用于控制具有牵引用电池的车辆的能量消耗的装置和方法与流程

1.本发明涉及一种车辆和一种用于控制具有牵引用电池的车辆的能量消耗的方法。


背景技术：

2.诸如用于调节电驱动车辆的牵引用电池的温度的加热元件的电消耗器通常在标准运行中运行，在该标准运行中，电消耗器表现出符合标准的能量消耗以便提供预定的功率。
3.尤其地，要由形式为用于调整牵引用电池状况的调整元件的电消耗器提供的功率通常设计用于牵引用电池的最大负载，因此不管当前要求或当前运行状况如何，电消耗器都提供高功率，该高功率引起相应高的能量消耗。
4.由于针对最大负载进行设计，在最大负载未出现但电消耗器已经消耗电能来使自己或车辆部件对最大负载做好准备的情况下，产生能量的过量，该过量的能量已被耗费并且不被需要。
5.专利文献de 10 2012 111 509 a1描述了一种用于控制具有电驱动装置的机动车辆的运行模式的方法，其中，存储在电池中的电能的一部分被保留，并且存储在电池中的其它全部电能被馈送到电源网络中。在此，使用路线信息确定要保留在电池中的份额。
6.专利文献de 10 2011 077 993 a1描述了一种用于减少用于车辆调温的电能消耗的方法，其中，当在车辆中有少量乘员时使在调节车辆温度时使用的循环空气份额最大化。


技术实现要素：

7.在此背景下，本发明所要解决的技术问题在于，使车辆的电能消耗最小化。
8.上述技术问题通过独立权利要求的技术方案解决。本发明的优选的扩展设计在说明书、附图和从属权利要求中提及。针对各个单独的发明方面公开的技术特征能够如此相互结合，使得关于本发明的针对各个单独的发明方面的公开内容始终相互引用或能够相互引用。
9.根据本发明的第一方面，所述技术问题通过具有牵引用电池的车辆解决。该车辆包括多个电消耗器和控制单元。控制单元配置为，在标准运行中以标准消耗运行所述多个电消耗器，并且作为对节省命令的触发的反应，将所述多个电消耗器中的至少一个电消耗器从所述标准运行切换到节省运行，在该节省运行中，所述至少一个电消耗器以节省消耗运转，其中，所述节省消耗小于所述标准消耗，并且其中，所述至少一个电消耗器包括用于调节牵引用电池的温度的至少一个调温元件。
10.在本发明的上下文中，调温元件应理解为用于调节温度的部件，例如加热器和/或空调装置或冷却器。
11.在本发明的上下文中，节省命令的触发应理解为过程，在该过程中，例如通过激活使用者接口或者在识别到预定状况时自动地由按照本发明设置的控制单元激活节省命令。相应地，节省命令的触发可以包括将控制命令、尤其节省命令本身从使用者接口传输至控
制单元或者由控制单元自身产生或激活节省命令。
12.本发明尤其基于如下原理：诸如按照本发明设置的用于调节牵引用电池，即用于给所介绍的车辆的驱动装置供电的高压电池的温度的调温元件的电消耗器不必总是在理想的或在标准运行中设置的运行条件下运行。
13.在使用者例如因为仅进行短程行驶而不需要在标准运行中设置的运行条件、例如加热的或冷却的牵引用电池的情况下，控制单元配置为，将用于调节在标准运行中设置的运行条件的电消耗器切换到经济运行并且由此引起节省能量或使车辆的能量消耗最小化。
14.在节省运行中，电消耗器可以停用或者以与标准运行相比减小的功率运行。
15.为了识别使用者不需要在标准运行中设置的运行条件的情况，按照本发明提供节省命令，该节省命令尤其表明使用者不需要在标准运行中设置的运行条件的情况。相应地，当节省命令被触发时，控制单元可以产生相应的控制命令，以便将相应的电消耗器从标准运行切换到节省运行。
16.可以规定，该车辆包括使用者接口，该使用者接口配置为，作为对使用者输入的反应，将节省命令传输给控制单元，或者控制单元配置为，执行机器学习器，该机器学习器配置为，将关于车辆的当前路线的数据归入“标准运行”类别或“节省运行”类别，其中，控制单元配置为，当车辆的当前路线被归入“节省运行”类别时触发所述节省命令。
17.通过诸如开关或触摸屏上的控制符号的使用者接口，使用者可以触发按照本发明提供的节省命令，以便向车辆发出表示当前不需要调整车辆的相应部件的状况的信号。相应地，使用者可以自己激活或停用节省运行。
18.使用者接口还可以配置为，使使用者能够调节节省运行的参数、例如设置第一模式或第二模式，在第一模式中，相应的用于调整车辆部件状况的电消耗器完全被关停，在第二模式中，相应的用于调整车辆部件状况的电消耗器以与标准运行相比减小的功率、尤其由使用者设置的功率运行。
19.通过机器学习器可以自动识别节省命令应当被触发的情况。为此，机器学习器(或者说机器学习模型)、即在控制单元上执行的算法、例如人工神经网络、“支持向量机”或任何其它适合用于将数据归入不同类别的算法用于将尤其关于当前由所介绍的车辆行驶的路线的当前数据归入“标准运行”类别或“节省运行”类别。在此，关于当前被行驶的路线的数据可以包括路线信息、例如要驶过的距离或行驶时长以及关于路线的信息、例如交通信息或天气数据。
20.尤其地，机器学习器将相应的确定出的关于路线的数据与比较数据集进行比较并且使用机器学习器所基于的逻辑将关于路线的数据归入“标准运行”类别或“节省运行”类别，该比较数据集例如在训练阶段中已被确定并且作为正确标注的数据(即所谓的ground truth)被使用者划分。
21.控制单元可以从导航系统、尤其车辆的导航系统确定相应的关于路线的数据。尤其地，控制单元可以确定车辆的当前位置数据或多个以前的位置数据，以便将这些位置数据归入“标准运行”类别或“节省运行”类别。
22.还可以规定，控制单元配置为，执行机器学习器，该机器学习器配置为，将关于车辆的当前状态的信息和/或关于车辆的环境的当前状态的信息归入“标准运行”类别或“节省运行”类别，其中，控制单元配置为，当车辆的当前状态和/或车辆的环境的当前状态被归
入“节省运行”类别时，触发所述节省命令。
23.为了判断节省命令是否应当被触发，关于车辆的当前状态的信息、例如由车辆的传感器确定的信息、尤其关于驱动装置温度的信息也可以由机器学习器评估、即与比较数据集进行比较。附加地或备选地，机器学习器可以将关于车辆的环境的当前状态的信息、例如由温度传感器确定的外部温度与比较数据集进行比较。在此，比较数据集可以是根据规则建立的，该规则防止或强制标准运行的在技术上有条件的激活、例如当外部温度低于或高于预定的温度阈值时前挡风玻璃加热的激活。
24.还可以规定，所述机器学习器配置为，当路线的距离小于用于路线的距离的预定的距离阈值时，将车辆的当前路线归入“节省运行”类别。
25.在短程行驶上，牵引用电池本来就不可能被带到工作温度并且牵引用电池的由于调温在某些情况下达到的额外功率不被调用，为了在该短程行驶的情况下使用于按照本发明的车辆的牵引用电池的调温的能量消耗最小化，距离阈值证明特别适合作为在归入“节省运行”类别或“标准运行”类别时的标准。
26.还可以规定，机器学习器借助多个预定的路线被训练。
27.为了自动将关于当前行驶的路线的数据归入“节省运行”类别或“标准运行”类别，多个事先定义的或预定的路线是适合的，这些路线作为正确标注的数据被使用者归入“节省运行”类别或“标准运行”类别，以便与关于当前行驶的路线的数据进行比较。在此，预定路线可以存储在中央存储器、例如云服务器中并且作为用于许多车辆的一般信息由制造商提供或者个性化地由使用者提供。
28.还可以规定，所述机器学习器借助由车辆在校准运行中已驶过的至少一个路线被训练，其中，车辆包括使用者接口，所述校准运行通过该使用者接口能激活或能停用。
29.为了使车辆适应其使用者的习惯或其相应的使用地点的条件，在校准运行中可以更新例如比较数据集或逻辑，机器学习器将相应的当前确定出的数据与该比较数据集进行比较，机器学习器通过该逻辑进行归入“节省运行”类别和“标准运行”类别的分类。为此，当使用者驾驶在确定的路线上行驶时，校准运行可以例如通过借助于使用者接口的输入来激活，该使用者在行驶结束时或在校准运行结束时将该路线评价为属于“节省运行”类别或“标准运行”类别。
30.还可以规定，借助多个由车辆驶过的路线训练机器学习器。
31.通过使用关于相应的由车辆驶过的路线的数据，按照本发明的车辆或其控制单元可以自动创建专门用于该车辆的比较数据集或相应的分类逻辑。在此，车辆可以将相应的关于驶过的路线的数据根据预定的标准目录、例如距离阈值和/或行驶时长阈值划分为属于“节省运行”类别或“标准运行”类别。
32.还可以规定，所述控制单元配置为，借助多个最近的路线训练机器学习器并且相应地动态地更新机器学习器。
33.为了尽可能避免机器学习器的错误判断，机器学习器可以定期地、例如以预定的时间间隔被训练，并且可以将多个最近行驶过的路线添加到比较数据集或相应的评估逻辑中。
34.此外可以规定，所述控制单元包括用于输入使用者标识的接口，并且控制单元配置为，仅借助在输入选择的使用者标识的情况下已行驶的路线来训练机器学习器。
35.使用者例如通过使用者接口输入使用者标识或借助于其车辆钥匙中的无线电芯片提供该使用者标识，通过所述使用者标识可以使使用者个性化或者说对不同使用者区分并且相应地激活机器学习器的配属于个性化的使用者的数据集，从而由该个性化的使用者进行的将相应路线划分成“节省运行”类别或“标准运行”类别的专门的划分不被其他使用该车辆的使用者改变。
36.还可以规定，所述多个电消耗器包括以下消耗器清单中的至少一个消耗器：内部空间加热器、电池加热器、内部空间冷却器、电池冷却器。
37.在第二方面，本发明涉及一种用于控制具有牵引用电池的车辆的能量消耗的方法，其中，在标准运行中以标准消耗运行车辆的多个电消耗器，并且作为对节省命令的触发的反应，将所述多个电消耗器中的至少一个电消耗器由控制单元从所述标准运行切换到节省运行，在该节省运行中，所述至少一个电消耗器以节省消耗运转，其中，所述节省消耗小于所述标准消耗，并且其中，所述至少一个电消耗器包括用于调节牵引用电池的温度的至少一个调温元件。
38.所提出的方法尤其用于运行所介绍的车辆。
附图说明
39.本发明的其它优点、技术特征和细节由以下说明得出，在该说明中参照附图详细地描述了本发明的实施例。在此，在权利要求和说明书中提到的特征可以分别单独或以任意的组合对本发明是重要的。在附图中：
40.图1示出所介绍的车辆的可行的设计方案。
41.图2示出所提出的方法的可行的设计方案。
具体实施方式
42.在图1中示出车辆100。车辆100包括牵引用电池101、用于调整牵引用电池状况的形式为调温单元的电消耗器103和控制单元105。
43.控制单元105配置为，在标准运行中以标准消耗运行电消耗器103，并且作为对节省命令的触发的反应，从标准运行切换到节省运行，在该节省运行中，所述至少一个电消耗器以节省消耗运转，其中，节省消耗小于标准消耗。
44.为了触发节省命令，车辆100包括形式为例如按钮开关或触摸屏的使用者接口107。通过操纵使用者接口107，车辆100的使用者可以手动地触发、即激活或者停用节省命令。
45.为了减轻车辆100的使用者的负担，控制单元105可以被切换到自动运行中，在该自动运行中，控制单元105执行机器学习器，该机器学习器例如从导航系统读取关于当前由车辆100行驶的路线的数据并且将这些数据归入“节省运行”类别或“标准运行”类别。
46.一旦机器学习器将相应的数据归入“节省运行”类别，控制单元105就触发节省命令，该节省命令将消耗器103从标准运行切换到节省运行，在该节省运行中，消耗器103例如被停用。相应地，通过节省命令的触发，车辆100的能量消耗与标准运行相比减少。
47.图2示出用于控制具有牵引用电池的车辆的能量消耗的方法200的示意性流程图。在标准运行201中，将多个用于调整车辆部件状况的电消耗器以标准消耗运行。
48.在触发步骤203中触发节省命令。
49.作为对在触发步骤203中节省命令的触发的反应，在切换步骤205中，多个电消耗器中的至少一个电消耗器由控制单元从标准运行切换到节省运行207，在该节省运行中，该至少一个电消耗器以节省消耗运转。
50.附图标记列表
51.100
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车辆
52.101
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牵引用电池
53.103
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消耗器
54.105
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控制单元
55.107
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使用者接口
56.200
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方法
57.201
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标准运行
58.203
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触发步骤
59.205
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切换步骤
60.207
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节省运行