EP1929607A2 - Energy management system for a motor vehicle - Google Patents

Energy management system for a motor vehicle

Info

Publication number
EP1929607A2
EP1929607A2 EP06793406A EP06793406A EP1929607A2 EP 1929607 A2 EP1929607 A2 EP 1929607A2 EP 06793406 A EP06793406 A EP 06793406A EP 06793406 A EP06793406 A EP 06793406A EP 1929607 A2 EP1929607 A2 EP 1929607A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
energy
management system
consumer
class
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06793406A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1929607A2 publication Critical patent/EP1929607A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1438—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle in combination with power supplies for loads other than batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/14—Balancing the load in a network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Definitions

  • the invention relates to an energy management system for a motor vehicle.
  • a device for energy distribution in a motor vehicle which has a driven by an internal combustion engine generator which supplies an electrical system with an electrical system.
  • the energy distribution is realized with the aid of a control device which works as an on-board network manager.
  • the control unit is supplied with required information, from which it carries out a control strategy for the regulation of the components of the electrical system and of the internal combustion engine.
  • the energy distribution between the on-board network and the internal combustion engine takes place in accordance with specifiable requirements taking into account the condition that the vehicle electrical system setpoint voltage is within predefinable limits.
  • a method and a device for energy distribution in a motor vehicle which has at least one battery and at least one generator.
  • a hierarchical tax structure is used. This consists of an over- ordered component and these subordinate components for controlling the at least one generator and the at least one battery.
  • interfaces with predetermined communication relationships are provided between the superordinate component and the subordinate components.
  • the communications relationships are jobs that must be fulfilled by the instructed component, requirements that should be met by the requested component, and queries that must be answered by the queried component.
  • the power or voltage to be set is transmitted as an order, and the potential for generating the power of the generator is transmitted as a query.
  • the electrical performance potential of the battery is transmitted between the subordinate component of at least one battery and the superordinate component as a query.
  • This vehicle electrical system has several electrical consumers that are supplied with electrical energy by a generator and a battery. Consumers demand peak power in a first phase after power up and nominal power in a second phase after power up. Furthermore, a control device for carrying out an energy and consumer management is provided. To avoid voltage drops when connecting consumers and to improve vehicle safety, it is proposed to determine the peak and nominal power available in the electrical system after a switch-on request and to delay the switch-on time for the consumer and to initiate supply-increasing measures and / or consumption-reducing measures if not enough top or nominal available. The new consumer will only be switched on if sufficient peak and nominal power can be made available.
  • An energy management system with the features specified in claim 1 has the advantage that a very accurate and differentiated load flow control can be performed. In contrast to known energy management systems, in which a separation of energy producers, energy storage and energy consumers is made, this separation is no longer present in the new energy management system. This makes it possible, for example, to determine exactly for which classes of energy consumers how much energy may be taken, for example, from a battery and for which not.
  • the claimed energy management system is expandable and cross-series can be used.
  • a new on-board network component needs only one priority code and one or more classes are assigned, each consumer at a time can belong to only one class. If the respective associated data are then still stored in the memory, then this data can be used in addition to the previously available data for energy management.
  • This energy management can be performed by the energy manager directly using the stored data processed by the arithmetic unit.
  • the energy manager recognizes, based on the evaluation of the stored data carried out by the arithmetic unit, that the available energy is sufficient only for the existing safety-relevant consumers. consequently he performs a control in the sense that the safety-relevant consumers can remove power from the battery, comfort consumers, however, not.
  • the energy management can also transmit information about the existing energy to the on-board network components associated control units, which in turn then control the respective associated electrical system component.
  • the control intelligence is arranged decentrally with the respective vehicle electrical system component.
  • the class assignment of a vehicle electrical system component is changeable in operation.
  • a class 5 heater that has been shut down by the power manager may after some time go into class 4 to signal that heater shutdown is now noticeable and immediate reconnection of the heater is necessary.
  • a power generator may belong to different classes. In class 0 he gives his maximum possible performance. However, as a virtual consumer, it can also be assigned to a higher class, draw power and thus reduce its power output.
  • a memory may belong to different classes. In class 0 it outputs the maximum possible power output. In a higher class, it can absorb power as a virtual consumer and thus lower its power output or even record overall performance.
  • each power level is considered to be an independent consumer to which a self-determined priority count and one or more classes are assigned.
  • the power of the consumer corresponds to the power required in addition to the previous stage. This improves the integrability of any other consumers into the energy management system without changing its core.
  • Stepless consumers are preferably subdivided into the smallest, meaningfully controllable stages, each stage having its own priority code and one or more classes. This improves the integra- bility of other stepless loads into the energy management system without changing its core.
  • vehicle electrical system components can be assigned different classes, i. H. they can change from one class to another, but at any given time an on-board network component is assigned to only one class.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of an energy management system according to the invention.
  • FIG. 2 shows a sketch for explaining the structure of the memory 3 of FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a sketch for illustrating the assignment of on-board network components to the classes and priority codes.
  • FIG. 4 shows a block diagram of a second embodiment of an energy management system according to the invention.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of an energy management system according to the invention.
  • the energy management system has a power manager 1 having a Computing unit 2 contains.
  • the energy manager 1 communicates with a memory 3 in which data are written and from which data is read out.
  • the energy manager 1 is connected to a power generator 4, an energy store 5 and energy consumers 6, 7 and 8 in connection.
  • the energy generator 4 may be a generator, in the energy storage 5 is a battery.
  • the energy consumers 6, 7, 8 are real energy consumers.
  • the energy consumer 6 is a heating device of the vehicle
  • the energy consumer 7 is a brake control system (ABS) of the vehicle
  • the energy consumer 8 is the car radio of the vehicle. All of the aforementioned energy producers, energy storage and energy consumers are referred to as on-board network components.
  • Class 1 base load (all consumers without information technology signal connection)
  • Class 7 P MAX (Boost, but without subsequent savings potential)
  • the class 0 are therefore associated with all energy generators and energy storage with their maximum possible power output, such as the generator 4 and the battery 5.
  • Class 1 includes all energy consumers that have no information technology signal connection. These include, for example, headlights that are not controlled via a data bus.
  • Class 2 is assigned to all non-influenceable consumers. This means safety-relevant and legally relevant consumers, for example a brake control system, headlights, secondary air pump or electric catalyst heating.
  • Class 3 includes all non-safety-relevant consumers whose disconnection is clearly perceptible in the case of de- gradation. These include, for example, the car radio and the windows.
  • Class 4 is assigned to all non-safety-relevant consumers whose shutdown in the case of degradation is only noticeable to a limited extent. This includes, for example, the seat heating.
  • Class 5 includes all non-safety-relevant consumers whose disconnection is not perceptible in the event of degradation. This includes, for example, the heated rear window.
  • Class 6 is assigned to all non-safety related consumers with always maximum consumption. This includes, for example, the interior heating. Consumers in grades 2-7 can change classes during operation. Class 7 includes all non-safety-relevant consumers with always maximum power consumption, but their activation is not associated with a subsequent savings potential. This includes, for example, at high outside temperatures, the rear window heating.
  • priority codes are defined which provide information about the importance of an on-board network component for energy distribution.
  • FIG. 2 shows a sketch for explaining the structure of the memory 3 of FIG. 1.
  • the memory locations of the memory 3 are organized in matrix form.
  • the total of eight different classes are specified on one axis and, for example, a total of 17 priority codes on the other axis.
  • FIG. 3 shows a sketch for illustrating the assignment of vehicle electrical system components to the classes and priority codes.
  • Each power generator has different operating states. In one of these operating states, it outputs its maximum possible power, which in the case of generator 4 amounts to 2000 W, for example. This operating state is assigned to class 0. The output from the generator in this mode power is negatively balanced in the figure 4, d. H. provided with a minus sign.
  • Each power producer can reduce its power output by purchasing power from one or more so-called virtual consumers in higher classes. This reduction of the output power is in the case of the generator 4, for example at an idle speed reduction (LLD reduction) and a torque reduction.
  • VLD reduction idle speed reduction
  • These virtual consumers are other classes Classes 4 and 5 are assigned, for example, the class 4 generator consumes 600 watts of power and class 5 powers 300 watts. This is illustrated in the following table, in which the last column gives the effective output power of the generator.
  • the generator is an interface to a higher-level control.
  • the generator is given an instruction for the above-mentioned torque reduction of this higher-level control.
  • various possible operating states or types are associated with a power generator, these operating states being represented by a summation of a real power generator and none, one or more virtual power consumers.
  • the virtual energy consumers are enabled or disabled by the energy manager depending on the amount of energy available and the energy demand. From these releases, the operating state to be selected by the generator can be derived directly.
  • Each energy storage device can lower its power output or draw power by obtaining power by means of one or more so-called virtual consumers in higher classes. These virtual consumers are assigned other classes, such as classes 3, 4 and 5.
  • the energy storage takes - as shown in Figure 3 can be seen - in class 3, a power of 600 W, in class 4, a power of 300 W and in class 5, an output of 100W. This is illustrated in the following table, in which the last column gives the effective power of the energy storage.
  • an energy storage device is associated with various possible operating states or types, wherein these operating states are represented by a summation of a real energy producer and none, one or more virtual energy consumers.
  • the virtual consumers are enabled or disabled by the energy manager depending on the amount of energy available and the energy demand.
  • the priority codes 3 and 4 are reserved for further energy stores not provided in the present exemplary embodiment.
  • a secondary air pump of the vehicle This is classified in class 2 and has a power consumption of 250 W.
  • This additional consumer has only one operating state to which class 2 is assigned.
  • This additional consumer has a power consumption of 300 W.
  • This further consumer is, for example, a brake control system.
  • This still further consumer also has only one operating state to which class 2 is assigned. This even more consumer has one Power consumption of 100 W. It can be a headlight.
  • a consumer which can be operated in three power stages.
  • this consumer is a heating element of the vehicle.
  • Each of the consumer's performance levels is considered as a separate, independent consumer.
  • power levels 1 and 2 are classified in class 4 and power level 3 in class 5 respectively.
  • Each of the aforementioned consumers can dynamically change class during operation. For example, if a heating consumer classified in class 5 is shut down by the power management, it may switch to class 4 after a certain amount of time. By This change is indicated that the cut-off of the Schunders is now perceptible.
  • each consumer is uniquely associated with a priority score that does not change.
  • a plurality of consumers can be assigned to a priority code.
  • Each consumer can only belong to one class at a time. Consumers within the meaning of the invention are the consumers themselves in the case of single-level consumers, and always only one switching stage of the consumer in the case of multistage consumers. If consumers with matching priority numbers exist in different classes, then they can always be controlled independently of each other. If, on the other hand, two consumers have the same priority code and the same class, then they can only be switched on and off together.
  • the energy manager 1 performs the energy management using the data stored in the memory 3, which are illustrated in FIG.
  • This stored data which indicate the power consumption or power output of the on-board network components, are read out of the memory 3 by the arithmetic unit 2 of the energy manager 1 and subjected to a computation process.
  • a threshold which is, for example, zero. If one subtracts then the last summand again, then one obtains the largest still possible value, which is smaller than 0. From this it is now possible to derive information about a resulting class and a resulting priority measure, which provide information about which consumers may and may not consume how much energy.
  • this information is used by the energy manager 1 to directly control the individual consumers, for example to switch them off, in order to ensure that the total energy consumed by all consumers remains smaller than that available standing energy.
  • the information mentioned is only transmitted by the energy manager to all on-board network components.
  • a separate control unit is provided in each case, which uses the transmitted information to set the energy absorbed by the on-board network component in the sense of the transmitted information.
  • FIG. 4 shows a block diagram of this second embodiment of an energy management system according to the invention.
  • This embodiment like the embodiment shown in FIG. 1, has an energy manager 1 which comprises a computing unit 2.
  • the energy manager 1 is in communication with the memory 3 in order to read out data therefrom and to write data into it.
  • the information output by the energy manager 1 about the resulting class and the resulting priority code are transmitted to all on-board network components.
  • the onboard power supply component 14 is a generator unit which has a generator control unit 9 and a generator 4.
  • the generator control unit 9 uses the output from the energy manager 1
  • the generator control unit 9 for Ensure that the power output is lowered. This can be achieved that the torque of the generator is lowered and thereby more torque from the engine for the acceleration of the vehicle is available.
  • the vehicle electrical system component 15 is an energy storage unit which has a storage control unit 10 and an energy store 5.
  • the storage control unit 10 uses the information output by the energy manager 1 in order to set the energy consumed by the energy store 5 in the sense of the transmitted information.
  • the memory controller 10 may ensure that any charging of the energy storage device is omitted to ensure that the total energy consumed by all consumers remains smaller than the available energy.
  • the on-board network component 15 may also be a battery unit which has a battery state detection 10 and a battery 5.
  • the battery condition detection notifies the energy manager 1 of the state of the battery.
  • the energy manager 1 controls the battery power indirectly via the vehicle electrical system voltage. This can be done by specifying a target voltage to the generator by a suitable model.
  • the on-board network component 16 is a consumer unit that has a consumer control unit 11 and a consumer 6.
  • the consumer control unit 12 uses the information output by the energy manager 1 to adjust the energy consumed by the consumer 6 in the sense of the transmitted information.
  • the consumer control unit 11 can ensure that the consumer 6 is switched off to ensure that the total energy consumed by all consumers remains smaller than the available energy.
  • the on-board network component 17 is a consumer unit which has a consumer control unit 12 and a consumer 7.
  • the consumer control unit uses the information output by the energy manager 1 to adjust the energy consumed by the consumer 7 in the sense of the information transmitted.
  • the on-board network component 18 is a consumer unit which has a consumer control unit 13 and a consumer 8.
  • the consumer control unit 13 uses the information output by the energy manager 1 in order to set the energy consumed by the consumer 8 in the sense of the transmitted information.
  • the consumer control unit 13 uses the information output by the energy manager 1 in order to set the energy consumed by the consumer 8 in the sense of the transmitted information.
  • each consumer who has a significant switch-on behavior transmits a parameter set (H x , t 1, H 2 , t 2 , "(7) For describing its time behavior to the energy manager 1.
  • Priority code is transmitted. Consumers only send a message to the energy manager in the event of a status change or class change. Further advantages of the invention are high accuracy of the consumer peak load reduction, the scalability and the easy adaptability to customer requirements. Furthermore, the operation of an energy management system according to the invention is easy to understand and apply. New consumers can be more easily integrated into the concept because a standardized interface exists. New components can be automatically detected and integrated into an existing system in the sense of plug & play functionality. In the present invention, a dynamic see prioritization of the electrical system component performance, which allows a scheme with only minimal visibility of the control intervention by the customer. According to the second embodiment described above, which is a decentralized If the consumer model is based on a consumer model, the consumer status is not mapped in the energy manager, since the intelligence with regard to the consumer status is arranged in the consumer himself or at least outside the energy manager.
  • An energy management system can serve as the basis for model-spanning energy management and also for manufacturer-independent, standardized energy management, since each on-board network component is described by a standardized parameter set and has a standard interface. This allows adaptation to different vehicles and equipment levels. In contrast, in known energy management systems it was necessary to consider consumer interfaces for multilevel consumers in a complex manner in the energy manager. By taking each stage as a separate consumer, any consumer can be integrated without having to change the core of the energy management system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to an energy management system for a motor vehicle. The inventive system comprises an energy manager provided with a computing unit. A storing device and a plurality of on-board network components, such as a power generator, a power storage and power consuming devices are connected to the energy manager. Different possible operating states in the form of the power generator summation and none one or several virtual power consumers are associated to the power storage and power consuming devices, respectively.

Description

Energiemanagementsystem für ein KraftfahrzeugEnergy management system for a motor vehicle
Die Erfindung betrifft ein Energiemanagementsystem für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to an energy management system for a motor vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Bisher bekannte Energiemanagementsysteme sind auf ein bestimmtes Fahrzeug und seine spezifischen Verbraucher abgestimmt. Sie lassen sich nicht ohne weiteres auf andere Fahrzeuge übertragen. Somit können Kostenvorteile, die im Falle einer Ubertragbarkeit auf andere Fahrzeuge präsent waren, nicht genutzt werden.Previously known energy management systems are tuned to a particular vehicle and its specific consumers. They can not be easily transferred to other vehicles. Thus, cost advantages that were present in the case of a transferability to other vehicles can not be used.
Aus der DE 197 45 849 Al ist eine Einrichtung zur Ener- gieverteilung in einem Kraftfahrzeug bekannt, welches einen von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Generator aufweist, der ein Bordnetz mit elektrischer Leistung versorgt. Die Energieverteilung wird dabei mit Hilfe einer Steuereinrichtung, die als Bordnetzmanager arbeitet, rea- lisiert. Der Steuereinheit werden erforderliche Informationen zugeführt, aus denen sie eine Regelstrategie für die Regelung der Komponenten des Bordnetzes und der Brennkraftmaschine durchfuhrt. Die Energieverteilung zwischen Bordnetz und Brennkraftmaschine erfolgt gemäß vor- gebbarer Anforderungen unter Berücksichtigung der Bedingung, dass die Bordnetz-Sollspannung innerhalb vorgebbarer Grenzen liegt.From DE 197 45 849 Al a device for energy distribution in a motor vehicle is known, which has a driven by an internal combustion engine generator which supplies an electrical system with an electrical system. The energy distribution is realized with the aid of a control device which works as an on-board network manager. The control unit is supplied with required information, from which it carries out a control strategy for the regulation of the components of the electrical system and of the internal combustion engine. The energy distribution between the on-board network and the internal combustion engine takes place in accordance with specifiable requirements taking into account the condition that the vehicle electrical system setpoint voltage is within predefinable limits.
Aus der DE-198 29 150 Al sind ein Verfahren und eine Vor- richtung zur Energieverteilung in einem Kraftfahrzeug bekannt, welches wenigstens eine Batterie und wenigstens einen Generator aufweist. Dabei wird eine hierarchische Steuerstruktur eingesetzt. Diese besteht aus einer über- geordneten Komponente und dieser untergeordneten Komponenten zur Steuerung des wenigstens einen Generators und der wenigstens einen Batterie. Dabei sind zwischen der übergeordneten Komponente und den untergeordneten Kompo- nenten Schnittstellen mit vorgegebenen Kommunikationsbeziehungen vorgesehen. Bei den Kommunikationsbeziehungen handelt es sich um Aufträge, die von der beauftragten Komponente erfüllt werden müssen, um Anforderungen, die von der angeforderten Komponente erfüllt werden sollten, und um Abfragen, die von der abgefragten Komponente beantwortet werden müssen. Zwischen der untergeordneten Komponente des wenigstens einen Generators und der übergeordneten Komponente wird als Auftrag die einzustellende Leistung bzw. Spannung und als Abfrage das Potential zur Leistungserzeugung des Generators übermittelt. Weiterhin wird zwischen der untergeordneten Komponente der wenigsten einen Batterie und der übergeordneten Komponente als Abfrage das elektrische Leistungspotential der Batterie übermittelt .From DE-198 29 150 Al a method and a device for energy distribution in a motor vehicle are known, which has at least one battery and at least one generator. A hierarchical tax structure is used. This consists of an over- ordered component and these subordinate components for controlling the at least one generator and the at least one battery. In this case, interfaces with predetermined communication relationships are provided between the superordinate component and the subordinate components. The communications relationships are jobs that must be fulfilled by the instructed component, requirements that should be met by the requested component, and queries that must be answered by the queried component. Between the subordinate component of the at least one generator and the superordinate component, the power or voltage to be set is transmitted as an order, and the potential for generating the power of the generator is transmitted as a query. Furthermore, the electrical performance potential of the battery is transmitted between the subordinate component of at least one battery and the superordinate component as a query.
Aus der DE 102 32 539 Al sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verwaltung elektrischer Energie in einem Kraftfahrzeug-Bordnetz bekannt. Dieses Bordnetz weist mehrere elektrische Verbraucher auf, die von einem Gene- rator und einer Batterie mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Verbraucher fordern in einer ersten Phase nach dem Einschalten eine Spitzenleistung und in einer zweiten Phase nach dem Einschalten eine Nennleistung. Weiterhin ist eine Steuereinrichtung zur Durchfüh- rung eines Energie- und Verbrauchermanagements vorgesehen. Zur Vermeidung von Spannungseinbrüchen beim Zuschalten von Verbrauchern und zur Verbesserung der Fahrzeugsicherheit wird vorgeschlagen, nach einer Einschaltanforderung die im Bordnetz verfügbare Spitzen- und Nennleistung zu ermitteln und den Einschaltzeitpunkt für den Verbraucher zeitlich zu verzögern sowie Versorgungsleistung erhöhende Maßnahmen und/oder verbrauchsmindernde Maßnahmen einzuleiten, falls nicht genügend Spitzen- oder Nennleis- tung verfügbar ist. Der neue Verbraucher wird erst dann zugeschaltet, wenn ausreichend Spitzen- und Nennleistung zur Verfügung gestellt werden kann.From DE 102 32 539 Al a method and a device for managing electrical energy in a motor vehicle electrical system are known. This vehicle electrical system has several electrical consumers that are supplied with electrical energy by a generator and a battery. Consumers demand peak power in a first phase after power up and nominal power in a second phase after power up. Furthermore, a control device for carrying out an energy and consumer management is provided. To avoid voltage drops when connecting consumers and to improve vehicle safety, it is proposed to determine the peak and nominal power available in the electrical system after a switch-on request and to delay the switch-on time for the consumer and to initiate supply-increasing measures and / or consumption-reducing measures if not enough top or nominal available. The new consumer will only be switched on if sufficient peak and nominal power can be made available.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Ein Energiemanagementsystem mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine sehr genaue und differenzierte Lastflusssteuerung durchgeführt werden kann. Im Unterschied zu bekannten Energiemanagementsystemen, bei denen eine Trennung von Energieerzeugern, Energiespeichern und Energieverbrauchern vorgenommen wird, ist beim neuen Energiemanagementsystem diese Trennung nicht mehr vorhanden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, genau zu bestimmen, für welche Klassen von Energieverbrauchern wie viel Energie beispielsweise aus einer Batterie entnommen werden darf und für welche nicht.An energy management system with the features specified in claim 1 has the advantage that a very accurate and differentiated load flow control can be performed. In contrast to known energy management systems, in which a separation of energy producers, energy storage and energy consumers is made, this separation is no longer present in the new energy management system. This makes it possible, for example, to determine exactly for which classes of energy consumers how much energy may be taken, for example, from a battery and for which not.
Mittels der im Anspruch 2 angegebenen Merkmale wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass das beanspruchte Energiemanagementsystem erweiterungsfähig und baureihenübergreifend einsetzbar ist. Einer neuen Bordnetzkomponente braucht lediglich eine Prioritätskennzahl und eine oder mehrere Klassen zugeordnet werden, wobei jeder Verbraucher zu einem Zeitpunkt nur einer Klasse angehören kann. Sind dann weiterhin im Speicher die jeweils zugehörigen Daten abgespeichert, dann können diese Daten zusätzlich zu den bisher vorhandenen Daten zum Energiemanagement verwendet werden.By means of the features specified in claim 2 is achieved in an advantageous manner that the claimed energy management system is expandable and cross-series can be used. A new on-board network component needs only one priority code and one or more classes are assigned, each consumer at a time can belong to only one class. If the respective associated data are then still stored in the memory, then this data can be used in addition to the previously available data for energy management.
Dieses Energiemanagement kann vom Energiemanager direkt unter Verwendung der von der Recheneinheit verarbeiteten abgespeicherten Daten durchgeführt werden. Beispielsweise erkennt der Energiemanager anhand der von der Recheneinheit vorgenommenen Auswertung der abgespeicherten Daten, dass die vorhandene Energie lediglich für die vorhandenen sicherheitsrelevanten Verbraucher ausreicht. Folglich führt er eine Steuerung in dem Sinne aus, dass die sicherheitsrelevanten Verbraucher Strom aus der Batterie entnehmen können, Komfortverbraucher hingegen nicht.This energy management can be performed by the energy manager directly using the stored data processed by the arithmetic unit. For example, the energy manager recognizes, based on the evaluation of the stored data carried out by the arithmetic unit, that the available energy is sufficient only for the existing safety-relevant consumers. consequently he performs a control in the sense that the safety-relevant consumers can remove power from the battery, comfort consumers, however, not.
Alternativ dazu kann das Energiemanagement auch Informationen über die vorhandene Energie an den Bordnetzkomponenten zugeordnete Steuereinheiten übermitteln, die dann ihrerseits die jeweils zugehörige Bordnetzkomponente steuern. Bei dieser Ausführungsform ist die Steuerintel- ligenz dezentral bei der jeweiligen Bordnetzkomponente angeordnet .Alternatively, the energy management can also transmit information about the existing energy to the on-board network components associated control units, which in turn then control the respective associated electrical system component. In this embodiment, the control intelligence is arranged decentrally with the respective vehicle electrical system component.
Vorzugsweise ist die Klassenzuordnung einer Bordnetzkomponente im Betrieb veränderbar. Beispielsweise kann eine Heizvorrichtung, die der Klasse 5 zugeordnet und durch den Energiemanager abgeschaltet wurde, nach einiger Zeit in die Klasse 4 wechseln, um zu signalisieren, dass die Abschaltung der Heizvorrichtung nunmehr wahrnehmbar ist und die umgehende Wiedereinschaltung der Heizvorrichtung notwendig ist. Weiterhin kann auch ein Energieerzeuger unterschiedlichen Klassen angehören. In der Klasse 0 gibt er seine maximal mögliche Leistung ab. Er kann aber auch als virtueller Verbraucher einer höheren Klasse zugeordnet sein, Leistung beziehen und somit seine Abgabeleis- tung senken. Ferner kann auch ein Speicher unterschiedlichen Klassen angehören. In der Klasse 0 gibt er die maximal mögliche Abgabeleistung ab. In einer höheren Klasse kann er als virtueller Verbraucher Leistung aufnehmen und somit seine Abgabeleistung senken bzw. insgesamt sogar Leistung aufnehmen.Preferably, the class assignment of a vehicle electrical system component is changeable in operation. For example, a class 5 heater that has been shut down by the power manager may after some time go into class 4 to signal that heater shutdown is now noticeable and immediate reconnection of the heater is necessary. Furthermore, a power generator may belong to different classes. In class 0 he gives his maximum possible performance. However, as a virtual consumer, it can also be assigned to a higher class, draw power and thus reduce its power output. Furthermore, a memory may belong to different classes. In class 0 it outputs the maximum possible power output. In a higher class, it can absorb power as a virtual consumer and thus lower its power output or even record overall performance.
Vorzugsweise wird beim Vorliegen eines mehrere Leistungsstufen aufweisenden Verbrauchers jede Leistungsstufe als ein unabhängiger Verbraucher betrachtet, welchem eine ei- gene Prioritätskennzahl und ein oder mehrere Klassen zugeordnet sind. Die Leistung des Verbrauchers entspricht dabei der zusätzlich zur vorhergehenden Stufe benötigten Leistung. Dies verbessert die Integrierbarkeit beliebiger weiterer Verbraucher in das Energiemanagementsystem, ohne dessen Kern zu verändern.Preferably, in the presence of a consumer having multiple power levels, each power level is considered to be an independent consumer to which a self-determined priority count and one or more classes are assigned. The power of the consumer corresponds to the power required in addition to the previous stage. This improves the integrability of any other consumers into the energy management system without changing its core.
Stufenlose Verbraucher werden vorzugsweise in kleinste, sinnvoll regelbare Stufen untergliedert, wobei jeder Stufe eine eigene Prioritätskennzahl und ein oder mehrere Klassen zugeordnet sind. Dies verbessert die Integrier- barkeit weiterer stufenloser Verbraucher in das Energiemanagementsystem, ohne dessen Kern zu verändern.Stepless consumers are preferably subdivided into the smallest, meaningfully controllable stages, each stage having its own priority code and one or more classes. This improves the integra- bility of other stepless loads into the energy management system without changing its core.
Allen vorstehend genannten Bordnetzkomponenten können zwar verschiedene Klassen zugeteilt werden, d. h. sie können von einer in eine andere Klasse wechseln, doch ist zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Bordnetzkomponente nur einer Klasse zugeordnet.Although all of the abovementioned vehicle electrical system components can be assigned different classes, i. H. they can change from one class to another, but at any given time an on-board network component is assigned to only one class.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren beispielhafter Erläuterung anhand der Zeichnung.Further advantageous features of the invention will become apparent from the exemplification thereof with reference to the drawing.
Zeichnungdrawing
Die Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines Energiemanagementsystems gemäß der Er- findung. Die Figur 2 zeigt eine Skizze zur Erläuterung der Struktur des Speichers 3 von Figur 1. Die Figur 3 zeigt eine Skizze zur Veranschaulichung der Zuordnung von Bordnetzkomponenten zu den Klassen und Prioritätskennzahlen. Die Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform eines Energiemanagementsystems gemäß der Erfindung.FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of an energy management system according to the invention. FIG. 2 shows a sketch for explaining the structure of the memory 3 of FIG. 1. FIG. 3 shows a sketch for illustrating the assignment of on-board network components to the classes and priority codes. FIG. 4 shows a block diagram of a second embodiment of an energy management system according to the invention.
Beschreibungdescription
Die Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines Energiemanagementsystems gemäß der Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform weist das Energiemanagementsystem einen Energiemanager 1 auf, der eine Recheneinheit 2 enthält. Der Energiemanager 1 steht mit einem Speicher 3 in Verbindung, in welchen Daten eingeschrieben und aus welchem Daten ausgelesen werden. Weiterhin steht der Energiemanager 1 mit einem Energieerzeuger 4, einem Energiespeicher 5 und Energieverbrauchern 6, 7 und 8 in Verbindung. Bei dem Energieerzeuger 4 kann es sich um einen Generator handeln, bei dem Energiespeicher 5 um eine Batterie. Die Energieverbraucher 6, 7, 8 sind reale Energieverbraucher. Beispielsweise handelt es sich beim Energieverbraucher 6 um eine Heizvorrichtung des Fahrzeugs, beim Energieverbraucher 7 um ein Bremsregelsystem (ABS) des Fahrzeugs und beim Energieverbraucher 8 um das Autoradio des Fahrzeugs. Alle vorgenannten Energieerzeuger, Energiespeicher und Energieverbraucher werden als Bordnetzkomponenten bezeichnet.FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of an energy management system according to the invention. According to this embodiment, the energy management system has a power manager 1 having a Computing unit 2 contains. The energy manager 1 communicates with a memory 3 in which data are written and from which data is read out. Furthermore, the energy manager 1 is connected to a power generator 4, an energy store 5 and energy consumers 6, 7 and 8 in connection. The energy generator 4 may be a generator, in the energy storage 5 is a battery. The energy consumers 6, 7, 8 are real energy consumers. For example, the energy consumer 6 is a heating device of the vehicle, the energy consumer 7 is a brake control system (ABS) of the vehicle, and the energy consumer 8 is the car radio of the vehicle. All of the aforementioned energy producers, energy storage and energy consumers are referred to as on-board network components.
Diese Bordnetzkomponenten werden in Klassen eingeteilt. Ein Beispiel für eine derartige Klasseneinteilung ist in der nachfolgenden Tabelle gezeigt:These on-board network components are divided into classes. An example of such a classification is shown in the following table:
Tabelle 1Table 1
Klasse 0 Erzeuger und Speicher (alle mit maximaler Abgabeleistung)Class 0 generator and memory (all with maximum power output)
Klasse 1 Grundlast (alle Verbraucher ohne informationstechnische Signalanbindung)Class 1 base load (all consumers without information technology signal connection)
Klasse 2 Nicht beeinflussbare Verbraucher (sicherheitsrelevante und gesetzlich relevante Verbraucher)Class 2 Non-influenceable consumers (safety-relevant and legally relevant consumers)
Klasse 3 Nicht sicherheitsrelevante, aber im Degradationsfall deutlich wahrnehmbare VerbraucherClass 3 Non-safety but clearly noticeable consumers in the case of degradation
Klasse 4 Wie Klasse 3, aber kaum wahrnehmbare DegradationClass 4 Like Class 3, but barely perceptible degradation
Klasse 5 Wie Klasse 3, aber nicht wahrnehmbare DegradationClass 5 Same as Class 3, but imperceptible degradation
Klasse 6 -MAX (Boost;Class 6 -MAX (Boost;
Klasse 7 PMAX (Boost, aber ohne anschließendes Einsparpotential) Der Klasse 0 sind folglich alle Energieerzeuger und Energiespeicher mit ihrer maximal möglichen Abgabeleistung zugeordnet, beispielsweise der Generator 4 und die Batterie 5. Der Klasse 1 gehören alle Energieverbraucher an, die keine informationstechnische Signalanbindung aufweisen. Dazu gehören beispielsweise Scheinwerfer, die nicht über einen Datenbus angesteuert werden. Der Klasse 2 sind alle nicht beeinflussbaren Verbraucher zugeordnet. Damit sind sicherheitsrelevante und gesetzlich relevante Verbraucher gemeint, beispielsweise ein Bremsregelsystem, Scheinwerfer, Sekundärluftpumpe oder elektrische Katalysatorheizung. Der Klasse 3 gehören alle nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher an, deren Abschaltung im De- gradationsfall deutlich wahrnehmbar ist. Dazu gehören beispielsweise das Autoradio und die Fensterheber. Der Klasse 4 sind alle nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher zugeordnet, deren Abschaltung im Degradationsfall nur in geringem Umfang wahrnehmbar ist. Dazu gehört bei- spielsweise die Sitzheizung. Der Klasse 5 gehören alle nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher an, deren Abschaltung im Degradationsfall nicht wahrnehmbar sind. Dazu gehört beispielsweise die Heckscheibenheizung. Der Klasse 6 sind alle nicht sicherheitsrelevanten Verbrau- eher mit stets maximalem Verbrauch zugeordnet. Dazu gehört beispielsweise die Innenraumheizung. Die Verbraucher der Klassen 2-7 können im Betrieb ihre Klassen wechseln. Der Klasse 7 gehören alle nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher mit stets maximalem Leistungsverbrauch an, deren Aktivierung aber nicht mit einem nachfolgenden Einsparungspotential verbunden ist. Dazu gehört beispielsweise bei hohen Außentemperaturen die Heckscheibenheizung .Class 7 P MAX (Boost, but without subsequent savings potential) The class 0 are therefore associated with all energy generators and energy storage with their maximum possible power output, such as the generator 4 and the battery 5. Class 1 includes all energy consumers that have no information technology signal connection. These include, for example, headlights that are not controlled via a data bus. Class 2 is assigned to all non-influenceable consumers. This means safety-relevant and legally relevant consumers, for example a brake control system, headlights, secondary air pump or electric catalyst heating. Class 3 includes all non-safety-relevant consumers whose disconnection is clearly perceptible in the case of de- gradation. These include, for example, the car radio and the windows. Class 4 is assigned to all non-safety-relevant consumers whose shutdown in the case of degradation is only noticeable to a limited extent. This includes, for example, the seat heating. Class 5 includes all non-safety-relevant consumers whose disconnection is not perceptible in the event of degradation. This includes, for example, the heated rear window. Class 6 is assigned to all non-safety related consumers with always maximum consumption. This includes, for example, the interior heating. Consumers in grades 2-7 can change classes during operation. Class 7 includes all non-safety-relevant consumers with always maximum power consumption, but their activation is not associated with a subsequent savings potential. This includes, for example, at high outside temperatures, the rear window heating.
Weiterhin werden Prioritätskennzahlen definiert, die Auskunft über die Wichtigkeit einer Bordnetzkomponente für die Energieverteilung geben. Beispielsweise ist der Prioritätskennzahl PK = 1 der Generator 4, der Prioritäts- kennzahl PK = 2 die Batterie 5, der Prioritätskennzahl PK = 5 die Grundlast und die Sekundärluftpumpe, der Prioritätskennzahl PK = 6 das Bremsregelsystem, der Prioritätskennzahl PK = 7 die Scheinwerfer und den Prioritäts- kennzahlen 14, 15 und 16 drei verschiedene Leistungsstufen eines Verbrauchers zugeordnet, beispielsweise einer HeizVorrichtung .Furthermore, priority codes are defined which provide information about the importance of an on-board network component for energy distribution. For example, the priority code PK = 1 is the generator 4, the priority PK = 2 the battery 5, the priority KP = 5 the base load and the secondary air pump, the priority KP = 6 the brake control system, the priority KP = 7 the headlights and the priority codes 14, 15 and 16 assigned to three different power levels of a consumer , For example, a heating device.
Die Figur 2 zeigt eine Skizze zur Erläuterung der Struk- tur des Speichers 3 von Figur 1. Wie aus der Figur 3 hervorgeht, sind die Speicherplätze des Speichers 3 matrix- förmig organisiert. Dabei sind auf einer Achse die insgesamt acht verschiedenen Klassen und auf der anderen Achse beispielsweise insgesamt 17 Prioritätskennzahlen angege- ben.FIG. 2 shows a sketch for explaining the structure of the memory 3 of FIG. 1. As can be seen from FIG. 3, the memory locations of the memory 3 are organized in matrix form. In this case, the total of eight different classes are specified on one axis and, for example, a total of 17 priority codes on the other axis.
Die Figur 3 zeigt eine Skizze zur Veranschaulichung der Zuordnung von Bordnetzkomponenten zu den Klassen und Prioritätskennzahlen.FIG. 3 shows a sketch for illustrating the assignment of vehicle electrical system components to the classes and priority codes.
Gemäß der Figur 3 ist dem Generator 4, bei dem es sich um einen Leistungserzeuger handelt, die Prioritätskennzahl PK = 1 fest zugeordnet. Jeder Energieerzeuger weist verschiedene Betriebszustände auf. In einem dieser Betriebs- zustände gibt er seine maximal mögliche Leistung ab, die im Falle des Generators 4 beispielsweise 2000 W beträgt. Dieser Betriebszustand ist der Klasse 0 zugeordnet. Die vom Generator in dieser Betriebsart abgegebene Leistung ist in der Figur 4 negativ bilanziert, d. h. mit einem Minuszeichen versehen.According to FIG. 3, the generator 4, which is a power generator, is assigned the priority code PK = 1. Each power generator has different operating states. In one of these operating states, it outputs its maximum possible power, which in the case of generator 4 amounts to 2000 W, for example. This operating state is assigned to class 0. The output from the generator in this mode power is negatively balanced in the figure 4, d. H. provided with a minus sign.
Jeder Leistungserzeuger kann seine Abgabeleistung senken, indem er mittels einem oder mehreren sogenannten virtuellen Verbrauchern in höheren Klassen Leistung bezieht. Diese Reduzierung der Abgabeleistung liegt im Falle des Generators 4 beispielsweise bei einer Leerlaufdrehzahl- Absenkung (LLD-Absenkung) und einer Momentenreduktion vor. Diesen virtuellen Verbrauchern sind andere Klassen zugeordnet, beispielsweise die Klassen 4 und 5, wobei der Generator gemäß der Klasse 4 eine Leistung von 600 W und gemäß der Klasse 5 eine Leistung von 300 W aufnimmt. Dies ist in der folgenden Tabelle veranschaulicht, in welcher in der letzten Spalte die effektive Abgabeleistung des Generators angegeben ist.Each power producer can reduce its power output by purchasing power from one or more so-called virtual consumers in higher classes. This reduction of the output power is in the case of the generator 4, for example at an idle speed reduction (LLD reduction) and a torque reduction. These virtual consumers are other classes Classes 4 and 5 are assigned, for example, the class 4 generator consumes 600 watts of power and class 5 powers 300 watts. This is illustrated in the following table, in which the last column gives the effective output power of the generator.
Tabelle 2Table 2
Erzeuger :Producer:
Der Generator stellt eine Schnittstelle zu einer übergeordneten Regelung dar. Beispielsweise wird dem Generator ein Befehl zu der oben angegebenen Momentenreduktion von dieser übergeordneten Regelung vorgegeben.The generator is an interface to a higher-level control. For example, the generator is given an instruction for the above-mentioned torque reduction of this higher-level control.
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, sind einem Energieerzeuger verschiedene mögliche Betriebszustände bzw. -arten zugeordnet, wobei diese Betriebszustände durch eine Summation eines realen Energieerzeugers und keines, eines oder mehrerer virtueller Energieverbraucher repräsentiert werden. Die virtuellen Energieverbraucher werden vom Energiemanager in Abhängigkeit von der vorliegenden Energiemenge und dem vorliegenden Energiebedarf freigegeben oder gesperrt. Aus diesen Freigaben kann der vom Generator zu wählende Betriebszustand direkt abgeleitet werden.As can be seen from the foregoing, various possible operating states or types are associated with a power generator, these operating states being represented by a summation of a real power generator and none, one or more virtual power consumers. The virtual energy consumers are enabled or disabled by the energy manager depending on the amount of energy available and the energy demand. From these releases, the operating state to be selected by the generator can be derived directly.
Weiterhin ist gemäß der Figur 3 der Batterie 5, bei der es sich um einen Energiespeicher handelt, die Prioritäts- kennzahl PK = 2 zugeordnet. Auch jeder Energiespeicher weist verschiedene Betriebszustände auf. In einem dieser Betriebszustände gibt er seine maximal mögliche Leistung ab, die im Falle der Batterie 5 800 W beträgt. Dieser Betriebszustand ist der Klasse 0 zugeordnet. Die von der Batterie in dieser Betriebsart abgegebene Energie ist in der Figur 4 negativ bilanziert, d. h. mit einem Minuszeichen versehen.Furthermore, according to FIG. 3, the battery 5, which is an energy store, is assigned the priority code PK = 2. Also every energy storage has various operating states. In one of these operating states, it outputs its maximum possible power, which in the case of the battery is 5,800 W. This operating state is assigned to class 0. The energy delivered by the battery in this operating mode is negatively balanced in FIG. 4, ie provided with a minus sign.
Jeder Energiespeicher kann seine Abgabeleistung senken bzw. Leistung aufnehmen, indem er mittels einem oder mehreren sogenannten virtuellen Verbrauchern in höheren Klassen Leistung bezieht. Diesen virtuellen Verbrauchern sind andere Klassen zugeordnet, beispielsweise die Klassen 3, 4 und 5. Dabei nimmt der Energiespeicher - wie aus der Figur 3 ersichtlich ist - in der Klasse 3 eine Leistung von 600 W, in der Klasse 4 eine Leistung von 300 W und in der Klasse 5 eine Leistung von 100 W auf. Dies ist in der folgenden Tabelle veranschaulicht, in welcher in der letzten Spalte die effektive Leistung des Energie- Speichers angegeben ist.Each energy storage device can lower its power output or draw power by obtaining power by means of one or more so-called virtual consumers in higher classes. These virtual consumers are assigned other classes, such as classes 3, 4 and 5. The energy storage takes - as shown in Figure 3 can be seen - in class 3, a power of 600 W, in class 4, a power of 300 W and in class 5, an output of 100W. This is illustrated in the following table, in which the last column gives the effective power of the energy storage.
Tabelle 3Table 3
Speicher :Storage :
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, sind einem Energiespeicher verschiedene mögliche Betriebszustände bzw. -arten zugeordnet, wobei diese Betriebszustände durch eine Summation eines realen Energieerzeugers und keines, eines oder mehrerer virtueller Energieverbraucher repräsentiert werden. Die virtuellen Verbraucher werden vom Energiemanager in Abhängigkeit von der vorliegenden Energiemenge und dem vorliegenden Energiebedarf freigegeben oder gesperrt. As can be seen from the above, an energy storage device is associated with various possible operating states or types, wherein these operating states are represented by a summation of a real energy producer and none, one or more virtual energy consumers. The virtual consumers are enabled or disabled by the energy manager depending on the amount of energy available and the energy demand.
Die Prioritätskennzahlen 3 und 4 sind weiteren, im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht vorgesehenen Energie- speichern vorbehalten.The priority codes 3 and 4 are reserved for further energy stores not provided in the present exemplary embodiment.
Ferner ist in der Figur 3 der Grundlast die Prioritätskennzahl PK = 5 und die Klasse 1 zugeordnet, in welcher eine Leistungsaufnahme von 500 W gegeben ist. Weiterhin ist derselben Prioritätskennzahl PK = 5 ein weitererFurthermore, in FIG. 3 the base load is assigned the priority characteristic PK = 5 and class 1, in which a power consumption of 500 W is given. Furthermore, the same priority code PK = 5 is another one
Verbraucher zugeordnet, beispielsweise eine Sekundärluftpumpe des Fahrzeugs. Diese ist in die Klasse 2 eingeordnet und hat eine Leistungsaufnahme von 250 W.Assigned consumer, for example, a secondary air pump of the vehicle. This is classified in class 2 and has a power consumption of 250 W.
Gemäß der Figur 3 ist einem weiteren Verbraucher die Prioritätskennzahl PK = 6 zugeordnet. Dieser weitere Verbraucher weist nur einen Betriebszustand auf, dem die Klasse 2 zugeordnet ist. Dieser weitere Verbraucher hat eine Leistungsaufnahme von 300 W. Bei diesem weiteren Verbraucher handelt es sich beispielsweise um ein Bremsregelsystem.According to FIG. 3, a further consumer is assigned the priority code PK = 6. This additional consumer has only one operating state to which class 2 is assigned. This additional consumer has a power consumption of 300 W. This further consumer is, for example, a brake control system.
Ferner ist gemäß der Figur 3 ein noch weiterer Verbraucher vorgesehen, dem die Prioritätskennzahl PK = 7 zuge- ordnet ist. Dieser noch weitere Verbraucher weist ebenfalls nur einen Betriebszustand auf, dem die Klasse 2 zugeordnet ist. Dieser noch weitere Verbraucher hat eine Leistungsaufnahme von 100 W. Es kann sich dabei um einen Scheinwerfer handeln.Furthermore, according to FIG. 3, a further consumer is provided to which the priority code PK = 7 is assigned. This still further consumer also has only one operating state to which class 2 is assigned. This even more consumer has one Power consumption of 100 W. It can be a headlight.
Schließlich ist gemäß der Figur 3 ein Verbraucher vorge- sehen, der in drei Leistungsstufen betreibbar ist. Beispielsweise handelt es sich bei diesem Verbraucher um ein Heizelement des Fahrzeugs. Jede der Leistungsstufen dieses Verbrauchers wird als ein eigener, unabhängiger Verbraucher betrachtet. Der Leistungsstufe 1 ist die Priori- tätskennzahl PK = 14, der Leistungsstufe 2 die Prioritätskennzahl PK = 15 und der Leistungsstufe 3 die Prioritätskennzahl PK = 16 zugeordnet. Weiterhin sind die Leistungsstufen 1 und 2 jeweils in die Klasse 4 und die Leistungsstufe 3 in die Klasse 5 eingeordnet. In der Klasse 4 nimmt der Verbraucher mit der Prioritätskennzahl PK = 14 eine Leistung von 300 W auf. Der Verbraucher mit der Prioritätskennzahl PK = 15 hat in der Klasse 4 eine Leistungsaufnahme von 400 W. Der Verbraucher mit der Prioritätskennzahl PK = 16 hat in der Klasse 5 eine Leistungs- aufnähme von 300 W. Dies ist in der folgenden Tabelle veranschaulicht, in deren letzter Spalte die Gesamtleistung angegeben ist.Finally, according to FIG. 3, a consumer is provided which can be operated in three power stages. For example, this consumer is a heating element of the vehicle. Each of the consumer's performance levels is considered as a separate, independent consumer. The power level 1 is the priority key PK = 14, the power level 2 the priority key PK = 15 and the power level 3 the priority key PK = 16 assigned. Furthermore, power levels 1 and 2 are classified in class 4 and power level 3 in class 5 respectively. In class 4, the consumer with the priority KP = 14 has a power of 300 W. The consumer with the priority code PK = 15 has a power consumption of 400 W in class 4. The consumer with the priority code PK = 16 has a power consumption of 300 W in class 5. This is illustrated in the following table in which last column the total power is given.
Tabelle 4 Verbraucher:Table 4 Consumers:
Jeder der vorgenannten Verbraucher kann im Betrieb dynamisch seine Klasse wechseln. Wenn beispielsweise ein Heizverbraucher, der in die Klasse 5 eingeordnet ist, durch das Energiemanagement abgeschaltet wird, kann er nach einer gewissen Zeit in die Klasse 4 wechseln. Durch diesen Wechsel wird angezeigt, dass die vorgenommene Abschaltung des Heizverbrauchers nunmehr wahrnehmbar ist.Each of the aforementioned consumers can dynamically change class during operation. For example, if a heating consumer classified in class 5 is shut down by the power management, it may switch to class 4 after a certain amount of time. By This change is indicated that the cut-off of the Heizverbrauchers is now perceptible.
Folglich ist bei der vorliegenden Erfindung jedem Verbraucher eindeutig eine Prioritätskennzahl zugeordnet, die sich nicht ändert. Umgekehrt können aber einer Prioritätskennzahl mehrere Verbraucher zugeordnet sein. Jeder Verbraucher kann zu einem Zeitpunkt nur einer Klasse angehören. Verbraucher im Sinne der Erfindung sind bei ein- stufigen Verbrauchern der Verbraucher selbst, bei mehrstufigen Verbrauchern stets nur eine Schaltstufe des Verbrauchers. Sind Verbraucher mit übereinstimmender Prioritätskennzahl in verschiedenen Klassen vorhanden, dann können sie stets unabhängig voneinander angesteuert wer- den. Haben hingegen zwei Verbraucher dieselbe Prioritätskennzahl und dieselbe Klasse, dann können sie nur gemeinsam zu- und abgeschaltet werden.Thus, in the present invention, each consumer is uniquely associated with a priority score that does not change. Conversely, however, a plurality of consumers can be assigned to a priority code. Each consumer can only belong to one class at a time. Consumers within the meaning of the invention are the consumers themselves in the case of single-level consumers, and always only one switching stage of the consumer in the case of multistage consumers. If consumers with matching priority numbers exist in different classes, then they can always be controlled independently of each other. If, on the other hand, two consumers have the same priority code and the same class, then they can only be switched on and off together.
Der Energiemanager 1 führt das Energiemanagement unter Verwendung der im Speicher 3 abgespeicherten Daten durch, die in der Figur 3 veranschaulicht sind. Diese abgespeicherten Daten, die die Leistungsaufnahme bzw. Leistungsabgabe der Bordnetzkomponenten angeben, werden von der Recheneinheit 2 des Energiemanager 1 aus dem Speicher 3 ausgelesen und einem Rechenvorgang unterworfen. Im Rahmen dieses Rechenvorganges wird ein Gleichgewichtspunkt ermittelt, indem zeilenweise von links nach rechts die angegebenen Leistungswerte solange aufaddiert werden, bis die ermittelte Summe größer ist als ein Schwellenwert, der beispielsweise 0 ist. Zieht man dann den letzten Summanden wieder ab, dann erhält man den größten noch möglichen Wert, der kleiner als 0 ist. Daraus lassen sich nun Informationen über eine resultierende Klasse und eine resultierende Prioritätskennzahl ableiten, die Auskunft darüber enthalten, welche Verbraucher wie viel Energie aufnehmen dürfen und welche nicht. Diese Informationen werden gemäß der ersten Ausführungsform, die in der Figur 1 dargestellt ist, vom Energiemanager 1 dazu verwendet, die einzelnen Verbraucher direkt anzusteuern, beispielsweise auszuschalten, um sicherzu- stellen, dass die von allen Verbrauchern insgesamt aufgenommene Energie kleiner bleibt als die zur Verfügung stehende Energie.The energy manager 1 performs the energy management using the data stored in the memory 3, which are illustrated in FIG. This stored data, which indicate the power consumption or power output of the on-board network components, are read out of the memory 3 by the arithmetic unit 2 of the energy manager 1 and subjected to a computation process. In the course of this calculation process, an equilibrium point is determined by adding the specified power values line by line from left to right until the determined sum is greater than a threshold, which is, for example, zero. If one subtracts then the last summand again, then one obtains the largest still possible value, which is smaller than 0. From this it is now possible to derive information about a resulting class and a resulting priority measure, which provide information about which consumers may and may not consume how much energy. According to the first embodiment shown in FIG. 1, this information is used by the energy manager 1 to directly control the individual consumers, for example to switch them off, in order to ensure that the total energy consumed by all consumers remains smaller than that available standing energy.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform werden die genannten Informationen vom Energiemanager lediglich an alle Bordnetzkomponenten übertragen. Dort ist jeweils eine eigene Steuereinheit vorgesehen, die die übermittelte Information dazu verwendet, die von der Bordnetzkomponente aufgenommene Energie im Sinne der übermittelten Informationen einzustellen.According to a second embodiment, the information mentioned is only transmitted by the energy manager to all on-board network components. There, a separate control unit is provided in each case, which uses the transmitted information to set the energy absorbed by the on-board network component in the sense of the transmitted information.
Weiterhin ist auch eine Kombination beider vorstehend beschriebener Ausführungsformen möglich.Furthermore, a combination of the two embodiments described above is possible.
Die Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild dieser zweiten Ausführungsform eines Energiemanagementsystems gemäß der Erfindung. Diese Ausführungsform weist ebenso wie die in der Figur 1 gezeigte Ausführungsform einen Energiemanager 1 auf, der eine Recheneinheit 2 umfasst. Der Energiemana- ger 1 steht in Verbindung mit dem Speicher 3, um Daten aus diesem auszulesen und um Daten in diesen einzuschreiben .FIG. 4 shows a block diagram of this second embodiment of an energy management system according to the invention. This embodiment, like the embodiment shown in FIG. 1, has an energy manager 1 which comprises a computing unit 2. The energy manager 1 is in communication with the memory 3 in order to read out data therefrom and to write data into it.
Die vom Energiemanager 1 ausgegebenen Informationen über die resultierende Klasse und die resultierende Prioritätskennzahl werden an alle Bordnetzkomponenten übertragen. Bei der Bordnetzkomponente 14 handelt es sich um eine Generatoreinheit, die eine Generatorsteuereinheit 9 und einen Generator 4 aufweist. Die Generatorsteuerein- heit 9 verwendet die vom Energiemanager 1 ausgegebenenThe information output by the energy manager 1 about the resulting class and the resulting priority code are transmitted to all on-board network components. The onboard power supply component 14 is a generator unit which has a generator control unit 9 and a generator 4. The generator control unit 9 uses the output from the energy manager 1
Informationen, um die vom Generator 4 abgegebene Energie im Sinne der übermittelten Informationen einzustellen. Beispielsweise kann die Generatorsteuereinheit 9 dafür Sorge tragen, dass die Abgabeleistung gesenkt wird. Dadurch kann erreicht werden, dass das Drehmoment des Generators abgesenkt wird und dadurch mehr Drehmoment vom Verbrennungsmotor für die Beschleunigung des Fahrzeugs zur Verfügung steht.Information to adjust the output from the generator 4 energy in terms of transmitted information. For example, the generator control unit 9 for Ensure that the power output is lowered. This can be achieved that the torque of the generator is lowered and thereby more torque from the engine for the acceleration of the vehicle is available.
Bei der Bordnetzkomponente 15 handelt es sich um eine Energiespeichereinheit, die eine Speichersteuereinheit 10 und einen Energiespeicher 5 aufweist. Die Speichersteuer- einheit 10 verwendet die vom Energiemanager 1 ausgegebenen Informationen, um die vom Energiespeicher 5 aufgenommene Energie im Sinne der übermittelten Informationen einzustellen. Beispielsweise kann die Speichersteuereinheit 10 dafür Sorge tragen, dass jegliches Laden des Energiespeichers unterbleibt, um sicherzustellen, dass die von allen Verbrauchern insgesamt aufgenommene Energie kleiner bleibt als die zur Verfügung stehende Energie.The vehicle electrical system component 15 is an energy storage unit which has a storage control unit 10 and an energy store 5. The storage control unit 10 uses the information output by the energy manager 1 in order to set the energy consumed by the energy store 5 in the sense of the transmitted information. For example, the memory controller 10 may ensure that any charging of the energy storage device is omitted to ensure that the total energy consumed by all consumers remains smaller than the available energy.
Alternativ dazu kann es sich bei der Bordnetzkomponente 15 auch um eine Batterieeinheit handeln, die eine Batte- riezustandserkennung 10 und eine Batterie 5 aufweist. Die Batteriezustandserkennung meldet dem Energiemanager 1 den Zustand der Batterie. Der Energiemanager 1 steuert die Batterieleistung indirekt über die Bordnetzspannung. Dies kann durch Vorgabe einer Sollspannung an den Generator durch ein geeignetes Modell geschehen.Alternatively, the on-board network component 15 may also be a battery unit which has a battery state detection 10 and a battery 5. The battery condition detection notifies the energy manager 1 of the state of the battery. The energy manager 1 controls the battery power indirectly via the vehicle electrical system voltage. This can be done by specifying a target voltage to the generator by a suitable model.
Bei der Bordnetzkomponente 16 handelt es sich um eine Verbrauchereinheit, die eine Verbrauchersteuereinheit 11 und einen Verbraucher 6 aufweist. Die Verbrauchersteuereinheit 12 verwendet die vom Energiemanager 1 ausgegebenen Informationen, um die vom Verbraucher 6 aufgenommene Energie im Sinne der übermittelten Informationen einzustellen. Beispielsweise kann die Verbrauchersteuereinheit 11 dafür Sorge tragen, dass der Verbraucher 6 abgeschaltet wird, um sicherzustellen, dass die von allen Verbrauchern insgesamt aufgenommene Energie kleiner bleibt als die zur Verfügung stehende Energie. Bei der Bordnetzkomponente 17 handelt es sich um eine Verbrauchereinheit, die eine Verbrauchersteuereinheit 12 und einen Verbraucher 7 aufweist. Die Verbrauchersteuer- einheit verwendet die vom Energiemanager 1 ausgegebenen Informationen, um die vom Verbraucher 7 aufgenommene Energie im Sinne der übermittelten Informationen einzustellen. Beispielsweise kann die VerbrauchersteuereinheitThe on-board network component 16 is a consumer unit that has a consumer control unit 11 and a consumer 6. The consumer control unit 12 uses the information output by the energy manager 1 to adjust the energy consumed by the consumer 6 in the sense of the transmitted information. For example, the consumer control unit 11 can ensure that the consumer 6 is switched off to ensure that the total energy consumed by all consumers remains smaller than the available energy. The on-board network component 17 is a consumer unit which has a consumer control unit 12 and a consumer 7. The consumer control unit uses the information output by the energy manager 1 to adjust the energy consumed by the consumer 7 in the sense of the information transmitted. For example, the consumer control unit
12 dafür Sorge tragen, dass der Verbraucher 7 abgeschal- tet wird, um sicherzustellen, dass die von allen Verbrauchern insgesamt aufgenommene Energie kleiner bleibt als die zur Verfügung stehende Energie.12 ensure that the consumer 7 is switched off to ensure that the total energy consumed by all consumers remains smaller than the available energy.
Bei der Bordnetzkomponente 18 handelt es sich um eine Verbrauchereinheit, die eine Verbrauchersteuereinheit 13 und einen Verbraucher 8 aufweist. Die Verbrauchersteuereinheit 13 verwendet die vom Energiemanager 1 ausgegebenen Informationen, um die vom Verbraucher 8 aufgenommene Energie im Sinne der übermittelten Informationen einzu- stellen. Beispielsweise kann die VerbrauchersteuereinheitThe on-board network component 18 is a consumer unit which has a consumer control unit 13 and a consumer 8. The consumer control unit 13 uses the information output by the energy manager 1 in order to set the energy consumed by the consumer 8 in the sense of the transmitted information. For example, the consumer control unit
13 dafür Sorge tragen, dass der Verbraucher 8 abgeschaltet wird, um sicherzustellen, dass die von allen Verbrauchern insgesamt aufgenommene Energie kleiner bleibt als die zur Verfügung stehende Energie.13 ensure that the consumer 8 is shut down to ensure that the total energy consumed by all consumers remains smaller than the available energy.
Weiterhin ist eine Berücksichtigung des dynamischen Verhaltens der Verbraucher mit sogenannten Hüllkurven vorgesehen. Zu diesem Zweck übergibt jeder Verbraucher, der ein signifikantes Einschaltverhalten aufweist, einen Pa- rametersatz (Hx, ti; H2, t2," ... ) zur Beschreibung seines Zeitverhaltens an den Energiemanager 1.Furthermore, a consideration of the dynamic behavior of consumers is provided with so-called envelopes. For this purpose, each consumer who has a significant switch-on behavior transmits a parameter set (H x , t 1, H 2 , t 2 , "...) For describing its time behavior to the energy manager 1.
Die Leistung des Verbrauchers errechnet sich dann wie folgt:The power of the consumer is then calculated as follows:
P(t) = H(t) »PNenn- Mittels einer derartigen standardisierten Beschreibung können alle Verbraucher in guter Näherung abgedeckt werden. Mittels der Hüllkurven kann eine Look-Ahead- Funktionalität erreicht werden. Beispielsweise kann in einem Zeitabstand von 5 Sekunden die Energiebilanz berechnet werden und abhängig vom jeweiligen Berechnungsergebnis weitere Schaltbefehle ausgegeben oder unterdrückt werden. Weiterhin können die Einschaltzeitpunkte von Lasten mit hohem Einschaltimpuls zeitlich entzerrt werden.P (t) = H (t) »PNn- By means of such a standardized description, all consumers can be covered to a good approximation. By means of the envelopes, a look-ahead functionality can be achieved. For example, the energy balance can be calculated at a time interval of 5 seconds, and depending on the respective calculation result, further switching commands can be output or suppressed. Furthermore, the switch-on of loads with high switch-on pulse can be equalized in time.
Zusammenfassend kann ausgeführt werden, dass bei der vorliegenden Erfindung keine strikte Trennung zwischen Erzeugern, Speichern und Verbrauchern vorgenommen wird. Es kann exakt definiert werden, wofür eine vorhandene Batte- rie entladen werden darf. Das erfindungsgemäße Konzept lässt sich ohne weiteres in eine übergeordnete Regelung einbinden. Durch das Managementsystem gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird der im Fahrzeug vorhandene Bus nur gering belastet, da nur eine Information über eine resultierende Klasse und eine resultierendeIn summary, it can be stated that in the present invention, no strict separation between producers, storage and consumers is made. It can be defined exactly what an existing battery may be unloaded for. The concept according to the invention can easily be incorporated into a higher-level control. By the management system according to the second embodiment of the invention, the present in the vehicle bus is only slightly loaded, since only information about a resulting class and a resulting
Prioritätskennzahl übertragen wird. Von den Verbrauchern wird nur im Falle einer Statusänderung oder eines Wechsels der Klasse eine Nachricht an den Energiemanager gesendet. Weitere Vorteile der Erfindung sind eine hohe Ge- nauigkeit der Verbraucher-Spitzenlastreduktion, die Skalierbarkeit und die leichte Anpassbarkeit an Kundenwünsche. Weiterhin ist die Arbeitsweise eines Energiemanagementsystems gemäß der Erfindung leicht nachvollziehbar und applizierbar. Neue Verbraucher lassen sich in einfa- eher Weise in das Konzept einbinden, da eine standardisierte Schnittstelle existiert. Neue Komponenten können automatisch erkannt und im Sinne einer Plug & Play- Funktionalität in ein bestehendes System integriert werden. Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt eine dynami- sehe Priorisierung der Bordnetzkomponentenleistung, was eine Regelung mit nur minimaler Wahrnehmbarkeit der Regeleingriffe durch den Kunden ermöglicht. Gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform, welcher ein dezen- trales Verbrauchermodell zugrunde liegt, wird der Verbraucherzustand nicht im Energiemanager abgebildet, da die Intelligenz bezüglich des Verbraucherzustandes im Verbraucher selbst oder zumindest außerhalb des Energie- managers angeordnet ist.Priority code is transmitted. Consumers only send a message to the energy manager in the event of a status change or class change. Further advantages of the invention are high accuracy of the consumer peak load reduction, the scalability and the easy adaptability to customer requirements. Furthermore, the operation of an energy management system according to the invention is easy to understand and apply. New consumers can be more easily integrated into the concept because a standardized interface exists. New components can be automatically detected and integrated into an existing system in the sense of plug & play functionality. In the present invention, a dynamic see prioritization of the electrical system component performance, which allows a scheme with only minimal visibility of the control intervention by the customer. According to the second embodiment described above, which is a decentralized If the consumer model is based on a consumer model, the consumer status is not mapped in the energy manager, since the intelligence with regard to the consumer status is arranged in the consumer himself or at least outside the energy manager.
Ein Energiemanagementsystem gemäß der Erfindung kann als Grundlage für ein modellübergreifendes Energiemanagement und auch für ein herstellerübergreifendes, standardisier- tes Energiemanagement dienen, da jede Bordnetzkomponente durch einen standardisierten Parametersatz beschrieben wird und eine Standardschnittstelle aufweist. Dies ermöglicht eine Anpassung an verschiedene Fahrzeuge und Ausstattungsgrade. Bei bekannten Energiemanagementsystemen war es im Unterschied dazu notwendig, Verbraucherschnittstellen für mehrstufige Verbraucher in komplizierter Weise im Energiemanager zu berücksichtigen. Durch die Maßnahme, dass jede Stufe als eigener Verbraucher behandelt wird, können beliebige Verbraucher integriert werden, oh- ne dass der Kern des Energiemanagementsystems verändert werden muss. An energy management system according to the invention can serve as the basis for model-spanning energy management and also for manufacturer-independent, standardized energy management, since each on-board network component is described by a standardized parameter set and has a standard interface. This allows adaptation to different vehicles and equipment levels. In contrast, in known energy management systems it was necessary to consider consumer interfaces for multilevel consumers in a complex manner in the energy manager. By taking each stage as a separate consumer, any consumer can be integrated without having to change the core of the energy management system.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Energiemanager1 energy manager
2 Recheneinheit 3 Speicher2 arithmetic unit 3 memory
4 Energieerzeuger, Generator4 energy generator, generator
5 Energiespeicher, Batterie5 energy storage, battery
6 Erster Energieverbraucher6 First energy consumer
7 Zweiter Energieverbraucher 8 Dritter Energieverbraucher7 Second energy consumer 8 Third energy consumer
9 Generatorsteuereinheit9 generator control unit
10 Speichersteuereinheit, Batteriezustandserkennung10 storage controller, battery condition detection
11 Verbrauchersteuereinheit11 consumer control unit
12 Verbrauchersteuereinheit 13 Verbrauchersteuereinheit12 consumer control unit 13 consumer control unit
14 Generatoreinheit14 generator unit
15 Energiespeichereinheit15 energy storage unit
16 Verbrauchereinheit16 consumer unit
17 Verbrauchereinheit 18 Verbrauchereinheit 17 consumer unit 18 consumer unit

Claims

Patentansprüche claims
1. Energiemanagementsystem für ein Kraftfahrzeug, mit1. Energy management system for a motor vehicle, with
- einem Energiemanager, der eine Recheneinheit aufweist,an energy manager having a computing unit,
- einem mit dem Energiemanager verbundenen Speicher und - einer Vielzahl von Bordnetzkomponenten, bei denen es sich um Energieerzeuger, Energiespeicher und Energieverbraucher handelt, dadurch gekennzeichnet, dass den Energieerzeugern (4) und den Energiespeichern (5) jeweils verschiede- ne mögliche Betriebszustände zugeordnet sind und diese Betriebszustände jeweils durch eine Summation eines realen Energieerzeugers und keines, eines oder mehrerer virtueller Energieverbraucher repräsentiert werden.- A memory connected to the energy manager and - a variety of electrical system components, which are energy producers, energy storage and energy consumers, characterized in that the energy generators (4) and the energy storage (5) are each assigned different possible operating states and these operating states are each represented by a summation of a real power generator and none, one or more virtual energy consumers.
2. Energiemanagementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherplätze des Speichers (3) matrixförmig organisiert sind, den Bordnetzkomponenten (4,5,6,7,8,14,15,16,17,18) jeweils eine Prioritätskennzahl und eine oder mehrere Klassen zugeordnet sind und im Speicher (3) für jede Bordnetzkomponente und jede zugehörige Klasse Daten abgespeichert sind, die die Energieabgabe oder Energieaufnahme der jeweiligen Bordnetzkomponente für die jeweilige Klasse beschreiben.2. Energy management system according to claim 1, characterized in that the memory locations of the memory (3) are organized in matrix form, the on-board network components (4,5,6,7,8,14,15,16,17,18) each have a priority ratio and a or more classes are assigned and stored in the memory (3) for each vehicle electrical system component and each associated class of data that describe the energy output or energy consumption of the respective on-board network component for each class.
3. Energiemanagementsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiemanager (1) das Energiemanagement unter Verwendung von von der Recheneinheit (2) verarbeiteten abgespeicherten Daten durchführt.3. Energy management system according to claim 2, characterized in that the energy manager (1) performs the energy management using processed by the arithmetic unit (2) stored data.
4. Energiemanagementsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (2) abgespeicherte Daten aufsummiert und mit mindestens einem Schwellenwert vergleicht. 4. Energy management system according to claim 3, characterized in that the arithmetic unit (2) accumulates stored data and compares with at least one threshold value.
5 . Energiemanagement s ys tem nach Anspruch 3 oder 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , das s der Energiemanager5. The energy management system as claimed in claim 3 or 4, characterized in that the energy manager is the energy manager
(1) die von der Recheneinheit (2) ermittelten Ergebnisda- ten zur Steuerung der Bordnetzkomponenten verwendet.(1) uses the result data determined by the arithmetic unit (2) to control the on-board network components.
6. Energiemanagementsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass den Bordnetzkomponenten (14,15,16,17,18) jeweils eine Steuereinheit (9,10,11,12,13) zugeordnet ist, der Energiemanager (1) die von der Recheneinheit (2) ermittelten Ergebnisdaten der jeweiligen Steuereinheit übermittelt und die jeweilige Steuereinheit die Ergebnisdaten zur Steuerung der jeweiligen Bordnetzkomponente (4,5,6,7,8) verwendet.6. Energy management system according to claim 3 or 4, characterized in that the electrical system components (14,15,16,17,18) is assigned in each case a control unit (9,10,11,12,13), the energy manager (1) of the calculation unit (2) determined result data transmitted to the respective control unit and the respective control unit uses the result data for controlling the respective vehicle electrical system component (4,5,6,7,8).
7. Energiemanagementsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ergebnisdaten Informationen über eine resultierende Klasse und eine resultierende Prioritätskennzahl enthalten.7. Energy management system according to claim 5 or 6, characterized in that the result data contain information about a resulting class and a resulting priority ratio.
8. Energiemanagementsystem nach einem der Ansprüche 2 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassenzuordnung einer Bordnetzkomponente veränderbar ist.8. Energy management system according to one of claims 2-7, characterized in that the class assignment of a vehicle electrical system component is variable.
9. Energiemanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Energieverbraucher, der mehrere Leistungsstufen aufweist, jeder Leistungsstufe eine eigene Prioritätskennzahl zugeordnet ist.9. Energy management system according to one of the preceding claims, characterized in that in an energy consumer having a plurality of power levels, each power level is assigned its own priority number.
10. Energiemanagementsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein stufenloser Energieverbraucher in Stufen untergliedert ist, von denen jede einer definierten Leistungsstufe zu- geordnet ist, und jeder Stufe eine eigene Prioritätskennzahl zugeordnet ist. 10. Energy management system according to one of the preceding claims, characterized in that a continuous energy consumer is divided into stages, each of which is assigned to a defined power level, and each level is assigned its own priority code.
EP06793406A 2005-09-20 2006-09-11 Energy management system for a motor vehicle Withdrawn EP1929607A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005044829A DE102005044829A1 (en) 2005-09-20 2005-09-20 Energy management system for motor vehicle, has energy source and energy storage that are assigned to different operating conditions, where conditions are represented by summation of real energy source and virtual energy consumers
PCT/EP2006/066225 WO2007036425A2 (en) 2005-09-20 2006-09-11 Energy management system for a motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1929607A2 true EP1929607A2 (en) 2008-06-11

Family

ID=37832481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06793406A Withdrawn EP1929607A2 (en) 2005-09-20 2006-09-11 Energy management system for a motor vehicle

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100145539A1 (en)
EP (1) EP1929607A2 (en)
JP (1) JP4630372B2 (en)
DE (1) DE102005044829A1 (en)
WO (1) WO2007036425A2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009054133B4 (en) * 2009-11-20 2022-03-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vehicle electrical system, method and device for operating the vehicle electrical system
TWI395601B (en) * 2010-07-07 2013-05-11 Rhymebus Corp Energy saving and regenerating control system for fitness equipments
DE102011083286A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 Robert Bosch Gmbh Method for supplying e.g. airbag computer with energy after power supply failure, involves storing energy from power network, and utilizing stored energy to energize vehicle system when power supply failure is detected
US20140168475A1 (en) * 2012-12-14 2014-06-19 Microsoft Corporation Four-lens spherical camera orientation
CN105144536A (en) * 2013-03-28 2015-12-09 中国电力株式会社 Power supply control device
CN105144537A (en) * 2013-03-28 2015-12-09 中国电力株式会社 Power supply control device
FR3086233B1 (en) 2018-09-20 2023-10-06 Psa Automobiles Sa AUGMENTED REALITY SYSTEM INCLUDING SUPERVISION FUNCTIONS OF CONSUMED ELECTRICAL ENERGY
DE102021128532A1 (en) * 2021-11-03 2023-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vehicle electrical system and method for operating a vehicle electrical system of a vehicle

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0872633A (en) * 1994-09-01 1996-03-19 Sumitomo Wiring Syst Ltd Current distributing device of automobile
JPH09261887A (en) * 1996-03-18 1997-10-03 Yazaki Corp Generation control equipment in power supply distributor for vehicle
DE19745849A1 (en) * 1997-10-16 1999-04-22 Bosch Gmbh Robert Power distribution device for motor vehicles
DE19857916A1 (en) * 1998-12-15 2000-06-21 Bosch Gmbh Robert Method and device for controlling electrical consumers in a vehicle
JP3624831B2 (en) * 2000-12-28 2005-03-02 株式会社デンソー Vehicle power supply device and engine drive regulation support device
DE10150378A1 (en) * 2001-10-11 2003-04-17 Bosch Gmbh Robert Determining available power from on-board battery and generator system in vehicle, using models to determine reserve power available from each, and adding results
JP4047049B2 (en) * 2002-04-02 2008-02-13 矢崎総業株式会社 Load condition monitoring system
JP3968298B2 (en) * 2002-12-06 2007-08-29 株式会社日立製作所 Power supply
JP4292824B2 (en) * 2003-02-21 2009-07-08 株式会社デンソー Vehicle power supply
US7042363B2 (en) * 2003-04-02 2006-05-09 General Motors Corporation Methods and apparatus for producing a three-state single wire control
JP4538203B2 (en) * 2003-06-09 2010-09-08 トヨタ自動車株式会社 Energy management equipment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007036425A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005044829A1 (en) 2007-03-29
US20100145539A1 (en) 2010-06-10
WO2007036425A2 (en) 2007-04-05
JP4630372B2 (en) 2011-02-09
WO2007036425A3 (en) 2007-11-29
JP2009508744A (en) 2009-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1053129B1 (en) Method and device for controlling electric consumers in a motor vehicle
EP2192457B1 (en) Automation components for an industrial automation arrangement and method for activating an operating status
EP1929607A2 (en) Energy management system for a motor vehicle
DE10354279B4 (en) Power supply system
EP2985170B1 (en) Hybrid vehicle with an external electric interface
DE102005011390B4 (en) Vehicle power supply system with a main flow regulator
DE10341907B4 (en) Method for energy management
DE102018104577B4 (en) Method for load control of a charging station for an electric vehicle
DE19617548A1 (en) Electric motor powered vehicle
DE10236020A1 (en) Energieverteileinrichtung
DE102015225296B4 (en) System and method for regulating the LDC voltage of a hybrid vehicle
DE102016210066A1 (en) Method for operating a motor vehicle and motor vehicle
EP1037781A1 (en) Vehicle control system
EP3186129B1 (en) Method for operating a vehicle
DE102005049440A1 (en) Method of controlling energy consumption in at least one unit in a motor vehicle determines the energy requirement of stages in the unit and compares with energy available in the motor vehicle
EP2319153B1 (en) Method and device for optimized energy management
DE102013006092A1 (en) Control device and method for reducing a user experience of coupling effects within an electrical network
EP1103426B1 (en) Method for load management
WO2020260615A1 (en) Method and system for coordinating charging operations for electric vehicles
DE3235144A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR REGULATING MODULAR SYSTEMS
DE102006008365A1 (en) Method for regulating the power output to the wheels of a motor vehicle
DE102012101586A1 (en) Vehicle device for supplying electric power and system for supplying electric power
WO2019020446A1 (en) Method for operating an electric overall onboard power supply, control unit, and vehicle
DE102021201628B4 (en) Computer-implemented method and device for coding and processing high-dimensional sensor path data from a sensor unit for controlling a vehicle
EP1603768B1 (en) Hybrid driving system and a method for adjusting said hybrid driving system

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

17P Request for examination filed

Effective date: 20080529

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB IT

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB IT

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20170401