使用电网电力调节电动车辆的制作方法
【专利摘要】一种示例方法，包括使用来自电网电源的电力调节电动车辆以保持目标调节水平。该调节从第一行驶周期结束持续到继所述第一行驶周期之后的第二行驶周期开始，或从第一行驶周期结束持续一设置时间。
【专利说明】
使用电网电力调节电动车辆
技术领域
[0001]本发明涉及使用电网电力调节电动车辆，其可以降低在行驶周期过程中所需的电池电力并且因此扩大了用于电动车辆的电动行驶范围。
【背景技术】
[0002]通常，电动车辆不同于常规的机动车辆，因为使用一个或多个靠电池供电的电机有选择地驱动电动车辆。相比之下，常规的机动车辆仅由内燃发动机驱动。代替内燃发动机或除了内燃发动机以外，电机可以驱动电动车辆。示例电动车辆包括全电动车辆、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、燃料电池车辆和纯电动车辆(BEV)。
[0003]在行驶周期结束时可以使用来自电网电源的电力给电动车辆的电池再充电。电动车辆的电池可以接受来自电网电源的电力量受一些因素(包括电池的荷电状态和温度)的限制。在一些情况下例如直流(DC)快速充电情况，超过给电池充电所需的电力的大量的电力可从电网电源获得。
【发明内容】
[0004]—种根据本发明的示例性方面的方法，除了其它方面以外包括使用来自电网电源的电力调节电动车辆以保持目标调节水平。该调节从第一行驶周期结束持续到继第一行驶周期之后的第二行驶周期开始，或从第一行驶周期结束持续一设置时间。
[0005]在前述方法的另一非限制性实施例中，该方法包括在调节过程中加热电动车辆的区域以将该区域的温度升高至目标温度。
[0006]在任一前述方法的另一非限制性实施例中，目标温度由电动车辆的用户设置。
[0007]在任何前述方法的另一非限制性实施例中，该方法进一步包括将区域过调节至高于目标温度的温度。
[0008]在任何前述方法的另一非限制性实施例中，区域是电动车辆的客舱。
[0009]在任何前述方法的另一非限制性实施例中，该方法包括在调节过程中冷却电动车辆的区域以将该区域的温度降低至目标温度。
[0010]在任何前述方法的另一非限制性实施例中，目标温度由电动车辆的用户设置。
[0011]在任何前述方法的另一非限制性实施例中，该方法进一步包含将区域过调节至低于目标温度的温度。
[0012]在任何前述方法的另一非限制性实施例中，区域是电动车辆的客舱。
[0013]在任何前述方法的另一非限制性实施例中，区域是电动车辆的电池。
[0014]在任何前述方法的另一非限制性实施例中，该方法包括在调节过程中使用来自电网电源的电力给电池充电。
[0015]在任何前述方法的另一非限制性实施例中，该调节从第一行驶周期结束有效持续到第二行驶周期开始。
[0016]在任何前述方法的另一非限制性实施例中，电动车辆的用户可调节设置时间。
[0017]—种根据本发明的另一示例性方面的方法，除了其它方面以外包括使用来自电网电源的电力调节电动车辆以保持目标调节水平。该调节从第一行驶周期结束持续到继第一行驶周期之后的第二行驶周期开始。
[0018]在前述方法的另一非限制性实施例中，调节将车辆的温度保持在目标温度。
[0019]在任一前述方法的另一非限制性实施例中，该方法进一步包含过调节车辆至一温度，该温度是被有意地调节为比目标温度高或低的温度。
[0020]在任何前述方法的另一非限制性实施例中，目标调节水平是目标温度，所述目标温度是温度范围。
[0021]—种根据本发明的另一示例性方面的电动车辆调节总成，除了其它方面以外包括控制器，启用控制器会将来自电网电源的电力选择性地引导至电动车辆。电力用于调节电动车辆以保持目标调节水平。控制器配置为从行驶周期结束保持启用直至设置时间。
[0022]在前述总成的另一非限制性实施例中，该设置时间可由电动车辆的用户来调节。
[0023]可以独立地或以任意组合地采取上述段落、权利要求或下面的附图和【具体实施方式】的实施例、示例和可选方案，包括它们的任何各个方面或各自单独的特征。针对一个实施例所描述的特征适用于所有的实施例，除非这样的特征是不相容的。
【附图说明】
[0024]根据【具体实施方式】，本公开的示例的各种特征和优势对本领域技术人员来说，将变得显而易见。伴随【具体实施方式】的附图可以简短地描述如下:
[0025]图1说明了示例电动车辆的示意图；
[0026]图2说明了用于过调节图1的车辆的示例方法的流程。
【具体实施方式】
[0027]本发明总体涉及使用电网电源给电池充电并且在一些示例中使用过剩的电网电力以减少在行驶周期过程中的能量消耗。
[0028]参照图1，示例电动车辆10包括给电机18提供电力的电池14。车辆包括由电机18驱动的车轮20。电机18接收来自电池14的电力并将电力转换为扭矩。当与其它车辆电池类型(例如12伏的电池配件)相比时，示例电池14是相对高电压的电池。
[0029]示例车辆10是全电动车辆。在另一示例中，车辆10是有选择地使用内燃发动机替代电机18驱动车轮的，或除了电机18之外还使用内燃发动机驱动车轮的混合动力电动车辆。在混合动力电动车辆的示例中，电机18可以有选择地起到发电机的作用以给电池14再充电。
[0030]当停车时，车辆10可以插入电网电源22，例如充电站。来自电网电源22的电力移向车辆10并且可以用于给电池14再充电。来自电网电源22的电力移向车辆10并且可以用于将车辆10调节至目标调节水平。
[0031]将车辆10调节至目标调节水平可以包括给加热器26提供电力以加热电池14。当在相对冷的条件下随后要驱动车辆10时，在行驶周期之前加热电池14可以改进效率。
[0032]将车辆10调节至目标调节水平可以改为包括给冷却器(未示出)提供电力以冷却电池14。当在相对热的条件下随后要驱动车辆10时，在行驶周期之前冷却电池14可以改进效率。
[0033]调节车辆10可以进一步包括使用热交换器30加热或冷却车辆10的客舱28。
[0034]将车辆10调节至目标调节水平仍然可以进一步包括加热或冷却车辆10的座椅、车辆10的方向盘、车辆10的润滑油和其它液体等。也就是尽管描述的调节主要与电池14和客舱28有关，调节可以包括使用来自电网电源22的电力加热或冷却车辆1的其它区域。
[0035]在该示例中，目标调节水平包括电池14的目标温度和客舱28的目标温度。由车辆10的用户设置该两个示例目标温度。在其它示例中，一个或两个目标温度不由用户设置，而是由车辆10确定，或预编程至车辆10。
[0036]在该示例中，当电池14被加热或冷却至目标温度时，电池14被加热或冷却至由用户设置的电池14的目标温度的例如2摄氏度范围内。特别地，电池14的温度不需要精确处于由用户设置的目标温度以被认为保持在目标温度。实际温度可以稍微不同于由用户设置的目标温度并且仍然认为在目标温度。
[0037]从由用户设置的精确目标温度变动的适合的范围可以是2摄氏度。例如，当车辆10与电网电源22连接时，如果用户将电池14的目标温度设置为20摄氏度，则加热器26将电池14的温度保持在18-22摄氏度。因此，如果电池14的温度为18摄氏度，电池14仍然被认为处于目标温度因为电池14的温度在目标温度的可接受的范围内。
[0038]如同目标温度，可接受的范围可以被编程至车辆10或通过用户可以是可调节的。
[0039]当客舱28被加热或冷却至目标温度时，客舱28被加热或冷却至由用户设置的客舱28的目标温度的例如2摄氏度范围内。与电池14一样，客舱28的温度不需要精确处于目标温度以被认为保持在目标温度。一些变化可以接受。
[0040]例如，当车辆10与电网电源22连接时，在行驶周期开始时如果用户要求客舱28具有20摄氏度的温度，则加热器30将客舱28的温度保持在18-22摄氏度。因此，如果客舱28的温度为22摄氏度，客舱28仍然被认为处于目标温度，因为客舱28的温度在由用户设置的目标温度的可接受的范围内。如同电池14的可接受的范围，围绕客舱28的目标温度的可接受的范围可以被编程至车辆10或通过用户可以是可调节的。
[0041]在现有技术中，当车辆与电网电源连接时已经预调节车辆。这样的车辆根据开始时间开始预调节。例如，用户可以将车辆编程为例如在每天早上6: 00的开始时间开始预调节。然而，现有技术的车辆并不在从行驶周期结束到随后的行驶周期的开始或设置的时间内保持目标调节水平。
[0042]相比于现有技术，在示例车辆10中，保持目标调节水平的调节从初始行驶周期的结束持续到随后的行驶周期开始或直至设置时间。从初始行驶周期结束保持目标调节水平可以比现有技术的车辆的调节更有效地使用来自电网电源22的电力。
[0043]如果在初始行驶周期结束时车辆10的驾驶员将车辆10停车并且插入到电网电源22，则车辆10保持目标调节水平直至设置时间(例如30分钟)结束或直至下一个行驶周期开始。
[0044]通过用户设置时间可以是可调节的或可以被编程到车辆10。
[0045]特别地，在其中目标调节水平从初始行驶周期结束被保持到下一个行驶周期开始的示例中，无论下一个行驶周期何时开始，车辆10将被调节至目标调节水平。例如，如果驾驶员离开车辆10并且然后早于最初的预期返回至车辆10，则驾驶员仍然可以在目标调节水平开始车辆10的下一个行驶周期。
[0046]在一些示例中，车辆10的目标调节水平可以包括一些量的过调节。为了本发明的目的过调节可以包括客舱28被保持为比客舱28的目标温度高几度的目标调节水平，以及甚至被保持为比其中客舱28被认为处于目标温度的可接受的温度范围高几度的目标调节水平。
[0047]例如，当客舱28的目标温度为20摄氏度时，当客舱28的温度为22摄氏度时客舱28仍然被认为处于目标温度。然后过调节可以将客舱28的温度升高到22摄氏度以上。例如过调节可以将客舱28的温度升高并且保持为23摄氏度。
[0048]在其它示例中，过调节可以包括客舱28或电池14被保持为比客舱28或电池14的目标温度低几度的目标调节水平。
[0049]特别地，过调节使用来自电网电源22的电力。因此，当开始行驶周期并且车辆10与电网电源22断开时，需要来自电池14的较少的电力以将客舱28、电池14或两者保持在目标温度。
[0050]例如，与客舱28为22摄氏度时开始行驶周期相比，车辆10在客舱28为23摄氏度时开始行驶周期，将在行驶周期过程中使用较少的电力来保持温度处在20摄氏度。由于过调节节省的电力可以用于扩大车辆10的行驶范围。
[0051]当与电网电源22连接时，如果来自电网电源22的所有的电力需要给电池14充电，过调节以及甚至调节可以不是一个选择。
[0052]在一些示例中，车辆10可以允许用户选择或取消选择过调节作为一个选项。选项可以呈现为“延长的电动模式”选项。选项可以通过车辆内的用户界面呈现。
[0053]示例车辆包括在调节过程中使用的控制器40。控制器可以接收来自用户、温度传感器和车辆10的其它区域的输入数据。
[0054]控制器40可以包括与内存区可操作地连接的处理器。处理器可以编程为执行存储在内存区中的调节程序。调节程序可以作为软件编码存储在内存区中。
[0055 ]存储在内存区中的程序可以包括一个或多个额外的或单独的程序，每个程序包括用于实施逻辑功能的可执行的指令的有序的清单。
[0056]处理器可以是定制的或市售的处理器、中央处理单元(CPU)、与控制器40有关的一些处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(以微芯片或芯片组的形式)或通常的用于执行软件指令的任何设备。
[0057]内存区可以包括任何一个或结合的易失性存储器元件(例如随机存取存储器(RAM，例如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、视频随机存取存储器(VRAM)等。))和/或非易失性存储器元件(例如只读存储器(R0M)、硬盘驱动器、磁带、只读光盘驱动器(CD-ROM)等。)。存储器可以进一步包括电子的、磁性的、光学的和/或其它类型的存储介质。注意的是存储器还可以具有分布结构，其中各种部件远离彼此设置，但可以被处理器访问。
[0058]现在继续参照图1的情况下参照图2，方法100是由控制器40的处理器执行并且储存在控制器40的内存区内的调节程序的示例类型。
[0059]方法100的调节程序是在步骤110开始的过调节程序。在步骤112处，方法100确定车辆10是否与电网电源22连接。如果不是，方法100返回至步骤110。如果是，方法移至步骤114。
[0060]在步骤114处，方法100计算用户是否已经选择延长的电动车辆模式。如果不是，方法返回至步骤110。如果是，方法100移至步骤116。
[0061]在步骤116处，方法100预计来自电网电源22的电力总量是否被使用。例如，如果电池14的荷电状态是相对低的则可以使用来自电网电源22的电力总量。如果荷电状态是相对高的，可以不使用来自电网电源22的电力总量并且来自电网电源22的过剩的电力可以用于调节。
[0062]如果在步骤116处使用来自电网电源22的电力总量，则方法返回至步骤110。如果没有使用来自电网电源22的电力总量，则方法移至步骤118。
[0063]在步骤118处，方法100核查客舱28和电池14的温度。传感器(例如热电偶或热敏电阻)可以用于核查这些温度。
[0064]然后方法100前进至其中方法100计算电池14的温度是否在目标温度的步骤120。如果电池14的温度在目标温度的例如2摄氏度内，则步骤120可以认为电池14的温度处在目标温度。
[0065]用户可以设置目标温度。目标温度也可以被编程至车辆10。
[0066]如果电池14的温度不在目标温度，方法移至步骤122。如果电池14的温度处在目标温度，方法移至步骤124。
[0067]在步骤122处，电池14的温度在步骤122中以不超过来自电网电源22的电力的量的速度被升高或降低，该电力的量由超过例如给电池14充电所需的来自电网电源22的电力中获得。也就是，并不在超过从电网电源22获得的过剩电力量的速度下升高或降低电池14的温度。
[0068]方法100从步骤122移至步骤124。
[0069]在步骤124处，方法100计算客舱28的温度是否在目标温度，或与电池14一样，是否在目标温度的范围内。用户可以确立客舱28的目标温度。目标温度还可以被编程至车辆10。
[0070]在步骤124中如果客舱28的温度处在目标温度，方法100移至其中方法100结束的步骤126。在步骤124中如果客舱28的温度不在目标温度，或不在目标温度的适当的范围内，方法移至步骤128。
[0071]在步骤128中，使用来自电网电源22的过剩的电力过加热或过冷却客舱的温度。过加热或过冷却客舱28的速度不需要超过例如给电池14充电所需的电力的电力。
[0072]在步骤128中过加热或过冷却之后，方法100移至其中方法100结束的步骤126。
[0073]然后当车辆10处于插入时方法100持续监测电池14和客舱28的温度，直至下一个行驶周期或直至设置时间结束。换句话说，当车辆10与电网电源22连接时，示例方法100可以是持续的和不间断的。
[0074]当前的说明实质上是说明性的而并非限制。对本公开的示例做出的不必脱离本发明实质的变形和变化对本领域技术人员是显而易见的。因此，赋予本发明的法律保护范围只通过研究下面的权利要求来确定。
【主权项】
1.一种方法，包含: 使用来自电网电源的电力调节电动车辆以保持目标调节水平，所述调节从第一行驶周期结束持续到继所述第一行驶周期之后的第二行驶周期开始，或从所述第一行驶周期结束持续一设置时间。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包含在所述调节过程中加热所述电动车辆的区域，以将所述区域的温度升高至目标温度。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述目标温度由所述电动车辆的用户设置。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包含将所述区域过调节至高于所述目标温度的温度。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述区域是所述电动车辆的客舱。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包含在所述调节过程中冷却所述电动车辆的区域，以将所述区域的温度降低至目标温度。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述目标温度由所述电动车辆的用户设置。8.根据权利要求7所述的方法，进一步包含将所述区域过调节至低于所述目标温度的温度。9.根据权利要求6所述的方法，其中所述区域是所述电动车辆的客舱。10.根据权利要求6所述的方法，其中所述区域是所述电动车辆的电池。11.根据权利要求10所述的方法，进一步包含在所述调节过程中使用来自所述电网电源的电力给所述电池充电。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述调节从所述第一行驶周期结束有效地持续到所述第二行驶周期开始。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述电动车辆的用户可调节所述设置时间。
【文档编号】B60L9/00GK105904975SQ201610090312
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月18日
【发明人】汤姆·斯科特·吉, 马赞·哈穆德, 凯文·雷登
【申请人】福特全球技术公司