确定车辆发电成本的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电气化车辆，以及更具体但不完全地，涉及一种用于确定与在发电模式(Power Generat1n mode)下操作电气化车辆相关的成本的系统及方法。
【背景技术】
[0002]例如混合动力电动车辆(HEV)，插电式混合动力电动车辆(PHEV)，纯电动车辆(BEV)，或燃料电池车辆这样的电气化车辆不同于传统机动车辆之处在于它们靠一个或多个电机(即，电动马达/发电机)代替内燃发动机来提供动力或除了内燃发动机以外还靠一个或多个电机(即，电动马达/发电机)来提供动力。换句话说，电气化车辆可以拥有不只一个可以单独使用或一起使用来推进车辆的动力源。
[0003]一些电气化车辆使驾驶员能够手动地管理车辆的能量使用。例如，电气化车辆可以在不借助于来自发动机的帮助以电机为车辆提供动力的电动车辆(EV)模式下操作，或者可以在发动机与电机组合使用来为车辆提供动力的混合(HEV)模式下操作。随着电气化车辆的使用变得更加普遍，会期望附加的能量管理选项。
【发明内容】
[0004]根据本发明的一个示例性方面，一种方法包括在发电模式下控制车辆，以便向与车辆分离的设备供电。控制步骤包含估算在发电模式下操作车辆的成本。
[0005]在上述方法的进一步非限制性实施例中，车辆是混合动力电动车辆(HEV)。
[0006]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，控制步骤仅当车辆处于停车状态时执行。
[0007]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，控制步骤包括至少控制发动机和电机来产生在发电模式期间所提供的电力。
[0008]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，方法包括输入至少一个与操作车辆相关的计费率(billing rate)。
[0009]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，使用至少一个计费率来估算成本。
[0010]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，方法包括输入用于限制发电模式期间消耗的能量总量的能量使用极限。
[0011]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，方法包括执行一系列定期的系统检查，以监控车辆在发电(GEN)模式期间总的能量使用。
[0012]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，方法包括以关闭发电模式来响应下列事件的至少一个:超过燃料消耗极限；超过能量消耗极限；或超过时间使用极限。
[0013]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，方法包括向操作者显示与在发电模式下操作车辆相关的成本。
[0014]根据本发明的另一个示例性方面，一种车辆控制方法包括在发电模式下操作车辆，在发电模式期间向车辆的电源插座(power point)提供电力，以及估算与在发电模式下操作车辆相关的成本。
[0015]在上述方法的进一步非限制性实施例中，方法包含在操作步骤期间定期测量燃料消耗量、能量消耗量，以及时间使用。
[0016]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，测量步骤包括下列的至少一个:将总消耗量乘以燃料计费率，将总能量消耗量乘以能量计费率，或将总运行时间乘以时间计费率。
[0017]在上述任一方法的进一步非限制性实施例中，方法包括向车辆操作者显示成本信息。
[0018]根据本发明的一个示例性方面，一种系统包括提供包括发电模式在内的多种车辆操作模式的选择的驾驶员界面，以及与驾驶员界面通信并且配置为估算与在发电模式下操作车辆相关的成本的控制单元。
[0019]在上述系统的进一步非限制性实施例中，驾驶员界面包括拥有用于选择发电模式的发电模式按钮的模式选择器。
[0020]在上述任一系统的进一步非限制性实施例中，传感器配置为测量与向发电模式下对车辆供电相关的电压和电流信息。
[0021]在上述任一系统的进一步非限制性实施例中，转换器配置为将来自电机的直流电源(DC power)转换为向位于车辆上的电源插座提供的交流电源(AC power)。
[0022]在上述任一系统的进一步非限制性实施例中，电源插座包括至少一个电源插口(power outlet)。
[0023]在上述任一系统的进一步非限制性实施例中，为了在发电模式下操作车辆，控制单元能够被操作以传递控制信号至发动机、蓄电池以及电机的每一个。
[0024]可以单独或以任意组合得到前述段落、权利要求书或【具体实施方式】及附图的实施例、示例和替代物，包括任何它们的各个方面或各自的特征。结合一个实施例描述的特征可以适用于所有实施例，除非这些特征是不兼容的。
[0025]通过下面的【具体实施方式】，对本领域的技术人员来说，本发明的各种特征和优点将变得显而易见。伴随【具体实施方式】的附图可以简单描述如下。
【附图说明】
[0026]图1不意性地描述了电气化车辆的动力传动系统；
[0027]图2描述了可以用于在发电模式下操作电气化车辆的车辆能量管理系统；
[0028]图3描述了车辆能量管理系统的驾驶员界面；
[0029]图4描述了车辆能量管理系统的电源插座；
[0030]图5描述了用于确定与在发电模式下操作电气化车辆相关的成本的车辆控制策略。
【具体实施方式】
[0031]本发明涉及能量管理系统以及用于控制电气化车辆的能量使用的方法。车辆可以在向非车辆设备提供电力的发电模式下操作。与在发电模式下操作车辆相关的成本同样可以被估算并报告给车辆驾驶员、操作者或车主。估算的成本可以基于总燃料消耗量，电能消耗量，以及时间使用。这些以及其他特征将在这里进行详细的讨论。
[0032]图1示意性地描述了能够实施本发明的能量管理系统及方法的电气化车辆12的动力传动系统10。应当理解的是，此处描述的概念并不限于HEV，并且可以延伸到包括但是不限于PHEV、BEV以及燃料电池车辆的其他电气化车辆。
[0033]在一个实施例中，动力传动系统10是使用第一驱动系统和第二驱动系统的功率分流系统，该第一驱动系统包括发动机14和发电机16( S卩，第一电机)的组合，并且该第二驱动系统至少包括马达36(即，第二电机)、发电机16和蓄电池50。例如，马达36、发电机16和蓄电池50可以构成动力传动系统10的电驱动系统25。第一和第二驱动系统产生扭矩以驱动电气化车辆12的一组或多组车辆驱动轮30。
[0034]发动机14——例如内燃发动机——和发电机16可以通过动力传输单元18连接。在一个非限制性实施例中，动力传输单元18是行星齿轮组。当然，包括其他齿轮组和变速器的其他类型的动力传输单元也可以用于将发动机14连接到发电机16。动力传输单元18可以包括环形齿轮20、太阳齿轮22和齿轮架总成24。当充当发电机的时候，发电机16由动力传输单元18驱动，以将动能转换成电能。作为选择地，发电机16可以起马达的作用以将电能转换成动能，因此向连接到动力传输单元18的齿轮架总成24的轴26输出扭矩。因为发电机16可操作地连接到发动机14，发动机14的速度可以由发电机16控制。
[0035]动力传输单元18的环形齿轮20可以连接到轴28，该轴28通过第二动力传输单元32连接到车辆驱动轮30。第二动力传输单元32可以包括具有多个齿轮34A、34B、34C、34D、34E和34F的齿轮组。其他动力传输单元也可以是适合的。齿轮34A-34F将扭矩从发动机14传输到差速器38以向车辆驱动轮30提供牵引力。差速器38可以包括多个能够将扭矩传输到车辆驱动轮30的齿轮。第二动力传输单元32通过差速器38机械地耦接到轮轴40以将扭矩分配到车辆驱动轮30。
[0036]马达36还可以用于通过向轴46输出扭矩来驱动车辆驱动轮30，该轴46也连接到第二动力传输单元32。在一个实施例中，马达36和发电机16是再生制动系统的一部分，在该再生制动系统中，马达36和发电机16 二者均可以用作马达以输出扭矩。例如，马达36和发电机16的每一个可以向高压母线48和蓄电池50输出电力。