Titel

Betriebsassistenzverfahren und Betriebssystem für ein elektrisch betreibbares

Fahrzeug

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsassistenzverfahren sowie ein Betriebssystem für mindestens ein zumindest teilweise elektrisch betreibbares Fahrzeug.

Im Bereich der vollständig oder teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeuge im Straßenverkehr wäre für eine Optimierung von Ladevorgängen zum Beispiel im Hinblick auf die Angebote und/oder die Auslastung des Ladenetzes, die Kenntnis aktueller Ladezustände unterwegs befindlicher Elektrofahrzeuge hilfreich. Zur Erfassung des Ladezustands ist bisher ein Zugriff auf Betriebs- und/oder Statusinformationen des jeweiligen Fahrzeugs mittels einer direkten Anbindung an eine Fahrzeugschnittstelle erforderlich. Eine derartige Anbindung ist jedoch nicht in jedem Fall möglich oder gewünscht, so dass die erforderlichen

Informationen nicht mit der notwendigen Zuverlässigkeit in einfacher Weise bereitgestellt werden können.

Die Druckschriften US 2015/0329003 A1 und US 2016/0335377 A1 beschreiben Systeme und Verfahren zum Steuern eines Zustands eines Akkumulators bei einem Fahrzeug und stellen Techniken bereit, um das Verwalten der

Akkumulatorkapazität und Akkumulatorlebensdauer unter unterschiedlichen Umgebungs-, Betriebs- und Lagerbedingungen zu unterstützen, wobei auf Kommunikationsschnittstellen des jeweiligen Fahrzeugs zugegriffen wird.

Offenbarung der Erfindung Das erfindungsgemäße Betriebsassistenzverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass ohne Zugriff auf eine Fahrzeugschnittstelle die für eine Planung eines Fahrzeugbetriebs hinsichtlich etwaiger Lade- und/oder Entladevorgänge erforderlichen Daten erfasst und ausgewertet werden können. Dies wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch erreicht, dass ein Betriebsassistenzverfahren für mindestens ein zumindest teilweise elektrisch betreibbares Fahrzeug geschaffen wird, welches die Schritte aufweist:

(i) Erfassen eines initialen Ladungszustands eines Speichers für elektrische Energie des Fahrzeugs,

(ii) Erfassen von Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder deren zeitliche Entwicklung charakterisierender Werte während des Betriebs des Fahrzeugs,

(iii) Zuführen der erfassten Werte zu einem den Energieverbrauch des Fahrzeugs beschreibenden Energieverbrauchsmodell,

(iv) Bestimmen eines prognostizierten Ladungszustands des Speichers und/oder dafür charakteristischer Werte unter Verwendung des Energieverbrauchsmodells auf der Grundlage des initialen Ladungszustands und der erfassten Werte zu Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder deren zeitlicher Entwicklung, und dadurch

(v) Bestimmen und insbesondere (vi) Ausgeben eine Planung des Betriebs des Fahrzeugs charakterisierender Daten. Erfindungsgemäß werden die Schritte (i) bis (vi) fahrzeugextern und/oder ohne direkten und/oder indirekten Zugriff auf eine Schnittstelle des Fahrzeugs ausgeführt. Durch die erfindungsgemäß ergriffenen Maßnahmen ist es möglich, die für eine Planung erforderlichen Daten auch ohne Zugriff auf ein Kommunikationssystem des Fahrzeugs zu erhalten.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einem fahrzeugexternen Ausführen von Verarbeitungsschritten ein Ausführen ohne Anbindung an eine direkte oder indirekte Kommunikation mit einem Kommunikationssystem des Fahrzeugs zu verstehen. Damit sind auch Situationen eingeschlossen, bei welchen

Verfahrensschritte in einem mobilen Endgerät ablaufen, welches sich zwar physikalisch am oder im Fahrzeug befindet, zum Beispiel nach Art eines

Mobiltelefons eines Fahrgasts, aber in Bezug auf die Verfahrensschritte nicht in einer direkten oder indirekten Kommunikation mit dem Fahrzeug steht. D.h. es erfolgt kein direkter oder indirekter Datenaustausch mit dem Fahrzeug in Bezug auf die Verarbeitungsschritte.

Unter einem initialen Ladungszustand des Speichers für elektrische Energie des Fahrzeugs wird im Sinne der Erfindung derjenige Ladungszustand des Speichers verstanden, der bei Beginn einer Fahrt im Speicher vorliegt. Der Beginn der Fahrt kann der Zeitpunkt der erstmaligen Inbetriebnahme des Fahrzeugs sein, ein Zeitpunkt der erstmaligen Inbetriebnahme des Fahrzeugs nach einem Lade- und/oder Entladevorgang, ein Zeitpunkt der Fortsetzung einer Fahrt, nachdem das Fahrzeug - mit oder ohne Abschalten der Stromversorgung zum Antrieb - gestoppt wurde, oder auch ein bestimmter und/oder ausgewählter Zeitpunkt während einer Fahrt des Fahrzeugs.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Betriebsassistenzverfahrens wird der Betrieb des Fahrzeugs auf der Grundlage der eine Planung des Betriebs des Fahrzeugs charakterisierenden Daten gesteuert oder geregelt.

Grundsätzlich können dabei sämtliche mit dem Betrieb des Fahrzeugs im

Zusammenhang stehende Prozesse berücksichtigt werden.

Von besonderem Vorteil sind jedoch Aspekte und Betriebsvorgänge, die eine Planung im Hinblick auf eine Fahrstrecke, eine Fahrroute, eine Fahrzeit, einen Fahrtzeitpunkt, ein Fahrtdatum, einen Ladezeitpunkt, einen Entladezeitpunkt, eine Ladezeitspanne, einen Lademodus, eine Ladequelle, eine Ladestrategie und/oder einen Versorgungstarif berücksichtigen können.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer einzelnen Vorrichtung oder in einem einzelnen Gerät zur Ausführung gebracht werden. Es ist jedoch auch eine verteilte Ausführung des gesamten Verfahrens mit unterschiedlich zugeordneten Funktionalitäten auf einer Mehrzahl von

Vorrichtungen, Einrichtungen und/oder Geräten möglich.

Dementsprechend können gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens ein oder mehrere fahrzeugextern auszuführende Schritte

- auf einem oder mehreren mobilen Endgeräten,

- auf einem Smartphone,

- auf einem Tablet,

- auf einem Server und/oder

- in einer Cloud ausgeführt werden.

Insbesondere bietet es sich an, daten- und/oder rechenintensive Vorgänge auf leistungsstärkeren Komponenten, wie zum Beispiel einem Server oder einer Cloud auszulagern. Dies kann zum Beispiel den Zugriff auf Datenbanken und/oder komplexere Analysen betreffen. Dagegen können Vorgänge, die einen vergleichsweise geringen Aufwand an Daten und/oder Prozessleistung erfordern, auf mobilen Endgeräten, Smartphones, Tabletts oder dergleichen, also auf Einheiten mit geringerer Performance, ausgeführt werden. Dies könnte zum Beispiel die lokale Erfassung von Messdaten betreffen.

Grundsätzlich können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sämtliche

Planungsvorgänge, die für den Zustand und/oder den Betrieb eines oder mehrerer Fahrzeuge relevant sind, berücksichtigt werden.

Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn gemäß einer weiteren

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens die eine Planung des Betriebs des Fahrzeugs charakterisierenden Daten repräsentativ sind für - einen aktuell prognostizierten Ladungszustand des Speichers elektrischer Energie des Fahrzeugs,

- eine noch zur Verfügung stehende Reichweite des Fahrzeugs,

- eine noch zur Verfügung stehende Betriebszeit des Fahrzeugs und/oder

- eine geplante Strecke, Streckenführung, Reichweite und/oder Betriebszeit des Fahrzeugs, insbesondere in Bezug auf ein bestimmtes oder geplantes Ziel und/oder bis zu einem nächsten Lade- und/oder Entladevorgang für den Speicher.

Grundsätzlich kann der initiale Ladungszustand durch sämtliche Maßnahmen erfasst werden, die ohne direkte oder indirekte Kommunikation mit der

Fahrzeugschnittstelle möglich sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Betriebsassistenzverfahrens wird beim oder zum Erfassen des initialen

Ladungszustands nach einem Ladevorgang, bei Beginn eines Betriebs und/oder bei Beginn einer Fahrt der initiale Ladungszustand als auf 100 % gesetzt erfasst oder bestimmt.

Alternativ oder zusätzlich kann nach einem Ladevorgang bei Beginn eines Betriebs, bei Beginn einer Fahrt, zu einem bestimmten Abschnitt und/oder Zeitpunkt des Betriebs und/oder einer Fahrt der initiale Ladezustand durch eine Eingabe erfasst werden, insbesondere durch eine Benutzereingabe und/oder in manueller Form.

Für eine Prognose des Ladungszustands ist - ausgehend vom initialen

Ladungszustand - unter anderem diejenige Leistung zu berücksichtigen, die vom Speicher des Fahrzeugs für den Fahrzeugbetrieb abgegeben wird. Dabei ist der Antrieb des Fahrzeugs zu dessen Bewegung maßgeblich. Die Bewegung wird durch das Erfassen der Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung und/oder deren zeitlicher Entwicklung bestimmt und berücksichtigt. Dabei sind für die Datenerfassung verschiedene Vorgehensweisen denkbar, die einzeln oder in Kombination miteinander zur Anwendung gebracht werden können.

So ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsassistenzverfahrens vorgesehen, dass beim oder zum Erfassen der Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder deren zeitlicher Entwicklung charakterisierenden Werten auf Daten zurückgegriffen wird, welche von einer GPS-Einrichtung eines mobilen Endgeräts, insbesondere eines Smartphones oder Tablets, in Form von GPS-Daten bereitgestellt werden.

Alternativ oder zusätzlich kann auf Daten abgestellt werden, welche von einer externen Beobachtungseinrichtung, insbesondere von einer

Satellitenbeobachtung, und/oder welche aus Zelldaten eines oder mehrerer Telefonnetze bereitgestellt werden.

Maßgeblich für die Ableitung eines prognostizierten Ladungszustands aufgrund eines initialen Ladungszustands und des Betriebs des Fahrzeugs ist das jeweilig zu Grunde gelegte Energieverbrauchsmodell. Im Allgemeinen wird dabei zunächst ein initiales Energieverbrauchsmodell vorgesehen, welches zum Beispiel den Fahrzeugtyp in seiner Gesamtheit berücksichtigt.

Es ist jedoch von besonderem Vorteil, wenn ein bereits vorhandenes

Energieverbrauchsmodell an die speziellen Umstände, zum Beispiel an das konkrete Fahrzeug und den konkreten Benutzer mit seinem Benutzungsprofil, angepasst wird.

Dementsprechend wird bei einer bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens vor der eigentlichen Inbetriebnahme und/oder während des Betriebs ein Vorgang des Lernens ausgeführt.

Bei diesem Lernvorgang kann zum Beispiel

- ein tatsächlicher aktueller Ladungszustand des Speichers erfasst werden, insbesondere beim Beginn des Ladens und/oder über eine zu Grunde liegende Ladestation, zum Beispiel über die beim Laden zugeführte Ladungsmenge bis zum vollständigen Aufladen des Speichers oder bis zum Aufladen zu einem vordefinierten Pegel,

- der erfasste tatsächliche aktuelle Ladungszustand mit einem - insbesondere zuletzt - prognostizierten Ladungszustand des Speichers verglichen werden und

- auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichens ein zu Grunde

liegendes Energieverbrauchsmodell zum Bestimmen eines prognostizierten Ladungszustands angepasst werden.

Bei dem Energieverbrauchsmodell können sämtliche Daten und Parameter einfließen, die in irgendeiner direkten oder indirekten Weise den Verbrauch elektrischer Energie aus dem Speicher beim Betrieb des Fahrzeugs

beeinflussen.

So ist es von besonderem Vorteil, wenn gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei dem Betriebsassistenzverfahren beim

Energieverbrauchsmodell ein oder mehrere Daten aus der Gruppe von Daten berücksichtigt werden, welche

- Daten zu einem tatsächlichen oder prognostizierten Verkehrsaufkommen entlang einer geplanten oder tatsächlichen Wegstrecke,

- Daten zu einer tatsächlichen oder prognostizierten Wetterlage entlang einer geplanten oder tatsächlichen Wegstrecke,

- Daten zu tatsächlichen oder prognostizierten physikalischen Eigenschaften entlang einer geplanten oder tatsächlichen Wegstrecke, insbesondere eine Fahrbahnbeschaffenheit, ein Rollreibungswiderstand und eine

Fahrbahnneigung,

- Daten in Bezug auf einen Typ des zu Grunde liegenden Fahrzeugs und seiner Fahr- und Betriebseigenschaften und/oder in Bezug auf ähnliche

Fahrzeugtypen, einer Flotte oder einer Fahrzeuggesamtheit desselben Fahrzeugtyps oder ähnlicher Fahrzeugtyp, - Daten in Bezug auf das Fahrverhalten eines Fahrers des zu Grunde liegenden Fahrzeugs in dem Fahrzeug, in anderen Fahrzeugen, im Zusammenhang mit einer vorliegenden tatsächlichen oder geplanten Wegstrecke und/oder in Bezug auf andere Wegstrecken,

- Daten in Bezug auf ein Datum und einen Zeitpunkt für eine Fahrt oder den Betrieb des zu Grunde liegenden Fahrzeugs,

- Daten in Bezug auf Lage, Verteilung, Erreichbarkeit, Auslastung, Angebotstyp, Tarif, Ladestrategie und/oder Preisangebote von Ladestationen, aufweist.

Die vorliegende Erfindung schafft darüber hinaus auch ein Betriebssystem für mindestens ein zumindest teilweise elektrisch betreibbares Fahrzeug und ist eingerichtet, das erfindungsgemäße Betriebsassistenzverfahren auszuführen und/oder mit einem derartigen Betriebsassistenzverfahren verwendet zu werden.

Insbesondere weist das erfindungsgemäße Betriebssystem eine Konfiguration auf, welche ausgebildet ist mit

- einer Einheit zum Erfassen eines initialen Ladungszustands eines Speichers für elektrische Energie des Fahrzeugs,

- einer Einheit zum Erfassen von Position, Geschwindigkeit und/oder

Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder deren zeitlicher Entwicklung charakterisierender Werte während des Betriebs des Fahrzeugs,

- einer Einheit zum Zuführen der erfassten Werte zu einem den

Energieverbrauch des Fahrzeugs beschreibenden Energieverbrauchsmodell,

- einer Einheit zum Bestimmen eines prognostizierten Ladungszustands des Speichers und/oder dafür charakteristische Werte unter Verwendung des Energieverbrauchsmodells auf der Grundlage des initialen Ladungszustands und der erfassten Werte zu Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder deren zeitlicher Entwicklung, und - einer Einheit zum Bestimmen und insbesondere Ausgeben eine Planung des Betriebs des Fahrzeugs charakterisierender Daten.

Dabei sind die Einheiten erfindungsgemäß fahrzeugextern und/oder ohne direkten und/oder indirekten Zugriff auf eine Schnittstelle des Fahrzeugs ausgebildet.

Kurzbeschreibung der Figuren

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.

Figur 1 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsassistenzverfahrens zeigt.

Figur 2 ist eine schematische Darstellung, welche einen Lernmodus einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsassistenzverfahrens illustriert.

Figur 3 ist eine schematische Darstellung, welche einen

Anwendungsmodus einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsassistenzverfahrens illustriert.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3

Ausführungsbeispiele der Erfindung und der technische Hintergrund im Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten wiedergegeben.

Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen. Für die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsassistenzverfahrens S gemäß Figur 1 nach Art eines Flussdiagramms werden Kernaspekte der vorliegenden Erfindung verdeutlicht.

In einem Schritt S1 wird ein initialer Ladungszustand in Bezug auf den Speicher 10 elektrischer Energie des zu Grunde liegenden Fahrzeugs 1 erfasst.

Dieser Vorgang erfolgt erfindungsgemäß ohne direkten oder indirekten Zugriff auf eine Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs 1. Das bedeutet, dass über eine etwaig vorhandene Kommunikationsschnittstelle diesbezüglich

insbesondere keine Messdaten aus dem Fahrzeug 1 selbst abgegriffen werden und dass also insbesondere keine Sensordaten aus dem Fahrzeug 1 ausgelesen werden.

Im Schritt S2 werden - ebenfalls fahrzeugextern und also ohne direkten oder indirekten Zugriff auf eine Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs 1 - im Hinblick auf eine aktuelle Position, eine aktuelle Geschwindigkeit und/oder eine aktuelle Beschleunigung in Bezug auf den Betrieb des Fahrzeugs Daten erfasst, wobei auch deren zeitliche Änderung berücksichtigt werden kann. Mit der Erfassung dieser Daten wird also ein Teil des Betriebs des Fahrzeugs 1 durch Parameter beschreibbar.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein vom Fahrer oder von einem Mitreisenden mitgeführtes Mobiltelefon mit GPS-Funktion genutzt werden, um aktuelle Werte für die Position, die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung des zu Grunde liegenden Fahrzeugs 1 zu erfassen und zum Beispiel an eine Cloud oder an einen Server zu übertragen.

Die erfassten Daten werden dann in einem weiteren Schritt S3 einem zu Grunde liegenden Energieverbrauchsmodell 6 zugeführt.

Das Energieverbrauchsmodell 6 ist oder wird auf das zu Grunde liegende Fahrzeug 1 zugeschnitten und dazu eingerichtet, aus den zugeführten Daten und auf der Grundlage des initialen Ladungszustands in einem nachfolgenden Schritt S4 einen Ladungszustand zu prognostizieren, sei dies eine Prognose für den aktuellen Zeitpunkt, also ein aktueller Ladungszustand, oder für einen Zeitpunkt in der Zukunft, also ein in die Zukunft gerichteter Ladungszustand. Auf der Grundlage der erfassten Daten und insbesondere des prognostizierten Ladungszustands werden dann in einem nachfolgenden Schritt S5

Planungsdaten erzeugt. Dies sind insbesondere Daten, die für die Planung des weiteren Betriebs des Fahrzeugs 1 repräsentativ sind. In diesem Sinne kann eine bestimmte Planung zum Beispiel eine Ladestrategie enthalten, also Angaben darüber, ob, wann, wie und in welchem Umfang der Speicher 10 des zu Grunde liegenden Fahrzeugs 1 , gegebenenfalls unter Berücksichtigung weiterer

Randbedingungen, zum Beispiel Tarifoptionen und dergleichen, aufzuladen ist.

Bei der Planung gemäß dem Schritt S5 können mehr oder weniger umfangreiche Erwägungen hinsichtlich der Verkehrssituationen, der Wetterlage und/oder der Verteilung und der Angebote zur Verfügung stehende Ladestationen 7 einfließen.

Auch personalisierte Aspekte, wie zum Beispiel ein übliches Fahrerverhalten des Fahrers und/oder die spezielle Fahrzeugsituation, zum Beispiel im Hinblick auf Zuladung oder Mitreisende, können berücksichtigt werden.

In einem nachfolgenden Schritt S6 werden die Planungsdaten bereitgestellt und/oder ausgegeben.

In einem einfachen Fall kann dies darin bestehen, dass ein Hinweis am

Mobiltelefon angezeigt wird, wann ein nächster Ladevorgang sinnvoll ist und wie die entsprechende Ladestation zu erreichen wäre, zum Beispiel über eine spezielle Route und/oder zu einem bestimmten Zeitpunkt mit besonderen Tarifoptionen.

Auch kann zusätzlich oder alternativ eine einfache Reichweitenangabe mitgeteilt werden.

In einem nachfolgenden Schritt S7 wird abgefragt oder allgemein ermittelt, ob ein Prognosefortgang fortgesetzt werden soll. Ist dies der Fall (JA-Zweig im Schritt S7), so wird zum Schritt S2 des Erfassens der aktuellen Daten zu Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs 1 zurückgekehrt. Ansonsten (NEIN-Zweig im Schritt S7) wird das Verfahren S verlassen. Ein Beenden des Verfahrens S kann zum Beispiel über eine Benutzereingabe angeordnet werden.

Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass beim Abstellen des Fahrzeugs 1 zumindest diejenigen Anteile des Verfahrens S unterbrochen werden, die die laufende oder kontinuierliche Prognose des Ladungszustands des Speichers 10 umfasst.

Figur 2 ist eine schematische Darstellung, welche einen Lernmodus oder Trainingsmodus T einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Betriebsassistenzverfahrens S illustriert.

Der Trainingsmodus T oder Lernmodus kann im Rahmen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsassistenzverfahrens S als dem eigentlichen Betrieb und der Nutzung des Betriebsassistenzverfahrens S vorgeschalteter Prozess konzipiert sein oder werden. Auf diese Art und Weise kann ein initiales Energieverbrauchsmodell 6 für das zu Grunde liegende Fahrzeug 1 von der Grundeinstellung aus angelernt und angepasst werden.

Alternativ oder zusätzlich kann ein bereits bestehendes

Energieverbrauchsmodell 6 für das zu Grunde liegende Fahrzeug 1 während des Betriebs, also während der Nutzung des Modells 6 und also im Inneren des Ablaufs des Betriebsassistenzverfahrens S und einer Anwendung, einmalig, mehrfach, regelmäßig und/oder ständig adaptiert werden, um für die Zukunft eine verbesserte Prognose zu erreichen und damit eine gesteigerte Planungsqualität zu erzielen.

In der Darstellung der Figur 2 wird das Fahrzeug 1 entlang einer Fahrstrecke 9 bewegt. Dabei wird anfänglich, wie mit T1 bezeichnet ist, gemäß dem

Verfahrensschritt S1 der initiale Ladungszustand des Speichers 10 des

Fahrzeugs 1 mit einem Beginn der Fahrt entlang der Fahrtstrecke 9 erfasst.

Startet das Fahrzeug 1 mit vollständig geladenem Speicher 10 von der

Ladestation 7 aus, so kann als Ladungszustand des Speichers 10 zum Beispiel der Wert 100 % angenommen werden. Alternativ können vom Benutzer andere Angaben zum initialen Ladungszustand des Speichers 10 am Beginn T1 der Fahrtstrecke 9 vor- und eingegeben werden, zum Beispiel dann, wenn am Beginn T1 der Fahrt das Fahrzeug 1 mit keiner Ladestation verbunden war und der Speicher 10 einen geringeren als den maximalen Ladezustand aufweist.

Im Verlauf der Fahrtstrecke 9 werden gemäß dem Verfahrensschritt S2 aus Figur 1 mehrfach, regelmäßig und/oder ständig, insbesondere kontinuierlich, Daten in Bezug auf Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs 1 und gegebenenfalls in Bezug auf deren zeitliche Änderung erfasst.

In der Figur 2 ist dies durch die Zwischenpositionen T2 bis T5 gekennzeichnet, wobei die Position T5 identisch ist mit der Position T1 , weil das Fahrzeug 1 bei der in Figur 2 dargestellten Situation an seinen Ausgangspunkt zurückkehrt. Dies ist jedoch nur beispielhaft für die Konfiguration der in Figur 2 dargestellten Fahrstrecke 9 der Fall.

Die Datenerfassung in Bezug auf Position, Geschwindigkeit und/oder

Beschleunigung des Fahrzeugs 1 erfolgt in der in Figur 2 dargestellten Situation mittels eines mobilen Endgeräts 2, zum Beispiel mittels eines Smartphones 3 mit GPS-Funktion.

Im Zusammenhang mit dem in Figur 2 dargestellten Schritt T6 erfolgt die

Übergabe von Daten an einen Server 4 und/oder an eine Cloud 5 und dann mit dem Schritt T7, nämlich entsprechend dem Verfahrensschritt S3 aus Figur 1 , an das dort etablierte Energieverbrauchsmodell 6.

Das Energieverbrauchsmodell 6 berücksichtigt gemäß dem Modul T9 die Fahrzeugdynamik, also (i) einerseits die tatsächliche Bewegung aufgrund der Daten zu Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung und/oder deren zeitliche Änderung, gegebenenfalls unter Berücksichtigung weiterer Streckendaten aufgrund eines Abgleichs mit Kartendaten im Modul T8, und (ii) andererseits grundlegende Verbrauchseigenschaften des Fahrzeugs 1 im Modul T 10, gegebenenfalls auch in Abhängigkeit von einer Zahl Mitreisender und von einer möglichen Zuladung. Dabei wird im Zusammenhang mit einem Modul T 1 1 auch ein Modell der Batterie im Sinne des Speichers 10 berücksichtigt.

Zusätzlich können gemäß dem Modul T12 variable Daten Einzug finden, zum Beispiel Umweltdaten, Daten über tatsächliche oder prognostizierte

Witterungsverhältnisse und/oder Daten in Bezug auf ein tatsächliches oder prognostiziertes Verkehrsaufkommen.

Ferner ist gemäß dem Modul T14 auch ein Abgleich mit einer Fahrzeugflotte 20 oder einer allgemeinen Fahrzeuggesamtheit möglich und insbesondere mit Fahrzeugen des gleichen oder eines ähnlichen Typs wie das in Rede stehende Fahrzeug 1 und dabei auf der gleichen oder auf anderen Strecken.

Sämtliche erfasste Daten werden im Modul T15 zu einem Abgleich des Modells 6 angeführt, und zwar unter Berücksichtigung des im Schritt T13 übertragenen Werts für einen tatsächlichen Ladungszustand des Speichers 10. Dieser tatsächliche Ladungszustand des Speichers 10 kann ermittelt werden zum Beispiel im Sinne einer bei einem Ladungsvorgang an der Ladestation 7 erfassten übertragenen Ladungsdifferenz dSOC zum teilweisen oder

vollständigen Wiederauffüllen des Speichers 10.

Figur 3 ist eine schematische Darstellung, welche einen Anwendungsmodus U einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsassistenzverfahrens S illustriert, weicher auch als Produktivmodus bezeichnet wird.

Die Darstellung der Figur 3 für den Anwendungsmodus U entspricht im

Wesentlichen der Darstellung für den Lernmodus oder Trainingsmodus T aus Figur 2, wobei die Abschnitte oder Module U1 bis U 11 des in Figur 3

dargestellten Anwendungsmodus' U den entsprechenden Abschnitten oder Modulen T1 bis T1 1 des in Figur 2 dargestellten T rainingsmousse T entsprechen.

Es kann wiederum ein Abgleich mit einer Fahrzeugflotte 20, insbesondere mit gleichen oder ähnlichen Fahrzeugen, auf derselben oder auf anderen Strecken 9 erfolgen, zu Beispiel auch, um eine Plausibilität herzustellen.

Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert: Das Laden eines Elektrofahrzeugs (EV oder PHEV) bedeutet für die

Netzanbindungsseite eine im Vergleich zu anderen Verbrauchern große und sehr flexible Last.

Um die Einbindung des Elektrofahrzeugs an der Netzanschlussseite optimiert zu betreiben, muss der Ladevorgang nach Vorgaben der lokalen Last

(Lastmanagement) und der Energiebereitstellung (Energiemanagement auf Basis spezieller Stromtarife oder Verfügbarkeit eigenerzeugter und ggf.

zwischengespeicherter Energie durch PV, etc.) gesteuert werden. Eine wichtige Größe, um dabei den Mobilitätsbedarf des Nutzers sicherzustellen, sind der aktuelle Ladezustand (SOC) oder der aktuelle Energieinhalt der Batterie des Elektroautos. Energieversorger und auch Privatpersonen wissen dann, wieviel Energie die Batterie zum vollen Laden benötigt wird. Dann kann entschieden werden, zu welchem Zeitpunkt geladen wird. Ebenso kann der Energiebedarf vom Energieversorger bereitgestellt werden. Wird das Elektroauto an die

Ladesäule angeschlossen, kann das System z.B. abhängig von der

Wettervorhersage (Sonnenschein) den Ladevorgang erst zu einem späteren Zeitpunkt starten. Die Daten über den SOC werden über die heutigen

Kommunikationsschnittstellen zwischen Fahrzeug und

Ladeinfrastrukturinstallation (EVSE) nicht zur Verfügung gestellt.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Ladezustand einer

Fahrzeugbatterie 10 abzuschätzen, ohne dass ein Zugriff auf die Schnittstelle zum Fahrzeug 1 besteht und somit ohne ein Nutzen von im Fahrzeug 1 vorliegenden Daten.

Auch kann der mögliche Zeitpunkt für den Beginn eines Ladevorganges abgeschätzt werden. Somit lassen sich mit einem höheren Maß an

Zuverlässigkeit Ladepläne erstellen, mit denen zum einen die Mobilität des Fahrzeugnutzers als auch die Optimierung der Dienstleistungen auf Netz- und Energieseite sichergestellt werden.

Die erzeugte Information kann sowohl für die Steuerung des unidirektionalen Energieflusses beim Laden des Fahrzeugs 1 als auch für den bidirektionalen Betrieb und Energiefluss des Be- und Entladens eingesetzt werden. Ein Kernaspekt der vorliegenden Erfindung liegt in der Kombination von einer Mehrzahl von - insbesondere von vielen verbrauchsrelevanten - Faktoren und Größen und deren Werten in einem Modell als Energieverbrauchsmodell 6 des Speichers 10 des Fahrzeugs 1.

Diese verbrauchsrelevanten Faktoren und Größen werden hinsichtlich ihrer Werte einmalig, mehrfach, regelmäßig und/oder kontinuierlich erfasst und aktualisiert und können über Referenzladevorgänge abgeglichen und/oder normiert werden.

Das Modell 6 ermöglicht zum Beispiel im Sinne eines selbstlernenden Verfahrens oder Algorithmus' eine ständige Verbesserung der Prognose für den

Ladungszustand des Speichers 10 des Fahrzeugs 1 und kann eine Bereitstellung der Verbrauchsdaten auf Kartenstrecken auch für andere Nutzer eines solchen Services bieten.

Die automatische Berechnung des Ladezustandes der Fahrzeugbatterie aufgefasst als Speicher 10, und die Bereitstellung der Information für

cloudbasierte Dienste ermöglichen anderen Marktteilnehmern - wie

Energieversorgern oder Privatleuten - eine bessere wirtschaftliche Nutzung ihres Elektrofahrzeuges 1. Zudem ermöglicht sie Ladeempfehlungen für den Nutzer während der Fahrt oder in der Planung der Fahrt.

Aufgrund der aggregierten Daten einer Mehrzahl und insbesondere vieler Fahrzeuge 1 - zum Beispiel einer ganzen Flotte oder Fahrzeuggesamtheit 20 - kann sie für den zukünftigen Ausbau der Elektromobilität eine entscheidende Größe des Netzbetriebes und der Netzausplanung sein. Auch lassen sich weitergehende Empfehlungen für Investitionsentscheidungen zum Aufbau von Ladeinfrastruktur für potenzielle Ladeinfrastrukturbetreiber erzeugen.

Das erfindungsgemäße Betriebsassistenzverfahren kann in oder mit zwei Modi ausgelegt sein, zum Beispiel mit einem Lernmodus oder Trainingsmodus T und einen Produktivmodus oder Anwendungsmodus U.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsassistenzverfahrens S wird zum Beispiel zunächst das im Sinne eines Energieverbrauchsmodell 6 für das Fahrzeug 1 im Lernmodus T an die tatsächlichen Umstände adaptiert oder angepasst.

Im Fahrzeug 1 wird zum Beispiel ein Mobiltelefon und insbesondere ein

Smartphone 3 mitgeführt. Der Anwender - sei dies der Fahrer oder ein

Mitreisender - wählt vorab seinen Fahrzeugtyp aus.

Der Lernmodus T kann - insbesondere bei bekanntem Fahrzeugtyp - wie folgt ausgeführt werden:

1. Fahrzeug 1 startet mit Ladezustand 100% zuhause. Bei einem Starten zum Beispiel mit 70% Ladezustand, kann dies dem System explizit, zum Beispiel manuell, bekannt gegeben werden.

2. Das Mobiltelefon 3 im Fahrzeug 1 sammelt Positionsinformationen, zum Beispiel in Form von GPS-Daten, und Geschwindigkeit über die gefahrene Strecke 9.

3. Ist das Fahrzeug 1 wieder zuhause angekommen und wird wieder komplett aufgeladen, kann die SOC-Differenz dSOC an den Server 4 und/oder die Cloud 5 übermittelt werden, z.B. eine Ladedifferenz delta : dSOC=73%. Die Ladesäule 7 kann die gesamte abgegebene Ladeenergie messen.

4. Eine Bestätigung durch den Fahrer kann optional angeboten werden.

5. Durch die Positionsinformation können der Server 4 und/oder die Cloud 5 über ein so genanntes Map-Matching T8, U8 die passenden Straßensegmente der Navigationskarten heraussuchen. In den Straßensegmenten ist zum Beispiel eine lokale oder abschnittsweise Steigungsinformation enthalten. Alternativ kann auch die Steigungsinformation aus den GPS-lnformationen gewonnen werden.

6. Zudem können die Wetterdaten, zum Beispiel die Außentemperatur, während der Nutzungsdauer und Verkehrsflussdaten auf der gefahrenen Strecke 9 einbezogen werden.

7. Im nachfolgenden Schritt T15 wird das Fahrzeugmodell 6, welches zum Beispiel anhand physikalischer Zusammenhänge hinsichtlich des Betriebs des Fahrzeugs 1 modelliert ist, adaptiert. Es werden beispielsweise Parameter gelernt wie Fahrzeuggewicht, Rollreibungskoeffizienten usw. und insbesondere abhängig von bestimmten Situationen sowie Umgebungsinformationen, zum Beispiel einem Temperaturwert aus dem Internet.

8. Die Adaptierung erfolgt aus dem Abgleich zwischen dem geschätzten SOC aus dem Fahrzeugmodell 6 und dem gemessenen Wert der Ladesäule 7.

Der Fahrer kann optional noch über ein Eingabemittel (HMI) des Mobiltelefons 4 angeben, ob Klimaanlage oder Heizung verwendet werden, um so bessere Parameterschätzungen zu erhalten.

Auch die Anzahl der Mitfahrer und Art und Umfang einer Zuladung können über eine Abfrage einbezogen werden.

Zusätzlich oder alternativ kann das adaptierte Fahrzeugmodell 6 auch mit anderen Fahrzeugen aus einer Flotte oder Fahrzeuggesamtheit 20,

insbesondere des gleichen Typs, abgeglichen werden.

Ebenso kann ein Vergleich auf ähnlichen Strecken erfolgen, dies wird zum Beispiel bei öffentlichen Ladesäulen 7 möglich und sinnvoll sein.

Zusätzlich kann das Mobilitätsprofil gelernt werden, welches angibt, zu welchen Zeiten, welche Strecken in welcher Art und Weise abgefahren werden.

Der Lernmodus T erfolgt in vorteilhafter Weise besonders intensiv bei der Erstinstallation erfolgen.

Das Fahrzeugmodell 6 kann aber auch im Produktivmodus U jedes Mal am Ende eines - insbesondere vollständigen - Ladevorgangs abgeglichen werden.

Der Produktivmodus U kann zum Beispiel folgende konkrete Gestalt annehmen:

1. Das Fahrzeug 1 startet mit Ladezustand 100% zuhause oder manuell ergänzt oder korrigiert mit geringerem Ladestand. 2. Das Mobiltelefon 3 sammelt GPS-Daten zu Position und Geschwindigkeit über die gefahrene Strecke 9.

3. Auf der Grundlage des vorgegebenen und gegebenenfalls angepassten Fahrzeugmodells 6 auf dem Server 4 oder der Cloud 5 wird ein Ladungszustand prognostiziert, zum Beispiel im Sinne eines SOC-Verbrauchs. Der prognostizierte Ladezustand des Speichers 10 kann auch als geschätzter oder virtueller Ladezustand bezeichnet werden.

Ebenfalls kann auch hier wieder ein Abgleich U14 mit anderen Daten der Flotte 20 erfolgen, insbesondere unter Berücksichtigung von Statistik und Abweichung.

4. Es kann eine Zuordnung fahrzeugbezogener Werte zum Ladezustand SOC und zum Ladepunkt erfolgen. Das bedeutet, dass, auch wenn sich zwei

Fahrzeuge einen Ladepunkt teilen, fahrzeugbezogene Optimierungen ermöglicht werden.

5. Es kann eine Nutzung von geschätztem Ladezustand SOC für

unterschiedliche Ladestrategien verfolgen, zum Beispiel im Sinne eines Smart- Charging oder eines gesteuerten Ladens, zum Beispiel mit einem Laden zu bestimmten Zeiten, einer Eigennutzung von Solarstrom, einer Vorhaltung des möglichen Ladestromes für Energieversorger mit günstigem Ladetarif für Anwender. Dies ist möglich immer mit voller Transparenz bezüglich einer Auswirkung auf die Mobilitätsplanung.

Zusätzlich sind optional folgende Aspekte realisierbar:

(i) Es kann die Ausbildung eines Mobilitätsplaners vorgesehen sein, auf dem alle Reisezwecke, Reisestrecken, Datumsangaben zu Reisen verwaltet werden. Denkbar ist ein Einlesen von Trips durch aufgezeichnete Wegestrecke und ein Verwalten aller stereotypen Reisezwecke, zum Beispiel ein Pendeln zur Arbeit, Kinder zum Sport und dergleichen. Denkbar ist auch ein Einlesen von

Kalenderterminen in den Mobilitätsplaner, um außerordentliche Mobilität zu erfassen. Manuelle Eingaben können ermöglicht werden. Eine Multinutzer- Fähigkeit kann ermöglicht werden. (ii) Es ist eine Optimierung der Ladestrategie über eine Veränderung im

Mobilitätsplaner möglich, so dass gewisse Ladestrategien ein optimales Ergebnis liefern, zum Beispiel beim Streichen einer Reise mit dem Elektrofahrzeug und die Alternative Nutzung des Fahrrades oder eines Busses, um eine antizipierte Ladezeit unter Nutzung von Solarstrom möglichst vollständig in die Zeit von

Sonnenstunden zu legen.

Große Teile des erfindungsgemäßen Konzepts können in einer Cloud implementiert sein.