DE102018218204A1

DE102018218204A1 - Bestimmen eines mindestladezustandes für ein energiespeichermittel eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018218204A1
Application number: DE102018218204.3A
Authority: DE
Inventors: Lech Birek; James Aggiss; Krzysztof Kobylinski; Prasun Chokshi
Original assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2019-05-16
Also published as: GB2568466B; US20220024347A1; US20190143832A1; GB2568466A; GB201718717D0; US11142089B2; US11884181B2

Abstract

Verfahren zum Bestimmen eines Mindestladezustands für ein Energiespeichermittel (11) eines Fahrzeugs (10), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen (31) einer Routine zur Verwendung der Ladung des Energiespeichermittels (11), Bestimmen (32) eines Benutzerbedarfs für das zukünftige Fahren des Fahrzeugs (10), Vorhersagen (33) einer Verringerung des Ladezustands des Energiespeichermittels (11), das dem Benutzerbedarf in Abhängigkeit von der bestimmten Routine zugeordnet ist, Bestimmen (35) eines Mindestladezustands für das Energiespeichermittel (11), um zu ermöglichen, dass der Benutzerbedarf in Abhängigkeit von der voraussichtlichen Verringerung befriedigt wird, und Bereitstellen (37) einer Ausgabe an den Benutzer, die einen Zeitbedarf zum Erhöhen des Ladezustands des Energiespeichermittels (11) auf einen Wert bei oder über dem Mindestladezustand anzeigt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Bestimmen eines Mindestladezustands für ein Energiespeichermittel eines Fahrzeugs. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, bezieht sie sich auf das Bestimmen eines Mindestladezustands für ein Energiespeichermittel eines Elektrofahrzeugs.
Aspekte der Erfindung beziehen sich auf ein Verfahren, eine Steuerung, ein Fahrzeugsystem, ein Fahrzeug und ein Computerprogramm.
STAND DER TECHNIK
Bekanntermaßen kann ein Fahrzeug (z.B. Elektrofahrzeug) ein Energiespeichermittel (z.B. Traktionsbatterie) umfassen, welches mehrere Stunden benötigt, um aus einem verbrauchten Zustand vollständig aufgeladen zu werden.
Einige Elektrofahrzeuge verfügen über Traktionsbatterien, die im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor eine verhältnismäßig geringe Reichweite aufweisen und nur verhältnismäßig langsam aufgeladen werden können, sodass eine vollständige Aufladung mehrere Stunden dauert. Die Ladeinfrastruktur ist in einigen Gebieten im Vergleich zur Infrastruktur für das Betanken mit Benzin- oder Dieselkraftstoff schwach. Diese Probleme können bei den Nutzern von Elektrofahrzeugen zu Bedenken bezüglich der Reichweite führen, verbunden mit einem starken Anreiz, beispielsweise nur zu Hause oder am Arbeitsplatz aufzuladen, nicht jedoch unterwegs.
Ein Problem mit einem solchen Fahrzeug besteht darin, dass ein Benutzer, der mit unzureichender Ladung zur Erreichung eines Ziels an einem ungünstigen Ort, beispielsweise an einer Tankstelle, gestrandet ist, möglicherweise nicht weiß, wie lange er sein Fahrzeug aufladen muss, um eine ausreichende Ladung zu erhalten. Daher wartet er unter Umständen länger als unbedingt erforderlich, während sein Fahrzeug vollständig aufgeladen wird.
Ziel einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es daher, Probleme im Zusammenhang mit dem Stand der Technik zu überwinden oder zumindest teilweise abzumildern.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Einem Aspekt der vorliegenden Erfindung entsprechend ist ein Verfahren zum Bestimmen eines Mindestladezustands für ein Energiespeichermittel eines Fahrzeugs vorgesehen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen einer Laderoutine des Energiespeichermittels, Bestimmen eines Benutzerbedarfs für das zukünftige Fahren des Fahrzeugs, Vorhersagen einer Verringerung des Ladezustands des dem Benutzerbedarf zugeordneten Energiespeichermittels in Abhängigkeit von der bestimmten Routine, Bestimmen eines Mindestladezustands des Energiespeichermittels, um die Befriedigung des Benutzerbedarfs in Abhängigkeit von der voraussichtlichen Verringerung zu ermöglichen, und Bereitstellen einer Ausgabe an den Benutzer, die einen Zeitbedarf zum Erhöhen des Ladezustands des Energiespeichermittels auf einen Wert bei oder über dem Mindestladezustand anzeigt.
Dies bietet den Vorteil, dass Reichweitenbedenken reduziert werden, da das Verfahren den personalisierten Routine-Energiebedarf des Benutzers „erlernt“, um den Benutzer darüber zu informieren, wie lange das Fahrzeug mindestens aufgeladen werden muss, um den Fahrbedarf des Benutzers zu befriedigen.
In einigen Beispielen wird mit Benutzerbedarf eine Zeitspanne und/oder Strecke für die zukünftige Fahrt des Fahrzeugs definiert, für die sich das Energiespeichermittel nicht in einem ladungsarmen Zustand befinden darf. In einigen Beispielen wird/werden mit Benutzerbedarf ein oder mehrere der Folgenden definiert: ein Ort (z.B. Ziel), eine Entfernung und ein Zeitraum. In einigen Beispielen umfasst das Verfahren das Bestimmen einer Ladegeschwindigkeit, die einem Ladegerät für das Energiespeichermittel zugeordnet ist, und das Bestimmen des Zeitbedarfs in Abhängigkeit von der bestimmten Ladegeschwindigkeit.
Dies bietet den Vorteil einer höheren Genauigkeit bei der Ermittlung des Energiebedarfs des Benutzers.
In einigen Beispielen ist der Zeitbedarf indikativ für einen Zeitpunkt oder einen Zeitbedarf, bis der Ladezustand des Energiespeichermittels den Wert voraussichtlich erreicht. In einigen Beispielen ist der Zeitbedarf ein Indikator dafür, wann der Ladezustand des Energiespeichermittels voraussichtlich von unterhalb des Wertes auf den dem Wert entsprechenden Zustand übergeht. In einigen Beispielen umfasst das Verfahren das Aufladen des Energiespeichermittels auf den Wert, abhängig vom Empfangen einer Benutzerbestätigungseingabe.
Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer mit personalisierten Informationen versorgt wird, die eine Mindestladezeit für das Fahrzeug anzeigen.
In einigen Beispielen umfasst das Verfahren das Bestimmen eines zweiten Benutzerbedarfs für das zukünftige Fahren des Fahrzeugs, sowie für den zweiten Benutzerbedarf: das Vorhersagen einer Verringerung des Ladezustands des Energiespeichermittels, das dem zweiten Benutzerbedarf in Abhängigkeit von der bestimmten Routine zugeordnet ist, das Bestimmen eines zweiten Mindestladezustands für das Energiespeichermittel, um zu ermöglichen, dass der zweite Benutzerbedarf in Abhängigkeit von der voraussichtlichen Verringerung befriedigt wird, und Bereitstellen einer zweiten Ausgabe an den Benutzer, die eine Zeit anzeigt, welche benötigt wird, um den Ladezustand des Energiespeichermittels auf einen Wert bei oder über dem zweiten Mindestladezustand zu erhöhen, wobei die Ausgabe und die zweite Ausgabe zusammen bereitgestellt werden und jeweils vom Benutzer wählbar sind, wodurch das Aufladen des Energiespeichermittels auf den entsprechenden Wert ermöglicht wird, wenn sie ausgewählt werden. In einigen Beispielen umfasst das Verfahren das Bereitstellen einer Ausgabe des erforderlichen Ladezustands, die den Benutzer auffordert, einen Wert eines erforderlichen Ladezustands des Energiespeichermittels einzugeben, wobei die Ausgabe des erforderlichen Ladezustands und die Ausgabe gemeinsam bereitgestellt werden und jeweils vom Benutzer wählbar sind, wodurch das Ausführen des Aufladens des Energiespeichermittels auf den entsprechenden Wert bei Auswahl ermöglicht wird.
Es versteht sich, dass eine Fahrzeug-Traktionsbatterie oder ein anderes Energiespeichermittel durch elektrische Kopplung an eine Ladestation geladen oder erneut geladen werden können. Dies kann entweder dadurch erreicht werden, dass das Fahrzeug, in das die Batterie eingebaut ist, oder die Batterie selbst mit einem geeigneten elektrischen Kabel an die Ladestation angeschlossen wird, oder durch eine elektrische Kopplung über eine induktive Ladeschaltung, wie sie beide in der Technik bekannt sind.
Dies bietet den Vorteil, dass dem Benutzer personalisierte Vorladeoptionen angeboten werden, die es ihm ermöglichen, eine Ladeoption und damit eine Ladezeit zu wählen, die den Absichten des Benutzers am besten entspricht.
In einigen Beispielen wird die Ausgabe geliefert, während das Fahrzeug eingesteckt oder anderweitig mit einer Ladestation gekoppelt ist. In einigen Beispielen wird die Ausgabe in Abhängigkeit von der Erkennung geliefert, dass das Fahrzeugs an eine Ladestation angeschlossen oder anderweitig mit ihr gekoppelt ist. In einigen Beispielen wird die Ausgabe als Reaktion auf eine Bestimmung geliefert, dass die von einem aktuellen Ladezustand des Energiespeichermittels abgezogene voraussichtliche Verringerung anzeigt, dass sich das Energiespeichermittel in einem ladungsarmen Zustand befinden würde.
Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer aufgefordert wird, sein Fahrzeug gegebenenfalls aufzuladen. Darüber hinaus vermeidet ein Benutzer, der sich auf diese Aufforderung verlässt, ein unnötiges Aufladen des Akkus, was Kosten und Zeit spart und die Lebensdauer des Akkus verlängert.
In einigen Beispielen umfasst die Ausgabe eine Meldung nach dem Aufladen, in der angezeigt wird, dass der Ladezustand des Energiespeichermittels den Wert erreicht hat. In einigen Beispielen umfasst die Ausgabe eine Meldung nach dem Aufladen, die anzeigt, dass der Ladezustand des Energiespeichermittels von unterhalb des Wertes in den dem Wert entsprechenden Zustand übergegangen ist.
Dies hat den Vorteil, dass unnötige Wartezeiten des Benutzers vermieden werden.
In einigen Beispielen wird die Routine durch in einem zyklischen, kalenderbasierten Zeitintervall aufgezeichnete Messungen des Ladezustands des erfassten Energiespeichermittels bestimmt.
Dies hat den Vorteil einer höheren Genauigkeit bei der Ermittlung des Energiebedarfs des Benutzers, da der Benutzer des Fahrzeugs meist einer zyklischen, kalenderbasierten Fahrroutine folgt, z.B. ähnlichen Pendelmustern von Woche zu Woche.
Einem weiteren Aspekt der Erfindung entsprechend ist ein Verfahren zum Bestimmen einer Mindestladung für ein elektrisches oder hybrides Elektrofahrzeug vorgesehen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen einer Routine der elektrischen Entladung zum Antreiben des Fahrzeugs unter elektrischer Energie, Bestimmen eines Ziels für das Fahrzeug, Vorhersagen der voraussichtlichen elektrischen Entladung zum Antreiben des Fahrzeugs unter elektrischer Energie zum Erreichen des Ziels von einem aktuellen Standort des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Routine, und, wenn das Fahrzeug nicht genügend Ladung hat, um das Ziel zu erreichen, Veranlassen zumindest teilweise einer Ausgabe an den Benutzer, abhängig von einer Mindestladung, damit das Fahrzeug mit genügend Ladung versorgt werden kann, um das Ziel unter der Annahme der vorhergesagten voraussichtlichen elektrischen Entladung zu erreichen.
Einem weiteren Aspekt der Erfindung entsprechend ist ein Verfahren zum Bestimmen eines Mindestladezustands für ein Energiespeichermittel eines Fahrzeugs vorgesehen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen einer Laderoutine des Energiespeichermittels, Bestimmen eines Benutzerbedarfs für zukünftiges Fahren des Fahrzeugs, Vorhersagen einer Verringerung des Ladezustands des dem Benutzerbedürfnis zugeordneten Energiespeichermittels in Abhängigkeit von der bestimmten Routine, und Bestimmen eines Mindestladezustands für das Energiespeichermittel, um zu ermöglichen, dass der Benutzerbedarf in Abhängigkeit von der voraussichtlichen Verringerung befriedigt wird.
Einem weiteren Aspekt der Erfindung entsprechend ist eine Steuerung vorgesehen, die Mittel zur Durchführung eines oder mehrerer der in dieser Schrift beschriebenen Verfahren umfasst. Die Mittel können Folgende umfassen: mindestens einen elektronischen Prozessor und mindestens eine elektronische Speichervorrichtung, die elektrisch mit dem elektronischen Prozessor gekoppelt ist und in der Anweisungen gespeichert werden, wobei die mindestens eine elektronische Speichervorrichtung und die Anweisungen ausgebildet sind, um mit dem mindestens einen elektronischen Prozessor ein Fahrzeugsystem zu veranlassen, mindestens eines oder mehrere der in dieser Schrift beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Einem Aspekt der Erfindung entsprechend ist eine Steuerung zum Bestimmen eines Ladebedarfs für ein Energiespeichermittel eines Fahrzeugs vorgesehen, wobei die Steuerung Folgendes umfasst:

Eingabemittel zum Empfangen von Daten, die eine Nutzung der Ladung des Energiespeichermittels anzeigen,
Verarbeitungsmittel, die ausgebildet sind zum:
- Bestimmen einer Routine für die Verwendung der Ladung des Energiespeichermittels,
- Bestimmen eines Benutzerbedarfs für das zukünftige Fahren des Fahrzeugs, Vorhersagen einer Verringerung des Ladezustands der mit dem Benutzerbedarf verbundenen Energiespeichermittel in Abhängigkeit von der bestimmten Routine,
- Bestimmen eines Mindestladezustands des Energiespeichermittels, damit der Benutzerbedarf in Abhängigkeit von der voraussichtlichen Verringerung befriedigt werden kann, und
Ausgabemittel zum Bereitstellen einer Ausgabe an den Benutzer, die einen Zeitbedarf zum Erhöhen des Ladezustands des Energiespeichermittels auf einen Wert bei oder über dem bestimmten Mindestladezustand anzeigt. Die Eingabemittel können eine Eingabevorrichtung umfassen. Die Verarbeitungsmittel können mindestens einen elektronischen Prozessor umfassen. Die Ausgabemittel können eine Ausgabevorrichtung umfassen.

Einem weiteren Aspekt der Erfindung entsprechend ist ein Fahrzeugsystem vorgesehen, das die einem beliebigen vorhergehenden Aspekt der Erfindung entsprechende Steuerung und mindestens eine Ausgabevorrichtung umfasst, wobei die Ausgabevorrichtung ausgebildet ist, um die gelieferte Ausgabe zu empfangen und die Ausgabe einem Benutzer anzuzeigen.
Einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung entsprechend ist ein Fahrzeug vorgesehen, das die Steuerung oder das Fahrzeugsystem gemäß einem vorhergehenden Aspekt der Erfindung umfasst.
Einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung entsprechend ist ein Computerprogramm vorgesehen, das beim Ausführen auf mindestens einem elektronischen Prozessor bewirkt, dass eine einem vorhergehenden Aspekt der Erfindung entsprechende Steuerung eines oder mehrere der in dieser Schrift beschriebenen Verfahren ausführt.
Innerhalb des Umfangs dieser Anmeldung ist ausdrücklich beabsichtigt, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorhergehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt sind, und insbesondere deren individuellen Merkmale, unabhängig voneinander oder in jeder beliebigen Kombination berücksichtigt werden können. Dies bedeutet, dass alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer beliebigen Ausführungsform auf beliebige Art und/oder beliebige Kombination kombiniert werden können, sofern diese Merkmale nicht inkompatibel sind. Der Anmelder behält sich das Recht vor, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu ändern oder einen beliebigen neuen Patentanspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu verändern, um von einem beliebigen Merkmal eines beliebigen anderen Patentanspruchs abzuhängen und/oder dieses zu integrieren, obwohl es auf diese Art und Weise zuvor nicht beansprucht wurde.
Figurenliste
Eine oder mehrere erfindungsgemäße Ausführungsformen werden nun ausschließlich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:

1 ein Beispiel für ein Fahrzeug veranschaulicht,
2 ein Beispiel für eine Steuerung und ein Beispiel für ein Fahrzeugsystem veranschaulicht,
3 ein Beispiel für ein Verfahren veranschaulicht, und
4 ein Beispiel für eine Benutzeroberfläche veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 veranschaulicht ein Beispiel für ein Fahrzeug 10, in welchem Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht werden können. In einigen, jedoch nicht zwingend in allen, Beispielen ist das Fahrzeug 10 ein Personenkraftwagen, auch als Pkw oder als Automobil bezeichnet. Pkw haben in der Regel ein Leergewicht von weniger als 5000 kg. In anderen Beispielen können Ausführungsformen der Erfindung für andere Anwendungen, wie z.B. für Industriefahrzeuge, Luft- oder Wasserfahrzeuge, eingesetzt werden.
Das Fahrzeug 10 von 1 umfasst ein Energiespeichermittel 11 und einen (nicht dargestellten) Fahrmotor. Der Motor ist ausgebildet, um die in dem Energiespeichermittel 11 gespeicherte Energie in Energie umzuwandeln, um eine Zugkraft für den Antrieb des Fahrzeugs 10 zu liefern. In einigen, jedoch nicht zwingend in allen, Beispielen ist das Energiespeichermittel 11 eine Traktionsbatterie (in dieser Schrift „Batterie“); der Motor ist ein Elektromotor. Das Fahrzeug 10 kann ein Elektrofahrzeug sein, d.h. ein Hybrid-Elektrofahrzeug oder ein vollelektrisches Fahrzeug.
In einigen, jedoch nicht zwingend in allen, Anwendungsfällen, die auf der folgenden Offenbarung beruhen, ist eine selbstlernende Funktion für Elektrofahrzeuge 10 vorgesehen, die einem Benutzer helfen soll, wenn er sich in einer Situation mit unzureichender Ladung seiner Fahrzeugbatterie 11 befindet. Eine Ausgabe der Mensch-Maschine-Schnittstelle kann mehrere vom Benutzer wählbare Optionen bieten, um die manuelle Eingabe eines Bedarfs für zukünftiges Fahren zu ermöglichen. Zu den Optionen können folgende zählen: 1) dem Benutzer genügend Ladung für „n“ typische Fahrtage zu liefern, wobei „n“ eine Variable ist und der Benutzer „n“ einstellen kann, um festzulegen, ob er genügend Ladung haben möchte, um beispielsweise Fahrten nur heute oder die nächsten drei typischen Tage durchzuführen, 2) genügend Ladung, um „x“ typische Entfernungseinheiten (z. B. Meilen) in seinem Fahrzeug zu fahren, wobei „x“ vom Benutzer auf eine gewünschte Entfernung eingestellt werden kann, 3) genügend Ladung, um einen vom Benutzer gewählten Ort (z.B. Ziel) zu erreichen, und 4) die Batterie 11 auf „y“ % Ladezustand aufzuladen, wobei y vom Benutzer eingestellt werden kann. Die Funktion bestimmt den Bedarf eines Benutzers auf der Grundlage der Auswahl einer Option durch den Benutzer. Basierend auf einer erlernten Routine liefert die Funktion eine Ausgabe, die den Benutzer darüber informiert, dass er sein Fahrzeug 10 mindestens eine Stunde lang aufladen muss, um beispielsweise seine typische Montagsfahrt durchführen zu können.
2 veranschaulicht eine beispielhafte Steuerung 210 und ein beispielhaftes Fahrzeugsystem 330, die ausgebildet sind, um die Ausführung verschiedener Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung zu ermöglichen. Es versteht sich, dass andere Anordnungen als die von 2 möglich sind.
Das Fahrzeugsystem 330 umfasst eine Vielzahl von Subsystemen und Überwachungsgeräten, von denen jedes mit der Steuerung 210 wirkverbunden ist. In einigen Beispielen können Überwachungsgeräte als Steuerlogik innerhalb der Steuerung 210 umgesetzt sein. Zu den Beispielen für die in 2 dargestellten Subsysteme und Überwachungsgeräte zählen:

- eine Ladezustandsüberwachung 260, um Daten zu liefern, die einen aktuellen Ladezustand der Batterie 11 anzeigen. Die Ladezustandsüberwachung 260 oder die Steuerung 210 kann ausgebildet sein, um einen Verlauf des Ladezustands der Batterie 11 zu bestimmen. Diese Funktionalität kann beispielsweise in ein Steuermodul eingebettet sein, das in die Batterie 11 eingebunden oder mit dieser verbunden ist;
- eine optionale Schlüssel-an/Schlüssel-aus-Überwachung 270 zum Liefern von Daten, die anzeigen, ob sich das Fahrzeug 10 gerade in einem Schlüssel-an- oder in einem Schlüssel-aus-Zustand befindet. Diese Funktionalität kann beispielsweise in ein Antriebsstrang-Steuergerät eingebettet sein. Gemäß den üblichen Definitionen von Schlüssel-an und Schlüssel-aus bedeutet das Übergehen eines Fahrzeugs 10 in einen Schlüssel-an-Zustand, dass ein Benutzer seinen Fahrzeugschlüssel so betätigt hat, dass das Fahrzeug 10 als Reaktion auf das Drücken seines Gaspedals oder eines anderen geeigneten Benutzerschnittstellenmittels, beispielsweise eines Drehgriffs, eine Zugkraft erzeugen kann. Das Übergehen eines Fahrzeugs 10 in einen Schlüssel-aus-Zustand bedeutet, dass ein Benutzer seinen Fahrzeugschlüssel so betätigt hat, dass das Fahrzeug 10 beim Drücken seines Gaspedals keine Zugkraft erzeugen kann;
- ein optionaler, vom Benutzer wählbarer Subsystem-Nutzungsmonitor 280, um Daten zu liefern, die anzeigen, welche benutzerwählbaren energieverbrauchenden Subsysteme verwendet werden und wie hoch der Energieverbrauch jedes benutzerwählbaren Subsystems ist. Beispiele für überwachte, vom Benutzer wählbare Subsysteme sind eine Klimaanlage, ein Infotainmentsystem, eine Fahrzeuginnenbeleuchtung usw. Diese Funktionalität kann beispielsweise in eine Steuereinheit eingebettet sein, die Informationen von einem oder mehreren Stromverbrauchssensoren empfängt, welche den einzelnen benutzerdefinierbaren Subsystemen zugeordnet sind;
- ein optionales Navigationssystem 290 zum Bereitstellen von Daten, die einen oder mehrere der folgenden Punkte anzeigen: eine aktuelle geografische Position des Fahrzeugs 10, Routeninformationen, Orte von Interesse wie Ladepunkte, an denen sich Ladestationen befinden, usw. Das Navigationssystem 290 kann ein Global Positioning System (GPS) oder dergleichen umfassen. Die Daten, die die Ladestandorte anzeigen, können durch Metadaten ergänzt werden, die Eigenschaften der Ladestation angeben, wie beispielsweise eine Ladegeschwindigkeit oder Kompatibilitätsinformationen. Die Steuerung 210 kann ausgebildet sein, um die Metadaten von einem oder mehreren entfernten Rechenmitteln, beispielsweise einem externen Server, in Abhängigkeit von Daten aus dem Navigationssystem 290 abzurufen;
- eine Ausgabevorrichtung 300. In einigen Beispielen ist die Ausgabevorrichtung 300 ausgebildet, um einem Benutzer des Fahrzeugs 10 einen Ausgabe anzuzeigen. Die Ausgabevorrichtung 300 kann eine Audioausgabevorrichtung und/oder eine visuelle Ausgabevorrichtung sein. In anderen Beispielen ist die Ausgabevorrichtung 300 möglicherweise nicht Bestandteil des Fahrzeugsystems 330 und kann stattdessen eine tragbare Benutzervorrichtung wie ein Mobiltelefon, eine sogenannte „intelligente“ Uhr oder eine ähnliche tragbare Medienvorrichtung sein, die mit der Steuerung 210 des Fahrzeugs 10 kommunizieren kann. Dies ermöglicht es einer tragbaren Benutzervorrichtung, dem Benutzer die Ausgabe anzuzeigen, auch wenn der Benutzer vom Fahrzeug 10 entfernt ist;
- eine optionale Eingabevorrichtung 310 (z.B. Taste, Touchscreen), die es einem Benutzer ermöglicht, Eingaben als Reaktion auf Benutzereingabeaufforderungen der Ausgabevorrichtung 300 vorzunehmen. Die Ein- und Ausgabevorrichtungen können zusammen eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 320 bilden.

Das Fahrzeugsystem 330 kann eines oder mehrere der vorstehend genannten Teilsysteme und andere, nicht in der vorstehenden Liste aufgeführte Subsysteme umfassen, die mit der Steuerung 210 wirkverbunden sind. Die Steuerung 210 ist ausgebildet, um die jeweiligen Daten von den Subsystemen des Fahrzeugsystems 330 zu empfangen und/oder Befehle an diese zu senden. In einigen Beispielen ist die Steuerung 210 im Fahrzeug 10 als Bestandteil des Fahrzeugsystems ausgeführt. In anderen Beispielen ist die Steuerung 210 vom Fahrzeug 10 entfernt. Die Daten können mit einem oder mehreren Fahrzeug-Datenleitungen ausgetauscht werden, beispielsweise über einen Controller Area Network (CAN)-Bus und/oder über eine Schnittstelle zur fahrzeugexternen Kommunikation (z.B. eine drahtlose Schnittstelle).
Für die Zwecke dieser Offenbarung ist darauf hinzuweisen, dass die in dieser Schrift beschriebenen Steuerungen jeweils eine Steuereinheit oder Rechenvorrichtung mit einem oder mehreren elektronischen Prozessoren umfassen können. Siehe zum Beispiel 2, in der eine Steuereinheit mit einem elektronischen Prozessor 220 und mindestens einer elektronischen Speichervorrichtung 230 dargestellt ist, die elektrisch mit dem elektronischen Prozessor 220 gekoppelt ist und auf der Anweisungen 240 gespeichert sind. Ein Fahrzeug 10 und/oder ein System davon (wie die Steuerung 210) kann eine einzelne Steuereinheit oder eine elektronische Steuerung umfassen, oder alternativ können verschiedene Funktionen der Steuerung(en) in verschiedenen Steuereinheiten oder Steuerungen ausgeführt werden oder in diesen untergebracht sein. Es kann ein Satz von Anweisungen bereitgestellt werden, die bei ihrer Ausführung die Steuerung(en) oder die Steuereinheit(en) veranlassen, die in dieser Schrift beschriebenen Steuertechniken (einschließlich der beschriebenen Methode(n)) umzusetzen. Der Satz aus Anweisungen kann in einem oder mehreren elektronischen Prozessoren eingebunden sein; alternativ dazu kann der Satz aus Anweisungen als Software auf der Rechnervorrichtung, die von einem oder mehreren elektronischen Prozessoren ausgeführt wird, bereitgestellt sein. So kann zum Beispiel ein erstes Steuergerät in Software implementiert sein, die auf einem oder mehreren elektronischen Prozessoren ausgeführt wird, und ein oder mehrere weitere Steuergeräte können auch in auf einem oder mehreren Prozessoren, optional demselben einen oder denselben mehreren elektronischen Prozessoren wie das erste Steuergerät [sic], ausgeführter Software implementiert sein. Es wird allerdings darauf hingewiesen, dass andere Anordnungen ebenfalls brauchbar sind und demnach die vorliegende Offenbarung nicht beabsichtigt, auf eine bestimmte Anordnung zu begrenzen. In jedem Fall kann der oben beschriebene Satz von Anweisungen in ein computerlesbares Speichermedium (z. B. ein nicht-transientes Speichermedium) eingebettet sein, das einen beliebigen Mechanismus zur Speicherung von Daten in einer für eine Maschine oder einen elektronischen Prozessor/Rechner lesbaren Form umfassen kann, wie unter anderem: ein magnetisches Speichermedium (z. B. Diskette), optisches Speichermedium (z. B. CD-ROM), magnetischoptisches Speichermedium, Nur-Lese-Speicher (ROM), Arbeitsspeicher (RAM), löschbarer programmierbarer Speicher (z. B. EPROM und EEPROM), Flash-Speicher oder elektrische oder andere Datenträger zum Speichern solcher Daten/Anweisungen.
Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung können alternativ als Computerprogrammcode 240 auf einem computerlesbaren Speichermedium 250 gespeichert sein, wie auch in 2 dargestellt.
3 veranschaulicht ein Verfahren 30 zum Bestimmen eines Ladebedarfs für die Batterie 11 des in Bezug auf 1 beschriebenen Fahrzeugs 10. Die Steuerung 210 von 2 kann ausgebildet sein, um das Verfahren 30 durchzuführen.
Bei Block 31 umfasst das Verfahren 30 das Bestimmen einer Routine zur Verwendung der Ladung der Batterie 11.
In einigen Beispielen umfasst das Bestimmen einer Routine bei Block 31 das kontinuierliche Sammeln von Daten, die einen aktuellen Ladezustand der Batterie 11 anzeigen, um einen Verlauf des Ladezustands zu bestimmen. Die Steuerung 210 kann ausgebildet werden, um solche Daten beispielsweise aus der Ladezustandsüberwachung 260 zu erhalten.
„Routine“ bezeichnet einen festgelegten Verfahrensablauf, daher beginnt die Datenerfassung deutlich früher als ein neuestes Ladeereignis der Batterie 11. So kann beispielsweise die Datenerfassung eine Datenerfassung „von der Wiege bis zur Bahre“ sein, d.h., sie kann über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs 10 kontinuierlich erfolgen.
Eine „Routine“ bezieht sich insbesondere auch auf ein sich wiederholendes Verfahren, weshalb in einem Beispiel das Bestimmen der Routine bei Block 31 das kontinuierliche Erfassen der Daten während einer zyklischen, kalenderbasierten Routine umfassen kann. Die Datenerfassung kann in Übereinstimmung mit bekannten Methoden des maschinellen Lernens durchgeführt werden, wie beispielsweise der Nächste-Nachbarn-Regression und/oder des Ensemble-Lernens, obwohl andere Methoden des maschinellen Lernens ins Auge gefasst sind. Jeder Zyklus, für den die Daten gesammelt werden, erhöht die Leistung aller Vorhersagen, die auf der Grundlage der bestimmten Routine getroffen werden, da die Genauigkeit der voraussichtlichen Verwendung einer Ladezustands-Metrik (z.B. Durchschnitt) und eines damit verbundenen Fehler-/Vertrauensscores (z.B. Varianz) steigt.
Bezüglich des Zeitintervalls der zyklischen kalenderbasierten Routine betreiben verschiedene Benutzer ihre Fahrzeuge nach unterschiedlichen Routinen. Eine „wöchentliche“ Routine kann für diejenigen Benutzer angebracht sein, die Woche für Woche ein ähnliches Fahrverhalten aufweisen. Ein Benutzer, dessen Fahrgewohnheiten durch ein zweiwöchentliches Schichtmuster an seinem Arbeitsplatz bestimmt sind, kann mit einer „vierzehntägigen“ Routine operieren. Andere Zeitintervalle sind unter anderem „täglich“ oder „monatlich“. In einigen Beispielen können die Daten des Ladezustands in Bezug auf eine wöchentliche Routine taggenau sein.
In einigen, jedoch nicht zwingend in allen, Beispielen ist die bestimmte Routine faktisch ein Modell des Ladezustands im Zeitverlauf; aus ihm lassen sich Vorhersagen mit einem gewissen Maß an Sicherheit auf unbestimmte Zeit in die Zukunft unter der Voraussetzung treffen, dass sich die Bedingungen, die das Erlernen der Routine beeinflussen, in Zukunft nicht grundlegend ändern (z.B. Benutzer wechselt Arbeitsstelle, Umzug etc.).
In einigen, aber nicht zwingend in allen, Beispielen umfasst das Bestimmen der Routine bei Block 31 ferner das Bestimmen einer Routine zur Nutzung benutzerwählbarer energieverbrauchender Fahrzeugsubsysteme, beispielsweise unter Verwendung von Daten aus dem benutzerwählbaren Subsystem-Nutzungsmonitor 280. Dies würde es ermöglichen, den Energieverbrauch ausschließlich zur Erzeugung von Zugkraft vom Energieverbrauch für andere Zwecke zu unterscheiden. Dies erhöht die Vorhersagekraft eines jeden auf der Routine beruhenden prädiktiven Modells, da eine Vorhersage des Ladezustands dann die Wahrscheinlichkeit der Verwendung von benutzerdefinierten Subsystemen berücksichtigen kann.
In einigen, jedoch nicht zwingend in allen, Beispielen umfasst das Bestimmen der Routine bei Block 31 ferner das Bestimmen einer Routine der vom Fahrzeug 10 zurückgelegten Entfernung in Abhängigkeit von der kontinuierlichen Überwachung der vom Fahrzeug 10 zurückgelegten Entfernung. Diese Entfernungsdaten der Vergangenheit ermöglichen eine interne Vorhersage der voraussichtlichen Entfernung, die an einem bestimmten Tag zurückgelegt werden soll.
In einigen, jedoch nicht zwingend in allen, Beispielen können Algorithmen für die Routinebestimmung „trainiert“ werden. So umfasst die Routinebestimmung beispielsweise die Gewichtung von Ladezustandsdaten nach Alter, so dass der Durchschnitt auf der Grundlage gewichteter Ladezustandsdaten berechnet wird. Älteren Ladezustandsdaten kann eine geringere Gewichtung zugeordnet werden. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die ermittelte Routine schnell an Änderungen in der Routine des Benutzers, z.B. beim Umzug des Benutzers, und sogar an Saisonschwankungen anpasst, z.B. einen erhöhten Einsatz der Klimaanlage berücksichtigt.
In einigen, jedoch nicht zwingend in allen, Beispielen ist die Steuerung 210 ausgebildet, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug 10 außerhalb der Routine gefahren wird. Diese Bestimmung kann beispielsweise durch eine interne Vorhersage der voraussichtlichen Entfernung, die an einem bestimmten Tag zurückgelegt werden soll, unter Verwendung der Entfernungsdaten der Vergangenheit und einer internen Vorhersage des voraussichtlichen Ladezustands, der an einem bestimmten Tag verbraucht werden soll, vorgenommen werden. Wenn der Benutzer an einem bestimmten Tag deutlich mehr fährt, als erwartet wird, fordert die Ausgabevorrichtung 300 den Benutzer auf, zu bestätigen, ob er außerhalb der Routine fährt. Bestätigt der Benutzer dies mit einer Eingabe über die Eingabevorrichtung 310, werden die Daten dieses Tages verworfen. Verworfene Daten werden bei der Aktualisierung der Routine nicht berücksichtigt.
Bei Block 32 umfasst das Verfahren 30 das Bestimmen eines Benutzerbedarfs für das zukünftige Fahren des Fahrzeugs.
Der Benutzerbedarf kann eine Zeitspanne und/oder Strecke für die zukünftige Fahrt des Fahrzeugs 10 definieren, für die sich das Energiespeichermittel 11 nicht in einem ladungsarmen Zustand befinden darf. Dies stellt eine Einschränkung dar, die der Batterie 11 untersagt, während eines definierten Zeitraums und/oder einer definierten Entfernung von zukünftigen Fahrten des Fahrzeugs ihren ladungsarmen Zustand zu erreichen. Die Benutzerbedarf kann einen Ort (z.B. Ziel) definieren, zu dem das Fahrzeug 10 gefahren werden soll. Alternativ kann der Benutzerbedarf eine Entfernung definieren, die das Fahrzeug 10 gefahren werden soll, wie beispielsweise 80 Meilen. Alternativ kann der Benutzerbedarf eine Zeit definieren, in der das Fahrzeug 10 gefahren werden soll, wie z.B. „heute“. Die Zeit kann taggenau sein.
Wenn der Benutzerbedarf eine Entfernung darstellt, kann diese Entfernung aus einem vom Benutzer eingegebenen Standort oder Ziel berechnet werden.
In einigen, jedoch nicht zwingend in allen, Beispielen verwendet die Steuerung 210 Daten aus dem Navigationssystem 290, um eine Entfernung, einen Ort und/oder eine Route zum Ort zu bestimmen.
In einigen Beispielen wird der Benutzerbedarf als Reaktion auf eine manuelle Benutzerauswahl einer Ladeoption bestimmt, wie später in Bezug auf 4 beschrieben wird. Der Benutzerbedarf kann beispielsweise eine manuell eingegebene Position, eine Entfernung oder einen Zeitbedarf umfassen.
Zusätzlich oder alternativ kann der Benutzerbedarf bestimmt werden, bevor eine Benutzerauswahl für eine Ladeoption getroffen wird. Anders ausgedrückt könnte der Benutzerbedarf vor jeder manuellen Benutzerauswahl einer Ladeoption, wie der in 4 dargestellten, vorausschauend bestimmt werden. Eine solche Vorhersage kann von Informationen abhängen, die in der Routine oder in Verbindung mit der Bestimmung der Routine aufgezeichnet wurden, wie beispielsweise einem Ort (z.B. Ziel), einer Entfernung oder einem Zeitbedarf. Als Ergebnis dieser Vorhersage wird es möglich sein, dem Benutzer eine Reihe von Ladeoptionen anzuzeigen, die für den Benutzer wahrscheinlich von Interesse sind, z.B. „Nach Hause fahren“ oder „Für die Woche aufladen“. Jede Option kann gleichzeitig mit einem Zeitbedarf für diese Option angezeigt werden, wie in Block 37 unten festgelegt. Sobald der Benutzer eine Option ausgewählt hat, kann das Verfahren zu Block 32 zurückkehren, soweit der durch ihre Auswahl angegebene Bedarf von einer Vorhersage abweicht und daher eine Neuberechnung der Mindestladezeit erforderlich macht.
Bei Block 33 umfasst das Verfahren das Vorhersagen einer Verringerung des Ladezustands der Batterie 11 in Verbindung mit dem Benutzerbedarf in Abhängigkeit von der bestimmten Routine.
In einer beispielhaften Ausformung bestimmt Block 33, wie viel von der Ladung 11 der Batterie verbraucht ist, wenn die Zeitspanne und/oder die Entfernung der zukünftigen Fahrt abgeschlossen ist, vorausgesetzt, dass das Fahrzeug während der definierten Zeitspanne und/oder der Entfernung der zukünftigen Fahrt der festgelegten Routine entsprechend gefahren wird. Dies könnte als eine Veränderung des Ladezustands oder ein „Delta“ angesehen werden.
Wenn sich beispielsweise der Zeitraum und/oder die Entfernung künftiger Fahrten auf eine Zeit bezieht, kann Block 33 auf der Grundlage der bestimmten Routine bestimmen, wie viel Ladung voraussichtlich verbraucht wurde, wenn die erforderliche Zeit (z.B. „heute“) verstrichen ist. So kann beispielsweise Block 33 einen Verbrauch von 10 kWh für heute offenbaren.
Wenn sich der Zeitraum und/oder die Entfernung der zukünftigen Fahrt auf einen Ort oder eine Entfernung bezieht, kann Block 33 bestimmen, wie viel Ladung zum Fahren der erforderlichen Entfernung in Abhängigkeit von der bestimmten Routine benötigt wird. In einigen Beispielen beruht dies auf einer Schätzung des Ladungsverbrauchs pro Entfernungseinheit von der Routine. Die Nutzung pro Entfernungseinheit kann in einigen Beispielen in der Routine in Abhängigkeit von der Zeit schwanken. Um ein Beispiel zu nennen, kann der Verbrauch, abhängig von den Umgebungs- und Straßenbedingungen, im Sommer 2 kWh pro Meile und im Winter 1 kWh pro Meile betragen.
Bei Block 35 umfasst das Verfahren das Bestimmen eines Mindestladezustands der Batterie 11, um die Befriedigung des Benutzerbedarfs in Abhängigkeit von der voraussichtlichen Verringerung von Block 33 zu ermöglichen.
In einer Ausformung umfasst Block 35 das Bestimmen eines aktuellen Ladezustands, das Subtrahieren des bei Block 33 bestimmten Deltas von dem aktuellen Ladezustand, um den resultierenden Ladezustand zu bestimmen, und das Bestimmen, ob der resultierende Ladezustand unter einem Schwellenwert liegt, der einen ladungsarmen Zustand der Batterie 11 definiert.
Ein ladungsarmer Zustand kann sich darauf beziehen, dass der Ladezustand unter einem Reservepegel des Ladezustands liegt (z.B. 25 %), oder für eine Fahrt zu einer niedrigeren Entfernungsschwelle (z.B. 50 Meilen) oder für eine nächste Fahrt nicht ausreicht. Wenn sich die Batterie 11 in ihrem ladungsarmen Zustand befindet, muss die Batterie 11 aufgeladen werden. Im ladungsarmen Zustand kann die Batterie 11 noch zur Bereitstellung des Traktionsmoments verwendet werden, aber über eine Ausgabevorrichtung (z.B. 300) kann eine Warnung an den Benutzer ausgegeben werden, die den ladungsarmen Zustand anzeigt.
Wenn der resultierende Ladezustand bis (oder vor) dem Ende der definierten Zeitspanne und/oder Entfernung der zukünftigen Fahrt voraussichtlich unter den Schwellenwert fällt, dann liegt der aktuelle Ladezustand unter dem Mindestladezustand, der benötigt wird, um die definierte Zeitspanne und/oder Entfernung zurückzulegen, und das Fahrzeug 10 sollte vorher aufgeladen werden. Andernfalls genügt der aktuelle Ladezustand und das Fahrzeug 10 muss nicht vorher aufgeladen werden.
Die Mindestladezustand ist nur erforderlich, um sicherzustellen, dass der Ladezustand bis zum (und wahlweise vor dem) Ende des definierten Zeitraums und/oder der Entfernung zukünftiger Fahrten über dem Schwellenwert bleibt.
In einigen, jedoch nicht zwingend in allen, Beispielen ist der Schwellenwert für einen ladungsarmen Zustand einstellbar. So könnte beispielsweise die Steuerung 210 ausgebildet werden, um den Reservepegel in Abhängigkeit von Konfidenz-/Fehlerkennzahlen (z.B. Varianz) der Routinedaten einzustellen. Wenn der Benutzer beispielsweise jeden Samstag zu verschiedenen Orten fährt, ist die Abweichung für Samstag hoch. Der Reservelevel kann für Samstag auf 20 % festgelegt werden. Wenn der Benutzer jeden Freitag zur gleichen Zeit zu den gleichen Orten fährt, kann für Freitag ein Reservesatz von 10 % angemessen sein.
Bei Block 37 umfasst das Verfahren 30 das Bereitstellen einer Ausgabe an den Benutzer, die einen Zeitbedarf zum Erhöhen des Ladezustands des Energiespeichermittels auf einen Wert um den (wahlweise über dem) Mindestladezustand anzeigt. Wenn die Steuerung 210, die das Verfahren 30 durchführt, selbst nicht die Ausgabevorrichtung 300 umfasst, kann Block 37 darin bestehen, Informationen an die Ausgabevorrichtung 300 zu übertragen, um zumindest teilweise die Anzeige der oben genannten Ausgabe für den Benutzer zu bewirken.
Der Benutzer kann dann anhand der Ausgabevorrichtung 300 oder einer anderen Anzeigevorrichtung, die die Ausgabe anzeigt, (und/oder durch Anhören einer Audiovorrichtung) sehen, wie lange er sein Fahrzeug 10 mindestens aufladen sollte.
In einigen, jedoch nicht zwingend in allen, Beispielen werden Block 37 oder die Blöcke 32 bis 37 als Reaktion auf eine Bestimmung durchgeführt, dass der aktuelle Ladezustand unzureichend ist, d.h., dass die voraussichtliche Verringerung, die von einem aktuellen Ladezustand der Batterie 11 abgezogen wird, einen ladungsarmen Zustand des Energiespeichermittels anzeigt. In einigen Beispielen können Block 37 oder die Blöcke 32 bis 37 ausgeführt werden, während das Fahrzeug 10 eingesteckt oder anderweitig mit einer Ladestation gekoppelt ist, z.B. als Reaktion auf die Erkennung, dass das Fahrzeug 10 eingesteckt oder anderweitig mit einer Ladestation gekoppelt ist. Eine solche Erkennung kann auf eine elektrische Kopplung des Fahrzeugs mit einer Ladestation hinweisen.
In einer beispielhaften Ausformung ist der Ausgabezeitbedarf indikativ für einen Zeitpunkt, an dem oder bis zu dem der Ladezustand des Energiespeichermittels 11 den Wert voraussichtlich erreicht. In einer beispielhaften Ausformung gibt die Ausgabezeitanforderung an, wie lange das Fahrzeug an eine Energiequelle angeschlossen oder anderweitig gekoppelt sein und aufgeladen werden muss, damit der aktuelle Ladezustand zum Mindestladezustand übergeht. Die Steuerung 210 könnte ausgebildet werden, um den Zeitbedarf in Abhängigkeit davon zu bestimmen, wie viel Ladung benötigt wird, um die Ladung vom aktuellen Ladezustand auf den erforderlichen Mindestladezustand zu erhöhen, und um eine Ladegeschwindigkeit zu bestimmen, die einem Ladegerät für das Energiespeichermittel zugeordnet ist.
In einigen Beispielen ist die Steuerung 210 ausgebildet, um die Ladegeschwindigkeit unter Verwendung deterministischer Eigenschaften zu bestimmen, indem sie auf Informationen zugreift, die die Ladegeschwindigkeit für eine bestimmte Batterie 11 oder ein Ladegerät der Batterie 11 anzeigen. Die deterministischen Eigenschaften können bei einem in die Batterie 11 eingebundenen Steuermodul, bei einem in einer Ladestation umgesetzten externen Steuermodul, bei einer elektronischen Speichervorrichtung der Steuerung 210 oder dergleichen bezogen werden. In anderen Beispielen ist die Steuerung 210 ausgebildet, um die Ladegeschwindigkeit unter Verwendung nicht-deterministischer Eigenschaften zu bestimmen, z.B. durch Abfragen der bei Block 31 bestimmten Routine und Bestimmen der typischen Ladegeschwindigkeit in Abhängigkeit vom vergangenen Ladezustand in Bezug auf die Zeit. Beispielsweise zeigt die Routine an, dass ein 80 %iger Ladezustandsanstieg 8 Stunden Ladezeit erfordert, so dass die Anstiegsrate 10 % pro Stunde beträgt.
In einigen, jedoch nicht zwingend in allen, Beispielen kann die oben genannte Ausgabe von Block 37 auf einer Ausgabevorrichtung 300 oder als Teil eines Systems von Ausgabevorrichtungen angezeigt werden, die dem Benutzer zusätzliche nützliche Informationen bieten.
4 zeigt ein anschauliches Beispiel einer Benutzeroberfläche 40, die die Ausgabe und andere Ausgaben als Meldungen vor dem Aufladen darstellt. In 4, jedoch nicht zwingend in allen Beispielen, ist die Benutzeroberfläche 40 eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 320, die dem Benutzer eine Vielzahl von Optionen zum Aufladen seiner Fahrzeugbatterie 11 bietet. Die Optionen sind über die Eingabevorrichtung 310 individuell vom Benutzer wählbar, so dass der Benutzer eine Ladeoption auswählen kann. In einigen Beispielen wird die Benutzeroberfläche 40 als Reaktion auf die Erkennung angezeigt, dass das Fahrzeug 10 eingesteckt oder anderweitig mit einer Ladestation gekoppelt ist. In einigen, jedoch nicht zwingend in allen, Beispielen umfasst das Ausführen von Block 37 das Anzeigen der Benutzeroberfläche 40.
Eine erste angezeigte Option 41 ist eine Ausgabe, die aus den Blöcken 31-37 berechnet wird, beruhend auf einem Benutzerbedarf für das Fahren zum Ziel „Zuhause“. In Verbindung mit der ersten Option wird ein Zeitbedarf von einer Stunde angezeigt, der anzeigt, dass für die Heimfahrt eine Stunde zum Aufladen benötigt wird.
Eine zweite angezeigte Option 42 ist eine weitere, aus den Blöcken 31-37 berechnete Ausgabe, die auf einem Benutzerbedarf für eine Wochenladung beruht. In Verbindung mit der zweiten Option wird ein Zeitbedarf von sechs Stunden angezeigt, was bedeutet, dass für die Wochenladung sechs Stunden benötigt werden. Der Benutzer kann eine Variable „n“ einstellen, die angibt, wie viele Ladungstage benötigt werden, die von „heute“ bis zu einer Woche oder darüber hinaus reichen.
Eine dritte angezeigte Option 43 ist eine weitere, aus den Blöcken 31-37 berechnete Ausgabe, beruhend auf einem Benutzerbedarf für eine Ladung von 50 Meilen (ca. 80 km). In Verbindung mit der dritten Option wird ein Zeitbedarf von drei Stunden angezeigt; er gibt an, dass für eine Ladung für 50 Meilen drei Stunden zum Aufladen benötigt werden. Der Benutzer kann möglicherweise eine Variable „x“ setzen, um anzugeben, wie viele Entfernungseinheiten (z.B. Meilen) benötigt werden.
Eine vierte angezeigte Option 44 ist die Ausgabe eines erforderlichen Ladezustands, die dem Benutzer die Möglichkeit bietet, auf einen vom Benutzer spezifizierten gewünschten Ladezustand aufzuladen, falls keine der aus den Blöcken 31-37 berechneten Optionen für den aktuellen Kontext des Benutzers geeignet ist. Andere Optionen, die auf unterschiedlichen (zweiten, dritten usw.) Benutzerbedürfnissen beruhen, können in verschiedenen, nicht auf die oben genannten Optionen beschränkten Beispielen angegeben sein. Der Benutzer kann möglicherweise eine Variable „y“ setzen, um anzugeben, wie viel Ladezustand benötigt wird.
In einigen, jedoch nicht zwingend in allen, Beispielen ist die Ausgabe von Block 37 stattdessen eine Meldung nach dem Aufladen, die anzeigt, dass der Ladezustand der Batterie 11 auf dem Wert liegt, d.h. der Ladezustand ist von unterhalb des Wertes auf den Wert übergegangen. Eine solche Ausgabe ist ein Indikator für einen Zeitbedarf zur Erhöhung des Ladezustands des Energiespeichermittels auf einen Wert bei oder über dem Mindestladezustand, soweit der Zeitbedarf jetzt Null ist, d.h., dass die Batterie 11 nun den Mindestladezustand zur Erfüllung des Benutzerbedarfs für das zukünftige Fahren des Fahrzeugs 10 erreicht hat.
Die Ausgabe 37 in Form einer Meldung nach dem Aufladen könnte eine Aufforderung für den Benutzer darstellen, zu seinem Fahrzeug zurückzukehren, das nun fahrbereit ist. In einigen Beispielen wird die Meldung nach dem Aufladen über ein lokales Netzwerk und/oder ein Weitverkehrsnetzwerk an eine tragbare Benutzervorrichtung des Benutzers übertragen, so dass der Benutzer während des Ladevorgangs sein Fahrzeug 10 verlassen kann und aufgrund der Aufforderung dennoch in der Lage ist, den Ladevorgang so schnell wie möglich abzuschließen.
Das Verfahren 30 beinhaltet einen optionalen Block 39 (gekennzeichnet durch gestrichelte Linien), der nach Block 37 auftritt, wenn die Ausgabe von Block 37 eine Meldung vor dem Aufladen ist, und vor Block 37, wenn die Ausgabe von Block 37 eine Meldung nach dem Aufladen ist. Block 39 umfasst das Aufladen des Energiespeichermittels auf den Wert, abhängig vom Empfangen einer Benutzerbestätigung. Wenn die Steuerung 210, die das Verfahren 30 durchführt, selbst nicht die Mittel zum Aufladen des Energiespeichermittels umfasst, bezieht sich das Aufladen des Energiespeichermittels auf das Übertragen von Informationen an die Mittel zum Aufladen des Energiespeichermittels, um zumindest teilweise das Eintreten der Aufladung zu bewirken.
Die Benutzerbestätigungseingabe kann eine Eingabe sein, die wahlweise über die Mensch-Maschine-Schnittstelle 320 bereitgestellt wird und eine Ladeoption wie eine der in 4 beschriebenen Optionen spezifiziert oder anderweitig bestätigt, dass der in Bezug auf Block 37 vorgesehene Zeitbedarf annehmbar ist. Wenn mehrere Ausgaben erfolgen, gibt die Eingabe an, welche dieser Ausgaben vom Benutzer ausgewählt wurde.
Die in 3 dargestellten Blöcke können Schritte in einem Verfahren und/oder Codeabschnitten im Computerprogramm 240 darstellen. Die Darstellung einer bestimmten Reihenfolge zu den Blöcken bedeutet nicht zwingend, dass eine erforderliche oder bevorzugte Reihenfolge für die Blöcke existiert; Reihenfolge und Anordnung des Blocks können abgewandelt werden. Darüber hinaus kann es möglich sein, dass einige Schritte ausgelassen werden.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in den vorstehenden Absätzen unter Verweis auf verschiedene Beispiele beschrieben sind, ist zu beachten, dass Änderungen an den genannten Beispielen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen. So könnte beispielsweise das Energiespeichermittel ein anderes sein als eine Traktionsbatterie 11 für ein Elektrofahrzeug. Hinweise auf einen Ladezustand/eine Ladung könnten Hinweise auf die im Energiespeichermittel gespeicherte Energiemenge zur Umwandlung in ein Drehmoment zur Erzeugung der Zugkraft sein.
Die in der vorstehenden Beschreibung beschriebenen Merkmale können in anderen als den ausdrücklich beschriebenen Kombinationen verwendet werden.
Wenngleich Funktionen unter Bezugnahme auf bestimmte Merkmale beschrieben worden sind, sind diese Funktionen durch andere Merkmale ausführbar, unabhängig davon, ob sie beschrieben worden sind oder nicht.
Wenngleich Merkmale mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben worden sind, können diese Merkmale auch in anderen Ausführungsformen vorliegen, gleich ob beschrieben oder nicht.
Während versucht wurde, in der vorstehenden Spezifikation die Aufmerksamkeit auf jene Merkmale der Erfindung zu lenken, die für besonders wichtig gehalten wurden, sollte es sich verstehen, dass der Anmelder in Bezug auf jedes patentierbare Merkmal oder jede patentierbare Kombination von Merkmalen Schutz beansprucht, auf die im Vorstehenden Bezug genommen wird und/oder die in den Zeichnungen dargestellt werden, unabhängig davon, ob dem eine besondere Bedeutung beigemessen worden ist oder nicht.

Claims

Verfahren (30) zum Bestimmen eines Mindestladezustands für ein Energiespeichermittel (11) eines Fahrzeugs (10), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen (31) einer Routine zur Verwendung der Ladung des Energiespeichermittels (11), Bestimmen (32) eines Benutzerbedarfs für das zukünftige Fahren des Fahrzeugs (10), Vorhersagen (33) einer Verringerung des Ladezustands des dem Benutzerbedarf zugeordneten Energiespeichermittels (11) in Abhängigkeit von der bestimmten Routine, Bestimmen (35) eines Mindestladezustands für das Energiespeichermittel (11), um die Erfüllung des Benutzerbedarfs in Abhängigkeit von der voraussichtlichen Verringerung zu ermöglichen, Bereitstellen (37) einer Ausgabe an den Benutzer, die einen Zeitbedarf zum Erhöhen des Ladezustands des Energiespeichermittels (11) auf einen Wert bei oder über dem bestimmten Mindestladezustand anzeigt, Bestimmen eines zweiten Benutzerbedarfs für das zukünftige Fahren des Fahrzeugs (10) und für den zweiten Benutzerbedarf: Vorhersagen einer Verringerung des Ladezustands des Energiespeichermittels (11), das dem zweiten Benutzerbedarf in Abhängigkeit von der bestimmten Routine zugeordnet ist, Bestimmen eines zweiten Mindestladezustands des Energiespeichermittels (11), um die Befriedigung des zweiten Benutzerbedarfs in Abhängigkeit von der voraussichtlichen Verringerung zu ermöglichen, und Bereitstellen einer zweiten Ausgabe an den Benutzer, die eine Zeit anzeigt, welche erforderlich ist, um den Ladezustand des Energiespeichermittels (11) auf einen Wert bei oder über dem zweiten Mindestladezustand zu erhöhen, wobei die Ausgabe und die zweite Ausgabe gemeinsam bereitgestellt werden und jeweils benutzerdefinierbar sind, wodurch das Ausführen des Aufladens des Energiespeichermittels (11) auf den entsprechenden Wert bei Auswahl ermöglicht wird.
Verfahren (30) nach Anspruch 1, wobei der Benutzerbedarf eine Zeitspanne und/oder Strecke des zukünftigen Fahrens des Fahrzeugs (10) definiert, für die sich das Energiespeichermittel (11) nicht in einem ladungsarmen Zustand befinden darf, und/oder wobei der Benutzerbedarf eine oder mehrere von einer Position, einer Entfernung und einer Zeitspanne definiert.
Verfahren (30), wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, umfassend: Aufladen des Energiespeichermittels (11) auf den Wert in Abhängigkeit vom Empfangen einer Benutzerbestätigungseingabe, und/oder das Verfahren, umfassend: Bereitstellen einer Ausgabe des erforderlichen Ladezustands, die den Benutzer dazu veranlasst, einen Wert eines erforderlichen Ladezustands des Energiespeichermittels (11) einzugeben, wobei die Ausgabe des erforderlichen Ladezustands und die Ausgabe gemeinsam bereitgestellt werden und jeweils vom Benutzer wählbar sind, wodurch das Aufladen des Energiespeichermittels (11) auf den entsprechenden Wert bei Auswahl ermöglicht wird.
Verfahren (30), wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, umfassend das Bereitstellen der Ausgabe, während das Fahrzeug (10) eingesteckt oder anderweitig mit einer Ladestation gekoppelt ist, und/oder wobei der Zeitbedarf eine Zeit anzeigt, zu der oder bis zu der der Ladezustand des Energiespeichermittels (11) voraussichtlich auf dem Wert liegt.
Verfahren (30), wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, umfassend: Bestimmen einer Ladegeschwindigkeit, die einem Ladegerät für das Energiespeichermittel (11) zugeordnet ist, und Bestimmen des Zeitbedarfs in Abhängigkeit von der bestimmten Ladegeschwindigkeit; wobei, wenn sie von einem der Ansprüche 1 bis 4 abhängig ist, die Ausgabe eine Meldung nach dem Aufladen umfasst, die anzeigt, dass der Ladezustand des Energiespeichermittels (11) auf dem Wert liegt.
Verfahren (30), wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, wobei die Routine unter Verwendung von in Bezug auf ein zyklisches, kalenderbasiertes Zeitintervall aufgezeichnete Messungen des Ladezustands des Energiespeichermittels (11) bestimmt wird.
Steuerung (210) mit Mitteln zum Durchführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, wobei wahlweise die Steuerung (210) mindestens einen elektronischen Prozessor (220) umfasst, und mindestens eine elektronische Speichervorrichtung (230), die elektrisch mit dem elektronischen Prozessor gekoppelt ist und darin Anweisungen (240) enthält, wobei die mindestens eine elektronische Speichervorrichtung und die Anweisungen ausgebildet sind, um mit dem mindestens einen elektronischen Prozessor ein Fahrzeugsystem (330) zumindest dazu zu veranlassen, das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.
Fahrzeugsystem (330), umfassend die Steuerung nach Anspruch 7 und mindestens eine Ausgabevorrichtung, wobei die Ausgabevorrichtung ausgebildet ist, um die bereitgestellte Ausgabe zu empfangen und die Ausgabe einem Benutzer anzuzeigen.
Fahrzeug (10), umfassend die Steuerung (210) nach Anspruch 7 oder das Fahrzeugsystem (330) nach Anspruch 8.
Computerprogramm (240), das beim Ausführen auf mindestens einem elektronischen Prozessor (220) bewirkt, dass eine Steuerung (210) das Verfahren (30) eines oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 6 durchführt.
Nichttransientes, computerlesbares Medium mit darin gespeicherten Anweisungen, die beim Ausführen auf mindestens einem elektronischen Prozessor bewirken, dass eine Steuerung das Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 durchführt.