用于增加电动车辆的行程范围的设备和方法技术

本发明专利技术涉及用于增加由电动马达和高压电池驱动的车辆的行程范围的设备和方法，其包括电子控制单元，其特别是被编程为使得根据高压电池的一直重新更新估计的充电状态向驾驶员显示相应的剩余行程范围；限定下充电状态极限，其在充电状态被无误差地估计时配设给为零的要显示的剩余行程范围；为下充电状态极限配设限定的最小允许的第一电池单元电压极限；在行驶运行期间监视：是否由于估计误差显示了比基于当前充电状态可调用的行程范围大的行程范围；不通过估计误差差异来校正所述显示；并且在识别到估计误差时自动激活紧急模式，在紧急模式中允许电池单元电压降低到低于第一电池单元电压极限。池单元电压极限。池单元电压极限。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增加电动车辆的行程范围的设备和方法


[0001]本专利技术涉及用于增加电动车辆的行程范围的设备和相应的方法。

技术介绍

[0002]具有电动驱动装置(即具有用于驱动车辆的电动马达)的车辆通常包括储能器(也称为高电压蓄能器或牵引电池)，其设计为储存用于运行所述电动马达的电能。用于驱动车辆的电能(也称为牵引能量)通常以电化学方式储存在储能器中。示例性的储能器包括大量基于锂离子的储存电池单元。
[0003]电能储能器包括用于储存牵引能量的有限容量。在此，与利用具有内燃机的车辆可达到的行程范围相比，目前利用所述有限容量可达到的车辆行程范围相对较小。此外，用于电动车辆的公共充电站的数量目前相对有限。因此，在电动车辆中存在增加的风险，即：电动车辆无法利用可用电能到达期望行驶目的地并且电动车辆可能“保持静止”。
[0004]例如，DE 10 2015 203 491 A1涉及有效降低电动车辆没有足够的电能到达期望行驶目的地的风险的技术任务。特别是，其旨在使电动车辆的驾驶员能够有效地在需要时增加电动车辆的行程范围。
[0005]根据该文献，描述了一种用于增加车辆的行程范围的方法，该方法包括求取：要将车辆的储能器的填充水平储备用于运行电动马达。
[0006]储能器设计用于储存电能，其中，储能器中的电能量通常由储能器的填充水平(也称为荷电状态SOC)表示。储能器通常在标准运行模式中运行，在标准运行模式中储能器未完全充电和/或未完全放电，以实现储能器尽可能长的使用寿命(即尽可能大量的储存循环)。例如，在标准运行模式中，储能器可以一直放电到最小允许填充水平(以下也称为下充电状态极限)(其中最小允许填充水平大于0％)和/或可以一直充电到最大允许填充水平(其中最大允许填充水平小于100％)。换句话说，在标准运行模式中，储能器可以在为储能器设置的原则上允许的填充水平范围内运行。在此，设置的填充水平范围可向下由最小允许填充水平限制和/或向上由最大允许填充水平限制。
[0007]填充水平储备在为储能器设置的填充水平范围之外。例如，填充水平储备可包括下填充水平储备，在下填充水平储备的情况下储能器的填充水平低于最小允许填充水平(可能降至例如0％的最小可能填充水平)。替代地或附加地，填充水平储备可以包括上填充水平储备，在上填充水平储备的情况下储能器的填充水平高于最大允许填充水平(可能高到例如100％的最大可能填充水平)。
[0008]通常，当在设置的填充水平范围内运行储能器时，储能器的使用寿命在统计上比在填充水平储备内运行储能器时较少地减少。因此(对于储能器的使用寿命)这通常有利的是，在标准运行模式中(即在设置的填充水平范围内)符合标准地运行储能器。另一方面，储能器的填充水平储备只在例外情况下使用，因为使用储能器的填充水平储备在统计上通常会导致储能器的使用寿命的减少(与仅在设置的填充水平范围内的使用相比)。
[0009]因此，该方法包括求取：(例外地)要将储能器的填充水平储备用于运行车辆的电
动马达。储能器的该运行模式可以称为储能器的容量扩大运行模式。因此，可以求取：要激活储能器的容量扩大运行模式，在容量扩大运行模式中不仅使用设置的填充水平范围，而且使用储能器的填充水平储备来运行电动马达以驱动车辆。
[0010]该方法还包括：响应于求取到要激活储能器的容量扩大运行模式，使用来自储能器的填充水平储备的电能用于运行车辆的电动马达(即用于驱动车辆)。储能器的填充水平储备的使用可限于储能器的预限定数量的充电循环(例如一个唯一的充电循环)。也就是说，该方法可进一步包括：将储能器的填充水平储备的使用限于预限定的、有限数量的充电循环。在有限数量的充电循环之后，储能器可以自动从容量扩大运行模式切换到标准运行模式。
[0011]根据该现有技术，原则上只有通过用户的明确要求或输入才能激活容量扩大运行模式。因此，求取要使用储能器的填充水平储备包括：通过车辆的输入/输出单元检测车辆用户的输入。通过要求车辆用户明确输入并通过将储能器的填充水平储备的使用可选地与一个或多个条件耦合，由于填充水平储备的过度使用对储能器的损坏可被限制。此外，填充水平储备的使用可以作为车辆的增值功能(必要时，付款添加)提供给用户。
[0012]该方法还可包括激活一个或多个措施，通过该措施在将来自填充水平储备的电能用于运行电动马达期间减少车辆对电能的消耗。可以假设，当用户激活储能器的容量扩大运行模式时，车辆用户希望最大化车辆的行驶范围。因此有利的是，当储能器的容量扩大运行模式被激活时，必要时自动地执行一个或多个消耗减少措施(例如，停用空调系统和/或限制车辆行驶速度)。这样可以进一步增加车辆的行驶范围。
[0013]在车辆行驶期间可以提供下填充水平储备，以增加车辆的行程范围(例如用于到达目的地)。特别是，在车辆行驶期间可以求取到：要使用下填充水平储备。因此，可以为车辆提供所谓的“LIMP HOME(跛行回家)”功能，也称为“Turtle Mode(海龟模式)”。在DE 10 2015203 491A1中描述的系统中，利用所谓的“LIMP HOME”功能，仅在驾驶员手动请求时才提供高电压蓄能器的填充水平储备。如果填充水平储备被开启，则在此不向驾驶员显示行程范围，例如显示“0km”或
“‑‑‑”
。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的是，在不因所需的手动干预而增加驾驶员负担的情况下，增加电动车辆的行程范围。
[0015]该目的通过独立权利要求的特征实现。本专利技术的有利扩展方案是从属权利要求的主题。
[0016]本专利技术涉及一种用于增加由电动马达和高压电池驱动的车辆的行程范围的设备和方法，其具有电子控制单元，该电子控制单元特别是被编程为，使得
[0017]–
根据高压电池的一直重新更新估计的充电状态向驾驶员显示相应的剩余行程范围，
[0018]–
限定下充电状态极限，所述下充电状态极限在充电状态被无误差地估计时配设给为零的要显示的剩余行程范围，
[0019]–
为下充电状态极限配设限定的最小允许的第一电池单元电压极限，
[0020]–
在行驶运行期间监控：是否由于估计误差显示了比基于当前充电状态可调用的
行程范围大的行程范围，
[0021]–
不通过估计误差差异(跳跃式)校正所述显示(以便不使驾驶员困惑)；以及
[0022]–
在识别到估计误差时自动激活紧急模式，在紧急模式中，允许电池单元电压降低到低于第一电池单元电压极限。
[0023]优选地，在紧急模式中降低电池单元电压，使得显示的剩余行程范围是实际可达到的。然而，仅暂时允许降低的电池单元电压，例如直到下一次充电过程或直到达到降低的第二电池单元电压极限。
[0024]本专利技术包括以下有利的扩展方案：
[0025]–
紧急模式优选在直接在限定的估计余量之下的充电状态范围内预设。
[0026]–
限定的估计余量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于增加车辆(100)的行程范围的设备，所述车辆由电动马达和高压电池(102)驱动，所述设备包括电子控制单元(101)，所述电子控制单元使得：
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根据高压电池(102)的一直重新更新估计的充电状态(SOC)向驾驶员显示相应的剩余行程范围(RRW)，
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限定下充电状态极限(SOCmin)，所述下充电状态极限在充电状态(SOC)被无误差地估计时配设给为零(
“‑‑‑”
)的要显示的剩余行程范围(RRW)，
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为下充电状态极限(SOCmin)配设限定的最小允许的第一电池单元电压极限(S1；2.8V)，
–
在行驶运行期间能监控：是否由于估计误差而显示了比基于当前充电状态可调用的行程范围大的行程范围，
–
能不以估计误差差异来校正所述显示，并且
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在识别到估计误差时能自动激活紧急模式(ReSi)，在所述紧急模式(ReSi)中，电池单元电压(U_Z)能降低到低于第一电池单元电压极限(S1；2.8V)。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述紧急模式(ReSi)中，电池单元电压(U_Z)被降低到使得所述显示的剩余行程范围(RRW)能被实际达到。3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，暂时允许降低的电池单元电压(U_Z)，直至下一次充电过程或直至达到降低的第二电池单元电压极限(S2；2.1V)，该第二电池单元电压极限低于第一电池单元电压极限(S1；2.8V)。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述紧急模式在直接在限定的估计余量之下的充电状态范围内预设。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述限定的估计余量直接...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：