DE102024100426A1

DE102024100426A1 - System und Verfahren zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs

Info

Publication number: DE102024100426A1
Application number: DE102024100426.6A
Authority: DE
Inventors: Simone Fuchs; Lea Haberl; Stefan Erschen; Stephan Behrendt
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2024-01-09
Filing date: 2024-01-09
Publication date: 2025-07-10
Also published as: WO2025149239A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System (100) zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (1), umfassend ein Konditionierungsmodul (110), das eingerichtet ist, um einen Antriebsenergiespeicher (12) des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10) vor einem Ladevorgang thermisch vorzukonditionieren; und ein Steuermodul (120), das eingerichtet ist, um:
- wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft, die mit einer Außentemperatur in Beziehung steht, zu bestimmen;
- basierend auf wenigstens einem Ladekriterium zu bestimmen, ob potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers (12) bevorsteht;
- über eine Benutzerschnittstelle (20) einen Nutzerhinweis (NH) an einen Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10) in Bezug auf eine Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers (12) auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises (NH) zu veranlassen, wenn bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers (12) bevorsteht und die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft einer Referenz entspricht; und
- das Konditionierungsmodul (110) für die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers (12) anzusteuern.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug mit einem solchen System, ein Verfahren zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs und ein Speichermedium zum Ausführen des Verfahrens. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere ein Thermomanagement eines Antriebsenergiespeichers des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, wie beispielsweise das Thermomanagement eines Hochvoltspeichers.
Stand der Technik
Hybrid- oder Elektrofahrzeuge werden von einem Elektromotor angetrieben, wobei die nötige elektrische Energie beispielsweise in einem Hochvoltspeicher gespeichert wird. Der Hochvoltspeicher kann an einer Ladestation eines Hauses oder an einer speziellen Tankstelle aufgeladen werden. Für den Benutzer von Vorteil sind dabei oftmals kurze Ladezeiten, damit das Hybrid- oder Elektrofahrzeug schnell wieder einsatzfähig ist. Zudem ist eine lange Lebensdauer des Hochvoltspeichers wünschenswert.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein System zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug mit einem solchen System, ein Verfahren zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs und ein Speichermedium zum Ausführen des Verfahrens anzugeben, die eine Ladezeit des Antriebsenergiespeichers verkürzen, eine Lebensdauer des Antriebsenergiespeichers erhöhen und/oder eine Reichweite des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs erhöhen können.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein System zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs angegeben. Das System umfasst ein Konditionierungsmodul, das eingerichtet ist, um einen Antriebsenergiespeicher des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs vor einem Ladevorgang thermisch vorzukonditionieren; und ein Steuermodul. Das Steuermodul ist eingerichtet, um wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft, die mit einer Außentemperatur in Beziehung steht, zu bestimmen; basierend auf wenigstens einem Ladekriterium zu bestimmen, ob potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers bevorsteht; über eine Benutzerschnittstelle einen Nutzerhinweis an einen Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs in Bezug auf eine Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises zu veranlassen, wenn bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers bevorsteht und die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft einer Referenz entspricht; und das Konditionierungsmodul für die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers anzusteuern.
Erfindungsgemäß wird prognostiziert, ob ein Schnellladevorgang bevorsteht. Ist dies der Fall und ist ein bestimmtes Zeit- und/oder Ortskriterium wie z.B. eine Winterzeit und/oder eine große Höhenlage erfüllt, werden dem Nutzer Informationen zur Vorkonditionierung bereitgestellt. In einem Beispiel kann der Nutzer darüber informiert werden, dass es aufgrund der niedrigen Außentemperatur sinnvoll wäre, die Vorkonditionierung durchzuführen. Der Nutzer kann daraufhin die Vorkonditionierung durch eine entsprechende Nutzereingabe starten oder bestätigen. In einem weiteren Beispiel kann die Vorkonditionierung automatisch starten und der Nutzer lediglich darüber informiert werden.
Damit kann sichergestellt werden, dass der Antriebsenergiespeicher bei Erreichen einer Schnellladestation eine für den Schnellladevorgang optimale Temperatur aufweist, auch wenn der Nutzer zum Beispiel eine Automatik für die Vorkonditionierung deaktiviert hat oder die Vorkonditionierung vergisst. Im Ergebnis können eine kurze Ladezeit und eine hohe Ladeleistung ermöglicht werden.
Das Hybrid- oder Elektrofahrzeug kann gemäß Ausführungsformen ein reines Elektrofahrzeug (BEV) oder ein Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) sein. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt und es sind auf Brennstoffzellen oder andere Kombinationen mit einem Elektroantrieb denkbar.
Hybrid- oder Elektrofahrzeuge umfassen elektrische Antriebsenergiespeicher (z.B. Batterien), die über eine Ladevorrichtung des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs an eine Ladestation angeschlossen und aufgeladen werden können. Zum Aufladen der elektrischen Antriebsenergiespeicher solcher Hybrid- oder Elektrofahrzeuge können verschiedene Ladetechnologien verwendet werden. Beim AC-Laden befindet sich das Gerät, das den Wechselstrom zum Laden des elektrischen Antriebsenergiespeichers in Gleichstrom umwandelt, im Fahrzeug. Beim DC-Laden erfolgt die Umwandlung des Wechselstroms hingegen direkt in der Ladestation.
Der Begriff „Schnellladevorgang“, wie er im Rahmen der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, bezeichnet ein DC-Laden, bei dem die Schnellladestation selbst den Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und den Gleichstrom verlustarm an den Antriebsenergiespeicher des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs überträgt.
In einigen Ausführungsformen kann die Schnellladestation das sogenannte IU-Ladeverfahren implementieren. Hierbei erfolgt zunächst eine Ladung mit konstantem Strom, bis etwa 80% der Ladekapazität erreicht sind. Danach verwendet die Schnellladestation eine konstante Spannung. Dies ermöglicht insbesondere kurze Ladezeiten und eine hohe Ladeleistung.
Der Begriff „thermische Vorkonditionierung“, wie er im Rahmen der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, bezeichnet ein Einstellen einer Temperatur des Antriebsenergiespeichers auf eine Solltemperatur durch Heizen oder Kühlen. Die Solltemperatur entspricht dabei einer Temperatur, die für das Laden des Antriebsenergiespeichers optimal ist, zum Beispiel hinsichtlich Ladezeit, Ladeleistung und/oder Belastung des Antriebsenergiespeichers durch den Ladevorgang.
Vorzugsweise ist das Steuermodul eingerichtet, um (z.B. basierend auf dem wenigstens einen Ladekriterium) einen Zeitpunkt für den Beginn der Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers zu bestimmen. Der Zeitpunkt kann dabei so bestimmt werden, dass bei Erreichen der Schnellladestation die Temperatur des Antriebsenergiespeichers die Solltemperatur erreicht hat, d.h. dass bei Erreichen der Schnellladestation ein optimales Schnellladen hinsichtlich Ladezeit, Ladeleistung und/oder Belastung des Antriebsenergiespeichers durchgeführt werden kann.
Vorzugsweise ist das Steuermodul eingerichtet, um einen Zeitpunkt für die Ausgabe des Nutzerhinweises zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann der Zeitpunkt für die Ausgabe des Nutzerhinweises vor, an oder nach dem (Zeitpunkt für den) Beginn der Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers liegen.
Vorzugsweise ist das Steuermodul eingerichtet, um den Nutzerhinweis vor Fahrtbeginn, bei Fahrtbeginn oder nach Fahrtbeginn an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises vor Fahrtbeginn, bei Fahrtbeginn oder nach Fahrtbeginn zu veranlassen.
Der Nutzerhinweis wird über die Benutzerschnittstelle ausgegeben, wenn bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers bevorsteht und die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft einer Referenz, insbesondere einer Referenzzeit und/oder einem Referenzort, entspricht.
Vorzugsweise betrifft, oder ist, die Zeiteigenschaft eine Jahreszeit. Insbesondere kann die Referenz eine Winterzeit bzw. ein Winter. Die Winterzeit kann dabei einem (z.B. landes- oder regionsabhängigen) kalendarischen Winter entsprechen, oder kann z.B. vom Fahrzeughersteller (z.B. landes- oder regionsabhängig) geeignet festgelegt werden.
Ergänzend oder alternativ betrifft, oder ist, die Zeiteigenschaft ein Datum. Insbesondere kann die Referenz ein Datum der Winterzeit, wie zum Beispiel eines Wintermonats sein. Die Winterzeit kann dabei einem (z.B. landes- oder regionsabhängigen) kalendarischen Winter entsprechen, oder kann z.B. vom Fahrzeughersteller (z.B. landes- oder regionsabhängig) geeignet festgelegt werden.
Ergänzend oder alternativ betrifft, oder ist, die Ortseigenschaft eine Geoposition des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs. Insbesondere können für unterschiedliche Geopositionen unterschiedliche Außentemperaturen charakteristisch sein, so dass basierend auf der Geoposition des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs und optional einem Datum ein grober Rückschluss auf Temperaturbedingungen gezogen werden kann. Die Referenz kann damit ein bestimmter Ort oder Ortsbereich sein, für den eine bestimmte Außentemperatur zum Beispiel zu dieser Jahreszeit charakteristisch ist.
Das Steuermodul verwendet das wenigstens eine Ladekriterium, um abzuschätzen, ob möglicherweise ein Schnellladevorgang bevorsteht. Vorzugsweise ist das wenigstens eine Ladekriterium aus der Gruppe ausgewählt, die einen Ladezustand des Antriebsenergiespeichers (State of Charge, SoC), ein Routenziel, eine Fahrtroute, eine Abfahrtszeit eine Fahrthistorie und ein Nutzerverhalten umfasst, oder die daraus besteht.
Der Ladezustand des Antriebsenergiespeichers kann einen Hinweis darauf geben, dass ein baldiger Schnellladevorgang erfolgt. Insbesondere kann ein niedriger Ladezustand einen baldigen Schnellladevorgang anzeigen.
Ergänzend oder alternativ kann ein Routenziel einen Hinweis darauf geben, dass ein baldiger Schnellladevorgang erfolgt. Beispielsweise kann eine Art des Routenziels, wie zum Beispiel eine Tankstelle bzw. Ladestelle, einen baldigen Schnellladevorgang anzeigen. Ähnlich kann eine Distanz bis zum Routenziel einen baldigen Schnellladevorgang anzeigen, insbesondere unter Berücksichtigung des aktuellen Ladezustands des Antriebsenergiespeichers. Das Routenziel kann ein durch den Nutzer bereits in ein Navigationssystem eingegebenes Routenziel sein, oder kann durch das System zum Beispiel basierend auf einer Fahrthistorie (z.B. regelmäßige Fahrten zu einer Tankstelle bzw. Ladestelle) erkannt werden.
Ergänzend oder alternativ kann eine Fahrtroute einen Hinweis darauf geben, dass ein baldiger Schnellladevorgang erfolgt. Beispielsweise kann die Fahrtroute an einer vom Nutzer häufig verwendeten Schnellladestation vorbeiführen. Die Fahrtroute kann eine durch den Nutzer bereits in ein Navigationssystem eingegebene Fahrtroute sein, oder kann durch das System zum Beispiel basierend auf einer Fahrthistorie (z.B. regelmäßige Fahrten entlang einer bestimmten Fahrtroute mit einer Tankstelle bzw. Ladestelle) erkannt werden.
Ergänzend oder alternativ kann eine Abfahrtszeit einen Hinweis darauf geben, dass ein baldiger Schnellladevorgang erfolgt. Beispielsweise kann die Abfahrtszeit eine Zeit sein, zu der der Nutzer gewöhnlich zu einer Tankstelle bzw. Ladestelle fährt, um einen Schnellladevorgang durchzuführen. Die Abfahrtszeit kann eine durch den Nutzer bereits in ein Navigationssystem eingegebene Abfahrtszeit sein, oder kann durch das System zum Beispiel basierend auf einer Fahrthistorie (z.B. regelmäßige Fahrten zu einer bestimmten Zeit) erkannt werden.
Ergänzend oder alternativ kann eine Fahrthistorie einen Hinweis darauf geben, dass ein baldiger Schnellladevorgang erfolgt. Beispielsweise kann die Fahrthistorie angeben, dass der Nutzer zu einer bestimmten Zeit und/oder an einem bestimmten Ort gewöhnlich einen Schnellladevorgang durchführt, und/oder dass der Nutzer so weit möglich ausschließlich Schnelladevorgänge durchführt.
Ergänzend oder alternativ kann ein Nutzerverhalten einen Hinweis darauf geben, dass ein baldiger Schnellladevorgang erfolgt. Das Nutzerverhalten kann ein z.B. mittels Machine Learning gelerntes Nutzerverhalten sein, wie zum Beispiel regelmäßige Fahrten zu einer bestimmten Schnellladestation.
Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt und es können andere Ladekriterien verwendet werden, die es ermöglichen, einen bevorstehenden Schnellladevorgang zu prognostizieren bzw. vorherzusagen.
Vorzugsweise ist das Steuermodul eingerichtet, um den Nutzerhinweis an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises zu veranlassen, wenn (i) bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers bevorsteht, (ii) die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft der Referenz entspricht und (iii) die Außentemperatur gleich oder kleiner als ein Schwellwert ist. Der Schwellwert kann zum Beispiel 10°C oder weniger oder 0°C oder weniger sein.
Vorzugsweise ist das Steuermodul eingerichtet, um das Konditionierungsmodul für die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers anzusteuern, wenn an der Benutzerschnittstelle auf den Nutzerhinweis hin eine entsprechende Nutzereingabe empfangen wird. Anders gesagt kann der Nutzer die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers manuell starten. Erfolgt die Nutzereingabe zum Bestätigen oder Starten der Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers nicht, oder erfolgt eine Nutzereingabe zum Ablehnen der Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers, kann keine Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers erfolgen.
Vorzugsweise ist das Steuermodul eingerichtet, um das Konditionierungsmodul für die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers automatisch anzusteuern, wenn bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers bevorsteht und die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft einer Referenz entspricht. In diesem Fall kann der Nutzerhinweis angeben, dass die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers automatisch gestartet wurde. Anders gesagt kann der Nutzer lediglich über die Vorkonditionierung bzw. den Beginn der Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers informiert werden, ohne die Vorkonditionierung genehmigt oder selbst gestartet zu haben.
In einigen Ausführungsformen kann das Steuermodul eingerichtet sein, um das Konditionierungsmodul für die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers automatisch anzusteuern, wenn mit einer Konfidenz, die gleich oder größer als eine Konfidenzschwelle ist, bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers bevorsteht. Die Konfidenzschwelle kann zum Beispiel 70% oder mehr, 80% oder mehr, oder 90% oder mehr sein.
Vorzugsweise ist das Steuermodul eingerichtet, um vor Fahrtbeginn zu bestimmen, ob eine Temperatur des Antriebsenergiespeichers vor oder bei Fahrtbeginn gleich oder kleiner als ein erster Schwellwert oder gleich oder größer als ein zweiter Schwellwert ist; und den Nutzerhinweis an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises zu veranlassen, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur des Antriebsenergiespeichers vor oder bei Fahrtbeginn gleich oder kleiner als der erste Schwellwert oder gleich oder größer als der zweite Schwellwert ist.
Ist die Temperatur des Antriebsenergiespeichers vor oder bei Fahrtbeginn zu niedrig oder zu hoch, ist die Schnellladefähigkeit des Antriebsenergiespeichers eingeschränkt. Ist die Schnellladefähigkeit vor oder bei Fahrtbeginn mehr als ein bestimmtes Maß eingeschränkt, kann es zum Beispiel nicht möglich sein, in einem Zeitraum zwischen dem Fahrtbeginn und einem Erreichen einer Schnellladestation eine ausreichendende Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers (d.h. Heizen oder Kühlen) vorzunehmen, um eine Solltemperatur und damit eine optimale Schnellladefähigkeit bei Erreichen der Schnellladestation sicherzustellen. Durch die Analyse einer solchen Einschränkung der Schnellladefähigkeit zu einem frühen Zeitpunkt kann die Vorkonditionierung rechtzeitig vor Fahrtantritt beginnen, so dass sichergestellt werden kann, dass bei Erreichen der Schnellladestation eine optimale Schnellladefähigkeit, insbesondere eine entsprechende Solltemperatur des Antriebsenergiespeichers, vorhanden ist.
In einigen Ausführungsformen kann das Steuermodul eingerichtet sein, um den Nutzerhinweis an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises zu veranlassen, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur des Antriebsenergiespeichers vor oder bei Fahrtbeginn gleich oder kleiner als der erste Schwellwert oder gleich oder größer als der zweite Schwellwert ist, und wenn ein Ladezustand des Antriebsenergiespeichers vor oder bei Fahrtbeginn und/oder bei Erreichen der Schnellladestation in einem vorbestimmten Bereich ist. Der vorbestimmte Bereich kann zum Beispiel ein Bereich sein, in dem Schnellladen mit konstantem Strom möglich und/oder besonders effizient ist. Der vorbestimmte Bereich kann zum Beispiel kann zum Beispiel 20% bis 80% der Ladekapazität sein.
Vorzugsweise ist das Steuermodul eingerichtet, um den Nutzerhinweis an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises zu veranlassen, wenn eine Fahrtzeit und/oder Fahrtstrecke bis zu einer Lademöglichkeit gleich oder kleiner als eine Schwelle ist. Beispielsweise kann es bei Kurzstrecken nicht möglich sein, in einem Zeitraum zwischen dem Fahrtbeginn und einem Erreichen einer Schnellladestation eine ausreichendende Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers (d.h. Heizen oder Kühlen) vorzunehmen, um eine Solltemperatur und damit optimale Schnellladefähigkeit bei Erreichen der Schnellladestation sicherzustellen. Durch die Analyse der Fahrtzeit und/oder Fahrtstrecke zu einem frühen Zeitpunkt kann die Vorkonditionierung rechtzeitig vor Fahrtantritt beginnen, so dass sichergestellt werden kann, dass bei Erreichen der Schnellladestation eine optimale Schnellladefähigkeit, insbesondere eine entsprechende Solltemperatur des Antriebsenergiespeichers, vorhanden ist.
Vorzugsweise ist die Benutzerschnittstelle fahrzeugseitig bereitgestellt. Insbesondere kann das Steuermodul eingerichtet sein, um den Nutzerhinweis an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises zu veranlassen, wenn sich der Nutzer, wie zum Beispiel der Fahrer, innerhalb des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs befindet.
Die fahrzeugseitige Benutzerschnittstelle kann wenigstens eine Ausgabevorrichtung zur Ausgabe des Nutzerhinweises und optional wenigstens eine Eingabevorrichtung zum Empfangen von Nutzereingaben umfassen. Die fahrzeugseitige Benutzerschnittstelle kann zum Beispiel eine zentrale Informationsausgabe- und Informationseingabevorrichtung eines Infotainmentsystems, wie beispielsweise eine Head Unit oder ein Pillar-to-Pillar-Display sein, sein. Vorzugsweise ist die Benutzerschnittstelle fest im Fahrzeug verbaut.
Die wenigstens eine Ausgabevorrichtung kann wenigstens eine Anzeigevorrichtung und/oder wenigstens einen Lautsprecher umfassen. Die wenigstens eine Anzeigevorrichtung kann ein Display umfassen, insbesondere ein LCD-Display, ein Plasma-Display oder ein OLED-Display. Ergänzend oder alternativ kann die wenigstens eine Anzeigevorrichtung eine Projektionsvorrichtung umfassen, die eingerichtet ist, um Informationen direkt im Sichtfeld des Fahrers einzublenden, insbesondere auf eine Windschutzscheibe zu projizieren.
Die wenigstens eine Eingabevorrichtung kann eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung, wie ein Berührungsfeld bzw. Touch Pad, und/oder eine taktile Eingabevorrichtung, wie einen Schalter (z.B. Drückschalter und/oder Drehschalter) oder andere mechanisch betätigbare Tastenelemente umfassen.
Vorzugsweise umfasst, oder ist, die fahrzeugseitige Benutzerschnittstelle ein Touchscreen, der die wenigstens eine Ausgabevorrichtung und die wenigstens eine Eingabevorrichtung bereitstellt.
In anderen Ausführungsformen kann die Benutzerschnittstelle ein mobiles Endgerät des Nutzers sein. Insbesondere kann das Steuermodul eingerichtet sein, um den Nutzerhinweis an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises zu veranlassen, wenn sich der Nutzer, wie zum Beispiel der Fahrer, außerhalb des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs befindet.
Vorzugsweise ist das mobile Endgerät kommunikativ mit dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug verbunden, um die Funktionalitäten des erfindungsgemäßen Systems auszuführen. Das mobile Endgerät kann mit dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug drahtlos oder drahtgebunden direkt kommunizieren oder drahtlos über eine Server-Anbindung (z.B. Cloud) und/oder ein mobiles Netz (z.B. LTE-Netz oder 5G-Netz) indirekt kommunizieren.
Vorzugsweise erfolgen die Ausgabe des Nutzerhinweises und der Empfang der Nutzereingabe durch eine Applikation bzw. App, die auf dem mobilen Endgerät installiert ist.
Vorzugsweise umfasst, oder ist, der Nutzerhinweis eine Push-Benachrichtigung bzw. Push Notification.
Der Begriff mobiles Endgerät beinhaltet insbesondere Smartphones, aber auch andere mobile Telefone bzw. Handys, Personal Digital Assistants (PDAs), Tablet PCs sowie alle gängigen sowie künftigen elektronischen Geräte, welche mit einer Technologie zum Ausführen von Apps ausgestattet sind.
Das mobile Endgerät kann wenigstens eine Ausgabevorrichtung zur Ausgabe des Nutzerhinweises und wenigstens eine Eingabevorrichtung zum Empfangen der Nutzereingabe umfassen.
Die wenigstens eine Ausgabevorrichtung kann wenigstens eine Anzeigevorrichtung und/oder wenigstens einen Lautsprecher umfassen. Die wenigstens eine Anzeigevorrichtung kann ein Display umfassen, insbesondere ein LCD-Display, ein Plasma-Display oder ein OLED-Display.
Die wenigstens eine Eingabevorrichtung kann eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung, wie ein Berührungsfeld bzw. Touch Pad, und/oder eine taktile Eingabevorrichtung, wie einen Schalter (z.B. Drückschalter und/oder Drehschalter) oder andere mechanisch betätigbare Tastenelemente umfassen.
In einigen Ausführungsformen kann das mobile Endgerät einen Touchscreen umfassen, der die wenigstens eine Ausgabevorrichtung und die wenigstens eine Eingabevorrichtung bereitstellt.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, angegeben. Das Hybrid- oder Elektrofahrzeug umfasst das System zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Das Hybrid- oder Elektrofahrzeug kann gemäß Ausführungsformen ein reines Elektrofahrzeug (BEV) oder ein Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) sein.
Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs angegeben. Das Verfahren umfasst ein Bestimmen, durch ein Steuermodul des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, einer Zeit- und/oder Ortseigenschaft, die mit einer Außentemperatur in Beziehung steht; ein Bestimmen, durch das Steuermodul, basierend auf wenigstens einem Ladekriterium, ob potenziell ein Schnellladevorgang eines Antriebsenergiespeichers des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs bevorsteht; ein Ausgeben, durch eine Benutzerschnittstelle, eines Nutzerhinweises an einen Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs in Bezug auf eine Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers, wenn bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers bevorsteht und die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft einer Referenz entspricht; und ein Beginnen, durch ein Konditionierungsmodul des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, der Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers.
Das Verfahren zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Systems zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs implementieren.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Software (SW) Programm angegeben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Speichermedium angegeben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Software mit Programmcode angegeben. Die Software ist zur Durchführung des Verfahrens zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs eingerichtet, wenn die Software auf einer oder mehreren softwaregesteuerten Einrichtungen abläuft.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein System zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs angegeben. Das System umfasst einen oder mehrere Prozessoren; und wenigstens einen Speicher, der mit dem einen oder den mehreren Prozessoren verbunden ist und Anweisungen enthält, die von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden können, um das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs auszuführen.
Ein Prozessor bzw. ein Prozessormodul ist ein programmierbares Rechenwerk, also eine Maschine oder eine elektronische Schaltung, die gemäß übergebenen Befehlen andere Elemente steuert und dabei einen Algorithmus (Prozess) vorantreibt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

1 schematisch ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug mit einem System zum Betreiben des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
2A schematisch eine Benutzerschnittstelle gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
2B schematisch eine Benutzerschnittstelle gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
3 schematisch einen Ablauf zur Vorkonditionierung eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
4 ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Ausführungsformen der Offenbarung
Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
1 zeigt schematisch ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug 10 mit einem System 100 zum Betreiben des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs 10 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 2A zeigt schematisch eine Benutzerschnittstelle 20 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 2B zeigt schematisch eine Benutzerschnittstelle 20 gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Das System 100 ist als im Fahrzeug 10 implementiert dargestellt. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt und es ist auch ein verteiltes System denkbar, bei dem zumindest einige Komponenten und/oder Funktionalitäten außerhalb des Fahrzeugs 10 implementiert sind, beispielsweise in einem Backend.
Das Hybrid- oder Elektrofahrzeug 10 kann gemäß Ausführungsformen ein reines Elektrofahrzeug (BEV) oder ein Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) sein.
Das System 100 umfasst ein Konditionierungsmodul 110, das eingerichtet ist, um einen Antriebsenergiespeicher 12 des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs 10 vor einem Ladevorgang thermisch vorzukonditionieren; und ein Steuermodul 120. Das Steuermodul 120 ist eingerichtet, um wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft, die mit einer Außentemperatur am Hybrid- oder Elektrofahrzeug 10 in Beziehung steht, zu bestimmen; basierend auf wenigstens einem Ladekriterium zu bestimmen, ob potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers 12 bevorsteht; über eine Benutzerschnittstelle 20 einen Nutzerhinweis NH an einen Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs 10 in Bezug auf eine Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises NH zu veranlassen, wenn bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers 12 bevorsteht und die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft einer Referenz entspricht; und das Konditionierungsmodul 110 für die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 anzusteuern.
Im Beispiel der 1 ist die Benutzerschnittstelle 20 ein mobiles Endgerät des Nutzers. Das mobile Endgerät 20 kann beispielsweise dann für die Kommunikation mit dem Nutzer verwendet werden, wenn sich der Nutzer außerhalb des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs 10 befindet.
Das mobile Endgerät 20 kann über eine Kommunikationsverbindung KV kommunikativ mit dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug 10 verbunden sein, um die Funktionalitäten des Systems 100 auszuführen. Das mobile Endgerät 20 kann mit dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug 10 drahtlos oder drahtgebunden direkt kommunizieren oder drahtlos über eine Server-Anbindung (z.B. Cloud) und/oder ein mobiles Netz (z.B. LTE-Netz oder 5G-Netz) indirekt kommunizieren.
In einigen Ausführungsformen erfolgen die Ausgabe des Nutzerhinweises NH und optional von einer Nutzereingabe NE durch eine Applikation bzw. App, die auf dem mobilen Endgerät 20 installiert ist. Der Nutzerhinweis NH kann zum Beispiel eine Push-Benachrichtigung bzw. Push Notification umfassen oder sein.
Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf das mobile Endgerät beschränkt und in anderen Ausführungsformen kann die Benutzerschnittstelle fahrzeugseitig bereitgestellt sein. Die fahrzeugseitige Benutzerschnittstelle kann beispielsweise dann für die Kommunikation mit dem Nutzer verwendet werden, wenn sich der Nutzer im Hybrid- oder Elektrofahrzeug 10 befindet.
In einigen Ausführungsformen ist das Steuermodul 120 eingerichtet, um (z.B. basierend auf dem wenigstens einen Ladekriterium) einen Zeitpunkt für den Beginn der Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 zu bestimmen. Der Zeitpunkt kann dabei so bestimmt werden, dass bei Erreichen der Schnellladestation die Temperatur des Antriebsenergiespeichers 12 die Solltemperatur erreicht hat, d.h. dass bei Erreichen der Schnellladestation ein optimales Schnellladen hinsichtlich Ladezeit, Ladeleistung und/oder Belastung des Antriebsenergiespeichers durchgeführt werden kann.
In einigen Ausführungsformen ist das Steuermodul 120 eingerichtet, um einen Zeitpunkt für die Ausgabe des Nutzerhinweises NH zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann der Zeitpunkt für die Ausgabe des Nutzerhinweises NH vor, an oder nach dem (Zeitpunkt für den) Beginn der Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers liegen. Ergänzend oder alternativ kann der Nutzerhinweis NH vor Fahrtbeginn, bei Fahrtbeginn oder nach Fahrtbeginn an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs 10 ausgegeben werden.
Der Nutzerhinweis wird über die Benutzerschnittstelle 20 ausgegeben, wenn bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers 12 bevorsteht und die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft einer Referenz, insbesondere einer Referenzzeit und/oder einem Referenzort, entspricht.
Vorzugsweise betrifft, oder ist, die Zeiteigenschaft eine Jahreszeit. Insbesondere kann die Referenz eine Winterzeit bzw. ein Winter. Ergänzend oder alternativ betrifft, oder ist, die Zeiteigenschaft ein Datum. Insbesondere kann die Referenz ein Datum der Winterzeit, wie zum Beispiel eines Wintermonats sein. Ergänzend oder alternativ betrifft, oder ist, die Ortseigenschaft eine Geoposition des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs. Insbesondere können für unterschiedliche Geopositionen unterschiedliche Außentemperaturen charakteristisch sein, so dass basierend auf der Geoposition des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs und optional einem Datum ein grober Rückschluss auf Temperaturbedingungen gezogen werden kann.
Das Steuermodul 120 verwendet das wenigstens eine Ladekriterium, um abzuschätzen, ob möglicherweise ein Schnellladevorgang bevorsteht. Das wenigstens eine Ladekriterium kann zum Beispiel einen Ladezustand des Antriebsenergiespeichers 12 und/oder ein Routenziel und/oder eine Fahrtroute und/oder eine Abfahrtszeit und/oder eine Fahrthistorie und/oder ein Nutzerverhalten umfassen oder betreffen.
Der Ladezustand des Antriebsenergiespeichers 12 kann einen Hinweis darauf geben, dass ein baldiger Schnellladevorgang erfolgt. Insbesondere kann ein niedriger Ladezustand einen baldigen Schnellladevorgang anzeigen.
Ergänzend oder alternativ kann ein Routenziel einen Hinweis darauf geben, dass ein baldiger Schnellladevorgang erfolgt. Beispielsweise kann eine Art des Routenziels, wie zum Beispiel eine Tankstelle bzw. Ladestelle, einen baldigen Schnellladevorgang anzeigen. Ähnlich kann eine Distanz bis zum Routenziel einen baldigen Schnellladevorgang anzeigen, insbesondere unter Berücksichtigung des aktuellen Ladezustands des Antriebsenergiespeichers 12. Das Routenziel kann ein durch den Nutzer bereits in ein Navigationssystem eingegebenes Routenziel sein, oder kann durch das System 100 zum Beispiel basierend auf einer Fahrthistorie (z.B. regelmäßige Fahrten zu einer Tankstelle bzw. Ladestelle) erkannt werden.
Ergänzend oder alternativ kann eine Fahrtroute einen Hinweis darauf geben, dass ein baldiger Schnellladevorgang erfolgt. Beispielsweise kann die Fahrtroute an einer vom Nutzer häufig verwendeten Schnellladestation vorbeiführen. Die Fahrtroute kann eine durch den Nutzer bereits in ein Navigationssystem eingegebene Fahrtroute sein, oder kann durch das System 100 zum Beispiel basierend auf einer Fahrthistorie (z.B. regelmäßige Fahrten entlang einer bestimmten Fahrtroute mit einer Tankstelle bzw. Ladestelle) erkannt werden.
Ergänzend oder alternativ kann eine Abfahrtszeit einen Hinweis darauf geben, dass ein baldiger Schnellladevorgang erfolgt. Beispielsweise kann die Abfahrtszeit eine Zeit sein, zu der der Nutzer gewöhnlich zu einer Tankstelle bzw. Ladestelle fährt, um einen Schnellladevorgang durchzuführen. Die Abfahrtszeit kann eine durch den Nutzer bereits in ein Navigationssystem eingegebene Abfahrtszeit sein, oder kann durch das System 100 zum Beispiel basierend auf einer Fahrthistorie (z.B. regelmäßige Fahrten zu einer bestimmten Zeit) erkannt werden.
Ergänzend oder alternativ kann eine Fahrthistorie einen Hinweis darauf geben, dass ein baldiger Schnellladevorgang erfolgt. Beispielsweise kann die Fahrthistorie angeben, dass der Nutzer zu einer bestimmten Zeit und/oder an einem bestimmten Ort gewöhnlich einen Schnellladevorgang durchführt, und/oder dass der Nutzer so weit möglich ausschließlich Schnelladevorgänge durchführt.
Ergänzend oder alternativ kann ein Nutzerverhalten einen Hinweis darauf geben, dass ein baldiger Schnellladevorgang erfolgt. Das Nutzerverhalten kann ein z.B. mittels Machine Learning gelerntes Nutzerverhalten sein, wie zum Beispiel regelmäßige Fahrten zu einer bestimmten Schnellladestation.
Vorzugsweise ist das Steuermodul 120 eingerichtet, um den Nutzerhinweis NH an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs 10 auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises NH zu veranlassen, wenn (i) bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers 12 bevorsteht, (ii) die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft der Referenz entspricht und (iii) die Außentemperatur gleich oder kleiner als ein Schwellwert ist.
Vorzugsweise ist das Steuermodul 120 eingerichtet, um das Konditionierungsmodul 110 für die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 anzusteuern, wenn an der Benutzerschnittstelle 20 auf den Nutzerhinweis NH hin eine entsprechende Nutzereingabe NE empfangen wird, wie es in der 2A gezeigt ist. Anders gesagt kann der Nutzer die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 manuell starten. Erfolgt die Nutzereingabe NE zum Bestätigen oder Starten der Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 nicht, oder erfolgt eine Nutzereingabe zum Ablehnen der Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 („nein“ in der 2A), kann keine Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 erfolgen.
In anderen Ausführungsformen kann das Steuermodul 120 eingerichtet sein, um das Konditionierungsmodul 110 für die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 automatisch anzusteuern bzw. die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 automatisch zu starten, wenn bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers 12 bevorsteht und die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft einer Referenz entspricht. In diesem Fall kann der Nutzerhinweis NH angeben, dass die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 automatisch gestartet wurde, wie es in der 2B gezeigt ist. Anders gesagt kann der Nutzer lediglich über die Vorkonditionierung bzw. den Beginn der Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 informiert werden, ohne die Vorkonditionierung genehmigt oder selbst gestartet zu haben.
In einigen Ausführungsformen kann das Steuermodul 120 eingerichtet sein, um das Konditionierungsmodul 110 für die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 automatisch anzusteuern, wenn mit einer Konfidenz, die gleich oder größer als eine Konfidenzschwelle ist, bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers 12 bevorsteht. Die Konfidenzschwelle kann zum Beispiel 70% oder mehr, 80% oder mehr, oder 90% oder mehr sein.
Vorzugsweise ist das Steuermodul 120 weiter eingerichtet, um vor Fahrtbeginn zu bestimmen, ob eine Temperatur des Antriebsenergiespeichers 12 vor oder bei Fahrtbeginn gleich oder kleiner als ein erster Schwellwert oder gleich oder größer als ein zweiter Schwellwert ist; und den Nutzerhinweis NH an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs 10 auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises NH zu veranlassen, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur des Antriebsenergiespeichers 12 vor oder bei Fahrtbeginn gleich oder kleiner als der erste Schwellwert oder gleich oder größer als der zweite Schwellwert ist.
Ist die Temperatur des Antriebsenergiespeichers 12 vor oder bei Fahrtbeginn zu niedrig oder zu hoch, ist die Schnellladefähigkeit des Antriebsenergiespeichers 12 eingeschränkt. Ist die Schnellladefähigkeit vor oder bei Fahrtbeginn mehr als ein bestimmtes Maß eingeschränkt, kann es zum Beispiel nicht möglich sein, in einem Zeitraum zwischen dem Fahrtbeginn und einem Erreichen einer Schnellladestation eine ausreichendende Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 (d.h. Heizen oder Kühlen) vorzunehmen, um eine Solltemperatur und damit eine optimale Schnellladefähigkeit bei Erreichen der Schnellladestation sicherzustellen. Durch die Analyse einer solchen Einschränkung der Schnellladefähigkeit zu einem frühen Zeitpunkt kann die Vorkonditionierung rechtzeitig vor Fahrtantritt beginnen, so dass sichergestellt werden kann, dass bei Erreichen der Schnellladestation eine optimale Schnellladefähigkeit, insbesondere eine entsprechende Solltemperatur des Antriebsenergiespeichers 12, vorhanden ist.
In einigen Ausführungsformen kann das Steuermodul 120 eingerichtet sein, um den Nutzerhinweis NH an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs 10 auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises NH zu veranlassen, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur des Antriebsenergiespeichers 12 vor oder bei Fahrtbeginn gleich oder kleiner als der erste Schwellwert oder gleich oder größer als der zweite Schwellwert ist, und wenn ein Ladezustand des Antriebsenergiespeichers 12 vor oder bei Fahrtbeginn und/oder bei Erreichen der Schnellladestation in einem vorbestimmten Bereich ist. Der vorbestimmte Bereich kann zum Beispiel ein Bereich sein, in dem Schnellladen mit konstantem Strom möglich und/oder besonders effizient ist. Der vorbestimmte Bereich kann zum Beispiel kann zum Beispiel 20% bis 80% der Ladekapazität sein.
Vorzugsweise ist das Steuermodul 120 eingerichtet, um den Nutzerhinweis NH an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs 10 auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises NH zu veranlassen, wenn eine Fahrtzeit und/oder Fahrtstrecke bis zu einer Lademöglichkeit gleich oder kleiner als eine Schwelle ist. Beispielsweise kann es bei Kurzstrecken nicht möglich sein, in einem Zeitraum zwischen dem Fahrtbeginn und einem Erreichen einer Schnellladestation eine ausreichendende Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers 12 (d.h. Heizen oder Kühlen) vorzunehmen, um eine Solltemperatur und damit optimale Schnellladefähigkeit bei Erreichen der Schnellladestation sicherzustellen. Durch die Analyse der Fahrtzeit und/oder Fahrtstrecke zu einem frühen Zeitpunkt kann die Vorkonditionierung rechtzeitig vor Fahrtantritt beginnen, so dass sichergestellt werden kann, dass bei Erreichen der Schnellladestation eine optimale Schnellladefähigkeit, insbesondere eine entsprechende Solltemperatur des Antriebsenergiespeichers 12, vorhanden ist.
3 zeigt schematisch einen Ablauf zur Vorkonditionierung eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Im Block A werden verschiedenste Informationen gesammelt und bereitgestellt, die eine Prognose ermöglichen, ob ein Schnellladevorgang bevorsteht. Beispielhafte Informationen umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf, eine Position des Nutzers (z.B. innerhalb oder außerhalb des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs), ein historisches Nutzerverhalten, Nutzerhandlungen im/am Hybrid- oder Elektrofahrzeug (z.B. Zieleingabe in die Navigation, Zieleingabe in eine App, Öffnung einer Heckklappe, etc.) und/oder Flottendaten einer Fahrzeugflotte.
Im Block B erfolgt eine Analyse einer Ladesäulendatenbasis hinsichtlich einer Fahrzeugposition. Beispielsweise können Schnellladestationen in einem bestimmten Umgebungsbereich des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs ermittelt bzw. identifiziert werden.
Basierend auf den Informationen aus den Blöcken A und B kann im Block C eine Vorhersage eines Schnellladevorgangs erfolgen. Insbesondere können eine Wahrscheinlichkeit für ein Schnellladen bestimmt werden, sowie eine Fahrtroute zu einer wahrscheinlichen Schnellladestation, eine Fahrtdauer zur Schnellladestation und ein Abfahrtszeitpunkt zur Schnellladestation.
Im Block D können die Informationen aus dem Block C verwendet werden, um eine Temperatur und einen Ladezustand des Antriebsenergiespeichers bei Fahrtende abzuschätzen. Dies kann unter Verwendung von Zeit- und/oder Ortseigenschaften aus dem Block INF, die mit einer Außentemperatur in Beziehung stehen, erfolgen. Die Zeit- und/oder Ortseigenschaften können zum Beispiel eine Winterzeit und/oder eine Geoposition betreffen oder sein.
Im Block E erfolgt eine Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Vorkonditionierung, wie zum Beispiel eine Leistungsprognose zum Heizen oder Kühlen des Antriebsenergiespeichers. Dies kann unter Verwendung von Zeit- und/oder Ortseigenschaften aus dem Block INF, die mit einer Außentemperatur in Beziehung stehen, erfolgen. Die Zeit- und/oder Ortseigenschaften können zum Beispiel eine Winterzeit und/oder eine Geoposition betreffen oder sein.
Im Block F wird eine aktuelle Temperatur des Antriebsenergiespeichers bestimmt.
Im Block G können die Informationen aus den Blöcken D (Temperatur und Ladezustand bei Fahrtende), E (Leistungsfähigkeit der Vorkonditionierung) und F (aktuelle Temperatur des Antriebsenergiespeichers) verwendet werden, um einen Status in Bezug auf einen Schnellladevorgang zu ermitteln. Der Status kann zum Beispiel eine sofortige Schnellladebereitschaft, eine Schnellladebereitschaft bei Ankunft an der Schnellladestation, einen Zeitbedarf für die Vorkonditionierung während der Fahrt und einen Zeitbedarf für die Vorkonditionierung vor der Fahrt im Stand angeben. Zudem kann der Status einen Energiebedarf für die Vorkonditionierung angeben.
Im Block H kann die Benutzerschnittstelle angesteuert werden, um den Nutzer über die Vorkonditionierung zu informieren, damit der Antriebsenergiespeicher bei Erreichen der Schnellladestation in einem optimalen thermischen Zustand ist.
Im Block K kann zum Beispiel eine Push-Benachrichtigung an ein mobiles Endgerät des Nutzers gesendet werden, um den Nutzer aufzufordern, den Beginn der Vorkonditionierung zu bestätigen bzw. zu erlauben. Eine solche Anfrage zur Bestätigung der Vorkonditionierung kann zum Beispiel erfolgen, wenn eine Automatik zur Vorkonditionierung deaktiviert ist.
Im Block L kann die Vorkonditionierung automatisch starten, wobei der Nutzer z.B. über eine Push-Benachrichtigung über die Vorkonditionierung informiert werden kann. Eine solche automatisch Vorkonditionierung kann zum Beispiel erfolgen, wenn eine Automatik zur Vorkonditionierung aktiviert ist und mit hinreichend hoher Konfidenz bestimmt wurde, dass ein Schnellladevorgang bevorsteht. Es kann jedoch die Möglichkeit der Deaktivierung der prädiktionsbasierten Automatikfunktion bei Überschreiten eines Schwellwerts von False Positives bestehen, d.h. wenn ein Schnellladevorgang vorhergesagt wird, dieser aber nicht stattfindet. Hierzu kann beispielsweise ein Zähler verwendet werden, der eine Aktivierung der Funktion mit nachfolgenden Ladeereignissen abgleicht. Zu viele Aktivierungen ohne nachfolgendes Schnellladen können dann zu einer Deaktivierung der Automatik führen.
Im Block M kann die Vorkonditionierung rechtzeitig vor Fahrtbeginn automatisch starten oder der Nutzer zum Bestätigen der Vorkonditionierung rechtzeitig vor Fahrtbeginn aufgefordert werden, wenn festgestellt wird, dass ein Zeitbedarf für die Vorkonditionierung größer ist als eine Fahrtzeit zur Schnellladestation.
Befindet sich der Nutzer bereits im Fahrzeug, kann im Block N eine Kundeninterkation in Bezug auf die Vorkonditionierung über eine im Fahrzeug integrierte Benutzerschnittstelle stattfinden.
4 zeigt ein Flussdiagram eines Verfahrens 400 zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 400 kann durch eine entsprechende Software implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren (z.B. eine CPU) ausführbar ist.
Das Verfahren 400 umfasst im Block 410 ein Bestimmen, durch ein Steuermodul des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, einer Zeit- und/oder Ortseigenschaft, die mit einer Außentemperatur in Beziehung steht; im Block 420 ein Bestimmen, durch das Steuermodul, basierend auf wenigstens einem Ladekriterium, ob potenziell ein Schnellladevorgang eines Antriebsenergiespeichers des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs bevorsteht; im Block 430 ein Ausgeben, durch eine Benutzerschnittstelle, eines Nutzerhinweises an einen Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs in Bezug auf eine Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers, wenn bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeicher bevorsteht und die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft einer Referenz entspricht; und im Block 440 ein Beginnen, durch ein Konditionierungsmodul des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, der Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers.
Erfindungsgemäß wird prognostiziert, ob ein Schnellladevorgang bevorsteht. Ist dies der Fall und ist ein bestimmtes Zeit- und/oder Ortskriterium wie z.B. eine Winterzeit und/oder eine große Höhenlage erfüllt, werden dem Nutzer Informationen zur Vorkonditionierung bereitgestellt. In einem Beispiel kann der Nutzer darüber informiert werden, dass es aufgrund der niedrigen Außentemperatur sinnvoll wäre, die Vorkonditionierung durchzuführen. Der Nutzer kann daraufhin die Vorkonditionierung durch eine entsprechende Nutzereingabe starten oder bestätigen. In einem weiteren Beispiel kann die Vorkonditionierung automatisch starten und der Nutzer lediglich darüber informiert werden.
Damit kann sichergestellt werden, dass der Antriebsenergiespeicher bei Erreichen einer Schnellladestation eine für den Schnellladevorgang optimale Temperatur aufweist, auch wenn der Nutzer zum Beispiel eine Automatik für die Vorkonditionierung deaktiviert hat oder die Vorkonditionierung vergisst. Im Ergebnis können eine kurze Ladezeit und eine hohe Ladeleistung ermöglicht werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.

Claims

System (100) zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10), umfassend: ein Konditionierungsmodul (110), das eingerichtet ist, um einen Antriebsenergiespeicher (12) des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10) vor einem Ladevorgang thermisch vorzukonditionieren; ein Steuermodul (120), das eingerichtet ist, um: - wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft, die mit einer Außentemperatur in Beziehung steht, zu bestimmen; - basierend auf wenigstens einem Ladekriterium zu bestimmen, ob potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers (12) bevorsteht; - über eine Benutzerschnittstelle (20) einen Nutzerhinweis (NH) an einen Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10) in Bezug auf eine Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers (12) auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises (NH) zu veranlassen, wenn bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers (12) bevorsteht und die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft einer Referenz entspricht; und - das Konditionierungsmodul (110) für die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers (12) anzusteuern.
System (100) nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft betrifft: - eine Jahreszeit, insbesondere wobei die Referenz eine Winterzeit ist; und/oder - ein Datum, insbesondere wobei die Referenz ein Datum in der Winterzeit ist; und/oder - eine Geoposition des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10).
System (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das wenigstens eine Ladekriterium einen Ladezustand des Antriebsenergiespeichers (12) und/oder ein Routenziel und/oder eine Fahrtroute und/oder eine Abfahrtszeit und/oder eine Fahrthistorie und/oder ein Nutzerverhalten umfasst oder betrifft.
System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Steuermodul (120) eingerichtet ist, um den Nutzerhinweis (NH) an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10) auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises (NH) zu veranlassen, wenn (i) bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers (12) bevorsteht, (ii) die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft der Referenz entspricht und (iii) die Außentemperatur gleich oder kleiner als ein Schwellwert ist.
System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Steuermodul (120) eingerichtet ist, um das Konditionierungsmodul (110) für die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers (12) anzusteuern, wenn an der Benutzerschnittstelle (20) auf den Nutzerhinweis (NH) hin eine entsprechende Nutzereingabe (NE) empfangen wird.
System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Steuermodul (120) eingerichtet ist, um das Konditionierungsmodul (110) für die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers (12) automatisch anzusteuern, und wobei der Nutzerhinweis (NH) angibt, dass die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers (12) automatisch gestartet wurde oder wird, insbesondere wobei das Steuermodul (120) eingerichtet ist, um das Konditionierungsmodul (110) für die Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers (12) automatisch anzusteuern, wenn mit einer Konfidenz, die gleich oder größer als eine Konfidenzschwelle ist, bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers (12) bevorsteht.
System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: - die Benutzerschnittstelle fahrzeugseitig bereitgestellt ist, und wobei das Steuermodul (120) eingerichtet ist, um den Nutzerhinweis (NH) an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10) auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises (NH) zu veranlassen, wenn sich der Nutzer innerhalb des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10) befindet, insbesondere wobei die Benutzerschnittstelle eine zentrale Informationsvorrichtung eines Infotainmentsystems des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10) ist, oder - die Benutzerschnittstelle ein mobiles Endgerät (20) des Nutzers ist, und wobei das Steuermodul (120) eingerichtet ist, um den Nutzerhinweis (NH) an den Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10) auszugeben oder die Ausgabe des Nutzerhinweises (NH) zu veranlassen, wenn sich der Nutzer außerhalb des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10) befindet, insbesondere wobei der Nutzerhinweis (NH) eine Push-Benachrichtigung umfasst oder ist.
Hybrid- oder Elektrofahrzeug (10), insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend das System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Verfahren (400) zum Betreiben eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10), umfassend: Bestimmen (410), durch ein Steuermodul (120) des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10), einer Zeit- und/oder Ortseigenschaft, die mit einer Außentemperatur in Beziehung steht; Bestimmen (420), durch das Steuermodul (120), basierend auf wenigstens einem Ladekriterium, ob potenziell ein Schnellladevorgang eines Antriebsenergiespeichers (12) des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10) bevorsteht; Ausgeben (430), durch eine Benutzerschnittstelle (20), eines Nutzerhinweises (NH) an einen Nutzer des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10) in Bezug auf eine Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers (12), wenn bestimmt wird, dass potenziell ein Schnellladevorgang des Antriebsenergiespeichers (12) bevorsteht und die wenigstens eine Zeit- und/oder Ortseigenschaft einer Referenz entspricht; und Beginnen (440), durch ein Konditionierungsmodul (110) des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (10), der Vorkonditionierung des Antriebsenergiespeichers (12).
Speichermedium, umfassend ein Software-Programm, das eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das Verfahren (400) gemäß Anspruch 9 auszuführen.