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Verbrauchsprognose für Elektrofahrzeuge

IP.com Disclosure Number: IPCOM000205501D
Original Publication Date: 2011-Mar-29
Included in the Prior Art Database: 2011-Mar-29
Document File: 2 page(s) / 136K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Im Hinblick auf emissionsfreie Mobilität erfahren Elektrofahrzeuge immer mehr Aufmerksamkeit. Gegenüber Fahrzeugen mit fossilen Brennstoffen weisen Elektrofahrzeuge jedoch einige Nachteile auf. Während der Treibstoffverbrauch eines Fahrzeugs unter anderem von Faktoren wie Steigung, Wetter, Beladung und Verkehrsituation abhängt, wird die Leistung der Batterie bei Elektrofahrzeugen noch zusätzlich von der Umgebungstemperatur beeinflusst. Als ein weiterer Nachteil gegenüber treibstoffbetriebenen Fahrzeugen ist die kürzere Reichweite zu nennen. Grund hierfür ist unter anderem der geringe Energiespeicherplatz. Zudem existieren nur wenige Auflademöglichkeiten, was die Flexibilität des Fahrers einschränkt. Weiterhin sind die Prognosen für den Energieverbrauch ungenau. Derzeit wird der Energieverbrauch anhand einer Verbrauchshistorie ermittelt. Hierbei fließen jedoch wichtige Faktoren bzgl. des bevorstehenden Steckenabschnitts, die Einfluss auf den Energieverbrauch haben, nicht mit ein. Solche Faktoren sind beispielsweise Steigung, Verkehrsituation und Umgebungstemperatur. Daher ist das bisherige Verfahren ungenau.

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Verbrauchsprognose für Elektrofahrzeuge

Idee: Dr. Uwe Hohenstein, DE-München; Dr. Michael Jaeger, DE-München

Im Hinblick auf emissionsfreie Mobilität erfahren Elektrofahrzeuge immer mehr Aufmerksamkeit. Gegenüber Fahrzeugen mit fossilen Brennstoffen weisen Elektrofahrzeuge jedoch einige Nachteile auf. Während der Treibstoffverbrauch eines Fahrzeugs unter anderem von Faktoren wie Steigung, Wetter, Beladung und Verkehrsituation abhängt, wird die Leistung der Batterie bei Elektrofahrzeugen noch zusätzlich von der Umgebungstemperatur beeinflusst. Als ein weiterer Nachteil gegenüber treibstoffbetriebenen Fahrzeugen ist die kürzere Reichweite zu nennen. Grund hierfür ist unter anderem der geringe Energiespeicherplatz. Zudem existieren nur wenige Auflademöglichkeiten, was die Flexibilität des Fahrers einschränkt. Weiterhin sind die Prognosen für den Energieverbrauch ungenau.

Derzeit wird der Energieverbrauch anhand einer Verbrauchshistorie ermittelt. Hierbei fließen jedoch wichtige Faktoren bzgl. des bevorstehenden Steckenabschnitts, die Einfluss auf den Energieverbrauch haben, nicht mit ein. Solche Faktoren sind beispielsweise Steigung, Verkehrsituation und Umgebungstemperatur. Daher ist das bisherige Verfahren ungenau.

Als neuartige Lösung wird im Folgenden ein Verfahren zur genauen Verbrauchsprognose mithilfe fahrzeugspezifischer Faktoren vorgeschlagen, bei welchem die gesamte Strecke in einzelne Streckenabschnitte auf Basis von Steigung unterteilt wird. Das Verfahren ist in Abbildung°1 schematisch dargestellt. Vor Beginn der Fahrt müssen Angaben über die geplante Strecke, Höhenunterschiede, Klima und Verkehrslage vorliegen. Da eine Fahrt nur selten ohne festgelegtes Fahrziel angetreten wird, stellt eine manuelle Eingabe der geplanten Strecke durch den Fahrer kein Hindernis dar. Die Höhenunterschiede liegen mit den Navigationsdaten vor. Informationen über die Wetterlage können beispielsweise aus dem Internet abgerufen werden. Daten zur Verkehrslage werden über die Verkehrsleitsysteme bereitgestellt.

Die Verbrauchsprognose erfolgt, wie in Abbildung 1 dargestellt, in einzelnen Schritten. Zuerst wird die eingegebene Strecke in einzelne Segmente unterteilt, für die der jeweilige Abschnittsverbrauch ermittelt wird. Die Einteilung erfolgt hierbei nach Geschwindigkeitsabschnitten. Die Geschwindigkeitszonen werden aus den Navigationsdaten gewonnen. In einem zweiten Schritt werden diese einzelnen Segmente mithilfe von fahrzeugspezifischen Parametern, wie Verbrauch bei bestimmter Steigung, Gewicht, Alter berechnet. Im letzten Schritt wird dieses Ergebnis mit der Umgebungstemperatur abgeglichen. Das Gesamtergebnis ist eine genaue Prognose des Verbrauchs für den gewählten Streckenabschnitt.

Die exakte Berechnung der Verbrauchsprognose ist in Abbildung 2 dargestellt. Diese setzt sich zusammen aus dem Verbr...