用于运行具有电蓄能器的机动车的方法和装置的制造方法

文档序号:9801360
用于运行具有电蓄能器的机动车的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有电机驱动装置的机动车,电机驱动装置通过电蓄能器供给电能。本发明还涉及一种用于回收在制动过程期间发电机式产生的电能的方法。
【背景技术】
[0002]具有液压驱动装置或具有纯电动机式驱动装置的机动车具有电驱动装置,它具有通过电蓄能器、例如蓄电池或类似设备的电能。经常规定,电驱动装置在某些运行方式中也发电机式的运行。由此在制动过程时电驱动装置例如可以这样调节或控制,使得产生电能。
[0003]为了利用在制动过程期间产生的电能,电蓄能器可以通过发电机产生的电流充电。通过电驱动装置发电机式运行产生的电流由于电驱动装置与驱动车轮的机械耦联制动机动车。通常通过控制器分配制动功率在电驱动装置和制动系统上。
[0004]文献DE 10 2007 047 821 Al公开了一种用于在混合动力车中优化能量回收的方法,包括至少一电动机和连接在电动机上的蓄能器,其中在机动车运行期间对于动能在连接在电动机上的机动车蓄能器中空出储存空间,用于能够回收动能。此外可以这样控制机动车的蓄能器的充电过程,使蓄能器不会在行驶运行期间达到其上充电极限。供充和放电能量使用的极限或者说连接在机动车电动机上的蓄能器的充电极限可以这样动态地改变,在行驶运行期间储备用于在机动车中存在的动能的储存空间。由此可以提高蓄能器的使用寿命,因为对于正常功能的极限可以更窄并且更少地需要以临界范围执行充电。
[0005]文献DE 10 2009 040 586 Al涉及一种用于影响混合动力车电蓄能器充电容量的方法,计算机控制地通过输送可电储存的制动能提高蓄能器的充电率,并且通过取出电能用于多个机动车自身的消耗器的运行降低充电率。由机动车计算机求得沿着行驶路线电利用的和电不能利用的制动能并且配置这些数据到路段,在这些路段上混合动力车以全部蓄能器没有储存地继续制动。蓄能器的充电率在达到产生高的制动功率的路段之前在行驶路线每次出发时通过取出电能继续降低,由此使蓄能器为了接收可电储存的制动能自适应地做好准备。从蓄能器取出电能在可电储存的能量不足以以所需的程度充电蓄能器达到的路段之前自适应地降低。在自适应地提高或降低充电率时考虑由于高的充电或放电循环引起的蓄能器老化。r> [0006]文献DE 10 2011 085 454 Al涉及一种用于控制混合动力车的方法,具有内燃机、电动机和电蓄能器,其中以路段为基础通过牵引控制器给定电的路段行驶计划。在此利用电的路段行驶计划预测地确定有轨电车以路段为基础的驱动方式,并且在利用蓄能器模型的条件下预测地确定电蓄能器的运行管理。也可以在蓄能器模型中存储电池的老化效应,由此整个预测运行管理可以一起考虑老化效应。由此电池管理控制器可以提供基准点供使用,参照该基准点可以有目的地充电、放电或运行蓄电池。

【发明内容】

[0007]按照本发明给出一种如权利要求1所述的用于运行具有电驱动装置的驱动系统的方法以及如并列权利要求所述的装置、驱动系统和机动车。
[0008]在从属权利要求中给出其它扩展结构。
[0009]按照第一方面,规定一种用于运行在机动车中的电驱动装置的方法。所述电驱动装置由可再充电的电蓄能器供电。在回收运行中提供用于充电电蓄能器的电能,具有下面的步骤:
-以一个或多个可能的行驶路段的变化为基础,求得一个电子地平(elektronischerHorizont),该电子地平给出一个或多个具有各自的路段参数的路段;
-以电子地平的路段参数为基础确定必需的电功率随时间的变化;
-根据必需的电功率的变化并且根据电蓄能器的给定的最大允许的充电电流确定最佳充电电流。
[0010]在制动过程期间回收电能时,回收的电能量数量受到电驱动装置和电蓄能器的尺寸的限制。经常出于保护结构部件的原因实现这种限制并且用于防止在以太高的发电机式产生的电流强烈制动过程时损伤电系统。大多固定地给定在电蓄能器中的限制并且作为最大允许充电电流作为参数考虑。此外存在动态限制,它们在机动车运行中计算并且它们明显由电蓄能器的实际状态确定。
[0011 ] 但是通常只以实际电池充电状态为基础求得动态限制。通常电蓄能器充电直到最大允许充电电流,只要通过制动过程提供这个充电电流供使用。但是,电蓄能器的老化明显取决于充电电流的大小。较大充电电流一般比较小充电电流引起更剧烈的老化。
[0012]因此由于求得动态极限只以实际电池充电状态为基础不能最佳地充电电蓄能器。当然在目前的运行方式中可能出现,电蓄能器在结束制动状态之前已经完全充电。如果现在以强烈制动的制动状态比从属的回收状态持续更长的时间,这导致,电蓄能器以高的或者说最大允许的充电电流充电,并且由于电池完全充电而结束充电,尽管制动过程还没有结束。这由于较高的充电电流导致电蓄能器比在以更低的充电电流超过整个制动过程充电电蓄能器时的情况更快速地老化。
[0013]上述方法的构思在于,通过关注位于前面的路段以电子地平的形式识别制动状态(阶段)、即通过电驱动装置的负的功率输入(功率消耗)状态,并且推测可回收的能量,并且在计算用于电蓄能器的充电电流时考虑。由此可以使电蓄能器的充电持续时间在可能识别的制动状态的整个持续时间上延伸,由此相应地降低充电电流。
[0014]尤其通过考虑必需的功率随时间的变化规定,也考虑在通过电驱动装置的正的功率输入状态期间来自电蓄能器的电能消耗和在制动状态之间和期间对电能的其它需求。总之由此可以实现,在电蓄能器中老化最佳地进行电能回收。
[0015]此外可以以尤其通过优化方法提供的在电子地平的路段上的速度变化为基础确定必需的电功率随时间的变化。
[0016]尤其可以确定最佳充电电流作为至少一充电电流,该充电电流在电子地平的结束处的时刻引起与以最大允许充电电流充电电蓄能器相同的电蓄能器的充电状态。
[0017]此外所述最佳充电电流可以对应于至少一充电电流,在该充电电流下在电子地平内部的累积的持续时间,在该持续时间期间充电状态小于充电状态的给定的下阈值,不大于在电子地平内部的累积的持续时间,在该持续时间期间在以最大允许的充电电流充电时充电状态小于充电状态的给定的下阈值。
[0018]此外所述路段参数可以对于一个或多个路段中的每个路段给出长度且尤其是至少一下面的其它路段参数:
-上坡或下坡,
-弯道,
_路面状态,
-天气或风力条件。
[0019]可以规定,所述电子地平的路段对应于最可能的行驶路段的路段。
[0020]按照一实施例,所述电子地平的路段对应于对于多个可能实现的行驶路段分别通过行驶概率求得的路段,其中所述电子地平只考虑具有超过给定的最小概率的行驶概率的路段。
[0021]按照另一实施例,对于多个可能的行驶路段、尤其以大于给定的行驶概率的概率行驶的行驶路段可以分别求得最佳的充电电流,并且使用这样求得的最佳充电电流中最大的最佳充电电流作为最佳的充电电流。
[0022]按照另一方面规定一种用于在机动车中运行电驱动装置的装置、尤其是控制器,其中该装置设计成,执行上面的方法。
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