DE102015200018B4 - Charging an energy storage of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers (5) eines Fahrzeugs (10) an einer Ladestation (30), umfassend Erfassen eines Befehls zum Aufladen des Energiespeichers (5) an der Ladestation (30) innerhalb des Fahrzeugs (10), Erstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug (10) und der Ladestation (30), Senden von ersten Informationen des Fahrzeugs (10) an die Ladestation (30) mittels der Kommunikationsverbindung, und Senden von zweiten Informationen der Ladestation (30) an das Fahrzeug (10) mittels der Kommunikationsverbindung in Antwort auf die ersten Informationen, wobei die Informationen, welche von der Ladestation (30) an das Fahrzeug (10) gesendet werden, eine Information über einen freien Ladeplatz der Ladestation (30) umfassen, an welchem das Fahrzeug (10) zum Aufladen seines Energiespeichers (5) parkbar ist, wobei während eines Ladens des Energiespeichers des Fahrzeugs (10) von der Ladestation (30) ein Umgebungsbereich des Fahrzeugs (10) mit mindestens einem Sensor (2) des Fahrzeugs (10) überwacht wird, und wobei das Laden des Energiespeichers (5) des Fahrzeugs (10) abgebrochen wird, sobald erfasst wird, dass sich ein dem Fahrzeug (10) näherndes Objekt einen vorbestimmten Abstand zu dem Fahrzeug (10) unterschreitet.A method of charging an energy store (5) of a vehicle (10) at a charging station (30), comprising detecting a command to charge the energy store (5) at the charging station (30) within the vehicle (10), establishing a communications link between the vehicle (10) and the charging station (30), transmitting first information of the vehicle (10) to the charging station (30) via the communication link, and sending second information of the charging station (30) to the vehicle (10) through the communication link in response to the first information, wherein the information sent from the charging station (30) to the vehicle (10) includes information about a free loading space of the charging station (30) at which the vehicle (10) for charging its energy store ( 5) is parkable, wherein during charging of the energy storage device of the vehicle (10) of the charging station (30) an environmental region of the vehicle (10) with at least one Sens or (2) of the vehicle (10) is monitored, and wherein the charging of the energy store (5) of the vehicle (10) is stopped as soon as it is detected that an object approaching the vehicle (10) is at a predetermined distance from the vehicle ( 10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Ablauf eines Ladeparkvorgangs eines Fahrzeugs an einer Ladestation. The present invention relates to the course of a charging park operation of a vehicle at a charging station.

Die DE 10 2008 055 881 A1 beschreibt ein Verfahren zum automatischen Laden von elektrisch betriebenen Fahrzeugen. Dabei kann das Fahrzeug an einem beliebigen Startpunkt starten, so dass das zu ladende Fahrzeug bei autonomer selbstgesteuerter Fahrt den ausgewählten Ladeort erreicht. The DE 10 2008 055 881 A1 describes a method for automatically charging electrically powered vehicles. In this case, the vehicle can start at any starting point, so that the vehicle to be loaded reaches the selected loading location in autonomous, self-controlled driving.

Die DE 10 2011 007 771 A1 beschreibt ein Verfahren zum Andocken eines Elektrofahrzeugs an eine Ladevorrichtung. Dabei erfolgt eine Positionierung des Elektrofahrzeugs anhand einer Markierung. Diese Markierung kann durch eine Primärspule einer Dockvorrichtung der Ladevorrichtung gebildet sein, wobei eine Andockposition dann vorliegt, wenn eine durch die Sekundärspule als Sensorelement abgreifbare Leistung maximal ist. The DE 10 2011 007 771 A1 describes a method for docking an electric vehicle to a charging device. In this case, a positioning of the electric vehicle is based on a marker. This marking can be formed by a primary coil of a docking device of the charging device, with a docking position being present when a power which can be tapped off as a sensor element by the secondary coil is maximum.

Die DE 10 2012 006 836 A1 offenbart eine Aufladeeinrichtung für ein Elektrofahrzeug. Dabei kann das Fahrzeug auf automatisierte Weise von einer Zuführungseinrichtung in eine Abstellposition bewegt werden. Zwischen einer Aufladeeinheit und dem in der Abstellposition angeordneten Elektrofahrzeug existiert eine induktive oder konduktive Kopplung. The DE 10 2012 006 836 A1 discloses a charging device for an electric vehicle. In this case, the vehicle can be moved in an automated manner by a supply device in a parking position. There is an inductive or conductive coupling between a charging unit and the electric vehicle arranged in the parking position.

Die DE 10 2013 207 369 A1 offenbart die Absicherung einer vollautomatischen Bewegung eines Fahrzeugs ohne ein Aufladen eines Energiespeichers eines Fahrzeugs zu zeigen. The DE 10 2013 207 369 A1 discloses securing a fully automatic movement of a vehicle without charging an energy storage of a vehicle.

Die DE 10 2011 111 051 A1 offenbart eine Unterstützung eines Fahrers bei der Steuerung eines Fahrzeugs. Dabei wird eine Position und eine Orientierung des Fahrzeugs relativ zu einer Positionsmarke aus mittels einer Kamera erfassten Bildern ermittelt und in Abhängigkeit der Position und Orientierung ein Betrieb einer Fahrerassistenzvorrichtung zur Unterstützung des Fahrers gesteuert. Die Unterstützung des Fahrers kann zur Positionierung des Fahrzeugs relativ zu einer Ladevorrichtung zum Laden eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs verwendet werden. The DE 10 2011 111 051 A1 discloses assistance of a driver in controlling a vehicle. In this case, a position and an orientation of the vehicle relative to a position mark are determined from images captured by means of a camera and, depending on the position and orientation, an operation of a driver assistance device to assist the driver is controlled. The driver's assistance may be used to position the vehicle relative to a charging device for charging an electrical energy storage of the vehicle.

Die DE 10 2012 214 201 A1 offenbart ein System, welches eine Induktionsladeeinheit mit einer Primärspule und ein Fahrzeug mit einer Sekundärspule umfasst. Ein Steuergerät ermittelt die Ortsposition der Induktionsladeeinheit relativ zum Fahrzeug durch das Prinzip der elektromagnetischen Abstands- und Winkelmessung. The DE 10 2012 214 201 A1 discloses a system comprising an induction charging unit with a primary coil and a vehicle with a secondary coil. A control unit determines the spatial position of the induction charging unit relative to the vehicle by the principle of electromagnetic distance and angle measurement.

Die DE 10 2011 007 771 A1 offenbart ein Andocken eines Elektrofahrzeugs an eine Ladevorrichtung. Mit einem am Elektrofahrzeug angeordneten Sensorelement wird ein Weg in eine andere Position erfasst und das Elektrofahrzeug in die andere Position geführt. The DE 10 2011 007 771 A1 discloses docking of an electric vehicle to a charging device. With a sensor element arranged on the electric vehicle, a path to another position is detected and the electric vehicle is guided into the other position.

Die DE 10 2012 008 374 A1 offenbart ein automatisches Lenksystem eines elektrischen Fahrzeugs. Eine Ladestation weist Mittel auf, um das Fahrzeug mit elektrischer Energie zu versorgen. Dabei löst der Fahrer eine Parkanfrage des Fahrzeugs über eine Schnittstelle aus. Diese Anfrage wird über Telekommunikationsmittel zu dem Zentralrechner übertragen. Die Kommunikationskennzeichnung der Ladestation überträgt per Funk an die Kennzeichnung eines Fahrzeugs einen Startbefehl und die Informationen in Bezug auf die auszuführende Fahrbahn. The DE 10 2012 008 374 A1 discloses an automatic steering system of an electric vehicle. A charging station has means to supply the vehicle with electrical energy. The driver triggers a parking request of the vehicle via an interface. This request is transmitted via telecommunication means to the central computer. The communication mark of the charging station wirelessly transmits to the tag of a vehicle a start command and the information regarding the road to be executed.

Nach dem Stand der Technik ist kein Konzept bekannt, um das Aufladen eines Energiespeichers eines Fahrzeugs an einer Ladestation möglichst komfortabel zu gestalten. According to the prior art, no concept is known to make the charging of an energy storage device of a vehicle at a charging station as comfortable as possible.

Daher stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, diesen Mangel zu beheben. Therefore, the present invention has the object to remedy this deficiency.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers eines Fahrzeugs an einer Ladestation nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung nach Anspruch 9 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. According to the invention this object is achieved by a method for charging an energy storage device of a vehicle at a charging station according to claim 1 and by a device according to claim 9. The dependent claims define preferred and advantageous embodiments of the present invention.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers eines Fahrzeugs an einer Ladestation bereitgestellt. Dabei umfasst das erfindungsgemäße Verfahren folgende Schritte:

  • • Erfassen eines Befehls innerhalb des Fahrzeugs zum Aufladen des Energiespeichers an der Ladestation. Beispielsweise kann der Fahrer des Fahrzeugs seinen Ladewunsch durch das Drücken einer Taste an einer entsprechenden Einrichtung des Fahrzeugs äußern.
  • • Zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation wird automatisch eine Kommunikationsverbindung aufgebaut, sobald der Befehl (z. B. das Drücken der Taste) erfasst wird. Wenn keine Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation aufgebaut werden kann, beispielsweise da sich das Fahrzeug nicht in der Funkreichweite der Ladestation befindet, wird dies dem Fahrer beispielsweise über eine Anzeige im Fahrzeug mitgeteilt. In diesem Fall wird das Verfahren zum Aufladen des Energiespeichers beendet.
  • • Über die Kommunikationsverbindung werden erste Informationen des Fahrzeugs an die Ladestation gesendet. Diese ersten Informationen umfassen beispielsweise eine Kapazität des Energiespeichers und eine Fahrzeugklasse des Fahrzeugs.
  • • Als Antwort auf diese ersten Informationen werden von der Ladestation über die Kommunikationsverbindung zweite Informationen der Ladestation gesendet. Diese zweiten Informationen umfassen eine Information über einen freien Ladeplatz der Ladestation, an welchem das Fahrzeug zum Aufladen seines Energiespeichers geparkt werden kann. Zusätzlich können diese zweiten Informationen den Strompreis und sonstige Eigenschaften der Ladestation umfassen.
  • • Während eines Ladens des Energiespeichers des Fahrzeugs von der Ladestation wird ein Umgebungsbereich des Fahrzeugs mit mindestens einem Sensor des Fahrzeugs überwacht.
Das Laden des Energiespeichers des Fahrzeugs wird abgebrochen, sobald erfasst wird, dass sich ein dem Fahrzeug nährendes Objekt einen vorbestimmten Abstand zu dem Fahrzeug unterschreitet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht vorteilhafterweise ein unkompliziertes Einleiten des Aufladens des Energiespeichers des Fahrzeugs. In the context of the present invention, a method is provided for charging an energy storage device of a vehicle at a charging station. The method according to the invention comprises the following steps:
  • • Detecting a command within the vehicle to charge the energy storage at the charging station. For example, the driver of the vehicle may express his charging request by pressing a button on a corresponding device of the vehicle.
  • • A communication link is established automatically between the vehicle and the charging station as soon as the command is detected (eg pressing the button). If no communication link can be established between the vehicle and the charging station, for example because the vehicle is not within the radio range of the charging station, this is communicated to the driver, for example via an indication in the vehicle. In this case, the procedure for charging the energy storage is terminated.
  • • Initial information of the vehicle is sent to the charging station via the communication link. This first information includes, for example, a capacity of Energy storage and a vehicle class of the vehicle.
  • • In response to this initial information, the charging station sends second charging station information via the communication link. This second information includes information about a free charging station of the charging station, on which the vehicle can be parked to charge its energy storage. In addition, these second information may include the price of electricity and other characteristics of the charging station.
  • During charging of the vehicle's energy storage device from the charging station, an environmental area of the vehicle is monitored with at least one sensor of the vehicle.
The charging of the energy storage device of the vehicle is aborted as soon as it is detected that an object nourishing the vehicle falls below a predetermined distance from the vehicle.
The inventive method advantageously allows an uncomplicated initiation of the charging of the energy storage of the vehicle.

Die Information über den freien Ladeplatz kann dem Fahrer entsprechend ausgegeben werden, indem diese Information beispielsweise auf einer Anzeige des Fahrzeugs dargestellt wird. Der Fahrer kann dann das Fahrzeug zu dem angegebenen Ladeplatz fahren. The information about the free loading space may be output to the driver, for example, by displaying this information on a display of the vehicle. The driver can then drive the vehicle to the specified loading place.

Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird (bei dieser Fahrt zum Ladeplatz) eine Markierung des Ladeplatzes gesucht. Wenn die Markierung erfasst wird, kann das Fahrzeug ausgehend von der Markierung automatisiert in dem Ladeplatz geparkt werden. Dabei wird dem Fahrer eine entsprechende Information ausgegeben, sobald die Markierung erfasst wird. Unter der Markierung wird dabei in der Regel eine Markierung oder ein Marker (oder mehrere Marker) verstanden, anhand welcher eine möglichst exakte Position einer Ladeeinrichtung des Ladeplatzes ermittelt werden kann. Die Markierung wird insbesondere durch optische Erfassungsmittel des Fahrzeugs erfasst. In a preferred embodiment according to the invention, a marking of the loading space is sought (in this journey to the loading place). When the mark is detected, the vehicle can be parked automatically from the mark in the loading place. In this case, the driver is issued a corresponding information as soon as the mark is detected. In this case, the marking is generally understood to mean a marker or a marker (or a plurality of markers), by means of which the most exact possible position of a loading device of the loading place can be determined. The marking is detected in particular by optical detection means of the vehicle.

Der Fahrer fährt sein Fahrzeug beispielsweise so lange in Richtung des zugewiesenen Ladeplatzes, bis dem Fahrer mitgeteilt wird, dass die Markierung des Ladeplatzes erfasst wurde. For example, the driver drives his vehicle in the direction of the assigned loading space until the driver is informed that the marking of the loading space has been detected.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das Fahrzeug abhängig von der Markierung und abhängig von einer Relativposition, welche die Lage der Ladeeinrichtung des Ladeplatzes relativ zu der Markierung angibt, in eine erste Position gefahren werden, um dadurch eine Ladeeinrichtung des Fahrzeugs möglichst dicht an der Ladeeinrichtung des Ladeplatzes anzuordnen. Dabei wird das automatisierte Fahren des Fahrzeugs nur gestartet, wenn eine Taste einer dem Fahrzeug zugeordneten Einrichtung dauerhaft gedrückt wird. Darüber hinaus wird das Fahrzeug angehalten und gebremst, sobald die Taste nicht mehr gedrückt wird. According to a further embodiment of the invention, depending on the marking and depending on a relative position which indicates the position of the loading device of the loading place relative to the marking, the vehicle can be moved to a first position, thereby keeping a loading device of the vehicle as close as possible to the loading device of the vehicle To arrange loading place. In this case, the automated driving of the vehicle is only started when a button of a device associated with the vehicle is pressed permanently. In addition, the vehicle is stopped and braked as soon as the button is no longer pressed.

Bei der dem Fahrzeug zugeordneten Einrichtung kann es sich entweder um eine innerhalb des Fahrzeugs installierte Einrichtung oder um ein Mobilgerät handeln, welches der Fahrer mit sich tragen kann. Mit anderen Worten existieren erfindungsgemäß zwei Möglichkeiten, um das Fahrzeug automatisch in dem Ladeplatz zu positionieren:

  • • Bei der ersten Möglichkeit bleibt der Fahrer im Fahrzeug sitzen und startet die automatische Positionierung seines Fahrzeugs, indem er dauerhaft eine Taste der Einrichtung bzw. des Parklenkassistenten des Fahrzeugs drückt.
  • • Bei der zweiten Möglichkeit steigt der Fahrer aus dem Fahrzeug aus und startet anschließend die automatische Positionierung seines Fahrzeugs, indem er dauerhaft eine Taste eines dem Fahrzeug zugeordneten Funkschlüssels oder indem er dauerhaft einen (virtuellen) Knopf einer entsprechenden Applikation seines mobilen Endgerät (Mobilgeräts) drückt.
The device associated with the vehicle can either be a device installed inside the vehicle or a mobile device that the driver can carry with him. In other words, according to the invention, there are two possibilities for automatically positioning the vehicle in the loading space:
  • • At the first possibility, the driver remains in the vehicle and starts the automatic positioning of his vehicle by permanently pressing a button of the device or the park assistant of the vehicle.
  • In the second possibility, the driver exits the vehicle and then starts the automatic positioning of his vehicle by permanently pressing a button of a radio key assigned to the vehicle or by permanently pressing a (virtual) button of a corresponding application of his mobile terminal (mobile device) ,

Wenn der Fahrer während der automatischen Positionierung seines Fahrzeugs den Knopf bzw. die Taste loslässt, wird das Positionieren sofort beendet bzw. gestoppt. Das Fahrzeug bleibt stehen, und die elektronische Parkbremse wird angezogen, so dass ein Rollen des Fahrzeugs verhindert wird. Wenn der Knopf bzw. die Taste anschließend erneut gedrückt wird, wird das automatische Positionieren entweder fortgeführt oder es wird beendet, wobei dem Fahrer mitgeteilt wird, dass der automatische Positionierungsvorgang neu zu starten ist. If the driver releases the button during automatic positioning of his vehicle, positioning is stopped immediately. The vehicle stops and the electronic parking brake is applied, preventing the vehicle from rolling. When the button is then pressed again, the automatic positioning is either continued or it is terminated, notifying the driver that the automatic positioning operation is to be restarted.

Nach einem Abbruch (oder einer Unterbrechung) des Positionierungsvorgangs (indem beispielsweise der Knopf oder die Taste losgelassen wird) wird insbesondere überprüft, ob von der aktuellen Position des Fahrzeugs die erste Position (Zielposition) durch ein automatisiertes Fahren erreicht werden kann. Wenn dies der Fall ist, kann das automatische Positionieren fortgeführt werden, wenn insbesondere der Knopf bzw. die Taste erneut gedrückt wird. Wenn dagegen erkannt wird, dass die erste Position (Zielposition) nicht durch ein automatisiertes Fahren erreicht werden kann (beispielsweise da die Markierung nicht mehr erfasst wird oder da sich Hindernisse auf dem Weg zur Zielposition befinden) wird eine entsprechende Information an den Fahrer ausgegeben. Diese Information kann entweder auf einer Anzeige des Fahrzeugs (wenn sich der Fahrer im Fahrzeug befindet) oder über das Mobilgerät oder durch eine Ansteuerung von Leuchtmitteln des Fahrzeugs angezeigt werden. Der Fahrer wird durch diese Information aufgefordert, das automatische Positionieren neu, gegebenenfalls von einer anderen Position aus, zu starten. After an abortion (or interruption) of the positioning process (for example, by releasing the button or the button), it is checked in particular whether the first position (target position) can be reached by automated driving from the current position of the vehicle. If this is the case, the automatic positioning can be continued, in particular if the button or the button is pressed again. If, on the other hand, it is recognized that the first position (target position) can not be reached by automated driving (for example, because the marker is no longer detected or there are obstacles on the way to the target position), corresponding information is output to the driver. This information can be displayed either on a display of the vehicle (when the driver is in the vehicle) or via the mobile device or by driving light sources of the vehicle. The driver is prompted by this information, the automatic Repositioning, starting from another position if necessary.

Wenn der Fahrer den Knopf bzw. die Taste ständig gedrückt hält, fährt das Fahrzeug automatisch zu der ersten Position (Zielposition). Sobald das Fahrzeug diese Zielposition erreicht hat, wird von dem Fahrzeug eine entsprechende Information über die Kommunikationsverbindung an die Ladestation gesendet, um der Ladestation dadurch mitzuteilen, dass das Fahrzeug die erste Position erreicht hat. When the driver keeps pressing the button or the button, the vehicle automatically moves to the first position (target position). As soon as the vehicle has reached this target position, appropriate information about the communication link is sent by the vehicle to the charging station in order to inform the charging station that the vehicle has reached the first position.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das Fahrzeug im Stillstand ausgehend von einer Anfangsposition (Grobposition), welche bevorzugt der ersten Position entspricht, nur durch ein Betätigen einer Lenkung des Fahrzeugs in einer Querrichtung des Fahrzeugs (d.h. senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeugs und innerhalb der Fahrebene des Fahrzeugs) in eine zweite Position positioniert, um eine induktive oder kapazitive Kopplung zwischen der Ladeeinrichtung des Fahrzeugs und der Ladeeinrichtung des Ladeplatzes, über welche der Energiespeicher des Fahrzeugs von der Ladestation geladen wird, zu optimieren. Der Stillstand liegt dabei erfindungsgemäß dann vor, wenn sich kein Rad des Fahrzeugs in einer Umfangsrichtung des jeweiligen Rades bewegt. According to an embodiment of the invention, the vehicle is at a standstill starting from an initial position (coarse position), which preferably corresponds to the first position, only by operating a steering of the vehicle in a transverse direction of the vehicle (ie perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle and within the driving plane of the vehicle ) to a second position to optimize an inductive or capacitive coupling between the charging device of the vehicle and the charging device of the charging station, via which the energy storage of the vehicle is loaded from the charging station. The standstill according to the invention is then present when no wheel of the vehicle moves in a circumferential direction of the respective wheel.

Indem quasi zur Feinpositionierung des Fahrzeugs in der Querrichtung die Lenkung des Fahrzeugs eingesetzt wird, wird vorteilhafterweise auf eine bereits aus anderen Gründen vorhandene Einrichtung (nämlich die Lenkung des Fahrzeugs) zurückgegriffen. Dadurch wird die Positionierung des Fahrzeugs bezüglich der Ladeeinrichtung des Ladeplatzes kostengünstiger realisiert, als wenn beispielsweise die Ladeeinrichtung des Ladeplatzes beweglich ausgestaltet werden müsste. By virtually the fine positioning of the vehicle in the transverse direction, the steering of the vehicle is used, advantageously on an existing already for other reasons device (namely, the steering of the vehicle) is used. As a result, the positioning of the vehicle with respect to the charging device of the loading space is realized more cost-effectively, as if, for example, the charging device of the loading space would have to be designed to be movable.

Der Stillstand ist dabei derart definiert, dass der Antrieb des Fahrzeugs, mit welchem die Antriebsräder des Fahrzeugs in einer Umfangsrichtung des jeweiligen Antriebsrads bewegt werden, nicht aktiv ist, da er zur Betätigung der Lenkung nicht benötigt wird. Mit anderen Worten reicht es aus, die Lenkung mit Energie zu versorgen, während der Antrieb der Räder des Fahrzeugs deaktiviert sein kann. Die Lenkung lenkt dabei normalerweise die Räder der Vorderachse des Fahrzeugs. Allerdings ist es erfindungsgemäß auch möglich, dass die Räder der Hinterachse des Fahrzeugs gelenkt werden, wie es beispielsweise bei einer Hinterachslenkung der Fall ist. The standstill is defined such that the drive of the vehicle, with which the drive wheels of the vehicle are moved in a circumferential direction of the respective drive wheel, is not active, since it is not needed to actuate the steering. In other words, it is sufficient to provide the steering with energy, while the drive of the wheels of the vehicle can be deactivated. The steering normally steers the wheels of the front axle of the vehicle. However, it is also possible according to the invention that the wheels of the rear axle of the vehicle are steered, as is the case, for example, in the case of a rear axle steering.

Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform kann eine induktive Kopplung zwischen einer Primärspule der Ladeeinrichtung des Ladeplatzes und einer Sekundärspule des Fahrzeugs optimiert werden. Dabei wird z.B. durch die Ladestation ein in der Primärspule fließender Strom erzeugt, welcher in der Sekundärspule einen Strom induziert. Eine von dem in der Sekundärspule fließenden Strom abhängige Leistung wird bestimmt, wobei die Lenkung des Fahrzeugs derart betätigt wird, dass sich diese Leistung, d.h. die pro Zeiteinheit übertragene Lademenge, erhöht. Dabei kann die über die Sekundärspule übertragene Leistung beispielsweise ermittelt werden, indem zum einen der in der Sekundärspule induzierte Strom und zum anderen die über der Sekundärspule abfallende Spannung gemessen werden. According to another embodiment of the invention, an inductive coupling between a primary coil of the charging device of the charging station and a secondary coil of the vehicle can be optimized. In doing so, e.g. generates a current flowing in the primary coil through the charging station, which induces a current in the secondary coil. A power dependent on the current flowing in the secondary coil is determined, the steering of the vehicle being actuated such that this power, i. the amount of charge transmitted per unit time increases. In this case, the power transmitted via the secondary coil can be determined, for example, by measuring the current induced in the secondary coil and, secondly, the voltage drop across the secondary coil.

Um das Fahrzeug möglichst optimal zu positionieren, wobei das Fahrzeug dann optimal positioniert ist, wenn der Lenkwinkel derart eingestellt ist, dass eine maximale Ladeleistung von der Primärspule über die Sekundärspule zu dem Fahrzeug übertragen wird, kann folgendermaßen vorgegangen werden. In order to optimally position the vehicle, wherein the vehicle is optimally positioned when the steering angle is set such that a maximum charging power is transmitted from the primary coil via the secondary coil to the vehicle, the procedure may be as follows.

Die Lenkung des Fahrzeugs wird vollständig durchfahren während gleichzeitig die von der Primärspule auf die Sekundärspule übertragene Leistung erfasst wird, um einen Verlauf der Leistung abhängig von dem Lenkwinkel der Lenkung zu bestimmen. Anhand dieses Verlaufs kann zum einen die maximale Leistung innerhalb des Verlaufs und zum anderen der zu dieser maximalen Leistung gehörende Lenkwinkel bestimmt werden. Die Lenkung wird dann entsprechend diesem zugehörigen Lenkwinkel eingestellt. The steering of the vehicle is fully traversed while simultaneously detecting the power transmitted from the primary coil to the secondary coil to determine a course of the power depending on the steering angle of the steering. On the basis of this curve, on the one hand, the maximum power within the course and, on the other hand, the steering angle associated with this maximum power can be determined. The steering is then adjusted according to this associated steering angle.

Eine weitere Möglichkeit, den Lenkwinkel derart einzustellen, dass eine maximale Ladeleistung übertragen wird, besteht darin, ausgehend von dem aktuellen Lenkwinkel die Lenkung in eine Richtung zu betätigen während gleichzeitig die von der Primärspule auf die Sekundärspule übertragene Leistung erfasst und ausgewertet wird. D.h. die Lenkung wird ausgehend von dem aktuellen Lenkwinkel nach rechts bzw. links gedreht. Wenn die Leistung unmittelbar nach der Betätigung der Lenkung in diese Richtung sofort abnimmt, handelt es sich augenscheinlich um die falsche Richtung (oder der Lenkwinkel befindet sich bereits in seiner bestmöglichen Stellung), so dass die Lenkung in die andere Richtung, d.h. nach links bzw. rechts, gedreht wird. Wenn die Leistung allerdings nicht unmittelbar nach der Betätigung der Lenkung in diese Richtung sofort abnimmt, handelt es sich um die richtige Richtung. Die Lenkung wird so lange in die Richtung (oder in die andere Richtung) betätigt, bis die Leistung (wieder) abnimmt. Bei dieser Variante verbleibt die Lenkung bei einem Lenkwinkel, welcher der maximalen Leistung innerhalb des vorab beschriebenen Verlaufs der Leistung abhängig von dem Lenkwinkel entspricht. Another way to set the steering angle so that a maximum charging power is transmitted, is based on the current steering angle to actuate the steering in one direction while simultaneously detected and evaluated the transmitted power from the primary coil to the secondary coil. That The steering is turned to the right or left starting from the current steering angle. If the power immediately decreases immediately after the operation of the steering in this direction, it is evidently the wrong direction (or the steering angle is already in its best possible position), so that the steering in the other direction, i. to the left or right, is rotated. However, if the power does not diminish immediately after steering in that direction, it is the right direction. The steering is actuated in the direction (or the other direction) until the power decreases (again). In this variant, the steering remains at a steering angle which corresponds to the maximum power within the previously described course of the power depending on the steering angle.

Anstelle der Leistung kann die zweite Position auch anhand des Wirkungsgrads bestimmt werden. Nachdem der Ladestation von dem Fahrzeug übermittelt wurde, dass die erste Position erreicht wurde, startet die Ladestation mit einer Messung des Wirkungsgrads. Um dabei möglichst wenig Ladestromverluste zu erzeugen, wird die Bestimmung des optimalen Wirkungsgrads nur mit einem Bruchteil (z.B. 10%) der normalen Ladeleistung durchgeführt. Der jeweils von der Ladestation mittels der Primärspule bestimmte Wirkungsgrad wird an das Fahrzeug übermittelt, so dass das Fahrzeug im Stand mit Hilfe der Lenkung die zweite Position einstellen kann, bei welcher der Wirkungsgrad am größten ist. Beispielsweise kann anhand einer Gaußkurve durch den Lenkradeinschlag der beste Wirkungsgrad bestimmt werden und das Fahrzeug in der zweiten Position abgestellt werden, in welcher dieser beste Wirkungsgrad erzielt wird. Instead of the power, the second position can also be determined on the basis of the efficiency. After the charging station has been informed by the vehicle that the first position has been reached, starts the charging station with a measurement of the efficiency. In order to generate as few charging current losses as possible, the determination of the optimum efficiency is carried out only with a fraction (eg 10%) of the normal charging power. The particular efficiency determined by the charging station by means of the primary coil is transmitted to the vehicle, so that the vehicle can adjust the second position in the state with the aid of the steering, in which the efficiency is greatest. For example, based on a Gaussian curve through the steering wheel, the best efficiency can be determined and the vehicle can be turned off in the second position, in which this best efficiency is achieved.

Es ist allerdings auch möglich, dass die Ladestation über Funk die Lage der Primärspule und der Sekundärspule zueinander berechnet. Dazu ist ein Empfänger in der Primärspule und vier Sender sind in der Sekundärspule verbaut, wobei die Lage der Spulen über Triangulation berechnet wird. Sobald sich die Sekundärspule in der Reichweite der Primärspule befindet, sendet die Ladestation die relative Position der Spulen zueinander dem Fahrzeug. Das Fahrzeug verwendet diese Information, um das Fahrzeug in die zweite Position oder Zielposition zu fahren. However, it is also possible that the charging station calculates the position of the primary coil and the secondary coil to each other via radio. For this purpose, a receiver in the primary coil and four transmitters are installed in the secondary coil, wherein the position of the coils is calculated by triangulation. Once the secondary coil is within range of the primary coil, the charging station transmits the relative position of the coils to each other to the vehicle. The vehicle uses this information to drive the vehicle to the second position or target position.

Erfindungsgemäß kann die Relativposition, welche die Lage der Ladeeinrichtung der Ladestation relativ zu der Markierung definiert, abhängig von der vorab bestimmten zweiten Position bzw. Ladeposition korrigiert werden. Dadurch kann das Fahrzeug beim nächsten Ladevorgang an derselben Ladestation abhängig von der Markierung und von der korrigierten Relativposition sofort in eine erste Position gebracht werden, welche in diesem Fall der Ladeposition entspricht, ohne dass das Fahrzeug vorher in eine Position gefahren wird, welche anhand der Markierung und der unkorrigierten Relativposition bestimmt wurde. According to the invention, the relative position defining the position of the charging device of the charging station relative to the marking, be corrected depending on the predetermined second position or loading position. As a result, during the next charging process at the same charging station, the vehicle can be immediately brought to a first position, which in this case corresponds to the loading position, without the vehicle being previously moved to a position which is based on the marking and the uncorrected relative position was determined.

Mit anderen Worten wird nach dem Bestimmen der zweiten Position bzw. Ladeposition überprüft, ob die zweite Position ungleich der ersten Position ist. Wenn dies der Fall ist, wird die Relativposition derart korrigiert, dass die korrigierte Relativposition die Lage der Ladeeinrichtung der Ladestation relativ zu der Markierung entsprechend der zweiten Position bzw. Ladeposition definiert. In other words, it is checked after determining the second position or loading position, whether the second position is not equal to the first position. If this is the case, the relative position is corrected such that the corrected relative position defines the position of the charging device of the charging station relative to the marking corresponding to the second position or loading position.

Der Schritt des automatisierten Fahrens des Fahrzeugs in die erste Position hängt in der Regel nicht nur von der Markierung und von der Relativposition ab, sondern ist auch von einer weiteren Relativposition abhängig, welche die Position der Ladeeinrichtung des Fahrzeugs bezüglich des Fahrzeugs (oder genauer bezüglich eines markanten Punkts des Fahrzeugs, z.B. die Mitte der Fahrzeuglängsmittelachse) definiert. Wenn für dasselbe Fahrzeug bei verschiedenen Ladestationen die Relativposition in gleicher Weise korrigiert wird, weist dies auf eine fehlerhafte weitere Relativposition hin, so dass die weitere Relativposition entsprechend geändert wird. The step of automatically driving the vehicle to the first position will generally not only depend on the mark and relative position, but will also depend on a further relative position which determines the position of the vehicle's loader relative to the vehicle (or more specifically, a vehicle) distinctive point of the vehicle, eg the center of the vehicle longitudinal center axis). If the relative position is corrected in the same way for the same vehicle at different charging stations, this indicates a faulty further relative position, so that the other relative position is changed accordingly.

Wenn mit anderen Worten bei verschiedenen Ladestationen die zweite Position bzw. Ladeposition in gleicher Weise gegenüber der ersten Position verschoben ist, weist dies auf eine von der weiteren Relativposition abweichenden Einbauposition der Ladeeinrichtung (z.B. der Sekundärspule) des Fahrzeugs hin. Daher wird die weitere Relativposition entsprechend geändert, so dass beim nächsten Anfahren einer dieser Ladestationen die erste Position der zweiten Position entspricht, so dass die Ladeposition bzw. optimale Position also bereits der ersten Position entspricht. In other words, at different charging stations, when the second position is shifted from the first position in the same manner, it indicates an installation position of the charging means (e.g., the secondary coil) of the vehicle other than the other relative position. Therefore, the further relative position is changed accordingly, so that when the next start one of these charging stations, the first position of the second position corresponds, so that the loading position or optimal position thus already corresponds to the first position.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird von dem Fahrzeug eine Nachricht an die Ladestation übertragen, sobald das Fahrzeug in der zweiten Position (Zielposition) abgestellt worden ist. Anschließend wird auf der Fahrzeugseite beispielsweise geprüft, ob der Ladevorgang gestartet werden kann. Wenn der Ladevorgang gestartet werden kann, wird von dem Fahrzeug eine weitere Nachricht an die Ladestation übertragen, um mit einem Laden des Energiespeichers des Fahrzeugs von der Ladestation zu beginnen. Wenn fahrzeugseitig erkannt wird, dass der Ladevorgang nicht gestartet werden kann, wird dies dem Fahrer beispielsweise auf einer Anzeige des Fahrzeugs oder durch ein optisches oder akustisches Signal angezeigt. According to a preferred embodiment, the vehicle transmits a message to the charging station as soon as the vehicle has been parked in the second position (target position). Subsequently, on the vehicle side, for example, checks whether the charging process can be started. If the charging process can be started, the vehicle transmits another message to the charging station to start charging the vehicle's energy storage device from the charging station. If it is detected on the vehicle side that the charging process can not be started, this is indicated to the driver, for example on a display of the vehicle or by an optical or acoustic signal.

Während des Ladevorgangs wird das Umfeld des Fahrzeugs mit einem oder mit mehreren Sensoren des Fahrzeugs (z.B. mit Ultraschallsensoren) überwacht, um das Fahrzeug oder den Ladevorgang gefährdende Objekte in unmittelbarer Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen. During charging, the environment of the vehicle is monitored with one or more sensors of the vehicle (e.g., ultrasonic sensors) to detect objects in the immediate vicinity of the vehicle that are jeopardizing the vehicle or the charging process.

Unterschreitet ein Objekt einen vorbestimmten Abstand zum Fahrzeug, wird der Ladevorgang unterbrochen oder gegebenenfalls beendet. Als Sensoren können dabei beispielsweise ein Bewegungsmelder, eine Wärmebildkamera oder ein Sensor zum Erfassen einer Änderung der magnetischen Flussdichte eingesetzt werden. Wenn kein Objekt in unmittelbarer Umgebung des Fahrzeugs erfasst wird, wird das Fahrzeug so lange geladen, bis der Energiespeicher vollständig geladen ist, bis der Fahrer das Laden beendet oder bis beim Laden ein Fehler auftritt. Auf diese drei Situationen wird wie folgt reagiert. If an object falls below a predetermined distance from the vehicle, the charging process is interrupted or terminated, if necessary. For example, a motion detector, a thermal imaging camera or a sensor for detecting a change in the magnetic flux density can be used as sensors. If no object is detected in the immediate vicinity of the vehicle, the vehicle is charged until the energy storage is fully charged, until the driver stops charging or until an error occurs during charging. These three situations are responded to as follows.

Wenn der Energiespeicher vollständig geladen ist, sendet die Ladestation dem Fahrzeug eine entsprechende Information, welche zum einen besagt, dass der Energiespeicher vollständig geladen ist, und zum anderen mitteilt, dass der Ladevorgang beendet ist. When the energy store is fully charged, the charging station sends the vehicle corresponding information, which states that the energy store is fully charged and notifies that the charging process has ended.

Der Fahrer kann das Laden unterbrechen, indem er die dem Fahrzeug zugeordnete Einrichtung (einen Funkschlüssel, ein Mobilgerät oder eine Einrichtung des Fahrzeugs) entsprechend betätigt oder indem er das Laden durch eine Betätigung der Ladestation beendet. Wenn der Fahrer das Laden an der Ladestation beendet, beendet die Ladestation das Laden und sendet eine Information, dass der Ladevorgang beendet ist, an das Fahrzeug. Wenn der Fahrer das Laden mittels der dem Fahrzeug zugeordneten Einrichtung beendet, sendet das Fahrtzeug eine Information, dass der Ladevorgang beendet werden soll, an die Ladestation. Die Ladestation beendet daraufhin den Ladevorgang und sendet die Information, dass der Ladevorgang beendet ist, an das Fahrzeug. The driver may interrupt charging by appropriately actuating the device associated with the vehicle (a radio key, a mobile device or a device of the vehicle) or by terminating charging by operating the charging station. When the driver stops charging at the charging station, the charging station stops charging and sends information that the charging is finished to the vehicle. When the driver stops charging by means assigned to the vehicle, the vehicle sends information to the charging station to end the charging process. The charging station then terminates the charging process and sends the information that the charging process has ended to the vehicle.

Wenn während des Ladens ein das Laden betreffender Fehler im Fahrzeug auftritt und von dem Fahrzeug erfasst wird, sendet das Fahrzeug eine Information, dass ein Ladefehler aufgetreten ist, an die Ladestation. Die Ladestation beendet daraufhin den Ladevorgang und sendet die Information, dass der Ladevorgang beendet ist, an das Fahrzeug. Darüber hinaus wird eine Information, dass ein Ladefehler aufgetreten ist und der Ladevorgang dadurch beendet wurde, an den Fahrer ausgegeben. Dies kann über eine Anzeige des Fahrzeugs, über ein dem Fahrzeug zugeordneten Mobilendgerät oder über ein Signal des Fahrzeugs erfolgen. When a charging error occurs in the vehicle during charging and is detected by the vehicle, the vehicle sends information that a charging error has occurred to the charging station. The charging station then terminates the charging process and sends the information that the charging process has ended to the vehicle. In addition, information that a loading error has occurred and the charging has been completed thereby is output to the driver. This can take place via an indication of the vehicle, via a mobile terminal assigned to the vehicle or via a signal of the vehicle.

Nachdem die Ladestation dem Fahrzeug die Information gesendet hat, dass der Ladevorgang beendet worden ist, geht das Fahrzeug in einen Zustand über, in welchem das Fahrzeug vom Fahrer ganz normal bedient werden kann.

  • • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung zum Aufladen eines Energiespeichers eines Fahrzeugs an einer Ladestation bereitgestellt. Dabei umfasst die Vorrichtung eine Kommunikationseinrichtung zur bidirektionalen Kommunikation mit der Ladestation, eine Ladeeinrichtung des Fahrzeugs zum Laden des Energiespeichers und Steuermittel. Die Vorrichtung ist ausgestaltet, um einen Befehl zum Aufladen des Energiespeichers an der Ladestation zu erfassen. Die Vorrichtung ist darüber hinaus ausgestaltet, um mit Hilfe der Kommunikationseinrichtung und der Steuermittel abhängig von dem Befehl zum Aufladen eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation herzustellen, um über diese Kommunikationsverbindung erste Informationen an die Ladestation zu senden und um über diese Kommunikationsverbindung zweite Informationen von der Ladestation zu empfangen, welche als Antwort auf die ersten Informationen von der Ladestation gesendet werden. Dabei umfassen die zweiten Informationen, welche von der Kommunikationseinrichtung empfangen werden, eine Information über einen freien Ladeplatz der Ladestation, an welchen das Fahrzeug zum Aufladen seines Energiespeichers geparkt werden kann. Schließlich ist die Vorrichtung zum Ausgeben der Information über den freien Ladeplatz oder zum automatisierten Fahren des Fahrzeugs ausgestaltet. Weiterhin ist die Vorrichtung ausgestaltet, dass während eines Ladens des Energiespeichers des Fahrzeugs von der Ladestation ein Umgebungsbereich des Fahrzeugs mit mindestens einem Sensor des Fahrzeugs überwacht wird. Zudem ist die Vorrichtung ausgestaltet, dass das Laden des Energiespeichers des Fahrzeugs abgebrochen wird, sobald erfasst wird, dass sich ein dem Fahrzeug nährendes Objekt einen vorbestimmten Abstand zu dem Fahrzeug unterschreitet.
After the charging station has sent the information to the vehicle that the charging process has been completed, the vehicle changes to a state in which the vehicle can be operated normally by the driver.
  • In the context of the present invention, a device is also provided for charging an energy store of a vehicle at a charging station. In this case, the device comprises a communication device for bidirectional communication with the charging station, a charging device of the vehicle for charging the energy store and control means. The apparatus is configured to detect a command to charge the energy storage at the charging station. The device is furthermore configured to establish a communication connection between the vehicle and the charging station with the aid of the communication device and the control means in dependence on the command for charging, to send first information to the charging station via this communication link and second information from the charging station, which are sent in response to the first information from the charging station. In this case, the second information, which is received by the communication device, includes information about a free charging station of the charging station, on which the vehicle can be parked for charging its energy store. Finally, the device is designed to output the information about the free loading space or for the automated driving of the vehicle. Furthermore, the device is configured such that during charging of the energy storage device of the vehicle from the charging station, an ambient region of the vehicle is monitored with at least one sensor of the vehicle. In addition, the device is configured such that the charging of the energy store of the vehicle is interrupted as soon as it is detected that an object which nourishes the vehicle falls below a predetermined distance from the vehicle.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird. The advantages of the device according to the invention essentially correspond to the advantages of the method according to the invention, which are carried out in advance in detail, so that a repetition is dispensed with here.

Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung ausgestaltet sein, um jede vorab beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. According to the invention, the device can be designed to carry out any previously described embodiments of the method according to the invention.

Schließlich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch ein Fahrzeug bereitgestellt, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst. Finally, in the context of the present invention, a vehicle is provided which comprises a device according to the invention.

Durch die vorliegende Erfindung wird das kontaktlose Laden eines Energiespeichers des Fahrzeugs durch eine externe Ladestation insbesondere hinsichtlich des Bedienungskomforts verbessert. The present invention improves the contactless charging of an energy storage device of the vehicle by an external charging station, in particular with regard to the ease of operation.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für Kraftfahrzeuge geeignet. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich eingeschränkt, da die vorliegende Erfindung auch für Schiffe, Flugzeuge sowie gleisgebundene oder spurgeführte Fahrzeuge einsetzbar ist. The present invention is particularly suitable for motor vehicles. Of course, the present invention is not limited to this preferred application, since the present invention is also applicable to ships, aircraft and track-bound or track-guided vehicles.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug zu den Figuren anhand erfindungsgemäßer Ausführungsformen im Detail erläutert. In the following, the present invention will be explained in detail with reference to the figures based on embodiments of the invention.

In 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. In 1 is schematically illustrated an inventive vehicle with a device according to the invention.

2 zeigt einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Vorgehens zum Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs. 2 shows a sequence of an inventive method for charging an energy storage of a vehicle.

1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 und eine Ladestation 30. Neben der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 umfasst das Fahrzeug 10 einen Energiespeicher 5. Die schematisch dargestellte Ladestation 30 umfasst neben einer Primärspule 31 eine Kommunikationseinrichtung 32 zur drahtlosen Kommunikation mit dem Fahrzeug 10 und eine Steuerung 33. Die Vorrichtung 20 umfasst Steuermittel 1, eine Kamera 2, eine Kommunikationseinrichtung 3 zur drahtlosen Kommunikation mit der Kommunikationseinrichtung 32 der Ladestation, eine Sekundärspule 11, die Lenkung 6 des Fahrzeugs 10 und eine Taste 4. 1 schematically shows a vehicle according to the invention 10 with a device according to the invention 20 and a charging station 30 , In addition to the Device according to the invention 20 includes the vehicle 10 an energy store 5 , The charging station shown schematically 30 includes in addition to a primary coil 31 a communication device 32 for wireless communication with the vehicle 10 and a controller 33 , The device 20 includes control means 1 , a camera 2 , a communication device 3 for wireless communication with the communication device 32 the charging station, a secondary coil 11 , the steering 6 of the vehicle 10 and a button 4 ,

Im Folgenden soll die vorliegende Erfindung anhand eines beispielhaften Ladevorgangs beschrieben werden. In the following, the present invention will be described with reference to an exemplary charging process.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug 10 nähert sich der Ladestation 30, um den Energiespeicher 5 induktiv aufzuladen. Der Fahrer des Fahrzeugs 10 betätigt die Taste 4 der Vorrichtung 20, um den Ladewunsch zu signalisieren. Daraufhin wird eine Kommunikationsverbindung zwischen der Kommunikationseinrichtung 3 der Vorrichtung 20 und der Kommunikationseinrichtung 32 der Ladestation 30 hergestellt. Über diese Kommunikationsverbindung wird dem Fahrzeug 10 ein freier Ladeplatz zugewiesen. Der Fahrer fährt das Fahrzeug 10 in Richtung dieses freien Ladeplatzes, bis die Kamera 2 eine Markierung des Ladeplatzes erfasst. Sobald die Markierung des Ladeplatzes erfasst wird, kann das Fahrzeug 10 vorteilhafterweise automatisiert in eine erste Position in dem Ladeplatz navigiert werden. The vehicle according to the invention 10 is approaching the charging station 30 to the energy store 5 to charge inductively. The driver of the vehicle 10 press the button 4 the device 20 to signal the charging request. Thereupon, a communication connection between the communication device 3 the device 20 and the communication device 32 the charging station 30 produced. About this communication link is the vehicle 10 assigned a free loading space. The driver drives the vehicle 10 towards this free loading space until the camera 2 recorded a mark of the loading place. As soon as the marking of the loading area is detected, the vehicle can 10 advantageously automated to be navigated to a first position in the loading place.

Durch ein induktives Probe-Laden (mit Z. B. kurzen Ladeimpulsen von beispielsweise 10 % der Ladeleistung) wird der Wirkungsgrad für die erste Position bestimmt. Anschließend wird das Fahrzeug, beispielsweise durch geeignete Lenkradbewegungen in der Querrichtung bewegt, wobei an verschiedenen Positionen ein weiteres induktives Probe-Laden zur Ermittlung des Wirkungsgrads für die jeweilige Position durchgeführt wird. Die optimale Position, zweite Position oder Ladeposition ist dabei diejenige Position, an welcher der höchste Wirkungsgrad erzielt wurde. Zum Laden des Energiespeichers 5 verbleibt das Fahrzeug 10 in dieser Ladeposition. By means of an inductive sample charging (with, for example, short charging pulses of, for example, 10% of the charging power), the efficiency for the first position is determined. Subsequently, the vehicle is moved in the transverse direction, for example by suitable steering wheel movements, wherein at various positions a further inductive sample charging is carried out for determining the efficiency for the respective position. The optimum position, second position or loading position is the position at which the highest efficiency was achieved. To charge the energy storage 5 the vehicle remains 10 in this loading position.

Im Folgenden wird mit Bezug zu 2 der erfindungsgemäße Gesamtablauf zum Laden des Energiespeichers 5 des Fahrzeugs 10 beschrieben. The following is with reference to 2 the overall sequence according to the invention for charging the energy store 5 of the vehicle 10 described.

Die Ladeinfrastruktur oder Ladestation 30 soll in diesem Fall aus einem Parkplatz bestehen, welcher mehrere Ladeplätze mit einem induktiven Ladesystem umfasst. Jeder Ladeplatz weist eine Primärspule 31 auf dem Boden und sichtbare Marker zur Lokalisierung auf. Anhand der Marker (Markierung) kann das Fahrzeug 10 automatisiert zu dem jeweiligen Ladeplatzes navigiert werden. The charging infrastructure or charging station 30 should consist in this case of a parking lot, which includes several charging stations with an inductive charging system. Each loading place has a primary coil 31 on the ground and visible markers for localization. Based on the marker (marking), the vehicle 10 be automatically navigated to the respective loading place.

Beispielsweise durch das Drücken der Taste 4 äußert der Fahrer des Fahrzeugs 10 im Schritt S1 den Wunsch, den Energiespeicher 5 des Fahrzeugs 10 zu laden. Über eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug 10 und der Ladestation 30 werden automatisch wichtige Informationen ausgetauscht und dem Fahrzeug 10 zum Laden seines Energiespeichers 5 ein freier Ladeplatz zugewiesen. For example, by pressing the button 4 expresses the driver of the vehicle 10 in step S1 the desire, the energy storage 5 of the vehicle 10 to load. Via a communication link between the vehicle 10 and the charging station 30 important information is automatically exchanged and the vehicle 10 to charge his energy storage 5 assigned a free loading space.

Im Schritt S2 fährt der Fahrer das Fahrzeug 10 manuell zum vorgegebenen Ladeplatz. Dabei sucht das Fahrzeug nach der Markierung des jeweiligen Ladeplatzes. In step S2, the driver drives the vehicle 10 manually to the specified loading place. The vehicle searches for the marking of the respective loading place.

Sobald das Fahrzeug 10 die Markierung des Ladeplatzes erfasst hat, kann das Fahrzeug 10 im Schritt S3 automatisiert zu dem zugewiesenen Ladeplatz navigiert werden. Während der automatischen Navigation des Fahrzeugs 10 wird mit Hilfe von Sensoren (z.B. Ultraschallsensoren) des Fahrzeugs 10 die Umgebung des Fahrzeugs 10 nach Hindernissen abgesucht. Sobald ein Hindernis den Anfahrtsweg des Fahrzeugs 10 zu dem ihm zugewiesenen Ladeplatz versperrt, unterbricht das Fahrzeug 10 die automatische Navigation, wobei der Fahrer darüber beispielsweise über eine entsprechende Ausgabe im Fahrzeug oder über eine Ausgabe auf seinem Mobilgerät informiert wird. Erst wenn das Hindernis die automatisierte Fahrt des Fahrzeugs 10 zum zugewiesenen Ladeplatz nicht mehr blockiert, kann die automatisierte Navigation nach einer erneuten Bestätigung des Fahrers weiter fortgeführt werden. Wenn erfasst wird, dass das Hindernis die automatisierte Fahrt des Fahrzeugs 10 zum zugewiesenen Ladeplatz längerfristig blockiert oder wenn ein anderer Fehler (z.B. Markierung wird nicht mehr erkannt, Kommunikation zur Ladestation ist unterbrochen) erkannt wird, wird die automatisierte Navigation des Fahrzeugs 10 abgebrochen. Wiederum wird der Fahrer über eine entsprechende Ausgabe im Fahrzeug 10 oder über eine Ausgabe auf seinem Mobilgerät darüber informiert. In diesem Fall kann das Fahrzeug 10 manuell im zugewiesenen Ladeplatzes positioniert werden oder aber das Verfahren wird von dem Fahrer nochmals mit dem Schritt S2 fortgesetzt, indem das Fahrzeug 10 erneut manuell vorpositioniert wird, um von einem anderen Ort aus nochmals die automatische Navigation des Fahrzeugs 10 durchzuführen. Once the vehicle 10 has detected the mark of the loading place, the vehicle 10 be automatically navigated to the assigned loading space in step S3. During the automatic navigation of the vehicle 10 is done with the help of sensors (eg ultrasonic sensors) of the vehicle 10 the environment of the vehicle 10 searched for obstacles. Once an obstacle the approach of the vehicle 10 Locked to his assigned loading space, the vehicle interrupts 10 the automatic navigation, the driver is informed about this, for example, a corresponding issue in the vehicle or an output on his mobile device. Only when the obstacle is the automated driving of the vehicle 10 If the assigned loading space is no longer blocked, the automated navigation can be continued after a new confirmation from the driver. When it is detected that the obstacle is the automated driving of the vehicle 10 blocked to the assigned loading place in the long term or if another error (eg marking is no longer recognized, communication with the charging station is interrupted) is detected, the automated navigation of the vehicle 10 canceled. Again, the driver will have a corresponding issue in the vehicle 10 or informed about an issue on his mobile device. In this case, the vehicle can 10 be manually positioned in the assigned loading place or the process is continued by the driver again with the step S2 by the vehicle 10 manually prepositioned again to automatically navigate the vehicle from another location 10 perform.

Wenn das Fahrzeug 10 erfolgreich im zugewiesenen Ladeplatz automatisch grob positioniert ist, erfolgt im Schritt S4 die automatische Feinpositionierung. Dazu wird das Fahrzeug automatisch so positioniert, dass der Wirkungsgrad bei der Übertragung von Energie von der Primärspule 31 der Ladestation 30 zu der Sekundärspule 11 des Fahrzeugs 10 möglichst hoch ist. If the vehicle 10 is automatically positioned roughly coarse in the assigned loading space, the automatic fine positioning takes place in step S4. For this, the vehicle is automatically positioned so that the efficiency of transmitting energy from the primary coil 31 the charging station 30 to the secondary coil 11 of the vehicle 10 as high as possible.

Nach der Feinpositionierung im Schritt S4 erfolgt im Schritt S5 der eigentliche Ladevorgang, in welchem der Energiespeicher 5 des Fahrzeugs 10 geladen wird. Wenn der Energiespeicher 5 vollständig geladen worden ist, beendet die Ladestation 30 den Ladevorgang und sendet eine entsprechende Information an das Fahrzeug 10, um das Fahrzeug 10 in einen normalen Fahrzustand zu versetzen. In diesem normalen Fahrzustand kann der Fahrer das Fahrzeug 10 normal fahren. After the fine positioning in step S4, the actual charging process takes place in step S5, in which the energy store 5 of the vehicle 10 is loaded. When the energy store 5 has been fully charged, terminates the charging station 30 the charging process and sends appropriate information to the vehicle 10 to the vehicle 10 in a normal driving condition. In this normal driving condition, the driver can drive the vehicle 10 drive normally.

Claims (9)

Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers (5) eines Fahrzeugs (10) an einer Ladestation (30), umfassend Erfassen eines Befehls zum Aufladen des Energiespeichers (5) an der Ladestation (30) innerhalb des Fahrzeugs (10), Erstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug (10) und der Ladestation (30), Senden von ersten Informationen des Fahrzeugs (10) an die Ladestation (30) mittels der Kommunikationsverbindung, und Senden von zweiten Informationen der Ladestation (30) an das Fahrzeug (10) mittels der Kommunikationsverbindung in Antwort auf die ersten Informationen, wobei die Informationen, welche von der Ladestation (30) an das Fahrzeug (10) gesendet werden, eine Information über einen freien Ladeplatz der Ladestation (30) umfassen, an welchem das Fahrzeug (10) zum Aufladen seines Energiespeichers (5) parkbar ist, wobei während eines Ladens des Energiespeichers des Fahrzeugs (10) von der Ladestation (30) ein Umgebungsbereich des Fahrzeugs (10) mit mindestens einem Sensor (2) des Fahrzeugs (10) überwacht wird, und wobei das Laden des Energiespeichers (5) des Fahrzeugs (10) abgebrochen wird, sobald erfasst wird, dass sich ein dem Fahrzeug (10) näherndes Objekt einen vorbestimmten Abstand zu dem Fahrzeug (10) unterschreitet. Method for charging an energy store ( 5 ) of a vehicle ( 10 ) at a charging station ( 30 ), comprising detecting a command to charge the energy store ( 5 ) at the charging station ( 30 ) inside the vehicle ( 10 ), Establishing a communication link between the vehicle ( 10 ) and the charging station ( 30 ), Sending first information of the vehicle ( 10 ) to the charging station ( 30 ) by means of the communication connection, and sending second information of the charging station ( 30 ) to the vehicle ( 10 ) by means of the communication connection in response to the first information, wherein the information supplied by the charging station ( 30 ) to the vehicle ( 10 ), information about a free loading space of the charging station ( 30 ) on which the vehicle ( 10 ) for charging its energy store ( 5 ) is parkable, wherein during charging of the energy storage of the vehicle ( 10 ) from the charging station ( 30 ) an ambient area of the vehicle ( 10 ) with at least one sensor ( 2 ) of the vehicle ( 10 ), and wherein the charging of the energy store ( 5 ) of the vehicle ( 10 ) is aborted as soon as it is detected that a vehicle ( 10 ) approaching object a predetermined distance to the vehicle ( 10 ) falls below. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich folgende Schritte umfasst: Erfassen einer Markierung des Ladeplatzes, um ausgehend von der Markierung das Fahrzeug (10) automatisiert in dem Ladeplatz zu parken, und Ausgeben einer Information, sobald die Markierung erfasst wird. Method according to claim 1, characterized in that the method additionally comprises the following steps: detecting a marking of the loading place in order to start the vehicle from the marking ( 10 ) automatically parked in the loading place and output information as soon as the mark is detected. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich folgende Schritte umfasst: automatisiertes Fahren des Fahrzeugs (10) abhängig von einer Markierung und von einer Relativposition, welche eine Lage einer Ladeeinrichtung (31) des Ladeplatzes relativ zu der Markierung angibt, in eine erste Position, um eine Ladeeinrichtung (11) des Fahrzeugs (10) bei der Ladeeinrichtung (31) des Ladeplatzes anzuordnen, wobei das automatisierte Fahren nur startet, wenn eine Taste (4) einer dem Fahrzeug (10) zugeordneten Einrichtung dauerhaft gedrückt wird, wobei das Fahrzeug (10) angehalten und dauerhaft gebremst wird, sobald die Taste (4) nicht mehr gedrückt wird. Method according to claim 2, characterized in that the method additionally comprises the following steps: automated driving of the vehicle ( 10 ) depending on a marking and on a relative position which indicates a position of a charging device ( 31 ) of the loading place relative to the marking, in a first position to a loading device ( 11 ) of the vehicle ( 10 ) at the charging device ( 31 ) of the loading place, whereby the automated driving only starts, if a key ( 4 ) of the vehicle ( 10 ) permanently pressed, the vehicle ( 10 ) is stopped and permanently braked as soon as the button ( 4 ) is no longer pressed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) im Stillstand ausgehend von einer Anfangsposition durch ein Betätigen einer Lenkung (6) des Fahrzeugs (10) in einer Querrichtung des Fahrzeugs (10) in eine Endposition positioniert wird, um eine induktive oder kapazitive Kopplung zwischen der Ladeeinrichtung (11) des Fahrzeugs (10) und der Ladeeinrichtung (31) des Ladeplatzes, über welche der Energiespeicher (5) des Fahrzeugs (10) von der Ladestation (30) geladen wird, zu verbessern. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle ( 10 ) at a standstill starting from an initial position by operating a steering ( 6 ) of the vehicle ( 10 ) in a transverse direction of the vehicle ( 10 ) is positioned in an end position to enable inductive or capacitive coupling between the charging device ( 11 ) of the vehicle ( 10 ) and the charging device ( 31 ) of the loading space over which the energy storage ( 5 ) of the vehicle ( 10 ) from the charging station ( 30 ) is loaded to improve. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (30) eine Primärspule (31) und das Fahrzeug (10) eine Sekundärspule (11) umfasst, dass ein in der Primärspule (31) fließender Strom erzeugt wird, welcher in der Sekundärspule (11) einen Strom induziert, dass eine von dem in der Sekundärspule (11) fließenden Strom abhängige Leistung bestimmt wird, und dass die Lenkung (6) des Fahrzeugs (10) betätigt wird, um die Leistung bei konstantem in der Primärspule (31) fließendem Strom zu erhöhen. Method according to claim 4, characterized in that the charging station ( 30 ) a primary coil ( 31 ) and the vehicle ( 10 ) a secondary coil ( 11 ) includes that in the primary coil ( 31 ) flowing current is generated, which in the secondary coil ( 11 ) induces a current that one of the in the secondary coil ( 11 ) flowing power dependent power is determined, and that the steering ( 6 ) of the vehicle ( 10 ) is operated to maintain the power at constant in the primary coil ( 31 ) to increase flowing current. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativposition abhängig von der Endposition korrigiert wird, so dass beim nächsten automatisierten Fahren des Fahrzeugs (10) abhängig von der Markierung und von der Relativposition in die erste Position diese erste Position der Endposition entspricht. A method according to claim 4 or 5, characterized in that the relative position is corrected as a function of the end position, so that at the next automated driving of the vehicle ( 10 ) corresponding to the marking and from the relative position to the first position corresponds to this first position of the end position. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das automatisierte Fahren des Fahrzeugs (10) abhängig von der Markierung und abhängig von der Relativposition zusätzlich abhängig von einer weiteren Relativposition erfolgt, welche die Position einer Ladeeinrichtung (11) des Fahrzeugs (10) bezüglich des Fahrzeugs (10) angibt, und dass die weitere Relativposition geändert wird, wenn für das Fahrzeug (10) bei verschiedenen Ladestationen (30) die Relativposition in gleicher Weise korrigiert wird. Method according to claim 6, characterized in that the automated driving of the vehicle ( 10 ) Depending on the marking and depending on the relative position is additionally dependent on a further relative position, which determines the position of a charging device ( 11 ) of the vehicle ( 10 ) with respect to the vehicle ( 10 ) and that the further relative position is changed when for the vehicle ( 10 ) at different charging stations ( 30 ) the relative position is corrected in the same way. Verfahren nach einem der Ansprüche 4–7, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Fahrzeug (10) an die Ladestation (30) eine Nachricht übertragen wird, sobald das Positionieren in der Querrichtung abgeschlossen ist, und dass von dem Fahrzeug (10) an die Ladestation (30) anschließend eine weitere Nachricht übertragen wird, um mit einem Laden des Energiespeichers (5) des Fahrzeugs (10) von der Ladestation (30) zu beginnen. Method according to one of claims 4-7, characterized in that of the vehicle ( 10 ) to the charging station ( 30 ) a message is transmitted as soon as the positioning in the transverse direction is completed, and that of the vehicle ( 10 ) to the charging station ( 30 ) then another message is transmitted in order to load the energy store ( 5 ) of Vehicle ( 10 ) from the charging station ( 30 ) to start. Vorrichtung zum Aufladen eines Energiespeichers (5) eines Fahrzeugs (10) an einer Ladestation (30), wobei die Vorrichtung (20) eine Kommunikationseinrichtung (3) zur bidirektionalen Kommunikation mit der Ladestation (30), eine Ladeeinrichtung (11) zum Laden des Energiespeichers (5), Steuermittel (1) und mindestens einen Sensor (2) des Fahrzeugs (10) umfasst, wobei die Vorrichtung (20) ausgestaltet ist, um einen Befehl zum Aufladen des Energiespeichers (5) an der Ladestation (30) zu erfassen, wobei die Vorrichtung (20) ausgestaltet ist, um mittels der Kommunikationseinrichtung (3) und der Steuermittel (1) abhängig von dem Befehl zum Aufladen eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug (10) und der Ladestation (30) zu erstellen, um über die Kommunikationsverbindung erste Informationen an die Ladestation (30) zu senden und um über die Kommunikationsverbindung als Antwort auf die ersten Informationen zweite Informationen von der Ladestation (30) zu empfangen, wobei die zweiten Informationen eine Information über einen freien Ladeplatz der Ladestation (30) umfassen, an welchem das Fahrzeug (10) zum Aufladen seines Energiespeichers (5) parkbar ist, und wobei die Vorrichtung (20) zur Ausgabe der Information über den freien Ladeplatz oder zum automatisierten Fahren des Fahrzeugs (10) ausgestaltet ist, wobei die Vorrichtung (20) ausgestaltet ist, um während eines Ladens des Energiespeichers des Fahrzeugs (10) von der Ladestation (30) einen Umgebungsbereich des Fahrzeugs (10) mit dem mindestens einen Sensor (2) zu überwachen, und um das Laden des Energiespeichers (5) des Fahrzeugs (10) abzubrechen, sobald die Vorrichtung (20) erfasst, dass ein sich dem Fahrzeug (10) näherndes Objekt einen vorbestimmten Abstand zu dem Fahrzeug (10) unterschreitet. Device for charging an energy store ( 5 ) of a vehicle ( 10 ) at a charging station ( 30 ), the device ( 20 ) a communication device ( 3 ) for bidirectional communication with the charging station ( 30 ), a charging device ( 11 ) for charging the energy store ( 5 ), Control means ( 1 ) and at least one sensor ( 2 ) of the vehicle ( 10 ), the device ( 20 ) is configured to issue a command to charge the energy store ( 5 ) at the charging station ( 30 ), the device ( 20 ) is configured to communicate by means of the communication device ( 3 ) and the control means ( 1 ) depending on the command to charge a communication link between the vehicle ( 10 ) and the charging station ( 30 ) in order to provide first information to the charging station via the communication connection ( 30 ) and to send second information from the charging station over the communication link in response to the first information ( 30 ), the second information being information about a free loading place of the charging station ( 30 ) on which the vehicle ( 10 ) for charging its energy store ( 5 ) is parkable, and wherein the device ( 20 ) for outputting information about the free loading space or for automated driving of the vehicle ( 10 ) is configured, wherein the device ( 20 ) is configured to during a charging of the energy storage of the vehicle ( 10 ) from the charging station ( 30 ) a surrounding area of the vehicle ( 10 ) with the at least one sensor ( 2 ) and to charge the energy store ( 5 ) of the vehicle ( 10 ) as soon as the device ( 20 ) detects that the vehicle ( 10 ) approaching object a predetermined distance to the vehicle ( 10 ) falls below.
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