[发明专利]机动车中的能量管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车中能量管理的方法，该机动车包括由至少一个电池和补充电源供电的电力牵引系统，该补充电源能够补充电池提供的能量以对电力牵引系统供电并具有相关的对所述电源供应燃料的燃料箱。

背景技术

现在帮助减少CO₂排放并因此控制温室效应已经成为机动车行业的主要问题。这一点成为了电动车获得快速增长的背景。

和常规热内燃机车相比，当前的电池供电电动车范围较小。

因此，机动车行业集中开发“范围扩充”的电动车，这类电动车具有补充电池以及能够补充后者所提供电能的电源，从而扩大了电动车范围。

该补充电源可以为与交流电机耦合的内燃机、被直接供应氢的燃料电池、耦合至被供应化石燃料的重整系统的燃料电池、或者任何其它可产生电能的系统。

然后需要有效控制各种电源的分布以供应车辆所需要的电源同时使其范围最大化。

发明内容

带着这样的目标，作为本发明主题同时又与上面序言中所给出的一般定义一致的方法，必要地特征在于其包括确定补充电源的激活或者非激活，以及在激活时控制补充电源以使其供应电功率值，所述电功率值根据计算的箱充满状态(tank fullness)变化和电池充电状态变化之间的差的符号从第一低功率和第二高功率唯一地选出，该第一和第二功率值如此定义使得限制补充电源的和将燃料转换为电能相关的能量损失。

有利地，如果该差为负数则选择第一低功率值，如果所述差为正数则选择第二高功率值。

根据一个实施例，箱充满状态的变化包括确定在激活补充电源时当前箱充满状态和初始箱充满状态的第一比率，以及电池充电状态的变化包括确定在激活补充电源时当前电池充电状态和初始电池充电状态之间的第二比率。

优先，确定电池充电状态的变化考虑电池最小充电阈值。

有利地，如果所述补充电源供应的电功率值大于电力牵引系统所需要的电功率，则补充电源用于对电池再充电。

根据一个实施例，根据本发明的方法与机动车导航系统耦合并且确定激活补充电源和控制补充电源考虑机动车导航系统所提供的参数。

有利地，导航系统所提供的参数包括至少一个从机动车目的地获取的下面的参数：为机动车限定的路线、和识别沿着所述路线具有限制污染物排放的区域的信息。

根据各个实施例，补充电源包括和交流电机耦合的内燃机，或者被直接供应氢的燃料电池，或者耦合至重整系统的燃料电池。

有利地，电力牵引系统包括能够以电动机形式和发电机形式起作用的电机。

附图说明

在阅读下面的说明时将更清楚本发明的其它特征和优势，下面的说明通过解释性和非限制性实例给出并参考附图，其中：

图1为示出根据本发明的能量管理方法第一实施例的流程图；以及

图2为示出与机动车导航系统耦合的根据本发明的能量管理方法第二实施例的流程图。

具体实施方式

因此，本发明的目标在于提出一种方法，借助该方法可控制电动车补充电源的运行，还具有一种向机动车电力牵引系统供电的电池系统。机动车的电力牵引系统通常包括能够一方面在电动机模式下运行另一方面在发电机模式下运行的电机，然后被机动车的车轮驱动。

根据本发明的一个原理，机动车的补充电源适合于能够在两种不同的功率下运行，该两种功率分别为相对于彼此的第一低功率P1和第二高功率P2。

另外，该两种功率都对应补充电源的效率最优工作点。更特别地，通过使补充电源在该两个最优工作点即分别为P1和P2下工作，可尽量减小将供应补充电源的燃料转换为电能的损失。

根据本发明，补充电源被设计为仅仅在这两个工作点运行。换言之，其可被控制为供应唯一地选自第一低功率P1和第二高功率P2的电功率。

本发明还依赖于一种原理，根据该原理，当使用电池和使用供应补充电源的箱平均且成比例以同时清空可利用的燃料和电池时，将获得机动车的最大范围。

为实践该能量管理定律，有必要具有一个能够确定电池当前充电状态和对补充电源供应燃料的箱的当前充满状态的系统。该两个状态将表示为百分比。

因此：

R：供应补充电源的箱的当前充满状态，和

B：当前电池充电状态。

在启动补充电源时，还可测量即时的初始电池充电和箱充满状态。该两个状态也将表示为百分比，并且：

R0：当启动补充电源时供应补充电源的箱的初始充满状态，和

B0：当启动补充电源时的初始电池充电状态。