本发明涉及一种用于控制电力驱动车辆的电池设备的功率输出的方法以及一种用于实施此类方法的控制设备。
背景技术：
已知车辆具有电池设备来为该车辆提供纯粹的电力驱动。已知的解决方案的一个关键缺点在于，电池设备的功率输出通常导致该电池设备发热。然而，发热可能达到会降低功率输出或导致电池设备损坏的温度范围内。相应地，此类电池设备通常具有保护机制，以便在电池设备过热的情况下降低功率输出，从而避免此类损坏。
上述缺点尤其在呈电力驱动车辆形式的赛车的赛道上导致：无法在此类环形路段的整个路线上实现从电池设备的角度来看最佳的功率输出。而这导致：尤其在形成为环形路段的赛道开始时，电力驱动车辆的驾驶员要求过高的功率消耗，而使得在该环形路段的路线的其他部分中不再提供全功率，从而在增加该路线的所有单独区段时，总功率输出被显著降低。这尤其在电力驱动车辆的环形路段的单圈时间的增加方面是明显的。
技术实现要素：
本发明的目的在于，至少部分地消除上述缺点。本发明的目的尤其在于，能够以成本有效且简单的方式来在环形路段的路线中提供改善的单圈时间。
上述目的通过一种根据本发明的方法和一种根据本发明的控制设备实现。自说明书和附图中得到本发明的另外的特征和细节。在此，结合根据本发明的方法所描述的特征和细节自然也适用于根据本发明的控制设备，并且相应地反之亦然，使得始终交替地参考或能够参考关于本发明的各个方面的公开内容。
根据本发明，提出一种用于控制电力驱动车辆的电池设备的功率输出的方法。此类方法具有以下步骤：
-确定用于该车辆的环形路段的路线，
-获取该路线中具有降低的功率需求的至少一个降低区段，
-在驶过该至少一个降低区段时降低该电池设备的功率输出。
根据本发明，因此在第一步骤中针对该车辆的环形路段来获得该路线。这可以自动地进行，也可以通过驾驶员的对应输入进行。因此，例如环形路段的路线的数据可以已经存储在车辆中。也可以设想的是，由驾驶员(例如通过驾驶员的智能手机)提供这些数据，以便被存储在车辆中而用于执行该方法。也可以设想基于云计算的或计算机辅助的系统，以便在车辆中提供用于该方法的环形路段的路线。尤其也可能的是，例如在引导性圈的范围内，车辆自身(例如借助于地理传感器或gps传感器)确定或测量该环形路段的路线。
一旦已知车辆的环形路段的路线，就可以检验该环形路段的路线中单独区段的不同品质。在此，在本发明的范围内，焦点尤其在于，由于实际道路条件或路段的实际走向，在该路线的哪个区域中存在降低的功率需求。这可以以弯曲的路线为例来很好地看出。例如在长的直线上通常以全速驱动该电力驱动车辆，以便达到最大的最终速度，而在该环形路段的路线中的明显更弯曲区段中，要考虑更低的功率消耗。尤其在曲线走向中或在曲线前刹车时存在显著降低的功率需求，使得在该区域中电池设备的降低的功率消耗是可能的。
即，在根据本发明的方法的范围内，获取该路线中具有降低的功率需求的至少一个降低区段。因此，对于根据本发明的方法，对于最后一个步骤，不仅整个路线本身是已知的，而且具有降低的功率需求的至少一个降低区段是作为该路线的一部分已知的。现在，一旦车辆在环形路段上运动，则可以例如借助于对应的gps传感器来跟踪车辆在该路线或在该环形路段的部分上的位置。现在，一旦车辆驶过该降低区段，则存在根据本发明的方法限定的降低的功率需求。这是通过根据本发明的方法以如下方式实现：在驶过该至少一个降低区段时，自动地降低该电池设备的功率输出。在此，功率输出的这种自动降低优选地无法由驾驶员进行推翻或逆转。而是，在此涉及针对实际功率输出来预设车辆，该实际功率输出由电池设备提供给在电力驱动车辆内的其他电动机。
因此，根据本发明的方法使得：在该路线的限定的降低区段中可以说节省了电池设备，其方式为使得正好在这些降低区段中降低该电池设备的功率输出。以此方式，可以避免或至少降低所谓的降额效应，否则将导致由于电池设备的系统条件而降低的功率。换言之，正好在该环形路段的路线中的、预先获得了降低的功率需求的这些区域中，通过自动降低功率输出而节省了电池设备。这尤其使得，在该路线的其余区段中提供电池设备的全功率输出，并且该电池设备不会出现或仅在较小程度上出现所谓的降额问题。换言之，由于针对性地节省该电池设备，可以在该环形路段的路线上优化最大可能的功率输出，使得为驾驶员提供优化的功率输出并且在环形路段的路线上获得相应改善的单圈时间变得可能。
根据本发明的方法尤其可以不仅被设计为针对该环形路段的单独行驶程序、而且可以例如作为车辆中的运动程序或运动-plus程序的一部分而实现。除了车辆驾驶员的主动启动可能性之外，也可以通过车辆的gps监控在车辆位置附近开启所支持的预存赛道，以便执行根据本发明的方法。
可能有利的是，在根据本发明的方法中，该至少一个降低区段具有该路线的以下路段区段中的至少一个：
-转弯区段，
-下坡区段，
-制动区段，
-维修站区段，
-直线区段。
前述列举不是穷尽的列表。当然，上述可能的区段也可以彼此组合地出现并且尤其参照之后还要阐述的实际功率需求状况以量化的方式进行考虑。上述列表尤其包括可以基于实际路线来假设降低的功率消耗的多个实例。在弯曲区段中通常以降低的速度行驶，使得存在降低的功率需求。同样的内容适用于下坡区段中，因为在此，下坡力的支持通常有助于车辆的最大速度，使得需要电池设备的较低的功率消耗。同样的内容适用于制动区段中，其中例如在弯曲区段前制动时不需要或仅需要较低的功率消耗。一旦赛车在比赛路线中进入维修站，则同样假设降低的功率消耗，因为在那里通常需要遵守速度限制。
获得另一个优点：在根据本发明的方法中获取该至少一个降低区段的功率需求，在驶过该降低区段时基于该功率需求来降低功率输出。在此，这尤其包括将其用作降低功率输出的定量基础。换言之，可以以量化的方式分析降低区段，使得例如可以将具有较低功率需求的降低区段与具有较高功率需求的降低区段进行区分。然后，可以定量地参照所获取的功率需求将功率输出的实际降低作为功率输出的实际降低的基础。因此，在根据本发明的方法中可以定量地或定性地使用不同类型的降低区段。
此外可以有利的是：在根据本发明的方法中，基于该路线和所获取的至少一个降低区段来确定尤其呈功率包络曲线形式的功率曲线，并且在驶过该至少一个降低区段时基于该功率曲线来降低功率输出。换言之，不仅提供或预先获取相应降低区段的抽象功率需求，而且尤其对于整个路线而言提前获取完整的功率曲线。换言之，可以提供针对该路线的整个行驶的功率曲线，使得不再需要实时生成。在此，尤其当在车辆中已经预先存储了对应环形路段的路线时，已经可以预先确定用于对应路线的功率曲线。此外，提供功率包络曲线还允许该方法来研究详细情况(例如驾驶员的驾驶行为、天气或类似内容)，以便例如在特殊情况下或超车情况下仍为功率消耗提供一定的灵活性。
同样有利的是，在根据本发明的方法中以如下方式确定该功率曲线：使得该电池设备在该路线的终点处具有标准运行状态。在此，标准运行状态尤其可以理解为电池设备的正常运行是可能的电池设备运行状态。这尤其涉及该电池设备的降额状态或温度状态。因此，如果以使得在路线的终点处实现标准电池状态的方式来预先确定用于整个路线的功率曲线，则这使得，正好通过所获取的功率曲线可以驶过该环形路段的路线的任意多圈，而不必将实际的功率曲线逐圈地改变。换言之，通过获取标准运行状态，车辆或电池设备可以说被设置为零以在该路线的环形路段上进行下一圈。由此可以设想任意圈数，其中，对于该环形路段的每单独一圈都能够以可再生的功率消耗行驶。
此外有利的是，在根据本发明的方法中，以如下方式确定用于该路线的最后一圈的功率曲线：使得在该路线上能实现最大功率输出。如果例如在环形路段的多圈上进行比赛，则可以开启术语为“最后一圈”的分离模式。然而，不同于根据前述段落的实施方式，这导致该电池设备在最后一圈的终点处实际上不再处于标准运行状态。换言之，对于最后一圈的最大功率输出要考虑：在该路线的最后一圈的终点处需要降低功率输出或甚至断开该电池设备。最后一圈的功率的最大化允许在最后一圈中再次激活对整个比赛进行最终冲刺。
同样有利的是，在根据本发明的方法中，将该至少一个降低区段和/或功率输出的降低作为信息实时地和/或地预先地传递至该车辆的驾驶员。这种信息传递尤其在车辆内的显示装置的范围内进行。因此，例如可以在组合仪表中提供对应的显示。其他感官显示(例如声音回放)在本发明的范围内也是可想到的并且提高了车辆驾驶员对根据本发明的方法的理解。
可以获得另一个优点：获取该路线中具有提高的功率需求的至少一个提高区段，其中，在驶过该至少一个提高区段时提高该电池设备的功率输出。因此，该提高区段是相对于降低区段而构造的区域。在此，该提高区段例如可以涉及更长的直线或上坡通道，在其中可以假定电力驱动车辆的提高的功率需求。由此，除了根据本发明的方法中所述的保护外，可以进一步改善单圈时间。
同样有利的是，在根据本发明的方法中，在驶过该至少一个降低区段时降低功率输出的情况下，考虑了安全性因素。该安全性因素尤其允许在功率包络曲线的范围内一方面在实际功率输出方面和/或在功率输出降低的定时方面提供足够的安全性。因此，该安全性因素例如可以用于：在到达降低区段前已经以一定的安全距离或一定的安全时间降低了功率输出。以此方式，可以有效且简单地补偿在环形路段上识别车辆位置时的不正确信息或细节精确度的减小。
同样地，本发明的主题在于用于控制电力驱动车辆的电池设备的功率输出的控制设备。此类控制设备具有用于确定用于该车辆的环形路段的路线的确定单元。此外，提供了用于获取该路线中具有降低的功率需求的至少一个降低区段的获取单元。借助于该降低单元在驶过该至少一个降低区段时降低该电池设备的功率输出。在此，该确定单元、该获取单元和/或该降低单元尤其被设计用于实施根据本发明的方法。由此，如参照根据本发明的方法已经详细描述的，根据本发明的控制设备带来了相同的优点。
附图说明
本发明的其他的优点、特征和细节将从以下说明中显现，在以下说明中参照附图对本发明的实施例进行详细说明。在此，在权利要求书和说明书中提及的特征可能分别以其本身单独地或以任意的组合方式对本发明是必要的。图中示意性地示出：
图1示出了环形路段的示意图，
图2示出了车辆中的根据本发明的控制设备，以及
图3示出了功率曲线的实例。
具体实施方式
借助于图1可以较好地看出，环形路段rs的可能的路线sv可以如何呈现。在此，路线sv被展示为连续的线并且可以划分成不同的路段区段。因此，在此例如可以在环形路段rs的路线sv中的左侧上看到相对长的直线和长的弯曲曲线。在该路段的轮廓中，这两个区段被定义为提高区段ea，在其中可以假定车辆100的电池设备110的提高的功率消耗。除了这些较长的直线外，在图1的环形路段rs中在路线sv中还可以看到多个弯曲区段。在此，将四个单独的对应路段区段示例性地标记为降低区段ra，这些降低区段通过强烈弯曲区段或多个单独的曲线来指示在这些降低区段ra中具有更小的功率消耗。
为了基于路线sv(如图1针对环形路段rs所示的路线)对单圈时间进行优化，在车辆100中提供了根据图2的控制设备10。控制设备10具有确定单元20，通过该确定单元可以确定根据图1的路线sv。这种确定例如可以通过第一引导性圈并且对应地测量或确定车辆100的位置走向来进行。然而，当然也可以设想的是，将根据图1的数据集输入或读入车辆100、并且到其中的确定单元20中。
现在，借助于获取单元30(基于图1的路线sv的信息)来获取至少一个降低区段ra并且尤其还获取一个或多个提高区段ea。即，最终存在如图1所示的地图。该地图不仅具有环形路段rs的路线sv，而且已经具有路线sv在降低区段ra和提高区段ea方面的至少定性的评估。现在，通过额外的信息，降低单元40能够以调节的方式参与电池设备110的功率消耗。
图3示意性地示出：功率曲线lv如何定性地并且定量地产生差异。在此，关于路线sv的功率曲线lv示例性地提供了两个降低区段ra和一个提高区段ea。即，功率输出从右至左首先是恒定的、然后在到达第一降低区段ra时以降低的功率输出继续。一旦到达第一降低区段ra的终点，功率输出再次调节到标准状态。在此期间，驶过更大或更长的直线，使得在驶过提高区段ea时预先确定了提高的功率输出。最终到达第二降低区段ra，该第二区段例如由于路线sv的强烈弯曲走向而在该降低区段ra中需要仍进一步降低的功率输出。最终沿着功率曲线lv将功率输出再次复位回到正常模式。
本发明仅在示例范围内对这些实施方式的上述解释进行描述。当然，在不脱离本发明的范围的情况下，这些实施方式的单独的特征(只要技术上有意义)能够彼此自由组合。