuermodul 14 gekoppelt ist, um elektrische Energie an entweder eine Energiespeichereinrichtung 16 oder eine Vorkonditionierungseinrichtung, wie beispielsweise einen Elektromotor 18 (z. B. HLK-Lüftermotor) zu verteilen. Es ist zu verstehen, dass die Vorkonditionierungseinrichtung nicht auf einen Lüftermotor beschränkt ist, sondern eine beliebige Vortriebssystemkomponente umfassen kann.
  • Die Solarpanelanordnung 12 umfasst eine Anordnung von Panelen, die aus Solarzellen aufgebaut sind. Die Panele sind miteinander verbunden, typischerweise in Reihe, so dass die Spannung additiv ist und ein gewünschter Spannungsausgang erreicht werden kann. Die durch die Solarpanelanordnung 12 aufgenommene Energie regt Elektronen in den Solarzellen an, um Elektrizität zu erzeugen. Die Solarzellen können jedoch in einer Reihen-Parallel-Ausgestaltung gekoppelt sein, um eine erwünschte Modulspannung zu erreichen. Die durch die Solarpanelanordnung 12 erzeugte Elektrizität liegt in Form von Gleichstrom (DC) vor.
  • Das Solarsteuermodul 14 umfasst einen Prozessor 20, einen Gleichspannungswandler 22 und einen Schalter 24. Der Gleichspannungswandler 22 ist zwischen der Solarpanelanordnung 12 und dem Schalter 24 gekoppelt. Der Gleichspannungswandler 22 wandelt entweder eine durch die Solarpanelanordnung 12 erzeugte niedrige Gleichspannung in eine hohe Gleichspannung oder eine durch die Solarpanelanordnung 12 erzeugte hohe Gleichspannung in eine niedrige Gleichspannung um. Zwischen der Solarpanelanordnung 12 und dem Gleichspannungswandler 22 kann eine Strommesseinrichtung 26 gekoppelt sein, um den Stromfluss von der Solarpanelanordnung 12 zu überwachen.
  • Der Schalter 24 koppelt selektiv die Solarpanelanordnung 12 über den Gleichspannungswandler 22 mit entweder der Energiespeichereinrichtung 16 oder dem Motor 18. Das Koppeln der Solarpanelanordnung 12 mit der Energiespeichereinrichtung 16 wird als Aufladefunktion bezeichnet, wohingegen das Koppeln der Solarpanelanordnung 12 mit einer Vorkonditionierungseinrichtung, wie beispielsweise dem Motor 18, als Vorkonditionierungsfunktion bezeichnet wird.
  • Der Vorkonditionierungsmodus umfasst das Aufbringen von Energie auf eine Vorkonditionierungseinrichtung, um eine Temperatur des Fahrgastraums oder eine Komponente des Fahrzeugs vorzukonditionieren (d. h. zu modifizieren). Beispielsweise kann ein Fahrgastraum eines Fahrzeugs vorkonditioniert (z. B. gekühlt) werden, wenn es geparkt ist, indem der Motor 18 verwendet wird, welcher mit elektrischer Energie versorgt wird, die durch die Solarpanelanordnung 12 erzeugt wird, wenn jeweilige Bedingungen vorliegen. Andere Vorkonditionierungseinrichtungen können eine Vorheizeinrichtung wie beispielsweise eine Heizeinrichtung für einen Motorblock oder einen Dreiwegekatalysator umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Die Aufladefunktion umfasst das Aufladen der Energiespeichereinrichtung 16 unter Verwendung von elektrischer Energie, die durch die Solarpanelanordnung 12 erzeugt wird, wenn andere vorbestimmte Bedingungen vorliegen. Wenn das Fahrzeug geparkt ist und Solarenergie durch die Solarpanelanordnung 16 erzeugt wird, kann die Aufladefunktion aktiviert werden.
  • Der Prozessor 20 reguliert die Stellung des Schalters 24 auf der Grundlage mehrerer Bedingungen. Die mehreren Bedingungen umfassen den Fahrzeugstatus (z. B. fahrend oder geparkt), die Solarenergieverfügbarkeit, die Batteriespannung und einen Temperaturunterschied zwischen der Fahrgastzellentemperatur des Fahrzeugs und der Außenumgebungstemperatur, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Der Prozessor 20 überwacht auch die Lastanforderungen verschiedener Fahrzeugkomponenten. Auf der Grundlage der Lastanforderungen kann der Prozessor 20 einen Schalter 28 betätigen, um dem Motor 18 Energie von der Energiespeichereinrichtung 16 zu liefern. Der Prozessor 20 kann auch einen Schalter 30 betätigen, um Energie von der Energiespeichereinrichtung 16 an eine Vorkonditionierungseinheit 31 zu verteilen. Wenn die Lasten bei einem Anforderungsniveau liegen, bei dem weder die Energie von der Solarpanelanordnung 12 noch der Energiespeichereinrichtung 16 einzeln eine ausreichende Menge an Energie zu einer oder mehreren Fahrzeugkomponenten, wie beispielsweise dem Gebläsemotor, liefern kann, können die Energie von der Solarpanelanordnung 12 und der Energiespeichereinrichtung 16 zusammen verwendet werden, um die eine oder die mehreren der Fahrzeugkomponenten mit Energie zu versorgen.
  • Das Fahrzeugenergieverteilungssystem 11 umfasst ferner eine Elektrofahrzeugbatterie-Hochspannungsspeichereinrichtung 32. Die Hochspannungsenergiespeichereinrichtung 32 ist mit einer externen Quelle gekoppelt, um Hochspannungsenergie von einer externen Quelle zu erhalten. Die Hochspannungsspeichereinrichtung 32 ist mit einem Hilfsleistungsmodul 34 gekoppelt, das die von der Hochspannungsspeichereinrichtung 32 empfangene hohe Spannung in eine Niederspannungsenergieversorgung umwandelt. Das Hilfsleistungsmodul (APM von auxiliary power module) 34 ist mit der Energiespeichereinrichtung 16 und der Hochspannungsenergiespeichereinrichtung 32 gekoppelt. Das APM 34 arbeitet wie eine Lichtmaschine bei einem herkömmlichen Fahrzeug. Das APM stellt einen Leistungsfluss zwischen dem Hochspannungs-DC-Bus (HV-DC-Bus von high voltage DC bus) und dem Niederspannungs-DC-Bus (LV-DC-Bus von low voltage DC bus) des Fahrzeugs bereit. Die APM-LV-Schnittstelle ist mit dem LV-DC-Bus des Fahrzeugs zusammen mit einer Niederspannungsbatterie verbunden.
  • Die Hochspannungsenergiespeichereinrichtung 32 empfängt Energie von mehreren Energiequellen, die ein externes Stromnetz 36, eine Heimquelle 38 und die fahrzeuginterne Quelle 12 für regenerative Energie umfassen, jedoch nicht darauf beschränkt sind. Das externe Stromnetz 36 umfasst elektrische Energie, die von einer Energieversorgerquelle, wie beispielsweise einem Energieversorgungsunternehmen, empfangen wird, welcher die Elektrizität erzeugt und sie an Haushalte und Firmen verteilt. Das externe Stromnetz 36 ist über einen AC/DC-Wandler 42 mit der Hochspannungsspeichereinrichtung 32 gekoppelt.
  • Die Heimenergiequelle 38 umfasst alternative regenerative Quellen, die bei einem Heim oder in der Nähe dieses oder an einem anderen Ort, an dem ein Fahrzeug aufgeladen werden kann, erzeugt werden. Die Heimenergiequelle 38 umfasst sich nicht am Fahrzeug befindliche Solarpanele, Windenergieanlagen, gespeicherte Energie, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die von der Heimenergiequelle aufgenommene Energie ist mit einem Heimenergiemanagementsystem 44 gekoppelt, bei dem die Energie zu Haushaltszwecken verwendet oder in einer Haushaltsheimenergiespeichereinrichtung 46 gespeichert wird. Das Heimenergiemanagementsystem 44 kann mit der Fahrzeughochenergiespeichereinrichtung 32 gekoppelt werden, um selektiv Energie von der Heimenergiespeichereinrichtung 46 zu der Fahrzeughochenergiespeichereinrichtung 32 zu übertragen.
  • Die fahrzeuginterne Quelle 12 für regenerative Energie kann eine Solarpanelanordnung, Erdgas und eine andere Quelle für regenerative Energie, integriert als Teil des Fahrzeugs, umfassen. Die fahrzeuginterne Quelle 12 für regenerative Energie ist über einen Gleichstromwandler 48 mit der Hochspannungsspeichereinrichtung 32 gekoppelt, um durch die Solarpanelanordnung 12 aufgenommene Energie für die Hochspannungsspeichereinrichtung 32 bereitzustellen.
  • Die Konfiguration des personalisierten Elektrofahrzeuglademanagements wird durch einen Benutzer des Fahrzeugs über eine Schnittstellenanwendung 50, wie beispielsweise ein Smartphone, identifiziert. Das Smartphone 50 steht mit dem Fahrzeug über ein Fahrzeugkommunikationsmodul 52 in Verbindung. Das Fahrzeugkommunikationsmodul 52 stellt eine Kommunikationsverbindung zum Senden und Empfangen von Nachrichten und Daten zwischen dem Fahrzeug und anderen entfernten Entitäten oder Einrichtungen bereit. Das Fahrzeugkommunikationsmodul 52 steht ferner mit dem Dienstanbieter 54 in Verbindung. Der Dienstanbieter 54 kann ein auf Mitgliedschaft basierender Kommunikationsdienst, wie beispielsweise OnStar®, sein, der derzeit durch Fahrzeughersteller bei Fahrzeugen bereitgestellt wird. Dieser Dienst wird verwendet, um Dienste, wie beispielsweise, jedoch ohne Einschränkung, fahrzeuginterne Sicherheit, Ferndiagnosesysteme und Turn-By-Turn-Navigation über ein drahtloses Kommunikationssystem bereitzustellen. Ferndienste, wie beispielsweise OnStar®, weisen genügend Recheneinrichtungen mit Rechenleistungsvermögen und großem Speichervermögen zum Ausführen von statistischen und analytischen Routinen des Systems 10 auf. Beim Verwenden eines Fernsystems im Vergleich zu einem System auf fahrzeuginterner Basis fallen zusätzliche Hardware und Software weg, die ansonsten in jedem Fahrzeug für ein fahrzeugbasiertes System erforderlich wären. Bei alternativen Ausführungsformen kann der Dienstanbieter 54 jedoch ein fahrzeuginternes Modul sein.
  • Der Dienstanbieter 54 erfasst die Benutzereingaben, überwacht die Fahrzeugenergiespeicherbedingungen, erhält die Fahrzeugenergiespeicherstatusbedingungen und erhält andere Ferndaten, um eine Aufladestrategie zu empfehlen. Der Benutzer verwendet ein Smartphone 50 oder eine ähnliche Einrichtung, um notwendige Informationen bezüglich der Fahrpläne für den Tag einzugeben sowie einzugeben, welche Aufladeprioritäten, hierin nachfolgend als Indizes bezeichnet) für den Benutzer wichtig sind (z. B. kostenbasiertes, zeitbasiertes oder grünes Aufladen). Die Fahrpläne für den Tag können ein bestimmtes Ziel oder eine bestimmte Route umfassen oder können eine typische Fahrt an einem Wochentag oder am Wochenende, die üblicherweise von dem Benutzer gefahren wird, umfassen. Eine weitere Information, die verwendet werden kann, umfasst die Abfahrtzeiten und die Länge der Fahrt. Wie beschrieben, kann der Benutzer die Wichtigkeit jedes Index identifizieren. Die Wichtigkeit jedes Index kann als hoch, mittel oder niedrig klassifiziert werden. Alternativ kann ein beliebiges anderes Bewertungssystem verwendet werden.
  • Der Fahrzeugenergiespeicherstatus wird verwendet, um eine fundierte Entscheidung bezüglich der empfohlenen Ladestrategie zu treffen. Solch eine Information kann ein aktuelles Maß an Energieerzeugung an den verfügbaren Quellen, die verfügbare Ladespannung (z. B. 120 V oder 240 V), den aktuellen Energiespeichereinrichtungsladezustand, den Gesundheitszustand (state of health bzw. Betriebsfähigkeitszustand), die aktuellen Fahrzeuglasten oder die geschätzten Fahrzeuglasten, die auf der Fahrt eingesetzt werden (z. B. Heizung, Klimaanlage, Beleuchtung, momentan verbundene Ladegeräte), umfassen.
  • Cloud-Computing-Daten 56, die sich auf verschiedene Informationen beziehen, die Aufladestrategien beeinflussen, können durch den Dienstanbieter 54 erhalten werden oder können durch ein Smartphone 50 erhalten und an den Dienstanbieter 54 gesendet werden. Die Cloud-Daten 56 können Daten umfassen, die sich auf die Netzelektrizität, eine Fahrzeugkraftstoffinformation, Stationen für elektrisches Laden und Wetterinformationen beziehen, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die Netzelektrizitätsinformation umfasst Elektrizitätsnutzungs- und -verteilungsraten und einen grünen Echtzeitindex. Die Fahrzeugkraftstoffinformation umfasst Preise bezüglich Tankstellen vor Ort einschließlich jener Tankstellen, die der Benutzer häufig besucht. Stationen für elektrisches Laden umfassen den Ort und Preis von Ladestationen auf der Strecke oder in der Nähe. Die Wetterinformationen liefern Details, wie beispielsweise das verfügbare Sonnenlicht in dem Gebiet zum Aufnehmen von Solarenergie von einer Solarpanelanordnung. Die Cloud-Daten 56 können von einer oder mehreren Informationsgewinnungsquellen erhalten werden. Beispiele für Informationsgewinnungsquellen können eine Web-basierte Quelle, eine Wetterstation oder Energieversorgungsunternehmen oder Web-Datendienstanbieter sein.
  • Sobald die notwendige Information erhalten wurde, analysiert der Dienstanbieter 54 alle Daten von den verschiedenen Quellen und liefert er eine priorisierte Empfehlung bezüglich der Ladestrategie. Es können verschiedene Benutzervorlieben verwendet werden. Die folgenden sind einige Beispiele für Benutzervorlieben und die priorisierte Empfehlung, die durch den Dienstanbieter auf der Grundlage von Parameterdaten, die durch den Dienstanbieter erhalten werden, erzeugt wird:
  • Status-Priorität 1: Zeitbasiert (Zeit = hoch, Kosten = mittel, GI = niedrig)
    • – Aufladezeit: 3 h
    • – Aufladekosten: 0,50 $
    • – Aufladen grüner Index: %
  • Status-Priorität 2: Kostenbasiert (Zeit = mittel, Kosten = hoch, GI = mittel)
    • – Aufladezeit: 4 h
    • – Aufladekosten: 0,35 $
    • – Aufladen grüner Index: %
  • Status-Priorität 3: basierend grüner Index (Zeit = niedrig, Kosten = mittel, GI = hoch)
    • – Aufladezeit: 6 h
    • – Aufladekosten: 0,30 $
    • – Aufladen grüner Index: %%%
  • Der Dienstanbieter 54 kann eine fahrzeugspezifische Information für ein Fahrzeug führen, so dass die fahrzeugspezifische Information verwendet werden kann, um die Ladestrategie für das Fahrzeug zu ermitteln. Beispielsweise kann der Dienstanbieter 54 die Fahrgestellnummer (VIN von vehicle identification number) und in Verbindung stehende Daten für dieses Fahrzeug führen. Die in Verbindung stehenden Daten können einen Aufladeverlauf, einen Batterieverlauf, einen Fahrverlauf umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Der Aufladeverlauf kann eine durchschnittliche Aufladezeit, eine durchschnittliche Tageszeit zum Tanken oder typische Tankniveaus umfassen. Der Batterieverlauf kann die aktuelle Ladung der Batterie, den Ladezustand der Batterie, den Gesundheitszustand der Batterie und die Batterietemperatur umfassen. Der Fahrverlauf kann die durchschnittliche Fahrzeit und -dauer und die durchschnittliche Fahrdistanz umfassen. Der Dienstanbieter 54 kann die in Verbindung stehenden Daten als Teil eines typischen Fahrzeugüberwachungsbetriebs führen und aktualisieren. Die Daten können von Datenüberwachungsmodulen in dem Fahrzeug wie beispielsweise dem Antriebsstrangsteuermodul, dem Batteriesteuermodul, dem Fahrzeugüberwachungssteuermodul oder anderen in Verbindung stehenden Modulen erfasst werden.
  • Der Dienstanbieter 54 fungiert als Integrierer, der die Information erfasst und Routinen ausführt, um die Aufladestrategie zu ermitteln, um eine empfohlene Aufladestrategie für den Benutzer auszugeben. Die empfohlene Aufladestrategie kann über die Benutzerschnittstelleneinrichtung 50 oder eine andere Schnittstelle außerhalb oder innerhalb des Fahrzeugs ausgegeben werden.
  • Die folgende Methodologie beschreibt den Prozess zum Managen der personalisierten Auflademanagementstrategie.
  • In Block 60 wird das Programm initiiert. Das Programm startet bei der Aktivierung des Fahrzeugzündschalters oder durch eine Nutzerbetätigung.
  • In Block 61 initiiert der Dienstanbieter einen Algorithmus für effizientes Aufladen, wobei Daten von verschiedenen Quellen erfasst werden. Die Daten werden in den Blöcken 62, 63, 64 und 65 erfasst.
  • In Block 62 wird die fahrzeuglade-/-energiebezogene Information erhalten. Solch eine Information kann das aktuelle Maß an Energieerzeugung, das für Energie von der Solarpanelanordnung des Fahrzeugs oder jeder anderen fahrzeuginternen Quelle für regenerative Energie zur Verfügung steht, umfassen. Eine andere Information kann die Tatsache, ob das Aufladevermögen 120 V oder 240 V beträgt, den Ort des Fahrzeugs in Bezug auf Tankstellen, den Batterieladezustand (Batterie-SOC) und die aktuellen Fahrzeuglasten, die gegenwärtig am Fahrzeug betrieben werden, umfassen. Ferner können die Last- und andere Informationen verwendet werden, um zu ermitteln, ob es das Fahrzeug bis zu einem nächsten Ziel schafft, ohne vor der Abfahrt zu tanken.
  • In Block 63 wird in Bezug auf den Versorgerplan eines Benutzers, der mit dem Versorgungsunternehmen in Verbindung steht, eine Ermittlung durchgeführt. Solch eine Information kann den Typ des Versorgers, die Gebührensätze und Gebührensätze für eine bestimmte Tageszeit und die maximal zulässige Energieflussrate umfassen.
  • In Block 64 übermittelt der Benutzer seine Fahrpläne für den Tag über ein Smartphone, ein Heimenergiemanagementsystem oder eine Website/gibt diese ein [Engl.: communicates enters]. Der Benutzer kann auf einer Wochentagbasis oder einer Wochenendbasis einen typischen Fahrplan eingeben, der üblicherweise gefahren wird, oder kann einen spezifischen Fahrplan eingeben.
  • In Block 65 wählt der Fahrer eine der Indexoptionen aus. Die Indexoptionen umfassen einen zeitbasierten Index, einen kostenbasierten Index, eine Option basierend auf einem grünen Index oder eine Kombination. Die zeitbasierte Option umfasst die Abfahrt basierend auf der Dringlichkeit des Aufladens des Fahrzeugs (z. B. wenn der Benutzer eine Abfahrtzeit plant, die früher als üblicherweise ist). Der kostenbasierte Index basiert darauf, ob der Benutzer die ökonomischsten Kosten zum Aufladen des Fahrzeugs wünscht. Die auf dem grünen Index basierende umfasst den Versorger zum Aufladen mit dem geringsten CO2-Fußabdruck oder dem höchsten grünen Index.
  • In Block 66 wird eine heimenergiebezogene Information für ein Heimenergiemanagementsystem oder über eine Website oder ein anderes Fernbereichskommunikationsnetz bereitgestellt. Die heimenergiebezogene Information umfasst eine Information in Bezug auf ein aktuelles Maß an Energieerzeugung an verfügbaren Ressourcen. Solche Ressourcen umfassen hausbasierte Ressourcen, windbasierte Ressourcen, eine fahrzeugbasierte Ressource oder eine andere auf regenerativer Energie basierende Ressource.
  • In Block 67 wird die Information von den Blöcken 62–66 an den Dienstanbieter oder ähnliches geliefert, um eine Aufladestrategie zu berechnen.
  • In Block 68 wird der Energiebedarf des Fahrzeugs auf der Grundlage der folgenden Daten geschätzt, die die erwartete Fahrdistanz, den SOC der Batterie, Wetterbedingungen, den Verkehr, Fahrpläne, den Fahrstil und Kartendaten umfassen, jedoch nicht darauf beschränkt sind.
  • In Schritt 69 wird die optimale Energiequelle für den Nutzer auf der Grundlage der Benutzervorlieben hinsichtlich Kosten der Energie, der Aufladezeit und des grünen Index ermittelt.
  • In Schritt 70 wird die ermittelte Ladestrategie dem Benutzer zur Genehmigung bereitgestellt.
  • In Schritt 71 wird ermittelt, ob der Nutzer die ermittelte Aufladestrategie akzeptiert. Wenn ermittelt wird, dass der Benutzer die Aufladestrategie akzeptiert hat, wird das Fahrzeug in Schritt 72 zum Aufladen durch die ausgewählte Aufladestrategie programmiert. Wenn der Benutzer die Aufladestrategie nicht akzeptiert, wird zu Schritt 61 zurückgesprungen.
  • Während bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben wurden, werden Fachleute, die diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung wie durch die folgenden Ansprüche definiert erkennen.

Claims (10)

  1. Konfigurierbares Energiemanagementsystem zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs, umfassend: eine Energiespeichereinrichtung zum Speichern von Energie; eine fahrzeuginterne Quelle für regenerative Energie zum Erzeugen von elektrischer Energie zum Aufladen der fahrzeuginternen Energiespeichereinrichtung; zumindest eine Quelle für regenerative Energie außerhalb des Fahrzeugs zum Bereitstellen von elektrischer Energie für das Fahrzeug zum Aufladen der fahrzeuginternen Energiespeichereinrichtung; ein Fahrzeugkommunikationsmodul zum Senden und Empfangen von Daten; ein Integrationsmodul zum Integrieren von Parameterdaten fahrzeuginterner Energie, Parameterdaten fahrzeuginterner regenerativer Energie, Parameterdaten regenerativer Energie außerhalb des Fahrzeugs, Benutzerparameterdaten und Web-basierter Daten; und eine Benutzerschnittstelleneinrichtung zum Kommunizieren mit dem Fahrzeugkommunikationsmodul und dem Integrationsmodul, wobei die Benutzerschnittstelleneinrichtung die Benutzerparameterdaten an das Integrationsmodul übermittelt, wobei die Benutzerparameterdaten eine Priorisierung von Vorzugsparametern zum Aufladen der fahrzeuginternen Energiespeichereinrichtung umfassen, wobei die Vorzugsparameter einen zeitbasierten Index und/oder einen kostenbasierten Index und/oder einen grünen Index umfassen; wobei das Integrationsmodul eine optimale Energiequelle zum Aufladen des Fahrzeugs auf der Grundlage der Parameterdaten fahrzeuginterner Energie, der Parameterdaten fahrzeuginterner regenerativer Energie, der Parameterdaten regenerativer Energie außerhalb des Fahrzeugs, der Benutzerparameterdaten und der Webbasierten Daten identifiziert.
  2. Konfigurierbares Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, wobei das Integrationsmodul ein Ferndienstanbieter ist, der mit dem Fahrzeug über das Fahrzeugkommunikationsmodul in Verbindung steht, wobei der Dienstanbieter Recheneinrichtungen mit einem Rechenleistungsvermögen und einem großen Speichervermögen zum Ausführen statistischer und analytischer Routinen zum Ermitteln der Priorisierung von Vorzugsparametern aufweist.
  3. Konfigurierbares Energiemanagementsystem nach Anspruch 2, wobei der Dienstanbieter eine Datenbank zum Führen von Sätzen von jeweiligen Parameterdaten für jedes überwachte Fahrzeug umfasst.
  4. Konfigurierbares Energiemanagementsystem nach Anspruch 3, wobei der Ferndienstanbieter mehrere Fahrzeugoperationen überwacht, wobei die mehreren Fahrzeugoperationen beim Ermitteln der Priorisierung von Vorzugsparametern verwendet werden.
  5. Konfigurierbares Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, wobei das Schnittstellenmodul ein fahrzeuginterner Prozessor ist, der statistische und analytische Routinen ausführen kann.
  6. Konfigurierbares Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Quelle für regenerative Energie außerhalb des Fahrzeugs eine elektrische Energie von einem Energieversorgerdienstanbieter umfasst.
  7. Konfigurierbares Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Quelle für regenerative Energie außerhalb des Fahrzeugs ein Heimsolarenergie-Erzeugungssystem umfasst.
  8. Konfigurierbares Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Quelle für regenerative Energie außerhalb des Fahrzeugs ein Heimwindenergieanlagen-Erzeugungssystem umfasst.
  9. Konfigurierbares Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, wobei die Parameterdaten fahrzeuginterner Energie eine verfügbare Ladespannung und/oder einen Ladezustand einer Fahrzeugbatterie und/oder aktivierte elektrische Fahrzeuglasten umfassen.
  10. Konfigurierbares Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, wobei die Benutzerparameterdaten ferner eine von einem Benutzer identifizierte geplante Fahrroute umfassen.
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