本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)車(chē)輛的車(chē)輛系統(tǒng)和方法。該車(chē)輛系統(tǒng)適于以有助于使電網(wǎng)的能量生產(chǎn)與來(lái)自電網(wǎng)的能量需求平衡的方式調(diào)整電動(dòng)車(chē)輛的操作。

背景技術(shù)：

降低機(jī)動(dòng)車(chē)燃料消耗和排放的需要是眾所周知的。因此，正在開(kāi)發(fā)減少對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的依賴的車(chē)輛。電動(dòng)車(chē)輛是為此目的目前正在開(kāi)發(fā)的一種類(lèi)型的車(chē)輛。通常，電動(dòng)車(chē)輛不同于傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，因?yàn)殡妱?dòng)車(chē)輛通過(guò)一個(gè)或多個(gè)電池供電的電機(jī)選擇性地驅(qū)動(dòng)并且具有附加動(dòng)力源，比如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。相比之下，傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛完全依賴內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。

高電壓電池組通常給電動(dòng)車(chē)輛的電機(jī)和其他電力負(fù)載供電。電池組包括必須周期性地再充電的多個(gè)電池單元。對(duì)給電池單元再充電所需的能量通常來(lái)源電網(wǎng)。電網(wǎng)包括發(fā)電站(煤、天然氣、核、化學(xué)、水力、太陽(yáng)能、風(fēng)等)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、需求中心和產(chǎn)生并且輸送電力給消費(fèi)者的輸電線。電網(wǎng)的能量生產(chǎn)必須與來(lái)自消費(fèi)者的能量需求不斷地保持平衡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的一種用于使電網(wǎng)生產(chǎn)與電網(wǎng)需求平衡的方法，除了別的以外包括，在驅(qū)動(dòng)事件期間調(diào)整電動(dòng)車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的操作以響應(yīng)于電網(wǎng)的第一電網(wǎng)條件而保存或增加電池組的荷電狀態(tài)或響應(yīng)于電網(wǎng)的第二電網(wǎng)條件而消耗電池組的荷電狀態(tài)。

在前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，第一電網(wǎng)條件是電網(wǎng)的能量不足，并且第二電網(wǎng)條件是電網(wǎng)的能量過(guò)剩。

在任一前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括在電網(wǎng)具有能量不足的情況下，在下一個(gè)接插頭事件將電力從電池組增加到電網(wǎng)。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括在電網(wǎng)具有能量過(guò)剩的情況下，在下一個(gè)接插頭事件接受來(lái)自電網(wǎng)的電力以給電池組充電。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括在調(diào)整步驟之前將車(chē)輛數(shù)據(jù)傳送到電網(wǎng)，第一電網(wǎng)條件和第二電網(wǎng)條件至少部分地基于車(chē)輛數(shù)據(jù)來(lái)確定。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，第一電網(wǎng)條件和第二電網(wǎng)條件另外至少基于天氣預(yù)報(bào)來(lái)確定。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括確認(rèn)無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)是否已從電網(wǎng)被電動(dòng)車(chē)輛接收。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括確定無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)是表示能量不足還是能量過(guò)剩。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，在無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)表示能量不足的情況下，該調(diào)整步驟包括在驅(qū)動(dòng)事件期間增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出或增加發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括在下一個(gè)接插頭事件將能量從電池組增加到電網(wǎng)以解決能量不足。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，在無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)表示能量過(guò)剩的情況下，該調(diào)整步驟包括在驅(qū)動(dòng)事件期間減少發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出或減少發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括在下一個(gè)接插頭事件使用來(lái)自電網(wǎng)的能量給電池組充電。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括響應(yīng)于電網(wǎng)的能量不足條件而在驅(qū)動(dòng)事件期間啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括響應(yīng)于電網(wǎng)的能量過(guò)剩條件而在驅(qū)動(dòng)事件期間減少發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出或減少發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，電動(dòng)車(chē)輛是插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面的一種電動(dòng)車(chē)輛，除了別的以外包括，一組驅(qū)動(dòng)輪、被配置為選擇性地給驅(qū)動(dòng)輪供電的電池組、被配置為選擇性地給驅(qū)動(dòng)輪提供動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)和被配置有用于以使電網(wǎng)平衡的方式在驅(qū)動(dòng)事件期間調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的操作的指令的控制系統(tǒng)。

在前述電動(dòng)車(chē)輛的又一非限制性實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)被配置為接收來(lái)自電網(wǎng)的無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)，該無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)包括指令。

在任一前述電動(dòng)車(chē)輛的又一非限制性實(shí)施例中，充電系統(tǒng)被配置為將電池組連接到電網(wǎng)。

在任意前述電動(dòng)車(chē)輛的又一非限制性實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)被配置為在電網(wǎng)的能量不足條件期間運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)，并且在電網(wǎng)的能量過(guò)剩條件期間限制發(fā)動(dòng)機(jī)的操作。

在任意前述電動(dòng)車(chē)輛的又一非限制性實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)包括被配置為通過(guò)云與電網(wǎng)通信的收發(fā)器。

前述段落、權(quán)利要求或以下說(shuō)明書(shū)和附圖的實(shí)施例、示例和可選方案，包括任何它們的各種方面或各自單獨(dú)特征，可以獨(dú)立地或以任何組合來(lái)采用。與一個(gè)實(shí)施例有關(guān)描述的特征可應(yīng)用于所有實(shí)施例，除非這些特征是不兼容的。

從具體實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，所公開(kāi)的示例的各種特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。伴隨具體實(shí)施方式的附圖可以簡(jiǎn)要描述如下。

附圖說(shuō)明

圖1示意性地示出了電動(dòng)車(chē)輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)；

圖2示出了電動(dòng)車(chē)輛的車(chē)輛系統(tǒng)；

圖3示意性地示出了以有助于使電網(wǎng)平衡的方式控制電動(dòng)車(chē)輛的控制策略；

圖4和5示意性地示出了圖3所示的控制策略的示例性實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明描述了一種用于控制電動(dòng)車(chē)輛以使電網(wǎng)平衡的車(chē)輛系統(tǒng)。示例性控制策略包括在驅(qū)動(dòng)事件期間以保存電池組的荷電狀態(tài)(soc)或消耗電池組的soc的方式調(diào)整電動(dòng)車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的操作。在一些實(shí)施例中，如果電網(wǎng)具有能量不足，則電動(dòng)車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)更頻繁地啟動(dòng)，或者增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率大于在驅(qū)動(dòng)事件期間所需的驅(qū)動(dòng)功率。因此，在驅(qū)動(dòng)事件期間，電池組的soc被保存或增加，用于在隨后的接插頭事件期間將能量增加到電網(wǎng)。在其他實(shí)施例中，如果電網(wǎng)具有能量過(guò)剩，則在驅(qū)動(dòng)事件期間限制電動(dòng)車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的操作。因此，電池組的soc在驅(qū)動(dòng)事件期間消耗，并且可以在隨后的接插頭事件期間通過(guò)接受來(lái)自電網(wǎng)的能量來(lái)補(bǔ)充。這些和其它特征在下面的該具體實(shí)施方式的段落中更詳細(xì)地討論。

圖1示意性地示出了電動(dòng)車(chē)輛12的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，電動(dòng)車(chē)輛12是插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(phev)。然而，其他電動(dòng)車(chē)輛也可以受益于本發(fā)明的教導(dǎo)。

在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10是采用第一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力分配動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。第一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)14和發(fā)電機(jī)18(即，第一電機(jī))的組合。第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)至少包括馬達(dá)22(即，第二電機(jī))和電池組24。在該示例中，第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被認(rèn)為是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。第一和第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生扭矩以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)輛12的一組或多組車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。盡管示出了動(dòng)力分配結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明擴(kuò)展到包括完全混合動(dòng)力、并聯(lián)混合動(dòng)力、串聯(lián)混合動(dòng)力、輕度混合動(dòng)力或微混合動(dòng)力的任何混合動(dòng)力或電動(dòng)車(chē)輛。

發(fā)動(dòng)機(jī)14——其在一個(gè)實(shí)施例中是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)——和發(fā)電機(jī)18可以通過(guò)動(dòng)力傳輸單元30(比如行星齒輪組)連接。當(dāng)然，其他類(lèi)型的動(dòng)力傳輸單元——包括其他齒輪組和變速器——可以用來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)14連接到發(fā)電機(jī)18。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，動(dòng)力傳輸單元30是包括環(huán)形齒輪32、中心齒輪34和行星齒輪架總成36的行星齒輪組。

發(fā)電機(jī)18可以通過(guò)動(dòng)力傳輸單元30被發(fā)動(dòng)機(jī)14驅(qū)動(dòng)以將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能。發(fā)電機(jī)18可以供選擇地作為馬達(dá)運(yùn)行來(lái)將電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，從而輸出扭矩到連接到動(dòng)力傳輸單元30的軸38。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)18可操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)14，所以發(fā)動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速可以由發(fā)電機(jī)18控制。

動(dòng)力傳輸單元30的環(huán)形齒輪32可以連接到軸40，軸40通過(guò)第二動(dòng)力傳輸單元44連接到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。第二動(dòng)力傳輸單元44可以包括具有多個(gè)齒輪46的齒輪組。其它動(dòng)力傳輸單元也可以是合適的。齒輪46將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)14傳遞到差速器48以最終提供牽引力給車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。差速器48可以包括使扭矩能夠傳遞到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28的多個(gè)齒輪。在一個(gè)實(shí)施例中，第二動(dòng)力傳輸單元44通過(guò)差速器48機(jī)械地連接到車(chē)橋50以將扭矩分配到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。在一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)力傳輸單元30、44是電動(dòng)車(chē)輛12的驅(qū)動(dòng)橋20的一部分。

馬達(dá)22也可以通過(guò)輸出扭矩到也連接到第二動(dòng)力傳輸單元44的軸52用來(lái)選擇性地驅(qū)動(dòng)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。在一個(gè)實(shí)施例中，馬達(dá)22是再生制動(dòng)系統(tǒng)的一部分。例如，馬達(dá)22可以各自輸出電力到電池組24。

電池組24是示例性電動(dòng)車(chē)輛電池。電池組24可以是高電壓牽引電池組，其包括能夠輸出電力以操作電動(dòng)車(chē)輛12的馬達(dá)22、發(fā)電機(jī)18和/或其他電力負(fù)載的多個(gè)電池總成25(即，電池陣列或電池單元的組群)。其他類(lèi)型的能量存儲(chǔ)裝置和/或輸出裝置也可以用來(lái)給電動(dòng)車(chē)輛12電力地供電。

在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，電動(dòng)車(chē)輛12具有兩種基本操作模式。電動(dòng)車(chē)輛12可以在電動(dòng)車(chē)輛(ev)模式下操作，其中使用馬達(dá)22(通常在沒(méi)有來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)14的幫助)用于車(chē)輛推進(jìn)，從而消耗電池組24的荷電狀態(tài)直到在某些駕駛模式/周期下的其最大允許放電率。ev模式是電動(dòng)車(chē)輛12的電荷消耗操作模式的示例。在ev模式期間，在一些情況下，例如由于一段時(shí)間的再生制動(dòng)，電池組24的荷電狀態(tài)可以增加。發(fā)動(dòng)機(jī)14在默認(rèn)ev模式下通常是關(guān)閉的，但是可以基于車(chē)輛系統(tǒng)狀態(tài)根據(jù)需要或者如操作者所允許的那樣進(jìn)行操作。

電動(dòng)車(chē)輛12可以額外地以混合動(dòng)力(hev)模式操作，其中發(fā)動(dòng)機(jī)14和馬達(dá)22都用于車(chē)輛推進(jìn)。hev模式是電動(dòng)車(chē)輛12的電荷保持操作模式的示例。在hev模式期間，電動(dòng)車(chē)輛12可以減少馬達(dá)22的推進(jìn)使用，以便通過(guò)增加發(fā)動(dòng)機(jī)14的推進(jìn)來(lái)將電池組24的荷電狀態(tài)保持在恒定或近似恒定的水平。除了在本發(fā)明的范圍內(nèi)的ev和hev模式之外，電動(dòng)車(chē)輛12可以在其它操作模式下操作。

電動(dòng)車(chē)輛12還可以包括用于給電池組24的能量存儲(chǔ)裝置(例如，電池單元)充電的充電系統(tǒng)16。充電系統(tǒng)16可以連接到外部電源(未示出)，用于在整個(gè)車(chē)輛上接收且分配電力。充電系統(tǒng)16還可以配備有用來(lái)將從外部電源接收的交流(ac)電力轉(zhuǎn)換為用于給電池組24的能量存儲(chǔ)裝置充電的直流(dc)電力的電力電子設(shè)備。充電系統(tǒng)16還可以容納來(lái)自外部電源的一個(gè)或多個(gè)常規(guī)電壓源(例如110伏、220伏等)。

圖1所示的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10是高度示意性的，并且不旨在限制本發(fā)明。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，各種附加部件可以供選擇地或另外被動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10采用。

圖2是可以在電動(dòng)車(chē)輛(比如圖1的電動(dòng)車(chē)輛12)內(nèi)采用的車(chē)輛系統(tǒng)56的高度示意性描述。車(chē)輛系統(tǒng)56的各種部件被示意性地示出以更好地說(shuō)明本發(fā)明的特征。然而，這些部件不一定在它們將在實(shí)際車(chē)輛中找到的確切位置中描述。

車(chē)輛系統(tǒng)56適于以有利于電網(wǎng)58的方式控制電動(dòng)車(chē)輛12。例如，使電網(wǎng)58的能量生產(chǎn)與消費(fèi)者對(duì)電網(wǎng)58所需的能量平衡是期望的。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，如下面進(jìn)一步詳細(xì)所描述的，可以在驅(qū)動(dòng)事件期間以在隨后的接插頭事件期間影響電網(wǎng)58的方式選擇性地控制電動(dòng)車(chē)輛12的發(fā)動(dòng)機(jī)14的操作。

在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，示例性車(chē)輛系統(tǒng)56包括發(fā)動(dòng)機(jī)14、高電壓電池組24、感應(yīng)充電系統(tǒng)16和控制系統(tǒng)60。發(fā)動(dòng)機(jī)14可以是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或任何其他發(fā)動(dòng)機(jī)。電池組24可以包括一個(gè)或多個(gè)電池總成，每個(gè)電池總成具有多個(gè)電池單元或其他能量存儲(chǔ)裝置。電池組24的能量存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)選擇性地供應(yīng)以給駐留在電動(dòng)車(chē)輛12上的各種電力負(fù)載供電的電能。這些電力負(fù)載可以包括各種高電壓負(fù)載(例如，電機(jī)等)或各種低電壓負(fù)載(例如，照明系統(tǒng)、低壓電池、邏輯電路等)。電池組24的能量存儲(chǔ)裝置被配置為接受來(lái)自電網(wǎng)58的能量或者將能量增加到電網(wǎng)58，如下面進(jìn)一步所描述的。

充電系統(tǒng)16包括連接在車(chē)輛連接器65的充電端口64(位于電動(dòng)車(chē)輛12上)和接收來(lái)自電網(wǎng)58電力的電源插座69之間的電源線62。電源插座69位于充電位置l1。示例性充電位置包括但不限于沿著行駛路線、駕駛員家或停車(chē)庫(kù)定位的公共充電站。來(lái)自電網(wǎng)58的電力可以通過(guò)電源線62在電動(dòng)車(chē)輛12和電源插座69之間選擇性地傳送。

充電系統(tǒng)16可以配備有電力電子設(shè)備，其被配置為將從電網(wǎng)58接收的ac電力轉(zhuǎn)換為dc電力以給電池組24的能量存儲(chǔ)裝置充電，或者用于將從電池組24接收的dc電力轉(zhuǎn)換為用于將能量增加到電網(wǎng)58的ac電力。充電系統(tǒng)16還可以被配置為容納來(lái)自電源插座69的一個(gè)或多個(gè)常規(guī)電壓源。在其他實(shí)施例中，充電系統(tǒng)16可以是無(wú)線充電系統(tǒng)或dc充電系統(tǒng)。

在某些條件期間，車(chē)輛系統(tǒng)56的控制系統(tǒng)60可以控制發(fā)動(dòng)機(jī)14的操作以使電網(wǎng)58平衡。例如，如下面進(jìn)一步所討論的，控制系統(tǒng)60可以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)14的操作，以根據(jù)電網(wǎng)58的狀態(tài)在驅(qū)動(dòng)事件期間保存電池組24的荷電狀態(tài)(soc)或消耗電池組24的soc。如果電網(wǎng)58具有能量不足，則電動(dòng)車(chē)輛12的發(fā)動(dòng)機(jī)14可以被命令接通(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出可以被增加或者發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間可以被增加)。因此在驅(qū)動(dòng)事件期間電池組24的soc被保存，用于在隨后的接插頭事件期間(即，當(dāng)電源線62被插入到電源插座69中或充電系統(tǒng)16以其他方式連接到電網(wǎng)58時(shí))將能量增加到電網(wǎng)。如果電網(wǎng)58具有能量過(guò)剩，則發(fā)動(dòng)機(jī)14的操作可以供選擇地被限制(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出被減少或發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間被減少)。因此，電池組24的soc在驅(qū)動(dòng)事件期間被消耗，并且可以在隨后的接插頭事件期間通過(guò)接受來(lái)自電網(wǎng)58的能量來(lái)補(bǔ)充。控制系統(tǒng)60可以另外控制電動(dòng)車(chē)輛12的各種其它操作方面。

控制系統(tǒng)60可以是整個(gè)車(chē)輛控制系統(tǒng)的一部分或者可以是與車(chē)輛控制系統(tǒng)通信的單獨(dú)的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)60可以包括配備有用于與車(chē)輛系統(tǒng)56的各種部件交互且命令車(chē)輛系統(tǒng)56的各種部件的操作的可執(zhí)行指令的一個(gè)或多個(gè)控制模塊78。例如，在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)14、電池組24和充電系統(tǒng)16中的每個(gè)包括控制模塊，并且這些控制模塊可以通過(guò)控制器局域網(wǎng)(can)彼此通信以控制電動(dòng)車(chē)輛12。在另一個(gè)非限制性實(shí)施例中，控制系統(tǒng)60的每個(gè)控制模塊78包括用于執(zhí)行車(chē)輛系統(tǒng)56的各種控制策略和模式的處理單元72和非易失性存儲(chǔ)器74。下面參照?qǐng)D3進(jìn)一步討論一個(gè)示例性控制策略。

電動(dòng)車(chē)輛12的控制系統(tǒng)60可以通過(guò)云80(即，互聯(lián)網(wǎng))與電網(wǎng)58通信。一經(jīng)授權(quán)請(qǐng)求，無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)82就可以被傳送到控制系統(tǒng)60。無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)82包括用于控制電動(dòng)車(chē)輛12以便使電網(wǎng)58平衡的指令。這些指令可以至少部分地基于電網(wǎng)58在下一個(gè)預(yù)期接插頭事件是可能經(jīng)歷能量不足還是能量過(guò)剩。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)82指示控制系統(tǒng)60在驅(qū)動(dòng)事件期間調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)14的操作，以保存/增加電池組24的soc(例如，如果能量不足條件在下一個(gè)接插頭事件被預(yù)期)或消耗電池組24的soc(例如，如果能量過(guò)剩條件在下一個(gè)接插頭事件被預(yù)期)。

無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)82可以通過(guò)蜂窩塔84或一些其它已知的通信技術(shù)來(lái)傳送?？刂葡到y(tǒng)60包括用于與蜂窩塔84雙向通信的收發(fā)器86。例如，收發(fā)器86可以從電網(wǎng)58接收無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)82，或者可以通過(guò)蜂窩塔84將數(shù)據(jù)傳送回電網(wǎng)58。盡管在該高度示意性實(shí)施例中未必示出或描述，但是許多其他部件可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)輛12和電網(wǎng)58之間的雙向通信。

繼續(xù)參照?qǐng)D1和圖2，圖3示意性地示出了用于控制電動(dòng)車(chē)輛12的車(chē)輛系統(tǒng)56的控制策略100。例如，可以執(zhí)行控制策略100來(lái)以有助于使電網(wǎng)58平衡的方式控制電動(dòng)車(chē)輛12的操作。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，車(chē)輛系統(tǒng)56的控制系統(tǒng)60用適于執(zhí)行示例性控制策略100或任何其它控制策略的一個(gè)或多個(gè)算法編程。在另一個(gè)非限制性實(shí)施例中，控制策略100作為可執(zhí)行指令存儲(chǔ)在控制系統(tǒng)60的控制模塊78的非易失性存儲(chǔ)器74中。

控制策略100在框102開(kāi)始。在框104，與電動(dòng)車(chē)輛12相關(guān)聯(lián)的車(chē)輛數(shù)據(jù)由控制系統(tǒng)60收集，并且可以被傳送到電網(wǎng)58。車(chē)輛數(shù)據(jù)可以包括電動(dòng)車(chē)輛12的預(yù)期行駛路線、電池組24的當(dāng)前和預(yù)期soc和任何其他車(chē)輛信息。預(yù)期駕駛路線可以基于與給定日期、星期的日和時(shí)間相關(guān)聯(lián)的歷史路線數(shù)據(jù)來(lái)推斷。駕駛路線可以供選擇地基于來(lái)自用戶的指令(比如通過(guò)用戶手動(dòng)地將特定駕駛路線輸入到導(dǎo)航系統(tǒng)中)來(lái)確定。車(chē)輛數(shù)據(jù)可以可選地由電網(wǎng)58使用。車(chē)輛數(shù)據(jù)通過(guò)云80從電動(dòng)車(chē)輛12傳送到電網(wǎng)58。

在框106，電動(dòng)車(chē)輛12的控制系統(tǒng)60確定是否已經(jīng)從電網(wǎng)58接收到無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)82。電網(wǎng)58可以預(yù)測(cè)在任何給定日期、日和時(shí)間是可能具有能量不足還是能量過(guò)剩。這些預(yù)測(cè)可以基于可能基于條件(比如影響家庭a/c使用的需求的天氣)波動(dòng)的預(yù)期能量需求；并與來(lái)自可再生能源的預(yù)期能量生產(chǎn)相比較，以確定優(yōu)化與車(chē)輛電池相關(guān)的可再生能源的使用和存儲(chǔ)的機(jī)會(huì)。可再生生產(chǎn)來(lái)源可以基于太陽(yáng)和風(fēng)的預(yù)測(cè)而變化。此外，將可再生和化石燃料的總能量生產(chǎn)與需求相比較，以確定存儲(chǔ)或使用的更多的車(chē)輛電池是否可用于平衡瞬時(shí)電網(wǎng)不平衡，而不是點(diǎn)火附加低效率氣體發(fā)生器。無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)82基于這些預(yù)測(cè)，并且包括用于控制電動(dòng)車(chē)輛12以使電網(wǎng)58平衡的指令。

接下來(lái)，在框108，無(wú)線電網(wǎng)信號(hào)82通過(guò)控制系統(tǒng)60分析，以確定在電動(dòng)車(chē)輛12的下一個(gè)預(yù)期接插頭事件電網(wǎng)58預(yù)期能量不足還是能量過(guò)剩。如果預(yù)期能量不足，則控制策略100進(jìn)行到框110，并且啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)14以使發(fā)動(dòng)機(jī)14給車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28而不是電池組24提供動(dòng)力。這可以包括增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出和/或增加發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間。以這種方式，在驅(qū)動(dòng)事件期間保存電池組24的soc。在另一個(gè)非限制性實(shí)施例中，在框110期間可以控制發(fā)動(dòng)機(jī)14的功率輸出以產(chǎn)生比在某些電網(wǎng)條件(比如極度電網(wǎng)不足)期間推進(jìn)驅(qū)動(dòng)輪28以將電池組24充電到更大的soc所需的更大量的功率。在框111再次確認(rèn)電力不足之后，可以在下一個(gè)接插頭事件期間(即，下一次電動(dòng)車(chē)輛12被插電或無(wú)線連接到電網(wǎng))在框112將電池組24的保存的能量增加到電網(wǎng)以解決能量不足。

供選擇地，如果在框108預(yù)期能量過(guò)剩，則控制策略100進(jìn)行到框114，并且在驅(qū)動(dòng)事件期間使發(fā)動(dòng)機(jī)14的操作最小化，以使電池組24主要給車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28供電。以這種方式，在驅(qū)動(dòng)事件期間，電池組24的soc被消耗。在框115再次確認(rèn)電力過(guò)剩之后，電池組24然后可以用來(lái)自電網(wǎng)58的電力充電，以在框116在下一個(gè)接插頭事件期間解決能量過(guò)剩。

圖4和圖5圖形地示出了圖3所描述的控制策略100的示例性實(shí)施方式。提供這些示例僅用于說(shuō)明性的目的，并且因此，這些附圖中表示的具體值和參數(shù)不旨在以任何方式限制本發(fā)明。

圖4示出了其中在電動(dòng)車(chē)輛12的下一個(gè)預(yù)期接插頭事件的時(shí)間t1處預(yù)期電網(wǎng)不足的第一電網(wǎng)條件(見(jiàn)圖(a))。為了解決這種不足，在標(biāo)記驅(qū)動(dòng)事件d1的開(kāi)始的時(shí)間t0處，命令電動(dòng)車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)14接通(見(jiàn)圖(c))，以在驅(qū)動(dòng)事件d1期間保存電池組24的soc。在驅(qū)動(dòng)事件d1期間，電池組24的soc保持相對(duì)一致(見(jiàn)圖(b))。因此，在時(shí)間t1和時(shí)間t2之間的一段時(shí)間期間，電網(wǎng)58能夠從電池組24吸引電力，以有助于使電網(wǎng)58平衡(見(jiàn)圖(b))。

圖5示出了其中在電動(dòng)車(chē)輛12的下一個(gè)預(yù)期接插頭事件的時(shí)間t1處預(yù)期電網(wǎng)過(guò)剩的第二電網(wǎng)條件(見(jiàn)圖(a))。為了解決這種過(guò)剩，在驅(qū)動(dòng)事件d1期間限制電動(dòng)車(chē)輛12的發(fā)動(dòng)機(jī)14的操作，并且禁止發(fā)動(dòng)機(jī)14啟動(dòng)命令(見(jiàn)圖(c))，以在驅(qū)動(dòng)事件d1期間使電池組24的使用最大化。在驅(qū)動(dòng)事件d1期間，電池組24的soc被消耗(見(jiàn)圖(b))。因此，在時(shí)間t1和t2之間的一段時(shí)間期間，電網(wǎng)58能夠發(fā)送用于補(bǔ)充電池組24的soc的所需電力以有助于使電網(wǎng)58平衡(見(jiàn)圖(b))。

盡管不同的非限制性實(shí)施例被示為具有特定部件或步驟，但是本發(fā)明的實(shí)施例不限于那些特定組合。使用與來(lái)自任何其它非限制性實(shí)施例的特征或部件結(jié)合的來(lái)自任何非限制性實(shí)施例的一些部件或特征是可能的。

應(yīng)當(dāng)理解的是，貫穿若干附圖，相同的附圖標(biāo)記識(shí)別對(duì)應(yīng)的或相似的元件。應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管在這些示例性實(shí)施例中公開(kāi)且示出了特定部件設(shè)置，但是其它設(shè)置也可以受益于本發(fā)明的教導(dǎo)。

前述描述應(yīng)被解釋為說(shuō)明性的并且不具有任何限制性意義。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，某些修改可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)。由于這些原因，所以應(yīng)當(dāng)研究以下權(quán)利要求來(lái)確定本發(fā)明的真實(shí)范圍和內(nèi)容。