確定車輛發(fā)電成本的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電氣化車輛，以及更具體但不完全地，涉及一種用于確定與在發(fā)電模式(Power Generat1n mode)下操作電氣化車輛相關(guān)的成本的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]例如混合動力電動車輛(HEV)，插電式混合動力電動車輛(PHEV)，純電動車輛(BEV)，或燃料電池車輛這樣的電氣化車輛不同于傳統(tǒng)機動車輛之處在于它們靠一個或多個電機(即，電動馬達/發(fā)電機)代替內(nèi)燃發(fā)動機來提供動力或除了內(nèi)燃發(fā)動機以外還靠一個或多個電機(即，電動馬達/發(fā)電機)來提供動力。換句話說，電氣化車輛可以擁有不只一個可以單獨使用或一起使用來推進車輛的動力源。
[0003]一些電氣化車輛使駕駛員能夠手動地管理車輛的能量使用。例如，電氣化車輛可以在不借助于來自發(fā)動機的幫助以電機為車輛提供動力的電動車輛(EV)模式下操作，或者可以在發(fā)動機與電機組合使用來為車輛提供動力的混合(HEV)模式下操作。隨著電氣化車輛的使用變得更加普遍，會期望附加的能量管理選項。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個示例性方面，一種方法包括在發(fā)電模式下控制車輛，以便向與車輛分離的設備供電?？刂撇襟E包含估算在發(fā)電模式下操作車輛的成本。
[0005]在上述方法的進一步非限制性實施例中，車輛是混合動力電動車輛(HEV)。
[0006]在上述任一方法的進一步非限制性實施例中，控制步驟僅當車輛處于停車狀態(tài)時執(zhí)行。
[0007]在上述任一方法的進一步非限制性實施例中，控制步驟包括至少控制發(fā)動機和電機來產(chǎn)生在發(fā)電模式期間所提供的電力。
[0008]在上述任一方法的進一步非限制性實施例中，方法包括輸入至少一個與操作車輛相關(guān)的計費率(billing rate)。
[0009]在上述任一方法的進一步非限制性實施例中，使用至少一個計費率來估算成本。
[0010]在上述任一方法的進一步非限制性實施例中，方法包括輸入用于限制發(fā)電模式期間消耗的能量總量的能量使用極限。
[0011]在上述任一方法的進一步非限制性實施例中，方法包括執(zhí)行一系列定期的系統(tǒng)檢查，以監(jiān)控車輛在發(fā)電(GEN)模式期間總的能量使用。
[0012]在上述任一方法的進一步非限制性實施例中，方法包括以關(guān)閉發(fā)電模式來響應下列事件的至少一個:超過燃料消耗極限；超過能量消耗極限；或超過時間使用極限。
[0013]在上述任一方法的進一步非限制性實施例中，方法包括向操作者顯示與在發(fā)電模式下操作車輛相關(guān)的成本。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性方面，一種車輛控制方法包括在發(fā)電模式下操作車輛，在發(fā)電模式期間向車輛的電源插座(power point)提供電力，以及估算與在發(fā)電模式下操作車輛相關(guān)的成本。
[0015]在上述方法的進一步非限制性實施例中，方法包含在操作步驟期間定期測量燃料消耗量、能量消耗量，以及時間使用。
[0016]在上述任一方法的進一步非限制性實施例中，測量步驟包括下列的至少一個:將總消耗量乘以燃料計費率，將總能量消耗量乘以能量計費率，或?qū)⒖傔\行時間乘以時間計費率。
[0017]在上述任一方法的進一步非限制性實施例中，方法包括向車輛操作者顯示成本信息。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個示例性方面，一種系統(tǒng)包括提供包括發(fā)電模式在內(nèi)的多種車輛操作模式的選擇的駕駛員界面，以及與駕駛員界面通信并且配置為估算與在發(fā)電模式下操作車輛相關(guān)的成本的控制單元。
[0019]在上述系統(tǒng)的進一步非限制性實施例中，駕駛員界面包括擁有用于選擇發(fā)電模式的發(fā)電模式按鈕的模式選擇器。
[0020]在上述任一系統(tǒng)的進一步非限制性實施例中，傳感器配置為測量與向發(fā)電模式下對車輛供電相關(guān)的電壓和電流信息。
[0021]在上述任一系統(tǒng)的進一步非限制性實施例中，轉(zhuǎn)換器配置為將來自電機的直流電源(DC power)轉(zhuǎn)換為向位于車輛上的電源插座提供的交流電源(AC power)。
[0022]在上述任一系統(tǒng)的進一步非限制性實施例中，電源插座包括至少一個電源插口(power outlet)。
[0023]在上述任一系統(tǒng)的進一步非限制性實施例中，為了在發(fā)電模式下操作車輛，控制單元能夠被操作以傳遞控制信號至發(fā)動機、蓄電池以及電機的每一個。
[0024]可以單獨或以任意組合得到前述段落、權(quán)利要求書或【具體實施方式】及附圖的實施例、示例和替代物，包括任何它們的各個方面或各自的特征。結(jié)合一個實施例描述的特征可以適用于所有實施例，除非這些特征是不兼容的。
[0025]通過下面的【具體實施方式】，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點將變得顯而易見。伴隨【具體實施方式】的附圖可以簡單描述如下。
【附圖說明】
[0026]圖1不意性地描述了電氣化車輛的動力傳動系統(tǒng)；
[0027]圖2描述了可以用于在發(fā)電模式下操作電氣化車輛的車輛能量管理系統(tǒng)；
[0028]圖3描述了車輛能量管理系統(tǒng)的駕駛員界面；
[0029]圖4描述了車輛能量管理系統(tǒng)的電源插座；
[0030]圖5描述了用于確定與在發(fā)電模式下操作電氣化車輛相關(guān)的成本的車輛控制策略。
【具體實施方式】
[0031]本發(fā)明涉及能量管理系統(tǒng)以及用于控制電氣化車輛的能量使用的方法。車輛可以在向非車輛設備提供電力的發(fā)電模式下操作。與在發(fā)電模式下操作車輛相關(guān)的成本同樣可以被估算并報告給車輛駕駛員、操作者或車主。估算的成本可以基于總?cè)剂舷牧?，電能消耗量，以及時間使用。這些以及其他特征將在這里進行詳細的討論。
[0032]圖1示意性地描述了能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的能量管理系統(tǒng)及方法的電氣化車輛12的動力傳動系統(tǒng)10。應當理解的是，此處描述的概念并不限于HEV，并且可以延伸到包括但是不限于PHEV、BEV以及燃料電池車輛的其他電氣化車輛。
[0033]在一個實施例中，動力傳動系統(tǒng)10是使用第一驅(qū)動系統(tǒng)和第二驅(qū)動系統(tǒng)的功率分流系統(tǒng)，該第一驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機14和發(fā)電機16( S卩，第一電機)的組合，并且該第二驅(qū)動系統(tǒng)至少包括馬達36(即，第二電機)、發(fā)電機16和蓄電池50。例如，馬達36、發(fā)電機16和蓄電池50可以構(gòu)成動力傳動系統(tǒng)10的電驅(qū)動系統(tǒng)25。第一和第二驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生扭矩以驅(qū)動電氣化車輛12的一組或多組車輛驅(qū)動輪30。
[0034]發(fā)動機14——例如內(nèi)燃發(fā)動機——和發(fā)電機16可以通過動力傳輸單元18連接。在一個非限制性實施例中，動力傳輸單元18是行星齒輪組。當然，包括其他齒輪組和變速器的其他類型的動力傳輸單元也可以用于將發(fā)動機14連接到發(fā)電機16。動力傳輸單元18可以包括環(huán)形齒輪20、太陽齒輪22和齒輪架總成24。當充當發(fā)電機的時候，發(fā)電機16由動力傳輸單元18驅(qū)動，以將動能轉(zhuǎn)換成電能。作為選擇地，發(fā)電機16可以起馬達的作用以將電能轉(zhuǎn)換成動能，因此向連接到動力傳輸單元18的齒輪架總成24的軸26輸出扭矩。因為發(fā)電機16可操作地連接到發(fā)動機14，發(fā)動機14的速度可以由發(fā)電機16控制。
[0035]動力傳輸單元18的環(huán)形齒輪20可以連接到軸28，該軸28通過第二動力傳輸單元32連接到車輛驅(qū)動輪30。第二動力傳輸單元32可以包括具有多個齒輪34A、34B、34C、34D、34E和34F的齒輪組。其他動力傳輸單元也可以是適合的。齒輪34A-34F將扭矩從發(fā)動機14傳輸?shù)讲钏倨?8以向車輛驅(qū)動輪30提供牽引力。差速器38可以包括多個能夠?qū)⑴ぞ貍鬏數(shù)杰囕v驅(qū)動輪30的齒輪。第二動力傳輸單元32通過差速器38機械地耦接到輪軸40以將扭矩分配到車輛驅(qū)動輪30。
[0036]馬達36還可以用于通過向軸46輸出扭矩來驅(qū)動車輛驅(qū)動輪30，該軸46也連接到第二動力傳輸單元32。在一個實施例中，馬達36和發(fā)電機16是再生制動系統(tǒng)的一部分，在該再生制動系統(tǒng)中，馬達36和發(fā)電機16 二者均可以用作馬達以輸出扭矩。例如，馬達36和發(fā)電機16的每一個可以向高壓母線48和蓄電池50輸出電力。