DE102015225448A1 - Method for contactless charging of a battery in a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum kontaktlosen Laden einer Batterie (3) in einem Kraftfahrzeug (2) mit den Schritten: Erzeugen eines magnetischen Wechselfeldes in einer primären Spule (6) einer stationären Ladestation (5), Induzieren eines Wechselstromes in einer sekundären Spule (7) eines Kraftfahrzeuges (2) mit dem in der Ladestation (5) erzeugten magnetischen Wechselfeld, Laden der Batterie (3) des Kraftfahrzeuges (2) mittels der elektrischen Energie des in der sekundären Spule (7) induzierten Wechselstromes, wobei vor dem kontaktlosen Laden der Batterie (3) das Kraftfahrzeug (2) hinsichtlich der Ladestation (5) drahtlos mittels einer dem Kraftfahrzeug (2) zugeordneten Adresse identifiziert wird und das Laden der Batterie (3) mit der Ladestation (5) nur bei einer Identifikation des Kraftfahrzeuges (2) ausgeführt wird.Method for contactless charging of a battery (3) in a motor vehicle (2) comprising the steps of: generating an alternating magnetic field in a primary coil (6) of a stationary charging station (5), inducing an alternating current in a secondary coil (7) of a motor vehicle ( 2) with the alternating magnetic field generated in the charging station (5), charging the battery (3) of the motor vehicle (2) by means of the electrical energy of the alternating current induced in the secondary coil (7), wherein before the contactless charging of the battery (3) the motor vehicle (2) is identified wirelessly with respect to the charging station (5) by means of an address assigned to the motor vehicle (2), and the charging of the battery (3) with the charging station (5) is carried out only when the motor vehicle (2) is identified.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontaktlosen Laden einer Batterie in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Ladesystem zum kontaktlosen Laden einer Batterie in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.The present invention relates to a method for contactless charging of a battery in a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a charging system for contactless charging of a battery in a motor vehicle according to the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Elektrische Energiespeicher werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Insbesondere in mobilen Anwendungen werden z. B. Batterien als Energiespeicher eingesetzt. Beispielsweise werden Batterien in Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen als Energiespeicher eingesetzt, um Energie für den elektrischen Antriebsmotor des Elektrofahrzeugs oder Hybridfahrzeugs bereitzustellen. Um eine Batterie als Energiespeicher in einem Fahrzeug einsetzen zu können, muss zusätzlich eine Möglichkeit zum Laden der Batterie bereitgestellt werden.Electrical energy storage devices are used in a variety of applications. In particular, in mobile applications z. B. batteries used as energy storage. For example, batteries are used in electric vehicles or hybrid vehicles as an energy storage to provide energy for the electric drive motor of the electric vehicle or hybrid vehicle. In order to use a battery as energy storage in a vehicle, an additional possibility for charging the battery must be provided.
Dabei sind induktive Ladestationen bekannt, bei welchen Energie von der Ladestation an das Kraftfahrzeug kabellos über eine induktive Kopplung zweier Spulen übertragen wird.Inductive charging stations are known in which energy is transmitted from the charging station to the motor vehicle wirelessly via an inductive coupling of two coils.
Beim sogenannten induktiven Laden von Elektrofahrzeugen wird die für das Laden der Fahrzeugbatterie notwendige Energie nicht über ein Ladekabel zum Fahrzeug übertragen (konduktives Laden), sondern über einen Transformator mit großem Luftspalt kontaktlos übertragen. Hierbei ist die primäre Spule des Transformators in der stationären Ladestation angeordnet und wird mittels einer geeigneten Elektronik mit dem Stromnetz verbunden. Die Ladestation ist beispielsweise im Boden eingelassen oder als auf den Boden aufgelegte Ladestation ausgebildet. Die sekundäre Spule des Transformators ist typischerweise fest im Unterboden des Fahrzeugs montiert und ihrerseits mittels geeigneter Elektronik mit der Fahrzeugbatterie verbunden. Zur Energieübertragung erzeugt die primäre Spule ein hochfrequentes magnetisches Wechselfeld, das die sekundäre Spule durchdringt und dort einen entsprechenden Wechselstrom induziert.In the so-called inductive charging of electric vehicles necessary for the charging of the vehicle battery energy is not transmitted via a charging cable to the vehicle (conductive charging), but transmitted contactless via a transformer with a large air gap. In this case, the primary coil of the transformer is arranged in the stationary charging station and is connected by means of suitable electronics to the power grid. The charging station is embedded in the ground, for example, or designed as a charging station placed on the ground. The secondary coil of the transformer is typically fixedly mounted in the underbody of the vehicle and in turn connected by suitable electronics to the vehicle battery. For energy transfer, the primary coil generates a high-frequency alternating magnetic field, which penetrates the secondary coil and induces a corresponding alternating current there.
Die Ladestationen können nicht nur in der privaten Garage für ein Kraftfahrzeug angeordnet sein, sondern beispielsweise auch an öffentlich zugänglichen Einrichtungen, beispielsweise Parkhäusern oder Parkplätze an einem Straßenrand. Für das induktive Laden ist eine Identifikation des Kraftfahrzeugs notwendig, weil das induktive Laden mit Kosten verbunden ist und somit das induktive Laden von der Ladestation nur bei einer entsprechenden Bezahlung ausgeführt werden kann. Außerdem ist es notwendig, dass bei einer Vielzahl von Ladestationen zum Laden eines Kraftfahrzeugs nur eine Ladestation jeweils einem Kraftfahrzeug zugeordnet wird und dann nur von dieser einen zugeordneten Ladestation aus das Laden der Batterie in dem Kraftfahrzeug ausgeführt werden kann. Diese Vorgänge sollen dabei für den Fahrer des Kraftfahrzeugs möglichst komfortabel mit einem geringen Aufwand für den Fahrer des Kraftfahrzeugs ausgeführt werden können.The charging stations can be arranged not only in the private garage for a motor vehicle, but also, for example, in publicly accessible facilities, such as parking garages or parking on a roadside. For the inductive charging an identification of the motor vehicle is necessary because the inductive charging is associated with costs and thus the inductive charging of the charging station can only be executed with a corresponding payment. In addition, it is necessary that in a plurality of charging stations for charging a motor vehicle, only one charging station is assigned to a motor vehicle and then only from this one associated charging station from the charging of the battery can be performed in the motor vehicle. These processes should be as comfortable as possible for the driver of the motor vehicle with a small effort for the driver of the motor vehicle.
Die
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Erfindungsgemäßes Verfahren zum kontaktlosen Laden einer Batterie in einem Kraftfahrzeug mit den Schritten: Erzeugen eines magnetischen Wechselfeldes in einer primären Spule einer stationären Ladestation, Induzieren eines Wechselstromes in einer sekundären Spule eines Kraftfahrzeuges mit dem in der Ladestation erzeugten magnetischen Wechselfeld, Laden der Batterie des Kraftfahrzeuges mittels der elektrischen Energie des in der sekundären Spule induzierten Wechselstromes, wobei vor dem kontaktlosen Laden der Batterie das Kraftfahrzeug hinsichtlich der Ladestation drahtlos mittels einer dem Kraftfahrzeug zugeordneten Adresse identifiziert wird und das Laden der Batterie mit der Ladestation nur bei einer Identifikation des Kraftfahrzeuges ausgeführt wird. Es erfolgt somit zunächst ein drahtloses, insbesondere funkbasiertes, Identifizieren des Kraftfahrzeugs bzw. eines Fahrers des Kraftfahrzeugs und erst anschließend wird das Laden der Batterie ausgeführt. Ein unbeabsichtigtes und nicht identifiziertes Kraftfahrzeug kann somit an der Ladestation nicht geladen werden. Dadurch können nicht Berechtigte zum Laden der Batterie ihres Kraftfahrzeugs ihre Batterie nicht an der Ladestation aufladen. Das Identifizieren des Kraftfahrzeugs erfolgt dabei mit einer Adresse, welche dem Kraftfahrzeug und/oder dem Fahrer des Kraftfahrzeuges zugeordnet ist. Der optionale Fahrer des Kraftfahrzeuges wird als ein Teil bzw. Bestandteil des Kraftfahrzeuges betrachtet.Inventive method for contactless charging of a battery in a motor vehicle with the steps: generating an alternating magnetic field in a primary coil of a stationary charging station, inducing an alternating current in a secondary coil of a motor vehicle with the magnetic alternating field generated in the charging station, charging the battery of the motor vehicle by means the electrical energy of the alternating current induced in the secondary coil, wherein before the contactless charging of the battery, the motor vehicle is identified wirelessly with respect to the charging station by means of an address assigned to the motor vehicle and the charging of the battery with the charging station is carried out only with an identification of the motor vehicle. Thus, initially a wireless, in particular radio-based, identification of the motor vehicle or of a driver of the motor vehicle takes place and only then is the charging of the battery carried out. An unintentional and unidentified motor vehicle can thus not be charged at the charging station. As a result, unauthorized persons for charging the battery of their motor vehicle can not charge their battery at the charging station. The identification of the motor vehicle takes place with an address which is assigned to the motor vehicle and / or the driver of the motor vehicle. The optional driver of the motor vehicle is considered as part of the motor vehicle.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist dem Kraftfahrzeug eine MAC-Adresse und/oder IP-Adresse zugeordnet und mit der MAC-Adresse und/oder IP-Adresse wird das Kraftfahrzeug identifiziert, indem die MAC-Adresse und/oder IP-Adresse des Kraftfahrzeuges zu der Ladestation drahtlos übertragen wird. Die von dem Kraftfahrzeug zu der Ladestation drahtlos übertragenen Adresse, insbesondere MAC-Adresse und/oder IP-Adresse, wird dabei beispielsweise aufgrund einer Datenverbindung der Ladestation mit dem Internet überprüft und erst nach einer entsprechenden Freigabe und/oder Autorisierung dieser Adresse ist ein Laden der Batterie des Kraftfahrzeugs ausführbar. Die Datenverbindung der Ladestation mit dem Internet besteht beispielsweise mittelbar aufgrund einer Datenverbindung der Ladestation mit einer Recheneinheit und einer Datenverbindung der Recheneinheit mit dem Internet.In an additional embodiment, the motor vehicle is assigned a MAC address and / or IP address, and with the MAC address and / or IP address, the motor vehicle is identified by the MAC address and / or IP address of the motor vehicle to the Charging station is transmitted wirelessly. The wirelessly transmitted from the motor vehicle to the charging station address, in particular MAC address and / or IP address is checked, for example, due to a data connection of the charging station to the Internet and only after a corresponding release and / or authorization of this address is a loading of Battery of the motor vehicle executable. The data connection of the charging station to the Internet consists, for example, indirectly due to a data connection of the charging station with a computing unit and a data connection of the computing unit to the Internet.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung weist die Ladestation eine Basis-Datenübertragungseinrichtung zur drahtlosen Datenübertragung auf und das Kraftfahrzeug weist eine Fahrzeug-Datenübertragungseinrichtung zur drahtlosen Datenübertragung auf und mit der Basis-Datenübertragungseinrichtung und Fahrzeug-Datenübertragungseinrichtung werden Daten von der Ladestation zu dem Kraftfahrzeug und/oder Daten von dem Kraftfahrzeug zu der Ladestation drahtlos übermittelt. Die Basis-Datenübertragungseinrichtung und die Fahrzeug-Datenübertragungseinrichtung ist notwendig, um Daten von dem Kraftfahrzeug zu der Ladestation und umgekehrt übermitteln zu können. Die Fahrzeug-Datenübertragungseinrichtung kann auch wenigstens teilweise nicht fest mit dem Kraftfahrzeug verbunden sein, beispielsweise um dadurch unterschiedliche Fahrer des Kraftfahrzeugs identifizieren zu können. Die Identifikation des Fahrers des Kraftfahrzeugs wird somit auch als eine Identifikation des Kraftfahrzeugs betrachtet. Eine Adresse des Kraftfahrzeugs bzw. des Fahrers des Kraftfahrzeugs kann auch in einer mobilen Chipkarte mit einem RFID-Transponder gespeichert sein. Dadurch können sich auch unterschiedliche Fahrer des Kraftfahrzeugs entsprechend identifizieren an der Ladestation für eine Berechtigung zum Laden der Batterie des Kraftfahrzeugs. Die Basis-Datenübertragungseinrichtung der Ladestation kann auch einen räumlichen Abstand zu der primären Spule der Ladestation angeordnet sein und/oder die primäre Spule und die Basis-Datenübertragungseinrichtung der Ladestation sind in getrennten Gehäusen angeordnet, jedoch ist der räumliche Abstand der primären Spule zu der Basis-Datenübertragungseinrichtung wesentlich kleiner als der räumliche Abstand der primären Spule zu einer anderen Ladestation.In an additional embodiment, the charging station has a base data transmission device for wireless data transmission and the motor vehicle has a vehicle data transmission device for wireless data transmission and with the base data transmission device and vehicle data transmission device are data from the charging station to the motor vehicle and / or data from the motor vehicle transmitted to the charging station wirelessly. The base data transmission device and the vehicle data transmission device are necessary in order to be able to transmit data from the motor vehicle to the charging station and vice versa. The vehicle data transmission device can also at least partially not be permanently connected to the motor vehicle, for example in order to be able thereby to identify different drivers of the motor vehicle. The identification of the driver of the motor vehicle is thus also considered as an identification of the motor vehicle. An address of the motor vehicle or of the driver of the motor vehicle can also be stored in a mobile chip card with an RFID transponder. As a result, different drivers of the motor vehicle can identify accordingly at the charging station for authorization to charge the battery of the motor vehicle. The base data transmission device of the charging station can also be arranged a spatial distance to the primary coil of the charging station and / or the primary coil and the base data transmission device of the charging station are arranged in separate housings, however, the spatial distance of the primary coil to the base coil Data transmission device much smaller than the spatial distance of the primary coil to another charging station.
In einer weiteren Ausgestaltung wird das Verfahren mit mehreren Ladestationen ausgeführt und vor dem kontaktlosen Laden der Batterie wird das Kraftfahrzeug nur einer Ladestation zugeordnet und das Laden der Batterie des Kraftfahrzeuges wird nur von der dem Kraftfahrzeug zugeordneten Ladestation ausgeführt. In einem Parkhaus können somit auch mehrere Ladestationen vorhanden sein zum Laden von Batterien von Kraftfahrzeugen, die in dem Parkhaus abgestellt sind. In a further embodiment, the method is carried out with a plurality of charging stations and before the contactless charging of the battery, the motor vehicle is assigned only one charging station and the charging of the battery of the motor vehicle is carried out only by the motor vehicle associated charging station. In a parking garage, therefore, several charging stations may be present for charging batteries of motor vehicles, which are parked in the parking garage.
In einer ergänzenden Ausgestaltung wird diejenige Ladestation dem Kraftfahrzeug zugeordnet, welche den kleinsten Abstand zu dem Kraftfahrzeug aufweist. Der kleinste Abstand des Kraftfahrzeugs zu einer Ladestation kann auch mittels einer Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Senden beispielsweise drei Ladestationen ein Signal aus und wird dieses Signal an dem Kraftfahrzeug reflektiert, kann aufgrund dieses reflektierten Signals die räumliche Position des Kraftfahrzeugs bestimmt werden, da auch die Position der drei Ladestationen bekannt ist, welche das Signal aussenden. Aus der Position des Kraftfahrzeuges kann diejenige Ladestation ermittelt werden, welche den kleinsten Abstand zu dem Kraftfahrzeug aufweist.In a supplementary embodiment, that charging station is assigned to the motor vehicle, which has the smallest distance to the motor vehicle. The smallest distance of the motor vehicle to a charging station can also be determined by means of a position determination of the motor vehicle. If, for example, three charging stations emit a signal and this signal is reflected by the motor vehicle, the spatial position of the motor vehicle can be determined on the basis of this reflected signal, since the position of the three charging stations which emit the signal is also known. From the position of the motor vehicle that charging station can be determined which has the smallest distance to the motor vehicle.
In einer zusätzlichen Ausführungsform werden die von je einer Fahrzeug-Datenübertragungseinrichtung ausgesendeten Signale, insbesondere Funksignale, an den mehreren Ladestationen empfangen und die Signalstärken der Signale werden an den Ladestationen miteinander verglichen und diejenige Ladestation wird dem Kraftfahrzeug zugeordnet, welche die größte Signalstärke aufweist. Die Bestimmung der Ladestation, welche den geringsten oder kleinsten Abstand zu dem Kraftfahrzeug aufweist, mittels der größten Signalstärke ist technisch besonders einfach ausführbar. In an additional embodiment, the signals emitted by a respective vehicle data transmission device, in particular radio signals, are received at the plurality of charging stations and the signal strengths of the signals are compared with one another at the charging stations and that charging station is assigned to the motor vehicle which has the greatest signal strength. The determination of the charging station, which has the smallest or smallest distance to the motor vehicle, by means of the largest signal strength is technically particularly simple executable.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung wird das Verfahren mit mehreren Kraftfahrzeugen ausgeführt und je einer Ladestation wird nur je ein Kraftfahrzeug zugeordnet. Bei einer Vielzahl von Ladestationen und mehreren Kraftfahrzeugen kann somit je einer Ladestation nur je ein Kraftfahrzeug zugeordnet werden. Dadurch ist gewährleistet, dass auch bei einer großen Anzahl an Ladestationen und Kraftfahrzeugen von einer Ladestation nur jeweils ein Kraftfahrzeug aufgeladen wird. In an additional embodiment, the method is performed with multiple vehicles and each a charging station is assigned only ever a motor vehicle. In the case of a large number of charging stations and multiple motor vehicles, it is thus possible to associate only one motor vehicle per one charging station. This ensures that even with a large number of charging stations and motor vehicles from a charging station only one vehicle is charged.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung wird das Laden der Batterie in dem Kraftfahrzeug nur nach einem von dem Kraftfahrzeug auf die Ladestation drahtlos übertragenen Auftrag zum Laden der Batterie ausgeführt. Ein Auftrag zum Laden der Batterie ist von dem Kraftfahrzeug bzw. dem Fahrer des Kraftfahrzeugs notwendig. Nur bei einem entsprechenden Auftrag zum Laden der Batterie des Kraftfahrzeugs wird das Laden der Batterie ausgeführt. Der Auftrag zum Laden der Batterie kann auch beinhalten, dass die Batterie nur bis zu einem bestimmten Ladezustand (SOC) aufgeladen wird. Der Auftrag zum Laden der Batterie kann von dem Fahrer manuell oder automatisch von einer Bordelektronik des Kraftfahrzeuges erteilt werden.In an additional embodiment, the charging of the battery in the motor vehicle is carried out only after an order for charging the battery wirelessly transmitted from the motor vehicle to the charging station. An order to charge the battery is required by the motor vehicle or the driver of the motor vehicle. Only with a corresponding order for charging the battery of the motor vehicle, the charging of the battery is performed. The battery charging job may also include charging the battery only to a certain state of charge (SOC). The order for charging the battery can be issued by the driver manually or automatically by an on-board electronics of the motor vehicle.
In einer ergänzenden Ausgestaltung wird das Laden der Batterie des Kraftfahrzeugs nur ausgeführt, falls das Kraftfahrzeug über eine Berechtigung zum Laden der Batterie des Kraftfahrzeuges verfügt, insbesondere eine elektronische Bezahlung des Ladens von dem Kraftfahrzeug ausgeführt wird. Die Berechtigung zum Laden der Batterie erfordert neben der Identifikation des Kraftfahrzeugs insbesondere die Möglichkeit und/oder Ausführung einer elektronischen Bezahlung des Ladens des Kraftfahrzeugs. Hierzu wird entweder bereits vor dem Ladevorgang die elektronische Bezahlung ausgeführt oder es wird vor dem Ladevorgang nur die Möglichkeit der elektronischen Bezahlung geprüft und erst nach dem Abschluss des Ladevorgangs wird eine elektronische Bezahlung des Ladens ausgeführt, beispielsweise indem aufgrund der Identifikation des Kraftfahrzeugs der entsprechende Geldbetrag von einer dem Kraftfahrzeug zugeordneten Kreditkarte oder Bankkonto abgebucht oder eingezogen wird. Hierzu ist es erforderlich, dass das Kraftfahrzeug bzw. der Fahrer des Kraftfahrzeugs vorher diese Möglichkeit schafft durch eine Registrierung in dem Ladesystem zur Ausführung des Verfahrens. Diese Registrierung ist jedoch nur einmal notwendig, sodass anschließend komfortabel ein Laden der Batterie des Kraftfahrzeugs auch wiederholt ausgeführt werden kann. In a supplementary embodiment, the charging of the battery of the motor vehicle is only carried out if the motor vehicle has authorization to charge the battery of the motor vehicle, in particular electronic payment of the charge is carried out by the motor vehicle. The authorization to charge the battery requires in addition to the identification of the motor vehicle in particular the possibility and / or execution of an electronic payment for the loading of the motor vehicle. For this purpose, the electronic payment is either carried out before the charging process or it is checked before charging only the possibility of electronic payment and only after the completion of the charging an electronic payment of the store is executed, for example by due to the identification of the motor vehicle, the corresponding amount of money a credit card or bank account assigned to the motor vehicle is debited or confiscated. For this purpose, it is necessary that the motor vehicle or the driver of the motor vehicle previously creates this possibility by registering in the charging system for carrying out the method. However, this registration is necessary only once, so that then conveniently charging the battery of the motor vehicle can also be repeatedly performed.
In einer ergänzenden Ausgestaltung wird nach dem Identifizieren des Kraftfahrzeuges und dem Zuordnen je eines Kraftfahrzeuges zu je einer Ladestation eine vorgegebene Zeitdauer abgewartet und, falls während der vorgegebenen Zeitdauer kein Auftrag zum Laden der Batterie von dem Kraftfahrzeug auf die zugeordnete Ladestation drahtlos übertragen wird, dieses Kraftfahrzeug von der zugeordneten Ladestation freigegeben wird, so dass vorzugsweise anschließend an der zugeordneten freigegebenen Ladestation die Batterie eines anderen Kraftfahrzeuges aufladbar ist. In einem Parkhaus können Kraftfahrzeuge als Elektrofahrzeuge auch abgestellt werden, bei denen kein Wunsch oder Notwendigkeit zum Laden der Batterie des Kraftfahrzeugs besteht. Aus diesem Grund erfolgt trotzdem ein Identifizieren des Kraftfahrzeugs und falls nach der vorgegebenen Zeitdauer kein Auftrag zum Laden der Batterie von dem Kraftfahrzeug auf die Ladestation drahtlos übertragen wird, wird die Zuordnung der Ladestation zu dem Kraftfahrzeug wieder freigegeben, sodass mit der freigegebenen Ladestation wieder die Batterie eines anderen Kraftfahrzeugs aufgeladen werden kann. In a supplementary embodiment, after identifying the motor vehicle and assigning each of a motor vehicle to a respective charging station, a predetermined period of time is waited for and, if during the predetermined time period no order for charging the battery is wirelessly transmitted from the motor vehicle to the associated charging station, this motor vehicle is released from the associated charging station, so that preferably subsequently to the associated shared charging station, the battery of another motor vehicle is rechargeable. In a parking garage motor vehicles can be turned off as electric vehicles, where there is no desire or need for charging the battery of the motor vehicle. For this reason, an identification of the motor vehicle nevertheless takes place and if, after the predetermined period of time, no order for charging the battery is transmitted wirelessly from the motor vehicle to the charging station, the assignment of the charging station to the motor vehicle is released again, so that the battery is again connected to the released charging station another motor vehicle can be charged.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist bzw. sind die wenigstens eine Ladestation, insbesondere sämtliche Ladestationen, mit einer zentralen Recheneinheit verbunden und Daten werden von der wenigstens einen Ladestation zu der Recheneinheit und/oder von der Recheneinheit zu der wenigstens einen Ladestation übertragen und die Recheneinheit und vorzugsweise die wenigstens eine Ladestation weisen eine Datenverbindung mit dem Internet auf und/oder die drahtlose Datenübertragung wird funkbasiert, vorzugsweise mit WLAN oder Bluetooth, und/oder mittels Ultraschall und/oder mit Licht ausgeführt. Aufgrund der Datenverbindung der Recheneinheit zu dem Internet kann beispielsweise auch eine Überprüfung der Berechtigung eines identifizierten Kraftfahrzeugs zum Laden der Batterie überprüft werden. Nur bei einer entsprechenden Registrierung in einem Ladesystem zur Ausführung des Verfahrens und einer Möglichkeit zur elektronischen Bezahlung des Ladens wird ein Laden der Batterie des Kraftfahrzeugs ausgeführt. In a supplementary embodiment, the at least one charging station, in particular all charging stations, is / are connected to a central processing unit and data is transmitted from the at least one charging station to the computing unit and / or from the computing unit to the at least one charging station and preferably to the computing unit the at least one charging station has a data connection to the Internet and / or the wireless data transmission is radio-based, preferably with WLAN or Bluetooth, and / or carried out by means of ultrasound and / or with light. Due to the data connection of the computing unit to the Internet, for example, a check of the authorization of an identified motor vehicle for charging the battery can be checked. Only with a corresponding registration in a charging system for carrying out the method and a possibility for electronic payment of the charging a charging of the battery of the motor vehicle is performed.
Die Erfindung umfasst ferner ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit durchgeführt wird. The invention further comprises a computer program with program code means which are stored on a computer-readable data carrier in order to carry out a method described in this patent application when the computer program is executed on a computer or a corresponding computing unit.
Bestandteil der Erfindung ist außerdem ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit durchgeführt wird.The invention also relates to a computer program product with program code means which are stored on a computer-readable data carrier in order to carry out a method described in this patent application when the computer program is executed on a computer or a corresponding computing unit.
Erfindungsgemäßes Ladesystem zum kontaktlosen Laden einer Batterie in einem Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Ladestation mit einer primären Spule, eine Recheneinheit, ein Datenverbindungsmittel zur Datenübertragung von der wenigstens einen Ladestation zu der Recheneinheit und/oder von der Recheneinheit zu der wenigstens einen Ladestation, wobei die wenigstens eine Ladestation eine Basis-Datenübertragungseinrichtung zur drahtlosen Datenübertragung umfasst zur drahtlosen Übermittlung von Daten von der Ladestation zu dem Kraftfahrzeug und/oder von dem Kraftfahrzeug zu der Ladestation. Inventive charging system for contactless charging of a battery in a motor vehicle, comprising at least one charging station with a primary coil, a computing unit, a data connection means for data transmission from the at least one charging station to the computing unit and / or from the computing unit to the at least one charging station, the at least a charging station comprises a base data transmission device for wireless data transmission for the wireless transmission of data from the charging station to the motor vehicle and / or from the motor vehicle to the charging station.
Zweckmäßig ist mit dem Ladesystem ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren ausführbar.It is expedient to carry out a method described in this patent application with the charging system.
In einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Ladesystem mehrere Ladestationen, die in einem räumlichen Abstand zueinander angeordnet sind. In an additional embodiment, the charging system comprises a plurality of charging stations, which are arranged at a spatial distance from one another.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung umfasst die Basis-Datenübertragungseinrichtung eine Antenne sowie eine Sendeeinheit und/oder eine Empfangseinheit und/oder das Datenverbindungsmittel ist von wenigstens einer Datenleitung oder einem Mittel zur funkbasierten Datenübertragung gebildet und/oder das Ladesystem umfasst ein Kraftfahrzeug mit einer sekundären Spule, einer Batterie und einer Fahrzeug-Datenübertragungseinrichtung, insbesondere umfasst die Fahrzeug-Datenübertragungseinrichtung eine Antenne sowie eine Sendeeinheit und/oder eine Empfangseinheit.In an additional embodiment, the base data transmission device comprises an antenna and a transmitting unit and / or a receiving unit and / or the data connection means is formed by at least one data line or means for radio-based data transmission and / or the charging system comprises a motor vehicle with a secondary coil, one Battery and a vehicle data transmission device, in particular, the vehicle data transmission device comprises an antenna and a transmitting unit and / or a receiving unit.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Recheneinheit und die Ladestation aufgrund des Datenverbindungsmittels zu einem Netzwerk miteinander verbunden. Von der Recheneinheit können damit beispielsweise Daten gezielt nur zu einer Ladestation übertragen werden.In a further embodiment, the arithmetic unit and the charging station are connected to one another due to the data connection means to form a network. From the arithmetic unit so that, for example, data can be selectively transferred only to a charging station.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Basis-Datenübertragungseinrichtung ein WLAN-Modul und/oder einen Router zum funkbasierten Aufbau eines Netzwerkes.In a further embodiment, the base data transmission device comprises a WLAN module and / or a router for radio-based construction of a network.
In einer zusätzlichen Ausführungsform wird und/oder ist jeder Ladestation eine Adresse, insbesondere eine MAC-Adresse und/oder IP-Adresse und/oder eine SSID (Service Set Identifier), zur Identifikation der Ladestation zugeordnet. Jede Ladestation kann somit ein eigenes WLAN-Netzwerk mit wenigstens einem Fahrzeug bilden; bei mehreren Fahrzeugen, die mit je einer Ladestation zu einem WLAN-Netzwerk zur Datenübertragung verbunden sind kann somit das Fahrzeug mit den kleinsten Abstand zu der je einen Ladestation ermittelt werden.In an additional embodiment, and / or each charging station is an address, in particular a MAC address and / or IP address and / or an SSID (Service Set Identifier), assigned to identify the charging station. Each charging station can thus form its own WLAN network with at least one vehicle; in the case of several vehicles which are each connected to a charging station to a WLAN network for data transmission, the vehicle with the smallest distance to the respective one charging station can thus be determined.
In einer ergänzenden Variante umfasst die Fahrzeug-Datenübertragungseinrichtung ein WLAN-Modul und/oder einen Router zum funkbasierten Aufbau eines Netzwerkes.In a supplementary variant, the vehicle data transmission device comprises a WLAN module and / or a router for the radio-based construction of a network.
Vorzugsweise umfasst die Recheneinheit auch einen Access Point.Preferably, the arithmetic unit also includes an access point.
In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Datenübertragung von der wenigstens einen Basis-Datenübertragungseinrichtung zu der wenigstens einen Fahrzeug-Datenübertragungseinrichtung und vorzugsweise umgekehrt auf TCP/IP-Basis (Transmission Control Protocol/Internet Protocol-Basis). In a further embodiment, the data transmission takes place from the at least one base data transmission device to the at least one vehicle data transmission device and preferably vice versa on the basis of TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol-based).
In einer zusätzlichen Ausgestaltung erfolgt die Datenübertragung von der wenigstens einen Basis-Datenübertragungseinrichtung bzw. der wenigstens einen Ladestation zu der Recheneinheit und vorzugsweise umgekehrt auf TCP/IP-Basis (Transmission Control Protocol/Internet Protocol-Basis). In an additional embodiment, the data transmission from the at least one base data transmission device or the at least one charging station to the arithmetic unit and preferably vice versa on TCP / IP basis (Transmission Control Protocol / Internet Protocol basis).
Zweckmäßig werden die von je einer Fahrzeug-Datenübertragungseinrichtung ausgesendeten Signale, insbesondere Funksignale, an den mehreren Ladestationen empfangen und die Signalstärken der Signale an den Ladestationen werden miteinander verglichen werden und diejenige Ladestation dem Kraftfahrzeug zugeordnet wird, welche die größte Signalstärke aufweist und die größte Signalstärke mittels RSSI (Received Signal Strength Indicator) als Indikator für die Empfangsstärke bei drahtloser Datenübertragung ermittelt wird.Expediently, the signals emitted by a respective vehicle data transmission device, in particular radio signals, are received at the plurality of charging stations and the signal strengths of the signals at the charging stations are compared with one another and the charging station is assigned to the motor vehicle which has the greatest signal strength and the largest signal strength RSSI (Received Signal Strength Indicator) is detected as an indicator of the reception strength in wireless data transmission.
In einer weiteren Ausgestaltung werden die von den Ladestationen empfangenen Signale, welche von je einer Fahrzeug-Datenübertragungseinrichtung ausgesendet wurden, von den jeweiligen Ladestationen in Daten umgewandelt und die umgewandelten Daten werden zu der Recheneinheit übertragen und in der Recheneinheit miteinander verglichen und die umgewandelten Daten enthalten Daten zur Signalstärke und/oder Daten zur Identifikation des Fahrzeuges, insbesondere die MAC-Adresse und/oder die IP-Adresse des Fahrzeuges.In a further refinement, the signals received by the charging stations, which were transmitted by a respective vehicle data transmission device, are converted into data by the respective charging stations and the converted data are transmitted to the arithmetic unit and compared with one another in the arithmetic unit and the converted data contain data to the signal strength and / or data for identification of the vehicle, in particular the MAC address and / or the IP address of the vehicle.
Vorzugsweise wird das Zuordnen eines Kraftfahrzeuges zu einer Ladestation von der Recheneinheit ausgeführt und/oder gesteuert.Preferably, the assignment of a motor vehicle to a charging station is executed and / or controlled by the arithmetic unit.
In einer weiteren Ausgestaltung wird die Aktivierung des Ladens der Batterie von der Recheneinheit gesteuert. In a further embodiment, the activation of the charging of the battery is controlled by the arithmetic unit.
In einer weiteren Variante wird das Laden der Batterie von der Recheneinheit gesteuert und/oder geregelt.In a further variant, the charging of the battery is controlled and / or regulated by the arithmetic unit.
In einer weiteren Ausgestaltung wird das Identifizieren des Kraftfahrzeuges von der Recheneinheit ausgeführt indem Daten von der Ladestation zu der Recheneinheit übersendet werden und die übersendeten Daten von der Recheneinheit ausgewertet werden.In a further embodiment, identifying the motor vehicle of the Executed arithmetic unit by data from the charging station to the arithmetic unit are sent and the transmitted data are evaluated by the arithmetic unit.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:In the following, an embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In
Mittels elektrischer Energie aus dem elektrischen Stromnetz wird von durch die primäre Spule
In
An dem Ladesystem
Anschließend wird von dem Fahrer des ersten Kraftfahrzeugs FZ1 ein Aufladen der Batterie
Die Verfahrensschritte vom Aussenden
Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum kontaktlosen Laden der Batterie
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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