本公開涉及一種用于根據(jù)電動車輛或混合動力車輛的電池的當前荷電狀態(tài)來控制所選用電設(shè)備的電力消耗的系統(tǒng)和方法，同時還涉及一種電動車輛。

背景技術(shù)：

電氣化車輛(例如電動車輛和混合動力車輛)是通過電能驅(qū)動的運輸工具。本公開特別旨在用于機動車輛，換句話說道路車輛(road-bornevehicle)，但是在更廣泛的意義上也包括由電能驅(qū)動的任何其它車輛。如果用于驅(qū)動機動車輛的電能存儲在電動車輛中的牽引電池中，則用于附加的用電設(shè)備的能量管理系統(tǒng)是有利的，以便最大化車輛的行駛里程。除了用于純電動車輛之外，本公開的實施例還可以用于控制混合動力車輛中的電力消耗。

如果電動車輛的電池實現(xiàn)低荷電狀態(tài)，則車輛從正常能量消耗模式改變?yōu)橄膬?yōu)化的能量消耗模式，以便能夠在低消耗的情況下盡可能有效地使用剩余能量，例如為了到達充電站。這種轉(zhuǎn)換通常以突然的方式和在電池的能量已經(jīng)大部分被消耗的時間點發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的第一方面涉及一種用于根據(jù)被提供用于驅(qū)動車輛的電池的當前荷電狀態(tài)來控制電動車輛的所選用電設(shè)備的電力消耗的方法。在一個或多個實施例中，一種系統(tǒng)或方法包括：

s1)檢查電池的當前荷電狀態(tài)，

s2)根據(jù)電池的當前荷電狀態(tài)設(shè)置車輛的各種大電流用電設(shè)備的電力消耗模式，

s3)操作車輛的電氣裝置，特別是車輛的電動馬達的電氣裝置，

s4)監(jiān)測車輛運行操作過程中電池的當前荷電狀態(tài)，

s5)調(diào)整車輛的電力消耗模式，因為設(shè)定了電力消耗的特定目標水平設(shè)置。

根據(jù)本公開的一個或多個實施例的系統(tǒng)或方法是有利的，因為可以通過在早期階段控制電力消耗來提高機動車輛的行駛里程和運行時間。電力消耗模式可以根據(jù)電池的荷電狀態(tài)來設(shè)置。這既適用于啟動程序，也適用于整個電池放電循環(huán)。特別地，大電流用電設(shè)備的電力消耗可以被限制，其中除了電動馬達之外，所述大電流用電設(shè)備例如包括車輛中的電加熱器和空調(diào)系統(tǒng)；“大電流用電設(shè)備”是一個常見的技術(shù)術(shù)語。此外，以動態(tài)方式調(diào)整當前電力消耗以適應(yīng)可用能量。

控制單元用于監(jiān)測能量消耗，并且隨后根據(jù)電池的荷電狀態(tài)調(diào)節(jié)大電流用電設(shè)備的電力消耗模式。控制單元可以為此通過用戶的圖形用戶界面來配置或者控制單元的默認配置是激活的。以有利的方式，電力消耗模式還包括車輛上的電氣設(shè)備的最大功率的特定水平。

此外，在一個實施例中，通過逐步減少電力消耗的水平來控制電力消耗模式的調(diào)整。結(jié)果，避免了從正常消耗模式到減少的消耗模式的突然切換。

在一個實施例中，當在臨界情況下按順序計算所選用電設(shè)備的電力消耗限制時，該方法使用車輛要行駛的距離的長度以及其他參數(shù)，例如外部和內(nèi)部空間的溫度(用于確定車輛空調(diào)系統(tǒng)的功率)來通過限制功率而覆蓋缺失的行駛里程。術(shù)語“臨界情況”在這種情況下意味著這樣的情況，其中在當前的電力消耗模式的情況下是否能夠?qū)崿F(xiàn)要行進的距離變得關(guān)鍵。這可以是這種情況，例如如果在行程期間需要比預(yù)先確定的要行駛的距離延伸幾公里，并且原電力消耗模式對于該目的是不夠的?？梢砸杂欣姆绞礁鶕?jù)電池對于要行駛距離的能量儲備程度來確定電力消耗。術(shù)語“可能”在這種情況下指的是使用可用能量可以實現(xiàn)的最高可能的電力消耗。

本公開的第二方面涉及一種用于實施根據(jù)一個或多個實施例的方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括彼此耦合的控制單元和圖形用戶界面，其中關(guān)于電池的荷電狀態(tài)的信息以及可能的當前功率限制通過圖形用戶界面顯示，并且可以輸入與電動車輛的各個電氣設(shè)備的電力消耗相關(guān)的控制命令，并且控制單元被配置為確定各個電氣設(shè)備的電力消耗并根據(jù)控制命令執(zhí)行控制過程。

該系統(tǒng)的優(yōu)點對應(yīng)于根據(jù)相關(guān)實施例的方法的優(yōu)點。

該方法的第三方面涉及一種具有根據(jù)一個或多個實施例的系統(tǒng)的電動車輛。

附圖說明

參照附圖進一步解釋所述實施例，附圖中：

圖1示出了根據(jù)一個或多個實施例的系統(tǒng)的實施例的示意圖；以及

圖2示出了說明根據(jù)一個或多個實施例的系統(tǒng)或方法的操作的流程圖。

具體實施方式

根據(jù)需要，本文公開了詳細的實施例；然而，應(yīng)當理解，所公開的實施例僅僅是代表性的，并且可以以各種和替代形式實施。附圖不一定按比例繪制；一些特征可能被夸大或最小化以示出特定部件的細節(jié)。因此，本文公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應(yīng)被解釋為限制性的，而僅僅是作為教導本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式應(yīng)用所要求保護的主題的代表性基礎(chǔ)。

如圖1所示，機動車輛1包括根據(jù)本公開的一個或多個實施例的系統(tǒng)2并且具有電動馬達3、控制單元4、電池5和圖形用戶界面6。電動馬達3由電池5供應(yīng)能量。電動馬達通過傳動裝置(未示出)驅(qū)動機動車輛1的車輪7。機動車輛1優(yōu)選是電動車輛，但它也可以是混合動力車輛。

電池5是傳統(tǒng)上包括耦合在一起的多個電池單元模塊的牽引電池。也可以在系統(tǒng)2中提供另外的電動馬達和另外的電池。如圖1所示，車輪7可以由一個電動馬達3共同驅(qū)動，或者也可以在每種情況下由特定的電動馬達驅(qū)動。除了電動馬達3之外在機動車輛1中是大的電能用電設(shè)備的另外的電氣設(shè)備(所述大的用電設(shè)備也被描述為大電流用電設(shè)備)包括空調(diào)系統(tǒng)8和加熱系統(tǒng)9。機動車輛1中另外的電能用電設(shè)備是照明裝置、多媒體系統(tǒng)、鼓風機、座椅/屏幕加熱器等等。

在系統(tǒng)2中，控制單元4和圖形用戶界面6彼此耦合。圖形用戶界面6被配置為或編程為顯示關(guān)于電池5的荷電狀態(tài)和所選用電設(shè)備的可能功率限制的信息?？刂茊卧?被配置為確定各個裝置的電力消耗，以將確定的值傳輸?shù)接糜陲@示的圖形用戶界面6并且根據(jù)控制命令執(zhí)行控制程序。

此外，圖形用戶界面6包括控制面板或輸入裝置，其可用于手動輸入與電動車輛的各個電氣裝置的電力消耗相關(guān)的控制命令?？刂泼钔ㄟ^圖形用戶界面6傳輸?shù)娇刂蒲b置4，控制裝置4相應(yīng)地控制車輛1的各個裝置?？梢蕴峁┑氖?，用戶，換句話說通常是相關(guān)車輛的駕駛員，可以既響應(yīng)于獲得的信息獨立地設(shè)置控制命令，又指使控制單元4基于剩余能量儲備獨立地控制當前電力消耗模式。

如圖2所示，在用于控制車輛1的所選用電設(shè)備的電力消耗的方法中的第一步驟s1中確定電池5的當前荷電狀態(tài)。步驟s1理想地在機動車輛的啟動程序期間執(zhí)行。以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式確定當前荷電狀態(tài)。在第二步驟s2中，根據(jù)電池的當前荷電狀態(tài)來設(shè)置車輛的電力消耗模式。所述模式可以由用戶通過圖形用戶界面6或者通過控制單元4自動地設(shè)置。

例如，電池5的荷電狀態(tài)和目標水平設(shè)置之間的以下相關(guān)性可以由駕駛員配置用于大電流用電設(shè)備。

如果當前荷電狀態(tài)在100％和50％之間，則不限制大電流用電設(shè)備的功率。目標水平設(shè)置為100％。如果荷電狀態(tài)從50％下降到40％，則大電流用電設(shè)備的目標水平設(shè)置從100％逐步降低到70％。如果荷電狀態(tài)從40％進一步下降到0％，則大電流用電設(shè)備的目標水平設(shè)置保持恒定在70％。閾值和設(shè)置是一個實施例的特征，并且還可以包括其他值。

在第三步驟s3中，車輛1的電氣裝置根據(jù)在步驟2中執(zhí)行的設(shè)置操作。在運行操作期間，換句話說，即電動馬達3和/或車輛1中的其他電氣裝置的操作期間，在第四步驟s4中連續(xù)地檢查電池5的荷電狀態(tài)。

在第五步驟s5中，如果在步驟s4中確定荷電狀態(tài)的值低于閾值，則控制車輛1的當前電力消耗模式。相應(yīng)地，根據(jù)在步驟s2中描述的設(shè)置來調(diào)節(jié)電力消耗的目標水平設(shè)置。

在一個實施例中，當前電力消耗不是以突然的方式調(diào)整到最接近的低目標水平設(shè)置，而是在多個中間步驟內(nèi)逐漸下降。電力消耗以線性方式從較水平調(diào)整到較低水平，以便防止導致可用功率的快速下降的可用功率的突然變化。

可以通過圖形用戶界面調(diào)整圖形基點的數(shù)量和位置。作為示例，圖形基點指定在50％電池荷電狀態(tài)的情況下，大電流用電設(shè)備的目標水平設(shè)置是100％功率。另一圖形支持點指定在30％電池荷電狀態(tài)的情況下，目標水平設(shè)置為50％功率。當電池荷電狀態(tài)在50和30％之間時，目標水平設(shè)置以線性方式從100％下降到50％，并且不以突然的方式下降。

因此，在其它荷電狀態(tài)的情況下也可以調(diào)整目標水平設(shè)置作為示例所述的值。還可以調(diào)整其它目標水平設(shè)置和其他中間目標設(shè)置。如果傳動系的輸出功率也可以根據(jù)電池荷電狀態(tài)來限制，則這應(yīng)當向用戶指示。為此目的可以使用例如指針儀器或圖形用戶界面。理想地，加速器踏板應(yīng)該包括強制降擋功能，通過該強制降擋功能可以超越限制并暫時地提供最大驅(qū)動輸出。這是有利的，例如為了降低在臨界駕駛情況下(例如，在超車操縱期間)的事故風險。

在另一實施例中，可以選擇性地將車輛1的特定大電流用電設(shè)備調(diào)整到較低的電力消耗，或者也可以完全切斷所述大電流用電設(shè)備。除了電動馬達3之外，空調(diào)系統(tǒng)8和加熱系統(tǒng)9尤其消耗大量的能量?？梢灾甘贯槍γ總€設(shè)備單獨地控制電力消耗。換句話說，不同的大電流用電設(shè)備的電力消耗可以單獨地且彼此獨立地(取決于電池荷電狀態(tài))來設(shè)置。為此目的，例如可以在圖形用戶界面的不同屏幕視圖之間來回切換?？梢源_定在預(yù)先定義的電池的荷電狀態(tài)的情況下，各個能量消耗裝置是否已經(jīng)被調(diào)整為減小的功率。例如如果要行駛的距離的預(yù)期長度在車輛行駛里程的上部區(qū)域中，為了提供更大的能量儲備，這是有利的。

可以存儲完整設(shè)置，以及例如使用觸壓(類似于無線電發(fā)射器的站按鈕)調(diào)用完整設(shè)置。因此，車輛的每個用戶能夠通過按壓按鈕調(diào)出他的各個設(shè)置，而不必每次重復設(shè)置。

在所描述的示例性實施例中，可以通過示例的方式并且特別地改變荷電狀態(tài)和功率水平設(shè)置的值。所描述的實施例可以容易地彼此組合。

雖然上面描述了代表性的實施例，但是并不意味著這些實施例描述了所要求保護的主題的所有可能的形式。在說明書中使用的詞語是描述性而不是限制性的詞語，并且應(yīng)當理解，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下可以進行各種改變。另外，各種實施實施例的特征可以組合以形成可能未在圖中明確描述或示出的另外的實施例。