DE102010005670A1 - Electric vehicle, has interface connecting energy storage to external current source, and detection device for documenting energy amount removed from current source, where energy storage is charged by private power supply - Google Patents

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Abstract

The vehicle (1) has an electric motor, and a rechargeable energy storage for supplying current to the electric motor. An interface (2) connects the energy storage to an external current source, where the energy storage is charged by a private power supply (3). A detection device documents energy amount removed from the current source and works together with a key device i.e. dongle, where the key device is provided for activating the interface. A data memory is provided for storing value of the energy amount, where the interface is designed as a plug connector. An independent claim is also included for a method for detecting energy consumption of an electric vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektrofahrzeug mit einem Elektromotor, einem wiederaufladbaren Energiespeicher zur Stromversorgung des Elektromotors und einer Schnittstelle zum Anschließen des Energiespeichers an eine externe Stromquelle sowie ein Verfahren zum Erfassen des Energieverbrauchs eines Elektrofahrzeugs.The invention relates to an electric vehicle with an electric motor, a rechargeable energy storage for powering the electric motor and an interface for connecting the energy storage device to an external power source and a method for detecting the energy consumption of an electric vehicle.

Elektrofahrzeuge können prinzipiell sowohl über einen privaten Netzanschluss als auch über allgemein zugängliche Ladestationen, die ähnlich wie Tankstellen allen Fahrzeughaltern zur Verfügung stehen, zum Aufladen eines Energiespeichers mit Strom versorgt werden. Um den Stromverbrauch eines Elektrofahrzeugs zu erfassen und zu dokumentieren sind deshalb Rechnungen allgemein zugänglicher Ladestationen nicht ausreichend.In principle, electric vehicles can be supplied with power both via a private grid connection and via generally accessible charging stations, which, like petrol stations, are available to all vehicle owners, for charging an energy store. In order to record and document the electricity consumption of an electric vehicle, therefore, calculations of generally accessible charging stations are not sufficient.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Weg aufzuzeigen, wie der Stromverbrauch eines Elektrofahrzeugs effizient erfasst werden kann.Object of the present invention is therefore to show a way how the power consumption of an electric vehicle can be detected efficiently.

Diese Aufgabe wird durch ein Elektrofahrzeug mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by an electric vehicle having the features specified in claim 1 and by a method according to claim 10. Advantageous developments of the invention are the subject of dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Elektrofahrzeug hat eine Erfassungseinrichtung, welche die aus einer externen Stromquelle entnommene Energiemenge dokumentiert. Im einfachsten Fall kann es sich bei der Erfassungseinrichtung um einen einfachen Zähler handeln, der stets die bis zum Ablesezeitpunkt entnommene Energiemenge angibt, beispielsweise in Joule oder Kilowattstunden. Bevorzugt werden durch die Erfassungseinrichtung aber zusätzlich auch die Zeitpunkte oder Zeiträume einer Aufladung des Energiespeichers erfasst und gespeichert.An electric vehicle according to the invention has a detection device which documents the amount of energy taken from an external power source. In the simplest case, the detection device can be a simple counter, which always indicates the amount of energy removed up to the reading time, for example in joules or kilowatt hours. Preferably, however, the time points or periods of charge of the energy store are additionally detected and stored by the detection device.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Erfassungseinrichtung mit einer Schlüsselvorrichtung zusammenwirkt, die zum Freischalten der Schnittstelle erforderlich ist. Die Schlüsselvorrichtung kann beispielsweise ein Dongle sein. Ohne den Dongle lässt sich die Schnittstelle des Elektrofahrzeugs dann nicht frei schalten und der Energiespeicher folglich auch nicht wieder aufladen. Der Dongle kann beispielsweise in den Zündschlüssel des Fahrzeugs integriert sein. Als Schlüsselvorrichtung kann beispielsweise auch eine Karte verwendet werden, die von der Erfassungseinrichtung ausgelesen wird. In einer solchen Karte kann eine charakteristische Kennung, beispielsweise eine Steuernummer oder eine Kontonummer, gespeichert sein.An advantageous development of the invention provides that the detection device cooperates with a key device that is required to unlock the interface. The key device may be a dongle, for example. Without the dongle, the interface of the electric vehicle can not then be released and the energy storage can not be recharged. The dongle may for example be integrated in the ignition key of the vehicle. As a key device, for example, a card can be used, which is read by the detection device. In such a card, a characteristic identifier, such as a tax number or an account number, may be stored.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schlüsselvorrichtung eine charakteristische Kennung überträgt, deren Empfang die Erfassungseinrichtung zum Freischalten der Schnittstelle veranlasst. Bevorzugt wird die charakteristische Kennung drahtlos übertragen, beispielsweise indem ein Transponder als Schlüsselvorrichtung verwendet wird. Die drahtlose Übertragung der charakteristischen Kennung hat den Vorteil einer großen Bequemlichkeit für einen Benutzer und gewährleistet dennoch eine eindeutige Identifikation des Fahrzeugs oder seines Benutzers.An advantageous development of the invention provides that the key device transmits a characteristic identifier whose receipt causes the detection device to unlock the interface. Preferably, the characteristic identifier is transmitted wirelessly, for example by using a transponder as a key device. The wireless transmission of the characteristic identifier has the advantage of great convenience for a user and yet ensures unambiguous identification of the vehicle or its user.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Erfassungseinrichtung bei einer Einspeisung von Energie aus dem Energiespeicher in ein externes Stromnetz die abgegebene Energiemenge dokumentiert. Elektrische Energiespeicher, beispielsweise wieder aufladbare Batterien oder Kondensatoren, entladen sich mit der Zeit von selbst. Wenn ein Fahrzeug längere Zeit nicht mehr benutzt werden soll, kann es deshalb vorteilhaft sein, die in dem Energiespeicher des Fahrzeugs gespeicherte Energie wieder in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Die in einem solchen Fall an ein externes Stromnetz abgegebene Energiemenge kann dann vorteilhaft ebenfalls mit einer erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung dokumentiert werden.A further advantageous embodiment of the invention provides that the detection device documents the amount of energy emitted when feeding energy from the energy store into an external power grid. Electric energy storage devices, for example rechargeable batteries or capacitors, discharge themselves over time. If a vehicle is no longer to be used for a long period of time, it may therefore be advantageous to feed the energy stored in the energy storage device of the vehicle back into the public power grid. The amount of energy delivered to an external power supply in such a case can then advantageously also be documented with a detection device according to the invention.

Die vorliegende Erfindung betrifft neben einem Elektrofahrzeug auch ein Verfahren zum Erfassen des Energieverbrauchs eines Elektrofahrzeugs, wobei die einer externen Energiequelle zum Aufladen des Energiespeichers entnommene Energiemenge erfasst wird, jeder Aufladevorgang dokumentiert wird, indem in einem Datenspeicher ein Wert der Energiemenge gespeichert wird, die der externen Energiequelle entnommen wurde, und der Datenspeicher Teil einer Vorrichtung ist, mit der für einen Aufladevorgang eine Schnittstelle des Fahrzeugs frei geschaltet wird, indem ein Kontakt zwischen der Schnittstelle und dem Energiespeicher geschlossen wird.The present invention relates not only to an electric vehicle but also to a method for detecting the energy consumption of an electric vehicle, wherein the amount of energy taken from an external energy source for charging the energy storage is detected, each charging process is documented by storing in a data memory a value of the amount of energy that is external Power source was removed, and the data storage is part of a device with which is released for a charging an interface of the vehicle by a contact between the interface and the energy storage is closed.

Bevorzugt ist der Inhalt des Datenspeichers verschlüsselt. Vorteilhaft kann so eine Manipulation der in dem Datenspeicher enthaltenen Dokumentation der Aufladevorgänge wesentlich erschwert oder sogar verhindert werden. Die Dokumentation kann deshalb beispielsweise für eine nutzungsabhängige Fahrzeugsteuer verwendet werden.The content of the data memory is preferably encrypted. Advantageously, such a manipulation of the documentation of the charging processes contained in the data memory can be considerably hindered or even prevented. The documentation can therefore be used, for example, for a usage-based vehicle tax.

Die den Datenspeicher enthaltende Vorrichtung kann insbesondere eine Erfassungseinrichtung, welche wie vorstehend beschrieben die aus einer externen Stromquelle entnommene Energiemenge dokumentiert. Der Datenspeicher kann aber auch in einer Schlüsselvorrichtung enthalten sein, die zum Freischalten der Schnittstelle erforderlich ist.In particular, the device containing the data memory can record a detection device which, as described above, documents the amount of energy taken from an external power source. The data memory can also be contained in a key device that is required to unlock the interface.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will be explained with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:

1: eine schematische Darstellung eines Elektrofahrzeugs beim Aufladen seines Energiespeichers; 1 a schematic representation of an electric vehicle when charging its energy storage;

2: eine schematische Darstellung eines Elektrofahrzeugs mit einer Ladestation. 2 : a schematic representation of an electric vehicle with a charging station.

In 1 ist schematisch ein Elektrofahrzeug 1 dargestellt, dessen Energiespeicher über einen privaten Netzanschluss 3, beispielsweise den Netzanschluss seines Besitzers, aufgeladen wird. Das Elektrofahrzeug 1 hat eine Schnittstelle 2, über die der dessen Energiespeicher an eine externe Stromquelle, also beispielsweise das allgemeine Stromnetz, angeschlossen werden kann. Die Schnittstelle 2 ist bevorzugt als ein Steckverbinder ausgebildet, so dass sich das Anschließen leicht und ohne Gefahr vornehmen lässt. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Steckverbinder als Stecker am Ende eines Kabels vorgesehen, das Teil des Elektrofahrzeugs 1 ist. Der der Steckverbinder kann aber auch eine Buchse am Fahrzeug sein.In 1 is schematically an electric vehicle 1 shown, whose energy storage via a private network connection 3 , for example, the mains connection of its owner, is charged. The electric vehicle 1 has an interface 2 , via which its energy store can be connected to an external power source, that is to say, for example, the general power grid. the interface 2 is preferably designed as a connector, so that the connection can be made easily and without danger. At the in 1 illustrated embodiment, the connector is provided as a plug at the end of a cable, the part of the electric vehicle 1 is. But the connector can also be a socket on the vehicle.

Die zum Aufladen des Energiespeichers einer externen Stromquelle entnommene Energiemenge wird von einer Erfassungseinrichtung des Elektrofahrzeugs 1 dokumentiert. Die Erfassungseinrichtung speichert bei jedem Aufladevorgang die aufgenommene Energiemenge sowie den Zeitpunkt und bevorzugt auch die Zeitdauer der Aufladung. Die in dem Energiespeicher des Elektrofahrzeugs 1 gespeicherte Energiemenge kann auch wieder in das allgemeine Stromnetz eingespeist werden. In diesem Fall dokumentiert die Erfassungseinrichtung bei einer Einspeisung von Energie aus dem Energiespeicher in ein externes Stromnetz die abgegebene Energiemenge. Daten werden von der Erfassungseinrichtung manipulationssicher gespeichert, beispielsweise in verschlüsselter Form. Die Erfassungseinrichtung kann deshalb insbesondere verwendet werden, um den Energieverbrauch eines Elektrofahrzeugs zu besteuern oder die Kosten einer Energieentnahme aus dem öffentlichen Stromnetz dem Nutzer des Fahrzeugs in Rechnung zu stellen.The amount of energy removed for charging the energy store of an external power source is detected by a detection device of the electric vehicle 1 documented. The detection device stores the amount of energy consumed and the time and preferably also the duration of the charging with each charging process. The in the energy storage of the electric vehicle 1 stored energy can also be fed back into the general grid. In this case, the detection device documented at a feed of energy from the energy storage in an external power grid, the amount of energy emitted. Data is stored tamper-proof by the detection device, for example in encrypted form. The detection device can therefore be used in particular to tax the energy consumption of an electric vehicle or to charge the costs of an energy withdrawal from the public power network to the user of the vehicle.

Die Erfassungseinrichtung wirkt mit einer Schlüsselvorrichtung zusammen, die zum Freischalten der Schnittstelle erforderlich ist. Dies bedeutet, dass für eine Auf- oder Entladung des Energiespeichers des Elektrofahrzeugs 1 die Schlüsselvorrichtung benötigt wird. Die Schlüsselvorrichtung kann beispielsweise ein Dongle sein. Dongle sind als so genannte Kopierschutzstecker gebräuchlich, um eine unbefugte Nutzung oder Vervielfältigung von Software zu verhindern. Ein Dongle ist ein Beispiel eines elektronischen Schlüssels, den man zur Benutzung einer Vorrichtung, im vorliegenden Fall zum Aufladen des Speichers des Elektrofahrzeugs, benötigt. Die Schlüsselvorrichtung kann aber beispielsweise auch eine Karte mit einem magnetischen Speicher oder einem elektronischen Speicherbaustein sein, die von der Erfassungseinrichtung ausgelesen wird. Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Karte in ein entsprechendes Lesegerät des Elektrofahrzeugs 1 eingeführt wird. Die Karte kann beispielsweise auch als ein Transponder ausgebildet sein und eine charakteristische Kennung zum Freischalten der Schnittstelle drahtlos übertragen.The detector cooperates with a key device required to unlock the interface. This means that for a charge or discharge of the energy storage of the electric vehicle 1 the key device is needed. The key device may be a dongle, for example. Dongle are common as so-called copy protection plug to prevent unauthorized use or duplication of software. A dongle is an example of an electronic key needed to use a device, in this case to charge the memory of the electric vehicle. However, the key device may for example also be a card with a magnetic memory or an electronic memory module which is read out by the detection device. It is not essential that the card in a corresponding reader of the electric vehicle 1 is introduced. The card may for example also be designed as a transponder and transmit a characteristic identifier for enabling the interface wirelessly.

Die Daten, welche zur Dokumentation der aus der externen Stromquelle entnommenen Energiemenge oder in das Stromnetz eingespeisten Energiemenge in der Erfassungseinrichtung gespeichert sind, können drahtlos über die Fahrzeugantenne 4 ausgelesen und übertragen werden. Zum Schutz vor Datenmanipulation werden die Daten verschlüsselt zusammen mit einer charakteristischen Kennung übertragen.The data stored in the detection device for documentation of the amount of energy taken from the external power source or the amount of energy fed into the power grid can be transmitted wirelessly via the vehicle antenna 4 be read out and transmitted. To protect against data manipulation, the data is transmitted in encrypted form together with a characteristic identifier.

Als Alternative zu einer als Steckverbinder ausgebildeten Schnittstelle 2 kann das Elektrofahrzeug 1 beispielsweise auch über Oberleitungen, stromführende Leitblanken, Schleifkontakte oder Induktionsschleifen zur Auf- oder Entladung des Energiespeichers an eine externe Stromquelle angeschlossen werden. Beispiele entsprechender Anschlüsse 3 einer externen Stromquelle sind in den 1 und 2 dargestellt. Oberleitungen, stromführende Leitblanken, oder Schleifkontakte sind insbesondere zur Wiederaufladung des Speichers über Ladestrassen 5 geeignet.As an alternative to an interface designed as a connector 2 can the electric vehicle 1 For example, be connected via overhead lines, live Leitblanken, sliding contacts or induction loops for charging or discharging the energy storage to an external power source. Examples of corresponding connections 3 an external power source are in the 1 and 2 shown. Catenaries, live Leitblanken, or sliding contacts are in particular for recharging the memory on charging roads 5 suitable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Elektrofahrzeugelectric vehicle
22
Schnittstelleninterfaces
33
Anschluss an StromnetzConnection to mains
44
Fahrzeugantennevehicle antenna
55
Ladestrassencharge roads

Claims (10)

Elektrofahrzeug mit einem Elektromotor, einem wieder aufladbaren Energiespeicher zur Stromversorgung des Elektromotors und einer Schnittstelle (3) zum Anschließen des Energiespeichers an eine externe Stromquelle, gekennzeichnet durch eine Erfassungseinrichtung, welche die aus einer externen Stromquelle entnommene Energiemenge dokumentiert.Electric vehicle with an electric motor, a rechargeable energy storage for the power supply of the electric motor and an interface ( 3 ) for connecting the energy storage device to an external power source, characterized by a detection device which documents the amount of energy taken from an external power source. Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung mit einer Schlüsselvorrichtung zusammenwirkt, die zum Freischalten der Schnittstelle (3) erforderlich ist.Electric vehicle according to claim 1, characterized in that the detection device cooperates with a key device, which is used to unlock the interface ( 3 ) is required. Elektrofahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlüsselvorrichtung ein Dongle ist. Electric vehicle according to claim 2, characterized in that the key device is a dongle. Elektrofahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlüsselvorrichtung eine Karte ist, die von der Erfassungseinrichtung ausgelesen wird.Electric vehicle according to claim 2, characterized in that the key device is a card which is read by the detection device. Elektrofahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlüsselvorrichtung eine charakteristische Kennung überträgt, deren Empfang die Erfassungseinrichtung zum Freischalten der Schnittstelle (3) veranlasst.Electric vehicle according to claim 2, characterized in that the key device transmits a characteristic identifier, whose reception the detection device for enabling the interface ( 3 ). Elektrofahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung bei einer Einspeisung von Energie aus dem Energiespeicher in ein externes Stromnetz die abgegebene Energiemenge dokumentiert.Electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device documents the emitted amount of energy when feeding energy from the energy storage in an external power grid. Elektrofahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung Daten manipulationssicher speichert.Electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device stores data tamper-proof. Elektrofahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Erfassungseinrichtung zur Dokumentation der aus der externen Stromquelle entnommenen Energiemenge gespeicherte Daten drahtlos auslesbar sind.Electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that data stored in the detection device for the documentation of the amount of energy taken from the external power source are wirelessly readable. Verfahren zum Erfassen des Energieverbrauchs eines Elektrofahrzeugs (1), wobei die einer externen Energiequelle zum Aufladen eines Energiespeichers entnommene Energiemenge erfasst wird, jeder Aufladevorgang dokumentiert wird, indem in einem Datenspeicher ein Wert der Energiemenge gespeichert wird, die der externen Energiequelle entnommen wurde, und der Datenspeicher Teil einer Vorrichtung ist, mit der für einen Aufladevorgang eine Schnittstelle (3) des Fahrzeugs frei geschaltet wird, indem ein Kontakt zwischen der Schnittstelle (3) und dem Energiespeicher geschlossen wird.Method for detecting the energy consumption of an electric vehicle ( 1 ), wherein the amount of energy taken from an external energy source to charge an energy storage device is detected, each charging process is documented by storing in a data memory a value of the amount of energy taken from the external energy source and the data storage device is part of a device with which a charging process an interface ( 3 ) of the vehicle is released by a contact between the interface ( 3 ) and the energy storage is closed. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Daten in dem Datenspeicher zur Dokumentation von Aufladevorgängen verschlüsselt gespeichert werden.A method according to claim 9, characterized in that data is stored encrypted in the data memory for documentation of charging processes.
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