DE102020125401A1 - System und verfahren des ermittelns einer fahrzeugbatterieladezeit unter verwendung von massendaten - Google Patents

System und verfahren des ermittelns einer fahrzeugbatterieladezeit unter verwendung von massendaten Download PDF

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Abstract

Ein System zum Ermitteln einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten ist bereitgestellt. Das System kann aufweisen: einen Massendaten-Server (100), welcher dazu eingerichtet ist, einen ladebezogenen Parameter einer Batterie (12) in einem Fahrzeug (10) von einer Mehrzahl von Fahrzeugen zu sammeln, um die Mehrzahl von Fahrzeugen in eine Mehrzahl von Gruppen auf Grundlage des gesammelten ladebezogenen Parameters zu gruppieren, und eine erste voraussichtliche Ladezeit einer Gruppe, zu welcher das Fahrzeug (10), das ein Ladeziel ist, während des Ladens des Fahrzeugs (10) gehört, zu berechnen und zu übermitteln, und eine Steuereinrichtung (11), welche in jedem von der Mehrzahl von Fahrzeugen installiert ist und welche dazu eingerichtet ist, eine zweite voraussichtliche Ladezeit basierend auf einem Zustand der Batterie (12) in dem Fahrzeug (10) zu berechnen, während die korrespondierende Batterie (12) in dem Fahrzeug (10) geladen wird, und eine finale voraussichtliche Ladezeit der Batterie (12) durch Kombinieren der ersten voraussichtlichen Ladezeit und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit zu berechnen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Ermitteln einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten (z.B. großen Datenmengen - Englisch „Big Data“) und insbesondere ein System und ein Verfahren zum Ermitteln einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten zur Ermittlung einer Fahrzeugbatterieladezeit anhand von Massendaten, welche von einem Massendaten-Server erlangt werden.
  • Hintergrund
  • Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, welche sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, und stellen nicht unbedingt Stand der Technik dar.
  • Im Allgemeinen erzeugt ein umweltfreundliches Fahrzeug Leistung durch Antreiben eines Elektromotors mittels elektrischer Energie, die in einer Batterie (z.B. einem Akkumulator) gespeichert ist. Das umweltfreundliche Fahrzeug muss eine Batterie aufladen, um ausreichend elektrische Energie zum Erzeugen der Leistung des Fahrzeugs zu speichern.
  • Eine Technik des Aufladens einer Batterie umfasst eine Langsamladen-Methode des Umwandelns eines Wechselstroms (AC), welcher von außerhalb bereitgestellt wird, in Gleichstrom (DC) unter Verwendung einer bordeigenen Ladeeinrichtung, welche in einem Fahrzeug verbaut ist, und des Anlegens des umgewandelten (Gleich-)Stroms an eine Batterie, und eine Schnellladen-Methode des unmittelbaren Erhaltens von Gleichstrom von außerhalb und des Anlegens des erhaltenen Gleichstroms an die Batterie ohne ein separates Umwandlungsprozedere.
  • Ungeachtet der Batterielademethode ist es sehr wichtig, die Zeit, welche es braucht, bis eine Batterie für das Fahren eines Fahrzeugs ausreichend geladen ist, präzise zu ermitteln bzw. schätzen, wenn eine Fahrzeug-Betriebsbereit-Zeit geschätzt und ermittelt wird.
  • Ein konventionelles Verfahren des Ermittelns einer Ladezeit einer Fahrzeugbatterie wird umgesetzt, indem die Ladezeit der Batterie mittels einer einfachen Berechnung, welche durch eine fahrzeuginterne Steuereinrichtung (z.B. ein Batteriemanagementsystem (BMS)) unter Verwendung von Parametern, die die Batterie selbst betreffen, wie zum Beispiel die Temperatur der Batterie oder der Ladezustand (SoC - Englisch „State of Charge“) der Batterie, durchgeführt wird, und einer Anfangsladeleistung, welche von der externen Ladeeinrichtung bereitgestellt wird, ermittelt wird.
  • Bei solch einem konventionellem Verfahren ist eine fahrzeuginterne Steuereinrichtung dazu imstande, eine Ladezeit basierend auf nur der Anfangsladeleistung der Ladeeinrichtung zu ermitteln, und es ist folglich nicht möglich, sich während des Ladens verändernde Parameter anzuwenden. Folglich hat das konventionelle Ladezeitermittlungsverfahren dahingehend ein Problem, dass Fehler zwischen der tatsächlichen Ladezeit und der veranschlagten Ladezeit unweigerlich auftritt.
  • Es ist zu verstehen, dass die vorstehenden Gegenstände, welche in der bezogenen Technik beschrieben werden, lediglich dazu dienen, das Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zu fördern, und nicht als den Fachleuten bekannter Stand der Technik zu verstehen sind.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Die vorliegende Offenbarung/Erfindung (nachfolgend kurz: Offenbarung) schafft daher ein System zum Ermitteln einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten, welches statistisch eine voraussichtliche bzw. veranschlagte (z.B. geschätzte - nachfolgend kurz: voraussichtliche) Ladezeit eines korrespondierenden bzw. zugehörigen Fahrzeugs ermitteln, indem Parameter, welche eine Ermittlung einer Ladezeit beeinflussen, unter Verwendung eines Massendaten-Servers gesammelt werden und eine Analyse und Statistik der gesammelten Parameter verarbeitet wird und ein Fehler zwischen der voraussichtlichen Ladezeit und der tatsächlichen Ladezeit anhand eines Vergleichs zwischen diesen verringert wird.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können die vorstehenden und weitere Ziele erreicht werden durch das Vorsehen eines Systems zum Ermitteln (z.B. Schätzen) einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten (z.B. großen Datenmengen - Englisch „Big Data“), welches aufweist: einen Massendaten-Server (auch Big-Data-Server), welcher dazu eingerichtet ist, einen ladebezogenen Parameter (z.B. einen das Laden betreffenden Parameter) einer Batterie in einem Fahrzeug von einer Mehrzahl von Fahrzeugen zu sammeln, um die Mehrzahl von Fahrzeugen in eine Mehrzahl von Gruppen auf Grundlage des gesammelten ladebezogenen Parameters zu gruppieren, und eine erste voraussichtliche (z.B. geschätzte) Ladezeit (z.B. erste voraussichtliche Ladedauer) einer Gruppe, zu welcher das Fahrzeug, das ein Ladeziel ist, während des Ladens des Fahrzeugs gehört, zu berechnen und zu übermitteln, und eine Steuereinrichtung, welche in jedem von der Mehrzahl von Fahrzeugen installiert ist und welche dazu eingerichtet ist, eine zweite voraussichtliche (z.B. geschätzte) Ladezeit (z.B. zweite voraussichtliche Ladedauer) basierend auf einem Zustand der Batterie in dem Fahrzeug zu berechnen, während die korrespondierende Batterie in dem Fahrzeug geladen wird, und eine finale voraussichtliche (z.B. geschätzte) Ladezeit (z.B. finale voraussichtliche Ladedauer) der Batterie durch Kombinieren (z.B. Summieren) der ersten voraussichtlichen Ladezeit und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit zu berechnen.
  • Der Massendaten-Server kann Fahrzeuge, welche ähnliche (z.B. zumindest im Wesentlichen gleiche) Ladeumgebungen oder ähnliche (z.B. zumindest im Wesentlichen gleiche) Lademuster aufweisen, in eine Gruppe basierend auf dem gesammelten ladebezogenen Parameter gruppieren.
  • Der Massendaten-Server kann einen Algorithmus oder eine Tabelle (z.B. ein Kennfeld) zum Herleiten einer voraussichtlichen Ladezeit in Abhängigkeit von dem ladebezogenen Parameter für jede von der Mehrzahl von Gruppen speichern, kann den ladebezogenen Parameter von dem Fahrzeug, welches das Ladeziel während des Ladens des Fahrzeugs ist, empfangen, kann die erste voraussichtliche Ladezeit des Fahrzeugs, welches das Ladeziel ist, durch Anwenden des empfangenen ladebezogenen Parameters auf einen Algorithmus oder eine Tabelle für die Gruppe, zu welcher das Fahrzeug, das das Ladeziel ist, gehört, herleiten und kann die hergeleitete erste voraussichtliche Ladezeit übermitteln.
  • Während die korrespondierende Batterie in dem Fahrzeug geladen wird, kann die Steuereinrichtung ladebezogene Daten (z.B. das Laden betreffende Daten) zu einer Zeit, bei welcher das Laden startet, an den Massendaten-Server übermitteln und eine finale voraussichtliche Ladezeit der Batterie durch Kombinieren der ersten voraussichtlichen Ladezeit, welche durch den Massendaten-Server hergeleitet wird, und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit basierend auf den übermittelten ladebezogenen Daten berechnen.
  • Nachdem das Laden der Batterie beendet ist, kann die Steuereinrichtung eine Gewichtung zum Kombinieren der ersten voraussichtlichen Ladezeit und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit in Abhängigkeit von einem Ergebnis, welches durch Vergleichen eines tatsächlichen Ladezeitbedarfs mit der ersten voraussichtlichen Ladezeit und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit erlangt wird, neu setzen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren des Ermittelns einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten bereitgestellt, wobei das Verfahren aufweist: Sammeln eines ladebezogenen Parameters einer Batterie in einem Fahrzeug von einer Mehrzahl von Fahrzeugen durch einen Massendaten-Server, Gruppieren der Mehrzahl von Fahrzeugen in eine Mehrzahl von Gruppen auf Grundlage des gesammelten ladebezogenen Parameters durch den Massendaten-Server, Übermitteln von ladebezogenen Daten zu einer Zeit, bei welcher das Laden beginnt, an den Massendaten-Server, während die Batterie in dem Fahrzeug geladen wird, durch eine Steuereinrichtung in einem Fahrzeug, welches ein Ladeziel ist, Berechnen und Übermitteln einer ersten voraussichtlichen Ladezeit einer Gruppe, zu welcher das Fahrzeug, welches das Ladeziel ist, gehört, basierend auf den ladebezogenen Daten zu einer Zeit, bei welcher das Laden beginnt, durch den Massendaten-Server, Berechnen einer zweiten voraussichtlichen Ladezeit basierend auf einem Zustand der Batterie und Berechnen einer finalen voraussichtlichen Ladezeit der Batterie durch Kombinieren der ersten voraussichtlichen Ladezeit, welche vom Massendaten-Server kommend empfangen wird, und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit.
  • Das Gruppieren kann aufweisen: Gruppieren von Fahrzeugen, welche ähnliche (z.B. zumindest im Wesentlichen gleiche) Ladeumgebungen oder ähnliche (z.B. zumindest im Wesentlichen gleiche) Lademuster aufweisen, in eine Gruppe basierend auf dem gesammelten ladebezogenen Parameter.
  • Das Gruppieren kann aufweisen: Speichern eines Algorithmus oder einer Tabelle (z.B. eines Kennfelds) zum Herleiten einer voraussichtlichen Ladezeit in Abhängigkeit von dem ladebezogenen Parameter für jede von der Mehrzahl von Gruppen.
  • Das Übermitteln kann aufweisen: Empfangen des ladebezogenen Parameters von dem Fahrzeug, welches das Ladeziel ist, Herleiten der ersten voraussichtlichen Ladezeit des Fahrzeugs, welches das Ladeziel ist, durch Anwenden des empfangenen ladebezogenen Parameters auf einen Algorithmus oder eine Tabelle für die Gruppe, zu welcher das Fahrzeug, das das Ladeziel ist, gehört, und Übermitteln der hergeleiteten ersten voraussichtlichen Ladezeit.
  • Das Berechnen der zweiten voraussichtlichen Ladezeit kann aufweisen: nachdem das Laden der Batterie beendet ist, Neusetzen einer Gewichtung zum Kombinieren der ersten voraussichtlichen Ladezeit und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit in Abhängigkeit von einem Ergebnis, welches durch Vergleichen eines tatsächlichen Ladezeitbedarfs mit der ersten voraussichtlichen Ladezeit und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit erlangt wird.
  • Figurenliste
  • Die obigen und weitere Ziele, Eigenschaften und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlicher verstanden, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird, wobei:
    • 1 ein Diagramm ist, welches den Aufbau des Systems zum Ermitteln einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung darstellt, und
    • 2 ein Flussdiagramm ist, welches ein Verfahren des Ermittelns einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Nachstehend werden ein System und ein Verfahren zum Ermitteln einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten gemäß diversen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Diagramm, welches den Aufbau des Systems zum Ermitteln einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • Bezugnehmend auf 1 kann das System zum Ermitteln (z.B. Schätzen) einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten (z.B. großen Datenmengen - Englisch „Big Data“) aufweisen: einen Massendaten-Server (auch Big-Data-Server) 100, welcher dazu eingerichtet ist, einen ladebezogenen Parameter (z.B. einen das Laden betreffenden Parameter) einer fahrzeuginternen Batterie 12, welcher durch ein Fahrzeug 10 erzeugt wird, zu sammeln, eine Mehrzahl von Gruppen zum Ermitteln einer voraussichtlichen bzw. veranschlagten (z.B. geschätzten - hierin auch nur: voraussichtlichen) Ladezeit (z.B. Ladedauer) basierend auf dem gesammelten ladebezogenen Parameter zu bilden, die Gruppe, zu welcher ein korrespondierendes Fahrzeug gehört, während das Fahrzeug geladen wird, zu ermitteln und in Abhängigkeit von der ermittelten Gruppe eine erste voraussichtliche Ladezeit (z.B. erste voraussichtliche Ladedauer) zu übermitteln, und eine Steuereinrichtung 11, welche in jedem von einer Mehrzahl von Fahrzeugen 10 installiert ist und welche dazu eingerichtet ist, eine zweite voraussichtliche Ladezeit (z.B. zweite voraussichtliche Ladedauer) basierend auf einem Zustand einer Batterie, während die Batterie geladen wird, zu berechne und eine finale voraussichtliche Ladezeit (z.B. finale voraussichtliche Ladedauer) der Batterie 12 durch Kombinieren (z.B. Summieren) der ersten voraussichtlichen Ladezeit, welche vom Massendaten-Server 100 geliefert wird, und der berechneten zweiten voraussichtlichen Ladezeit zu berechnen.
  • Der Massendaten-Server 100 kann diverse Parameter, welche einen Prozessor für das Laden (z.B. einen Vorgang des Ladens) einer fahrzeuginternen Batterie betreffen, von dem Fahrzeug 10 empfangen und kann Daten, welche durch Verarbeiten und Analysieren des empfangenen Parameters erlangt werden, erzeugen und speichern. Insbesondere kann der Massendaten-Server 100 zusätzliche Parameter, welche eine Batterieladezeit betreffen, basierend auf den Parametern, welche vom Fahrzeug 10 aus empfangen werden, während die Batterie 12 geladen wird, oder sekundäre Daten, welche unter Verwendung des vom Fahrzeug 10 aus empfangenen Parameters erzeugt werden, erzeugen und speichern und eine Mehrzahl von Fahrzeugen basierend auf dem vom Fahrzeug 10 aus empfangenen Parameter, Parametern, welche autonom erzeugt werden, und dergleichen gruppieren. Das Gruppieren ist ein Vorgang des Bildens einer Mehrzahl von Gruppen durch miteinander Assoziieren (z.B. miteinander in Verbindung bringen) von Fahrzeugen, welche ähnliche Parameterwerte haben, auf Grundlage von Hauptparametern, welche das Laden betreffen, in einer Gruppe.
  • Wie in 1 gezeigt, kann der Massendaten-Server 100 unter Verwendung eines Verteilte-Cloud-Verfahrens aus einer hierarchischen Struktur mit Cloud-Servern 110, 120 und 130 für jeweilige Schichten realisiert sein.
  • Beispielsweise kann der Cloud-Server der ersten Schicht (z.B. Erstschicht-Cloud-Server) 110, welcher zur untersten Schicht von mehreren hierarchischen Strukturen gehört, mit dem Fahrzeug 10 kommunizieren, durch das Fahrzeug 10 erzeugte Daten in Echtzeit aufzeichnen und die aufgezeichneten Daten an das Fahrzeug 10 bereitstellen, falls notwendig, oder die Daten an die Cloud-Server 120 und 130, welche zur bezogen auf die unterste Schicht 110 höherrangigen Schicht gehören, bereitstellen.
  • Der Cloud-Server der ersten Schicht 110 kann Rohdaten, welche durch ein Fahrzeug erzeugt werden, in Echtzeit mittels einer Kommunikation mit dem Fahrzeug aufzeichnen. Der Cloud-Server der ersten Schicht 110 kann Fahrzeugdaten mit einer so niedrigen Abtastrate wie ohne Datenverlust bzw. Informationsverlust möglich aufzeichnen und speichern. Der Cloud-Server der ersten Schicht 110 kann eine Grenze für die pro Fahrzeug, d.h. pro Kommunikationsziel, aufzuzeichnende und zu speichernde Datenmenge setzen. Es versteht sich, dass - falls die Ressourcen dies erlauben - alle Daten, welche von einem Fahrzeug aufgezeichnet werden, gespeichert werden können, jedoch der Cloud-Server der ersten Schicht 110 mit dem Fahrzeug hauptsächlich in Echtzeit kommuniziert und folglich die pro Fahrzeug zu speichernde Datenmenge begrenzt werden kann, um die Ressourcen effektiv zu nutzen.
  • Die durch den Cloud-Server der ersten Schicht 110 aufgezeichneten Rohdaten können Daten sein, welche durch diverse Steuereinrichtungen eines Fahrzeugs erzeugt und übermittelt werden. Insbesondere kann, bei der Berechnung einer Batterieladezeit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, der Cloud-Server der ersten Schicht 110 direkt diverse ladebezogene Parameter vom Fahrzeug 10 empfangen und die Parameter klassifizieren, welche dazu genutzt werden, weitere das Batterieladen betreffende Faktoren zu berechnen. Echtzeitdaten, welche vom Fahrzeug 10 aus an den Cloud-Server der ersten Schicht 110 bereitgestellt werden, können das Laden der im Fahrzeug installierten Batterie 12 betreffende Daten sein und der ladebezogene Parameter der Batterie 12 kann beispielsweise ein Fahrzeugtyp, ein Gesundheitszustand bzw. State of Health (kurz SoH) einer Batterie, eine Temperatur der Batterie zu Beginn des Ladens, eine Temperatur der Umgebung um die Batterie, die maximale Leistung der externen Ladeeinrichtung 20 zur Bereitstellung der Ladeleistung, eine Gegend, in welchem die externen Ladeeinrichtung 20 installiert ist, der Hersteller der externen Ladeeinrichtung 20, der Zeitbereich, in welchem das Laden beginnt, die erforderliche Lademenge oder die Ladezeit, welche tatsächlich gebraucht wurde, um die Batterie zu laden, sein.
  • Der Massendaten-Server 100 kann die/den vorgenannten ladebezogenen Parameter von einer Mehrzahl von Fahrzeugen sammeln, Fahrzeuge mit ähnlichen Ladeumgebungen oder -mustern basierend auf den gesammelten Parametern gruppieren und dann einen Ladezeit-Ermittlungsalgorithmus oder eine Ladezeit-Ermittlungstabelle für jede Gruppe erstellen (z.B. schreiben) und speichern. Das Gruppierungsergebnis oder der Ladezeit-Ermittlungsalgorithmus oder die Ladezeit-Ermittlungstabelle für jede Gruppe können durch einen höherrangigen Cloud-Server, wie zum Beispiel dem Cloud-Server der zweiten Schicht (z.B. Zweitschicht-Cloud-Server) 120 oder der dritten Schicht (z.B. Drittschicht-Cloud-Server) 130, hergeleitet werden.
  • Dann kann der Massendaten-Server 100 nach einer Gruppe, zu welcher ein korrespondierendes Fahrzeug gehört, während ein Fahrzeug geladen wird, suchen und kann der Massendaten-Server einen Ladezeitbedarf ermitteln (z.B. schätzen) durch Anwenden der empfangenen ladebezogenen Parameter, welche vom Fahrzeug bereitgestellt werden, auf den Ladezeit-Ermittlungsalgorithmus oder die Ladezeit-Ermittlungstabelle für die gefundene Gruppe. Wenn beispielsweise das Laden beginnt, dann kann das Fahrzeug den ladebezogenen Parameter an den Cloud-Server der ersten Schicht 110 übermitteln, kann der Cloud-Server der ersten Schicht 110 den empfangenen Parameter an den Cloud-Server der zweiten Schicht oder der dritten Schicht 120 oder 130 bereitstellen und kann der Cloud-Server der zweiten Schicht oder der dritten Schicht 120 oder 130 eine voraussichtliche Ladezeit (nachstehend wird die voraussichtliche Ladezeit, welche durch einen Massendaten-Server berechnet wird, als eine „erste voraussichtliche Ladezeit“ bezeichnet) durch Anwenden des empfangenen ladebezogenen Parameters auf einen gespeicherten Algorithmus oder eine gespeicherte Tabelle zum Herleiten der voraussichtlichen Ladezeit berechnen für die und dann die berechnete voraussichtliche Ladezeit an die Steuereinrichtung 11 des Fahrzeugs 10 übermitteln.
  • 1 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels einer Ausführungsform, bei welcher drei Schichten umgesetzt sind, und die Anzahl der Schichten kann bei Bedarf geeignet angepasst werden.
  • Wenn ein Fahrzeug elektrisch mit der (fahrzeug-)externen Ladeeinrichtung (z.B. einer öffentlichen Ladestation, einer Heimladestation, etc.) 20 verbunden wird und das Laden startet, dann kann die in dem Fahrzeug 10 installierte Steuereinrichtung 11 die das Laden der Batterie betreffenden Daten erkennen und die Daten an den Massendaten-Server 100 bereitstellen. Die Steuereinrichtung 11 kann eine voraussichtliche Ladezeit (nachstehend wird die voraussichtliche Ladezeit, welche durch die Steuereinrichtung 11 des Fahrzeugs 10 berechnet wird, als eine „zweite voraussichtliche Ladezeit“ bezeichnet) der Batterie 12 unter Verwendung eines vorab eingebetteten Algorithmus zur Berechnung einer voraussichtlichen Ladezeit berechnen. Als der Algorithmus zur Berechnung der voraussichtlichen Ladezeit der Batterie können diverse Algorithmen, welche in der Technik, zu der die vorliegende Offenbarung gehört, bekannt sind, angewendet werden.
  • Die Steuereinrichtung 11 kann eine finale voraussichtliche Ladezeit berechnen, indem die erste voraussichtliche Ladezeit, welche auf Grundlage des Algorithmus oder der Tabelle, welche(r) im Zusammenhang mit der Gruppe, zu welcher das Fahrzeug gehört, gespeichert ist, durch den Massendaten-Server 100, welcher den während des Ladens übermittelten ladebezogenen Parameter empfängt, berechnet wird, und die zweite voraussichtliche Ladezeit, welche direkt (z.B. lokal durch die Steuereinrichtung) berechnet wird, kombiniert werden.
  • Die Steuereinrichtung 11 kann die finale voraussichtliche Ladezeit durch Anwenden von jeweiligen voreingestellten Gewichten auf die erste voraussichtliche Ladezeit und die zweite voraussichtliche Ladezeit berechnen.
  • Wenn das Laden beendet ist, dann kann die Steuereinrichtung 11 den tatsächlichen Ladezeitbedarf mit der finalen voraussichtlichen Ladezeit, welche bei Beginn des Ladens berechnet wird/wurde, vergleichen und die Gewichtung, welche dazu verwendet wird, die finale voraussichtliche Ladezeit zu berechnen, basierend auf dem Vergleichsfehler anpassen.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren des Ermittelns einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Betriebsablauf und die Wirkeffekte des Systems zum Ermitteln einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten mit der vorstehend beschriebenen Struktur wird aus einer Beschreibung des Verfahrens des Ermittelns einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung deutlicher verstanden.
  • Bezugnehmend auf 2 kann, wenn das Fahrzeug 10 mit der (fahrzeug)externen Ladeeinrichtung 20, welche Ladeleistung bereitstellt, elektrisch verbunden wird und dann das Laden gestartet wird, die Steuereinrichtung 11 einen ladebezogenen Parameter in dem gegenwärtigen Zustand an den Massendaten-Server 100 übermitteln (S10).
  • Der Massendaten-Server 100 kann ladebezogene Parameter vorab von einer Mehrzahl von Fahrzeugen sammeln und kann Fahrzeuge mit ähnlichen Ladeumgebungen oder ähnlichen Lademustern in eine Gruppe gruppieren basierend auf den ladebezogenen Parametern (S110). Der Massendaten-Server 100 kann ladebezogene Daten, welche von einem Fahrzeug während des Ladens übermittelt werden, kumulativ speichern und kann auf Grundlage der gespeicherten ladebezogenen Daten eine Mehrzahl von Fahrzeugen in eine Gruppe gruppieren. Beispielsweise können unter der Annahme, dass das Gruppieren auf Grundlage des Standorts einer Ladeeinrichtung und der Lebensdauer einer Fahrzeugbatterie unter den ladebezogenen Daten eines Fahrzeugs durchgeführt wird, Fahrzeuge mit ähnlichen Batterielebensdauern aus den Fahrzeugen, welche ähnliche Ladeeinrichtungen hauptsächlich nutzen, in eine Gruppe eingruppiert werden.
  • Beim Gruppieren S110 kann der Massendaten-Server 100 einen Berechnungsalgorithmus oder eine Tabelle zum Berechnen einer voraussichtlichen Ladezeit für eine zugehörige Gruppe herleiten und speichern. Dabei kann der Massendaten-Server 100 eine statistische Methode nutzen. Wenn beispielsweise der Massendaten-Server 100 ein Gruppieren auf Grundlage des Standorts einer Ladeeinrichtung und der Lebensdauer einer Fahrzeugbatterie durchgeführt hat, kann der Massendaten-Server 100 die erste voraussichtliche Ladezeit unter Verwendung eines Ladezustands (SoC - Englisch „State of Charge“) zu Ladebeginn und einer durchschnittlichen Ladezeit gemäß einer Batterietemperatur von Fahrzeugen, welche Ladeeinrichtungen für die korrespondierende Gruppe genutzt haben und Batterielebensdauer für die korrespondierende Gruppe aufweisen, herleiten. Um die voraussichtliche Ladezeit zu berechnen, kann der Massendaten-Server 100 den Algorithmus oder eine Tabelle zum Herleiten der durchschnittlichen Ladezeit in Abhängigkeit vom SoC zu Ladebeginn und der durchschnittlichen Ladezeit in Abhängigkeit von der Batterietemperatur der Fahrzeuge, welche die Ladeeinrichtungen für die korrespondierende Gruppe genutzt haben und die Batterielebensdauer für die korrespondierende Gruppe aufweisen, vorab speichern.
  • In Vorgang S10 kann, wenn ein ladebezogener Parameter zu der Zeit, bei welcher das gegenwärtige Aufladen beginnt, von der Steuereinrichtung 11 des Fahrzeugs 10, für welches das Laden beginnt, empfangen wird, der Massendaten-Server 100 die erste voraussichtliche Ladezeit herleiten, indem die empfangenen ladebezogenen Daten auf einen Algorithmus oder eine Tabelle, welcher/welche vorab für die Gruppe, zu welcher das korrespondierende Fahrzeug gehört, gespeichert ist, angewendet werden, und die erste voraussichtliche Ladezeit an die Steuereinrichtung 11 des Fahrzeugs 10 übermitteln (S120).
  • Die Steuereinrichtung 11 des Fahrzeugs 10 kann die zweite voraussichtliche Ladezeit berechnen, indem ein vorbestimmter Algorithmus oder dergleichen auf Grundlage des ladebezogenen Parameters zu der Zeit, zu welcher das Laden startet, angewendet wird (S11). Als ein Algorithmus zum Ermitteln einer Ladezeit einer Batterie auf Grundlage eines ladebezogenen Parameters (z.B. einer Batterietemperatur, eines Batterie-SoC oder der von einer Ladeeinrichtung gelieferten Ladeleistung) der Batterie 12 durch die Steuereinrichtung 11 in dem Fahrzeug während des Ladens der Batterie können diverse in der Technik, zu der die vorliegende Offenbarung gehört, bekannte Algorithmen angewendet werden.
  • Dann kann die Steuereinrichtung 11 eine finale voraussichtliche Ladezeit durch Kombinieren (z.B. Addieren) der berechneten zweiten voraussichtlichen Ladezeit und der ersten voraussichtlichen Ladezeit, welche vom Massendaten-Server 100 ausgehend empfangen wird, berechnen (S13).
  • Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 11 die finale voraussichtliche Ladezeit unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnen, indem die erste voraussichtliche Ladezeit und die zweite voraussichtliche Ladezeit mit jeweilig zugeordneten Gewichten multipliziert werden und dann die Ergebnisse summiert werden. T E S T _ F I N A L = α ⋅ T E S T _ 1 + ( 1 − α ) ⋅ T E S T _ 2
    Figure DE102020125401A1_0001
  • Hier ist TEST_FINAL eine finale voraussichtliche Ladezeit, ist TEST_1 eine erste voraussichtliche Ladezeit, ist TEST_2 eine zweite voraussichtliche Ladezeit und ist α ein Gewicht, welches größer oder gleich 0 und kleiner oder gleich 1 ist.
  • Dann, wenn das Laden der Batterie 12 beendet ist, kann die Steuereinrichtung 11 den tatsächlichen Ladezeitbedarf mit der ersten voraussichtlichen Ladezeit und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit, welche bei Ladebeginn empfangen und berechnet wurden, vergleichen und die Werte der Gewichte verändern (S16). Beispielsweise kann in einem Beispiel, bei welchem die finale voraussichtliche Ladezeit wie durch die vorstehende Gleichung gezeigt ermittelt wird, in dem Fall, wenn der tatsächliche Ladezeitbedarf ein Wert näher an der zweiten voraussichtlichen Ladezeit als an der ersten voraussichtlichen Ladezeit ist, das Gewicht α verkleinert werden und kann in dem Fall, wenn der tatsächliche Ladezeitbedarf ein Wert näher an der ersten voraussichtlichen Ladezeit als an der zweiter voraussichtlichen Ladezeit ist, das Gewicht α vergrößert werden. Dementsprechend kann das veränderte Gewicht angewendet werden, um eine voraussichtliche Ladezeit für das nächste Durchführen des Ladens zu berechnen.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann in dem System und dem Verfahren des Ermittelns einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten gemäß diversen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Massendaten-Server einen ladebezogenen Parameter von einem Fahrzeug während eines tatsächlichen Ladens des Fahrzeugs empfangen und auf statistische Weise eine voraussichtliche Ladezeit eines korrespondierenden Fahrzeugs ermitteln, indem eine Analyse und Statistik der gesammelten ladebezogenen Parameter, welche von einer Mehrzahl von Fahrzeugen aus empfangen werden, verarbeitet wird, und kann eine fahrzeuginterne Steuereinrichtung die (z.B. durch die Steuereinrichtung selbst) berechnete voraussichtliche Ladezeit mit der voraussichtlichen Ladezeit, welche durch den Massendaten-Server ermittelt wird, vergleichen, um einen Fehler zwischen den zwei Werten zu verringern.
  • Dementsprechend werden ladebezogene Parameter, welche durch ein Fahrzeug geliefert werden, um eine voraussichtliche Ladezeit während des Ladens herzuleiten, in einem Massendaten-Server gesammelt und werden Informationen über einen Fehler zwischen dem tatsächlichen Ladezeitbedarf und der berechneten voraussichtlichen Ladezeit gesammelt, womit die Genauigkeit der Ladezeitermittlung (z.B. Ladezeitschätzung, Ladezeitprognose) verbessert wird. Es kann möglich sein, die Alterung einer Ladeeinrichtung (z.B. öffentlichen Ladestation) für jede Gegend sowie die Alterung einer Batterie in die Berechnung einer voraussichtlichen Ladezeit durch den Massendaten-Server einfließen zu lassen, und folglich kann eine optimale voraussichtliche Ladezeit in Abhängigkeit von einem Lademuster und dem Wohnort bzw. Wohnumfeld eines Kunden hergeleitet werden.
  • In dem System zum Ermitteln einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten kann ein Massendaten-Server einen ladebezogenen Parameter von einem Fahrzeug während des tatsächlichen Ladens des Fahrzeugs empfangen und auf statistische Weise eine voraussichtliche Ladezeit eines korrespondierenden Fahrzeugs ermitteln, indem eine Analyse und Statistik der gesammelten ladebezogenen Parameter, welche von einer Mehrzahl von Fahrzeugen aus empfangen werden, verarbeitet wird, und kann eine fahrzeuginterne Steuereinrichtung die (z.B. durch die Steuereinrichtung selbst) berechnete voraussichtliche Ladezeit mit der voraussichtlichen Ladezeit, welche durch den Massendaten-Server ermittelt wird, vergleichen, um einen Fehler zwischen den zwei Werten zu verringern.
  • Dementsprechend werden in dem System zum Ermitteln einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten ladebezogene Parameter, welche durch ein Fahrzeug geliefert werden, um eine voraussichtliche Ladezeit während des Ladens herzuleiten, in einem Massendaten-Server gesammelt und werden Informationen über einen Fehler zwischen dem tatsächlichen Ladezeitbedarf und der berechneten voraussichtlichen Ladezeit gesammelt, womit die Genauigkeit der Ladezeitermittlung (z.B. Ladezeitschätzung, Ladezeitprognose) verbessert wird.
  • Es kann in dem System zum Ermitteln einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten außerdem ermöglicht werden, die Alterung einer Ladeeinrichtung für jedes Gebiet (z.B. Ortsteil, Bezirk, etc.) sowie die Alterung einer Batterie in der Berechnung einer voraussichtlichen Ladezeit durch den Massendaten-Server widerzuspiegeln, und folglich kann eine optimale voraussichtliche Ladezeit in Abhängigkeit von dem Lademuster und dem Wohnort bzw. Wohnumfeld eines Kunden hergeleitet werden, wodurch eine genauere voraussichtliche Ladezeit an eine Fahrzeugfahrer übermittelt werden kann und die Marktfähigkeit des Fahrzeugs verbessert wird.
  • Es ist durch die Fachleute in der Technik zu verstehen, dass die durch die vorliegende Offenbarung/Erfindung erzielbaren Effekte nicht auf diejenigen, welche vorstehend ausdrücklich beschrieben wurden, beschränkt sind und dass weitere, nicht genannte Effekte der vorliegenden Offenbarung/Erfindung aus der obigen detaillierten Beschreibung deutlicher verstanden werden können.
  • Obwohl die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung für Veranschaulichungszwecke offenbart wurde, versteht der Fachmann in der Technik, dass zahlreiche Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne dabei vom Umfang der Offenbarung/Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen beschrieben, abzuweichen.

Claims (10)

  1. System zum Ermitteln einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten, welches aufweist: einen Massendaten-Server (100), welcher dazu eingerichtet ist: einen ladebezogenen Parameter einer Batterie (12) in einem Fahrzeug (10) von einer Mehrzahl von Fahrzeugen zu sammeln, um die Mehrzahl von Fahrzeugen in eine Mehrzahl von Gruppen auf Grundlage des gesammelten ladebezogenen Parameters zu gruppieren, und eine erste voraussichtliche Ladezeit einer Gruppe, zu welcher das Fahrzeug (10), das ein Ladeziel ist, während des Ladens des Fahrzeugs (10) gehört, zu berechnen und zu übermitteln, und eine Steuereinrichtung (11), welche in jedem von der Mehrzahl von Fahrzeugen installiert ist und welche dazu eingerichtet ist: eine zweite voraussichtliche Ladezeit basierend auf einem Zustand der Batterie (12) in dem Fahrzeug (10) zu berechnen, während die korrespondierende Batterie (12) in dem Fahrzeug (10) geladen wird, und eine finale voraussichtliche Ladezeit der Batterie (12) durch Kombinieren der ersten voraussichtlichen Ladezeit und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit zu berechnen.
  2. System nach Anspruch 1, wobei der Massendaten-Server (100) dazu eingerichtet ist: Fahrzeuge, welche ähnliche Ladeumgebungen oder ähnliche Lademuster aufweisen, in eine Gruppe basierend auf dem gesammelten ladebezogenen Parameter zu gruppieren.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Massendaten-Server (100) dazu eingerichtet ist: einen Algorithmus oder eine Tabelle zum Herleiten einer voraussichtlichen Ladezeit in Abhängigkeit von dem ladebezogenen Parameter für jede von der Mehrzahl von Gruppen zu speichern, den ladebezogenen Parameter von dem Fahrzeug (10), welches das Ladeziel während des Ladens des Fahrzeugs (10) ist, zu empfangen, die erste voraussichtliche Ladezeit des Fahrzeugs (10), welches das Ladeziel ist, durch Anwenden des empfangenen ladebezogenen Parameters auf einen Algorithmus oder eine Tabelle für die Gruppe, zu welcher das Fahrzeug (10), welches das Ladeziel ist, gehört, herzuleiten, und die hergeleitete erste voraussichtliche Ladezeit zu übermitteln.
  4. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei, während die korrespondierende Batterie (12) in dem Fahrzeug (10) geladen wird, die Steuereinrichtung (11) dazu eingerichtet ist: ladebezogene Daten zu einer Zeit, zu welcher das Laden startet, an den Massendaten-Server (100) zu übermitteln, und eine finale voraussichtliche Ladezeit der Batterie (12) durch Kombinieren der ersten voraussichtlichen Ladezeit, welche durch den Massendaten-Server (100) hergeleitet wird, und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit basierend auf den übermittelten ladebezogenen Daten zu berechnen.
  5. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, in Reaktion auf das Beenden des Ladens der Batterie (12), die Steuereinrichtung (11) dazu eingerichtet ist: eine Gewichtung zum Kombinieren der ersten voraussichtlichen Ladezeit und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit in Abhängigkeit von einem Ergebnis, welches durch Vergleichen eines tatsächlichen Ladezeitbedarfs mit der ersten voraussichtlichen Ladezeit und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit erlangt wird, neu zu setzen.
  6. Verfahren des Ermittelns einer Fahrzeugbatterieladezeit unter Verwendung von Massendaten, wobei das Verfahren aufweist: Sammeln (S110), durch einen Massendaten-Server (100), eines ladebezogenen Parameters einer Batterie (12) in einem Fahrzeug (11) von einer Mehrzahl von Fahrzeugen, Gruppieren (S110), durch einen Massendaten-Server, der Mehrzahl von Fahrzeugen in eine Mehrzahl von Gruppen auf Grundlage des gesammelten ladebezogenen Parameters, Übermitteln (S10), durch eine Steuereinrichtung (11) in einem Fahrzeug (10), von ladebezogenen Daten zu einer Zeit, zu welcher das Laden beginnt, an den Massendaten-Server (100), während die Batterie (12) in dem Fahrzeug (10) geladen wird, Berechnen und Übermitteln (S120), durch den Massendaten-Server (100), einer ersten voraussichtlichen Ladezeit einer Gruppe, zu welcher das Fahrzeug (10) gehört, basierend auf den ladebezogenen Daten zu der Zeit, zu welcher das Laden beginnt, Berechnen (S11) einer zweiten voraussichtlichen Ladezeit basierend auf einem Zustand der Batterie (12), und Berechnen (S13) einer finalen voraussichtlichen Ladezeit der Batterie (12) durch Kombinieren der ersten voraussichtlichen Ladezeit, welche vom Massendaten-Server (100) aus empfangen wird, und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Gruppieren (S110) der Mehrzahl von Fahrzeugen aufweist: Gruppieren von Fahrzeugen, welche ähnliche Ladeumgebungen oder ähnliche Lademuster aufweisen, in eine Gruppe basierend auf dem gesammelten ladebezogenen Parameter.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Gruppieren (S110) der Mehrzahl von Fahrzeugen aufweist: Speichern eines Algorithmus oder einer Tabelle zum Herleiten einer voraussichtlichen Ladezeit in Abhängigkeit von dem ladebezogenen Parameter für jede von der Mehrzahl von Gruppen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Übermitteln der ladebezogenen Daten aufweist: Empfangen des ladebezogenen Parameters von dem Fahrzeug (10), Herleiten der ersten voraussichtlichen Ladezeit des Fahrzeugs (10) durch Anwenden des empfangenen ladebezogenen Parameters auf einen Algorithmus oder eine Tabelle für die Gruppe, zu welcher das Fahrzeug (10) gehört, und Übermitteln der hergeleiteten ersten voraussichtlichen Ladezeit.
  10. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Berechnen der zweiten voraussichtlichen Ladezeit aufweist: in Reaktion darauf, dass das Laden der Batterie beendet ist, Neusetzen, durch die Steuereinrichtung (11), einer Gewichtung zum Kombinieren der ersten voraussichtlichen Ladezeit und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit in Abhängigkeit von einem Ergebnis, welches durch Vergleichen eines tatsächlichen Ladezeitbedarfs mit der ersten voraussichtlichen Ladezeit und der zweiten voraussichtlichen Ladezeit erlangt wird.
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