用于運(yùn)行具有電蓄能器的機(jī)動(dòng)車(chē)的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)動(dòng)車(chē)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)電蓄能器供給電能。本發(fā)明還涉及一種用于回收在制動(dòng)過(guò)程期間發(fā)電機(jī)式產(chǎn)生的電能的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]具有液壓驅(qū)動(dòng)裝置或具有純電動(dòng)機(jī)式驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)動(dòng)車(chē)具有電驅(qū)動(dòng)裝置，它具有通過(guò)電蓄能器、例如蓄電池或類(lèi)似設(shè)備的電能。經(jīng)常規(guī)定，電驅(qū)動(dòng)裝置在某些運(yùn)行方式中也發(fā)電機(jī)式的運(yùn)行。由此在制動(dòng)過(guò)程時(shí)電驅(qū)動(dòng)裝置例如可以這樣調(diào)節(jié)或控制，使得產(chǎn)生電能。
[0003]為了利用在制動(dòng)過(guò)程期間產(chǎn)生的電能，電蓄能器可以通過(guò)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流充電。通過(guò)電驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)電機(jī)式運(yùn)行產(chǎn)生的電流由于電驅(qū)動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的機(jī)械耦聯(lián)制動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)。通常通過(guò)控制器分配制動(dòng)功率在電驅(qū)動(dòng)裝置和制動(dòng)系統(tǒng)上。
[0004]文獻(xiàn)DE 10 2007 047 821 Al公開(kāi)了一種用于在混合動(dòng)力車(chē)中優(yōu)化能量回收的方法，包括至少一電動(dòng)機(jī)和連接在電動(dòng)機(jī)上的蓄能器，其中在機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行期間對(duì)于動(dòng)能在連接在電動(dòng)機(jī)上的機(jī)動(dòng)車(chē)蓄能器中空出儲(chǔ)存空間，用于能夠回收動(dòng)能。此外可以這樣控制機(jī)動(dòng)車(chē)的蓄能器的充電過(guò)程，使蓄能器不會(huì)在行駛運(yùn)行期間達(dá)到其上充電極限。供充和放電能量使用的極限或者說(shuō)連接在機(jī)動(dòng)車(chē)電動(dòng)機(jī)上的蓄能器的充電極限可以這樣動(dòng)態(tài)地改變，在行駛運(yùn)行期間儲(chǔ)備用于在機(jī)動(dòng)車(chē)中存在的動(dòng)能的儲(chǔ)存空間。由此可以提高蓄能器的使用壽命，因?yàn)閷?duì)于正常功能的極限可以更窄并且更少地需要以臨界范圍執(zhí)行充電。
[0005]文獻(xiàn)DE 10 2009 040 586 Al涉及一種用于影響混合動(dòng)力車(chē)電蓄能器充電容量的方法，計(jì)算機(jī)控制地通過(guò)輸送可電儲(chǔ)存的制動(dòng)能提高蓄能器的充電率，并且通過(guò)取出電能用于多個(gè)機(jī)動(dòng)車(chē)自身的消耗器的運(yùn)行降低充電率。由機(jī)動(dòng)車(chē)計(jì)算機(jī)求得沿著行駛路線(xiàn)電利用的和電不能利用的制動(dòng)能并且配置這些數(shù)據(jù)到路段，在這些路段上混合動(dòng)力車(chē)以全部蓄能器沒(méi)有儲(chǔ)存地繼續(xù)制動(dòng)。蓄能器的充電率在達(dá)到產(chǎn)生高的制動(dòng)功率的路段之前在行駛路線(xiàn)每次出發(fā)時(shí)通過(guò)取出電能繼續(xù)降低，由此使蓄能器為了接收可電儲(chǔ)存的制動(dòng)能自適應(yīng)地做好準(zhǔn)備。從蓄能器取出電能在可電儲(chǔ)存的能量不足以以所需的程度充電蓄能器達(dá)到的路段之前自適應(yīng)地降低。在自適應(yīng)地提高或降低充電率時(shí)考慮由于高的充電或放電循環(huán)引起的蓄能器老化。
[0006]文獻(xiàn)DE 10 2011 085 454 Al涉及一種用于控制混合動(dòng)力車(chē)的方法，具有內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)和電蓄能器，其中以路段為基礎(chǔ)通過(guò)牽引控制器給定電的路段行駛計(jì)劃。在此利用電的路段行駛計(jì)劃預(yù)測(cè)地確定有軌電車(chē)以路段為基礎(chǔ)的驅(qū)動(dòng)方式，并且在利用蓄能器模型的條件下預(yù)測(cè)地確定電蓄能器的運(yùn)行管理。也可以在蓄能器模型中存儲(chǔ)電池的老化效應(yīng)，由此整個(gè)預(yù)測(cè)運(yùn)行管理可以一起考慮老化效應(yīng)。由此電池管理控制器可以提供基準(zhǔn)點(diǎn)供使用，參照該基準(zhǔn)點(diǎn)可以有目的地充電、放電或運(yùn)行蓄電池。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]按照本發(fā)明給出一種如權(quán)利要求1所述的用于運(yùn)行具有電驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法以及如并列權(quán)利要求所述的裝置、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)動(dòng)車(chē)。
[0008]在從屬權(quán)利要求中給出其它擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。
[0009]按照第一方面，規(guī)定一種用于運(yùn)行在機(jī)動(dòng)車(chē)中的電驅(qū)動(dòng)裝置的方法。所述電驅(qū)動(dòng)裝置由可再充電的電蓄能器供電。在回收運(yùn)行中提供用于充電電蓄能器的電能，具有下面的步驟:
-以一個(gè)或多個(gè)可能的行駛路段的變化為基礎(chǔ)，求得一個(gè)電子地平(elektronischerHorizont)，該電子地平給出一個(gè)或多個(gè)具有各自的路段參數(shù)的路段；
-以電子地平的路段參數(shù)為基礎(chǔ)確定必需的電功率隨時(shí)間的變化；
-根據(jù)必需的電功率的變化并且根據(jù)電蓄能器的給定的最大允許的充電電流確定最佳充電電流。
[0010]在制動(dòng)過(guò)程期間回收電能時(shí)，回收的電能量數(shù)量受到電驅(qū)動(dòng)裝置和電蓄能器的尺寸的限制。經(jīng)常出于保護(hù)結(jié)構(gòu)部件的原因?qū)崿F(xiàn)這種限制并且用于防止在以太高的發(fā)電機(jī)式產(chǎn)生的電流強(qiáng)烈制動(dòng)過(guò)程時(shí)損傷電系統(tǒng)。大多固定地給定在電蓄能器中的限制并且作為最大允許充電電流作為參數(shù)考慮。此外存在動(dòng)態(tài)限制，它們?cè)跈C(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行中計(jì)算并且它們明顯由電蓄能器的實(shí)際狀態(tài)確定。
[0011 ] 但是通常只以實(shí)際電池充電狀態(tài)為基礎(chǔ)求得動(dòng)態(tài)限制。通常電蓄能器充電直到最大允許充電電流，只要通過(guò)制動(dòng)過(guò)程提供這個(gè)充電電流供使用。但是，電蓄能器的老化明顯取決于充電電流的大小。較大充電電流一般比較小充電電流引起更劇烈的老化。
[0012]因此由于求得動(dòng)態(tài)極限只以實(shí)際電池充電狀態(tài)為基礎(chǔ)不能最佳地充電電蓄能器。當(dāng)然在目前的運(yùn)行方式中可能出現(xiàn)，電蓄能器在結(jié)束制動(dòng)狀態(tài)之前已經(jīng)完全充電。如果現(xiàn)在以強(qiáng)烈制動(dòng)的制動(dòng)狀態(tài)比從屬的回收狀態(tài)持續(xù)更長(zhǎng)的時(shí)間，這導(dǎo)致，電蓄能器以高的或者說(shuō)最大允許的充電電流充電，并且由于電池完全充電而結(jié)束充電，盡管制動(dòng)過(guò)程還沒(méi)有結(jié)束。這由于較高的充電電流導(dǎo)致電蓄能器比在以更低的充電電流超過(guò)整個(gè)制動(dòng)過(guò)程充電電蓄能器時(shí)的情況更快速地老化。
[0013]上述方法的構(gòu)思在于，通過(guò)關(guān)注位于前面的路段以電子地平的形式識(shí)別制動(dòng)狀態(tài)(階段)、即通過(guò)電驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)的功率輸入(功率消耗)狀態(tài)，并且推測(cè)可回收的能量，并且在計(jì)算用于電蓄能器的充電電流時(shí)考慮。由此可以使電蓄能器的充電持續(xù)時(shí)間在可能識(shí)別的制動(dòng)狀態(tài)的整個(gè)持續(xù)時(shí)間上延伸，由此相應(yīng)地降低充電電流。
[0014]尤其通過(guò)考慮必需的功率隨時(shí)間的變化規(guī)定，也考慮在通過(guò)電驅(qū)動(dòng)裝置的正的功率輸入狀態(tài)期間來(lái)自電蓄能器的電能消耗和在制動(dòng)狀態(tài)之間和期間對(duì)電能的其它需求?？傊纱丝梢詫?shí)現(xiàn)，在電蓄能器中老化最佳地進(jìn)行電能回收。
[0015]此外可以以尤其通過(guò)優(yōu)化方法提供的在電子地平的路段上的速度變化為基礎(chǔ)確定必需的電功率隨時(shí)間的變化。
[0016]尤其可以確定最佳充電電流作為至少一充電電流，該充電電流在電子地平的結(jié)束處的時(shí)刻引起與以最大允許充電電流充電電蓄能器相同的電蓄能器的充電狀態(tài)。
[0017]此外所述最佳充電電流可以對(duì)應(yīng)于至少一充電電流，在該充電電流下在電子地平內(nèi)部的累積的持續(xù)時(shí)間，在該持續(xù)時(shí)間期間充電狀態(tài)小于充電狀態(tài)的給定的下閾值，不大于在電子地平內(nèi)部的累積的持續(xù)時(shí)間，在該持續(xù)時(shí)間期間在以最大允許的充電電流充電時(shí)充電狀態(tài)小于充電狀態(tài)的給定的下閾值。
[0018]此外所述路段參數(shù)可以對(duì)于一個(gè)或多個(gè)路段中的每個(gè)路段給出長(zhǎng)度且尤其是至少一下面的其它路段參數(shù):
-上坡或下坡，
-彎道，
_路面狀態(tài)，
-天氣或風(fēng)力條件。
[0019]可以規(guī)定，所述電子地平的路段對(duì)應(yīng)于最可能的行駛路段的路段。
[0020]按照一實(shí)施例，所述電子地平的路段對(duì)應(yīng)于對(duì)于多個(gè)可能實(shí)現(xiàn)的行駛路段分別通過(guò)行駛概率求得的路段，其中所述電子地平只考慮具有超過(guò)給定的最小概率的行駛概率的路段。
[0021]按照另一實(shí)施例，對(duì)于多個(gè)可能的行駛路段、尤其以大于給定的行駛概率的概率行駛的行駛路段可以分別求得最佳的充電電流，并且使用這樣求得的最佳充電電流中最大的最佳充電電流作為最佳的充電電流。
[0022]按照另一方面規(guī)定一種用于在機(jī)動(dòng)車(chē)中運(yùn)行電驅(qū)動(dòng)裝置的裝置、尤其是控制器，其中該裝置設(shè)計(jì)成，執(zhí)行上面的方法。