機(jī)動(dòng)車和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有用于給能量存儲(chǔ)器充電的組件的機(jī)動(dòng)車以及用于給機(jī)動(dòng)車的能量存儲(chǔ)器充電的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]連接到機(jī)動(dòng)車的車載電源系統(tǒng)的耗電裝置傳統(tǒng)上通過(guò)機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)經(jīng)由發(fā)電機(jī)和連接到該發(fā)電機(jī)的下游的電池供應(yīng)電流。另外，可設(shè)置光伏模塊以便對(duì)電池充電。
[0003]理想的是指定一種具有用于給能量存儲(chǔ)器充電的組件的機(jī)動(dòng)車，在該機(jī)動(dòng)車中，能量存儲(chǔ)器的可靠充電是可能的。此外，理想的是指定一種用于給機(jī)動(dòng)車的能量存儲(chǔ)器充電的可靠方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，機(jī)動(dòng)車包括用于給能量存儲(chǔ)器充電的組件。所述組件具有用于將輻射能轉(zhuǎn)換成電能的元件。所述組件具有用于提供電能的附加元件。所述組件還包括能量存儲(chǔ)器和控制裝置。所述控制裝置被聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)換元件、所述附加元件和所述能量存儲(chǔ)器以便根據(jù)包括天氣數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)并且根據(jù)所述能量存儲(chǔ)器的充電狀態(tài)的預(yù)定值來(lái)控制由所述轉(zhuǎn)換元件和所述附加元件給所述能量存儲(chǔ)器的充電。
[0005]能量存儲(chǔ)器可通過(guò)用于將輻射能轉(zhuǎn)換成電能的元件和用于提供電能的附加元件充電。在機(jī)動(dòng)車的操作過(guò)程中，能量存儲(chǔ)器作用是例如將電流供應(yīng)到內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)機(jī)，以便起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。能量存儲(chǔ)器也使得可獲得例如用于機(jī)動(dòng)車的其它耗電裝置(例如電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng))的電流。
[0006]控制裝置被構(gòu)造成優(yōu)選地通過(guò)用于將輻射能轉(zhuǎn)換成電能的元件給能量存儲(chǔ)器充電。該控制裝置被構(gòu)造成根據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)確定特別是在預(yù)定時(shí)段內(nèi)通過(guò)用于給能量存儲(chǔ)器充電的轉(zhuǎn)換元件獲得的電能是否足以將能量存儲(chǔ)器充電至少到充電狀態(tài)的預(yù)定值。特別地，控制裝置被構(gòu)造成確定在機(jī)動(dòng)車的停車狀態(tài)期間通過(guò)轉(zhuǎn)換元件獲得的用于給能量存儲(chǔ)器充電的能量是否足以將能量存儲(chǔ)器充電到使能量存儲(chǔ)器提供足夠電流以通過(guò)起動(dòng)機(jī)起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的程度。充電狀態(tài)的預(yù)定值尤其是必須至少使內(nèi)燃機(jī)能夠可靠起動(dòng)的充電狀態(tài)的值。
[0007]控制裝置被構(gòu)造成:如果確定轉(zhuǎn)換元件不能提供足夠的用于充電的能量以達(dá)到能量存儲(chǔ)器的充電狀態(tài)的預(yù)定值，則以由用于提供電能的附加元件給能量存儲(chǔ)器充電的方式控制能量存儲(chǔ)器的充電。
[0008]根據(jù)實(shí)施例，用于提供電能的附加元件是機(jī)械地聯(lián)接到機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電器件。這種發(fā)電器件常常被稱為發(fā)電機(jī)。特別地，在內(nèi)燃機(jī)被起動(dòng)的機(jī)動(dòng)車的使用狀態(tài)期間由發(fā)電機(jī)給能量存儲(chǔ)器充電。
[0009]根據(jù)另外的實(shí)施例，用于提供電能的所述附加元件包括與外部電源的接口。這能夠例如將機(jī)動(dòng)車經(jīng)由電纜連接到外部電源。機(jī)動(dòng)車優(yōu)選地由用于將輻射能轉(zhuǎn)換成電能的元件充電，且僅當(dāng)檢測(cè)到由用于充電的轉(zhuǎn)換元件提供的能量不足以將能量存儲(chǔ)器充電到充電狀態(tài)的預(yù)定值時(shí)，能量存儲(chǔ)器才通過(guò)外部電源充電。
[0010]根據(jù)另外的實(shí)施例，所述附加元件包括適于給所述能量存儲(chǔ)器充電的其它能量供應(yīng)器。
[0011]根據(jù)實(shí)施例，用于轉(zhuǎn)換輻射能的元件包括光伏模塊。根據(jù)另外的實(shí)施例，轉(zhuǎn)換元件包括多個(gè)光伏模塊。光伏模塊被構(gòu)造成將輻射能例如給定的入射太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能。用于將輻射能轉(zhuǎn)換成電能的元件特別地包括光伏電池或多個(gè)光伏電池。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，光伏電池是機(jī)動(dòng)車的一體部件。光伏電池例如被集成在機(jī)動(dòng)車的表面涂層中。特別地，光伏電池被集成在機(jī)動(dòng)車的天窗中并且例如是透明或部分透明的。根據(jù)另外的實(shí)施例，光伏電池或光伏模塊是與機(jī)動(dòng)車分離且被機(jī)械地聯(lián)接到機(jī)動(dòng)車的部件。根據(jù)實(shí)施例，用于轉(zhuǎn)換輻射能的元件包括特別地被構(gòu)造成將熱輻射能轉(zhuǎn)換成電能的熱電換能器。例如，轉(zhuǎn)換元件包括珀耳帖元件或多個(gè)珀耳帖元件。
[0012]根據(jù)另外的實(shí)施例，所述組件包括用于接收預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的至少一個(gè)接口。接口被聯(lián)接到控制裝置。接口例如被構(gòu)造成經(jīng)由GPS系統(tǒng)將位置傳遞到控制裝置。接口被構(gòu)造成例如將關(guān)于預(yù)測(cè)的太陽(yáng)輻射的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂蒲b置。接口被構(gòu)造成例如將關(guān)于預(yù)測(cè)的溫度的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂蒲b置?？商娲鼗蚋郊拥?，根據(jù)另外的實(shí)施例，存在附加接口，該附加接口將另外的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂蒲b置，該數(shù)據(jù)可被用于預(yù)測(cè)在預(yù)定時(shí)段內(nèi)可由轉(zhuǎn)換元件提供的能量。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種用于給機(jī)動(dòng)車的能量存儲(chǔ)器充電的方法，包括確定能量存儲(chǔ)器的充電狀態(tài)的實(shí)際值。確定在預(yù)定時(shí)段內(nèi)由用于將輻射能轉(zhuǎn)換成電能以便給能量存儲(chǔ)器充電的元件提供的能量的估算。該估算根據(jù)所確定的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)被執(zhí)行。轉(zhuǎn)換元件被機(jī)械地聯(lián)接到機(jī)動(dòng)車。這還包括轉(zhuǎn)換元件是機(jī)動(dòng)車的一體部件的情況。確定用估算的能量充電之后能量存儲(chǔ)器的充電狀態(tài)的估算值。如果充電狀態(tài)的估算值高于或等于充電狀態(tài)的預(yù)定值，則通過(guò)轉(zhuǎn)換元件給能量存儲(chǔ)器充電。
[0014]在用于給能量存儲(chǔ)器充電的方法中，能夠優(yōu)選地用轉(zhuǎn)換元件給能量存儲(chǔ)器充電，同時(shí)可靠地保證充電狀態(tài)的預(yù)定值。
[0015]根據(jù)實(shí)施例，如果充電狀態(tài)的估算值低于充電狀態(tài)的預(yù)定值，則能量存儲(chǔ)器通過(guò)用于提供電能的附加元件充電。因此即使能量的估算量不足以將能量存儲(chǔ)器充電到充電狀態(tài)的預(yù)定值，能量存儲(chǔ)器的充電狀態(tài)也能夠成為至少充電狀態(tài)的預(yù)定值。
[0016]特別地，如果充電狀態(tài)的估算值低于充電狀態(tài)的預(yù)定值，則能量存儲(chǔ)器通過(guò)機(jī)械地聯(lián)接到機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)上的發(fā)電器件充電。
[0017]根據(jù)另外的實(shí)施例，如果充電狀態(tài)的估算值高于或等于充電狀態(tài)的預(yù)定值，則僅僅通過(guò)轉(zhuǎn)換元件給能量存儲(chǔ)器充電。
[0018]根據(jù)實(shí)施例，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)包括太陽(yáng)輻射、溫度、標(biāo)準(zhǔn)和確定的用戶概況(profile)的至少一種。根據(jù)實(shí)施例，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)包括對(duì)估算能量有用的其它數(shù)據(jù)，以便允許可靠的預(yù)測(cè)，該能量在預(yù)定時(shí)段內(nèi)由用于將輻射能轉(zhuǎn)換成電能以給能量存儲(chǔ)器充電的元件提供。
[0019]根據(jù)另外的實(shí)施例，預(yù)定時(shí)段根據(jù)所確定的用戶概況被預(yù)定。
[0020]根據(jù)實(shí)施例，所確定的用戶概況包括例如機(jī)動(dòng)車的預(yù)測(cè)靜止時(shí)間和/或機(jī)動(dòng)車的預(yù)測(cè)行駛時(shí)期和/或在機(jī)動(dòng)車的停車狀態(tài)期間的預(yù)測(cè)位置和/或?qū)τ诖_定能量的估算有用的另外信息。
[0021]通過(guò)具有所述組件的機(jī)動(dòng)車和用于充電的方法，機(jī)動(dòng)車能夠僅裝配單一能量存儲(chǔ)器，該能量存儲(chǔ)器可以從用于將輻射能轉(zhuǎn)換成電能的元件和從用于提供電能的附加元件獲取能量，且提供電能用于起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)和用于另外的耗電裝置。通過(guò)設(shè)計(jì)成執(zhí)行該方法的控制裝置，能夠把將輻射能轉(zhuǎn)換成電能的元件的最大可能的能量供應(yīng)到能量存儲(chǔ)器。同時(shí)，保證機(jī)動(dòng)車準(zhǔn)備好在每種情形下使用。例如保證內(nèi)燃機(jī)可在任何情形下通過(guò)起動(dòng)機(jī)起動(dòng)。
[0022]結(jié)合機(jī)動(dòng)車和裝置指定的特征和優(yōu)勢(shì)也用于與方法結(jié)合，反之亦然。
【附圖說(shuō)明】
[0023]在以下結(jié)合附圖描述的示例中可以發(fā)現(xiàn)另外的優(yōu)勢(shì)、特征和發(fā)展。
[0024]該單一附圖示出根據(jù)實(shí)施例的機(jī)動(dòng)車的示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]附圖是機(jī)動(dòng)車100的示意圖。機(jī)動(dòng)車100包括用于給能量存儲(chǔ)器102充電的組件101。組件101包括用于將輻射能轉(zhuǎn)換成電能的元件103。組件101包括用于提供電能的附加元件104。組件101具有控制裝置105。根據(jù)實(shí)施例，控制裝置105包括充電控制器113。組件101包括接口 106、107、108、109和110。根據(jù)實(shí)施例，組件101包括少于五個(gè)接口，特別地四個(gè)接口或以下，例如一個(gè)接口或兩個(gè)接口。根據(jù)另外的實(shí)施例，組件101包括多于五個(gè)接口，例如六個(gè)接口或以上。
[0026]根據(jù)示出的示范性實(shí)施例，機(jī)動(dòng)車100包括具有起動(dòng)機(jī)112的內(nèi)燃機(jī)111。根據(jù)另外的實(shí)施例，機(jī)動(dòng)車100包括燃料電池驅(qū)動(dòng)器，其中，例如氫被用作燃料。根據(jù)另外的實(shí)施例，機(jī)動(dòng)車100包括通過(guò)電能直接驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車輛。
[0027]用于將輻射能轉(zhuǎn)換成電能的元件103特別地包括至少一個(gè)光伏電池。光伏電池被構(gòu)造成將輻射能例如給定的入射太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能。根據(jù)實(shí)施例，光伏電池是有機(jī)光伏電池。根據(jù)另外的實(shí)施例，光伏電池是無(wú)機(jī)光伏電池。
[0028]用于將輻射能轉(zhuǎn)換成電能的元件103是例如包括多個(gè)光伏電池的光伏模塊。根據(jù)實(shí)施例，光伏模塊被體現(xiàn)為與機(jī)動(dòng)車分離的部件且被機(jī)械地例如通過(guò)螺釘或夾具聯(lián)接到機(jī)動(dòng)車。根據(jù)另外的實(shí)施例，光伏電池是機(jī)動(dòng)車的一體部件且被集成到例如機(jī)動(dòng)車的頂篷區(qū)域或機(jī)動(dòng)車的引擎蓋中。光伏電池例如是機(jī)動(dòng)車的表面涂層部件。這特別在有機(jī)光伏電池的情況下是可能的。
[0029]根據(jù)實(shí)施例，用于提供能量的附加元件104包括機(jī)械地聯(lián)接到機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)111的機(jī)械發(fā)電器件。發(fā)電器件104可由內(nèi)燃機(jī)111驅(qū)動(dòng)。在沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車的實(shí)施例中，例如在電動(dòng)車的情況下，附加元件104包括適于給能量存儲(chǔ)器102充電的其它能量供應(yīng)器，尤其是與外部電源的接口。
[0030]內(nèi)燃機(jī)111被構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)100。起動(dòng)機(jī)112被構(gòu)造成起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)111。起動(dòng)機(jī)112特別地包括電動(dòng)馬達(dá)。
[0031]根據(jù)實(shí)施例，能量存儲(chǔ)器102是蓄電池。特別地，機(jī)動(dòng)車僅包括單一蓄電池，該蓄電池電聯(lián)接到起動(dòng)機(jī)112且也作為用于元件103提供的電能的能量存儲(chǔ)器。根據(jù)另外的實(shí)施例，機(jī)動(dòng)車包括多于一個(gè)蓄電池，但是不提供用于儲(chǔ)存來(lái)自轉(zhuǎn)換元件103的能量的另外的蓄電池。如果不提供轉(zhuǎn)換元件103，則來(lái)自元件103的能量被儲(chǔ)存在另外被設(shè)置在機(jī)動(dòng)車中的蓄電池中，例如在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器的蓄電池中。
[0032]起動(dòng)機(jī)112被電聯(lián)接到能量存儲(chǔ)器102。根據(jù)實(shí)施例，機(jī)動(dòng)車100的附加耗電裝置114被電聯(lián)接到能量存儲(chǔ)器102。
[0033]接口 106是例如與用于提供位置數(shù)據(jù)的GPS系統(tǒng)的接口。接口 107是例如與用于確定溫度的元件的接口。接口 108是與用于提供關(guān)于太陽(yáng)輻射的數(shù)據(jù)的元件的接口。接口109是與用于確定用戶概況的元件的接口。接口 110是用于確定一天中的時(shí)間和一年中的時(shí)間的接口。根據(jù)實(shí)施例，接口 106至110是控制裝置105的一部分。
[0034]元件103和元件104每一個(gè)以能夠通過(guò)