DE102018220483A1 - Charging system for an electrically drivable vehicle, method for operating a charging system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Ladesystem für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Ladestation (2), die eine als Steckdosenadapter (4), der in eine Steckdose eines Stromversorgers einsteckbar ist, ausgebildete Steckervorrichtung (3) zum elektrischen Kontaktieren eines aufzuladenden Fahrzeugs aufweist. Es ist vorgesehen, dass die Ladestation (2) eine Schalteinrichtung (8), die dazu ausgebildet ist, eine Energieübertragung zwischen dem Stromversorger und dem aufzuladenden Fahrzeug herzustellen oder zu unterbrechen, und eine Kommunikationseinheit (10) aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen durch eine Freigabevorrichtung (11) ausgesendeten Steuerbefehl (12) und eine Startanfrage (13) eines Benutzers des Ladesystems (1), die zumindest eine Identifikationsinformation des Benutzers enthält, zu empfangen, die Identifikationsinformation mit auf einer Zentralstation (15), insbesondere Zentralrechner zur Verwaltung und Abrechnung von Ladevorgängen, gespeicherten Identifikationsinformationen zu vergleichen, und in Abhängigkeit von dem Steuerbefehl (12) einerseits und dem Vergleich andererseits die Schalteinrichtung (8) zu betätigen.The invention relates to a charging system for an electrically drivable vehicle, in particular a motor vehicle, having a charging station (2) which has a plug device (3) designed as a socket adapter (4) which can be plugged into a socket of a power supplier for making electrical contact with a vehicle to be charged . It is provided that the charging station (2) has a switching device (8), which is designed to produce or interrupt an energy transmission between the electricity supplier and the vehicle to be charged, and a communication unit (10), which is designed to transmit one through to receive a release command (11) sent control command (12) and a start request (13) of a user of the charging system (1), which contains at least identification information of the user, the identification information on a central station (15), in particular central computer for administration and Billing of charging processes, comparing stored identification information and depending on the control command (12) on the one hand and the comparison on the other hand actuating the switching device (8).
Description
Die Erfindung betrifft ein Ladesystem für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Ladestation, die eine als Steckdosenadapter, der in eine Steckdose eines Stromversorgers einsteckbar ist, ausgebildete Steckervorrichtung zum elektrischen Kontaktieren eines aufzuladenden Fahrzeugs aufweist.The invention relates to a charging system for an electrically drivable vehicle, in particular a motor vehicle, with a charging station which has a plug device designed as a socket adapter, which can be plugged into a socket of a power supplier, for electrically contacting a vehicle to be charged.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben des oben genannten Ladesystems.The invention also relates to a method for operating the charging system mentioned above.
Stand der TechnikState of the art
Ladesysteme der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Um die Ladeinfrastruktur für elektrisch antreibbare Fahrzeuge zu verbessern, werden vermehrt Ladestationen abseits von herkömmlichen Tankstellen errichtet. Derartige Ladestationen weisen oftmals eine als Steckdosenadapter ausgebildete Steckervorrichtung auf. Diese ist einerseits in eine Steckdose eines Stromversorgers derart einsteckbar, dass die Steckervorrichtung im eingesteckten Zustand mit der Steckdose des Stromversorgers elektrisch verbunden ist, und stellt andererseits eine Steckdose oder einen Stecker bereit, mit welchem ein aufzuladendes Fahrzeug elektrisch verbindbar ist. Die Steckervorrichtungen können insbesondere von Privatpersonen verwendet werden, um eine Ladestation für ihr Elektrobeziehungsweise Hybridfahrzeug durch Einstecken der Steckervorrichtung in eine beliebige Steckdose auszubilden.Charging systems of the type mentioned are known from the prior art. In order to improve the charging infrastructure for electrically drivable vehicles, charging stations are increasingly being set up away from conventional petrol stations. Such charging stations often have a plug device designed as a socket adapter. On the one hand, this can be plugged into a socket of a power supplier in such a way that the plug device is electrically connected to the socket of the power supplier in the inserted state, and on the other hand provides a socket or a plug with which a vehicle to be charged can be electrically connected. The plug devices can be used in particular by private individuals to form a charging station for their electric or hybrid vehicle by plugging the plug device into any socket.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Ladesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine Verfügbarkeit beziehungsweise Nutzbarkeit der Ladestation einschränkbar ist. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass die Ladestation eine Schalteinrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine Energieübertragung zwischen dem Stromversorger und dem aufzuladenden Fahrzeug herzustellen oder zu unterbrechen, und eine Kommunikationseinheit aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen durch eine Freigabevorrichtung ausgesendeten Steuerbefehl und eine Startanfrage eines Benutzers des Ladesystems, die zumindest eine Identifikationsinformation des Benutzers enthält, zu empfangen, die Identifikationsinformation mit auf einer Zentralstation, insbesondere Zentralrechner zur Verwaltung und Abrechnung von Ladevorgängen, gespeicherten Identifikationsinformationen zu vergleichen, und in Abhängigkeit von dem Steuerbefehl einerseits und dem Vergleich andererseits die Schalteinrichtung zu betätigen. Die Schalteinrichtung weist dabei vorzugsweise zumindest zwei Schaltzustände auf. In einem ersten Schaltzustand ist ein mit der Ladestation verbundenes aufzuladendes Fahrzeug elektrisch mit dem Stromversorger verbunden. Das Einstellen beziehungsweise Beibehalten dieses Schaltzustandes wird als „Herstellen der Energieübertragung“ bezeichnet. In dem zweiten Schaltzustand ist das aufzuladende Fahrzeug auch dann nicht elektrisch mit dem Stromversorger verbunden, wenn das Fahrzeug mit der Ladestation verbunden ist. Das Einstellen beziehungsweise Beibehalten dieses zweiten Schaltzustandes wird als „Unterbrechen der Energieübertragung“ bezeichnet. Unter einem Benutzer ist dabei eine zur Benutzung der Ladestation berechtigte, auf dem Zentralrechner registrierte Person zu verstehen. Durch die Startanfrage signalisiert der Benutzer, dass er die Ladestation verwenden möchte, dass er also möchte, dass die Energieübertragung hergestellt wird beziehungsweise bleibt. Die Identifikationsinformation enthält vorzugsweise einen Namen des Benutzers, eine Telefonnummer des Benutzers, ein Kfz-Kennzeichen des Benutzers und/oder Kontoinformationen des Benutzers. Die Freigabevorrichtung ist dabei vorzugsweise einem Eigentümer der Ladestation zugeordnet und durch den Eigentümer betätigbar. Demnach hat der Eigentümer mittels des Steuerbefehls die Möglichkeit, zu veranlassen, dass die Energieübertragung hergestellt oder unterbrochen wird. Somit kann der Eigentümer die Ladestation wahlweise zur Benutzung für andere Benutzer freigeben oder sperren. Wie bereits erwähnt enthält die Identifikationsinformation vorzugsweise Kontoinformationen des Benutzers. In diesem Fall können durch den Benutzer getätigte Ladevorgänge einfach abgerechnet werden. Beispielsweise können dem Eigentümer der Ladestation beziehungsweise der mit dem Stromversorger verbundenen Steckdose entstandene Kosten einfach zurückerstattet werden.The charging system according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the availability or usability of the charging station can be restricted. According to the invention, it is provided that the charging station has a switching device that is designed to produce or interrupt an energy transmission between the electricity supplier and the vehicle to be charged, and a communication unit that is designed to send a control command sent by a release device and a start request for one To receive users of the charging system, which contains at least one piece of identification information from the user, to compare the identification information with identification information stored on a central station, in particular a central computer for managing and accounting for charging processes, and depending on the control command on the one hand and the comparison on the other hand, the switching device actuate. The switching device preferably has at least two switching states. In a first switching state, a vehicle to be charged, which is connected to the charging station, is electrically connected to the electricity supplier. Setting or maintaining this switching state is referred to as “producing the energy transmission”. In the second switching state, the vehicle to be charged is also not electrically connected to the electricity supplier when the vehicle is connected to the charging station. Setting or maintaining this second switching state is referred to as "interrupting the energy transfer". A user is understood to mean a person authorized to use the charging station and registered on the central computer. With the start request, the user signals that he wants to use the charging station, that is, he wants the energy transmission to be established or to remain. The identification information preferably contains a name of the user, a telephone number of the user, a license plate number of the user and / or account information of the user. The release device is preferably assigned to an owner of the charging station and can be actuated by the owner. Accordingly, the owner can use the control command to cause the power transmission to be established or interrupted. This means that the owner can choose to release or block the charging station for use by other users. As already mentioned, the identification information preferably contains the user's account information. In this case, the charging processes carried out by the user can easily be billed. For example, the owner of the charging station or the socket connected to the electricity supplier can easily be reimbursed.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kommunikationseinheit eine Kommunikationseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, den Steuerbefehl einerseits und die Startanfrage andererseits zu empfangen. Daraus, dass sowohl der Steuerbefehl als auch die Startanfrage durch die eine Kommunikationseinrichtung empfangbar sind, ergibt sich der Vorteil, dass nur eine geringe Anzahl an Bauteilen zur Ausbildung der Kommunikationseinheit notwendig ist. Die Kommunikationseinheit ist somit kostengünstig herstellbar. Insbesondere ist die eine Kommunikationseinrichtung auch zum Datenaustausch mit der Zentralstation ausgebildet.According to a preferred embodiment, it is provided that the communication unit has a communication device which is designed to receive the control command on the one hand and the start request on the other hand. The fact that both the control command and the start request can be received by the one communication device results in the advantage that only a small number of components are required to form the communication unit. The communication unit is thus inexpensive to manufacture. In particular, the one communication device is also designed for data exchange with the central station.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kommunikationseinheit eine erste Kommunikationseinrichtung zum Empfangen des Steuerbefehls und eine zweite Kommunikationseinrichtung zum Empfangen der Startanfrage aufweist. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die erste Kommunikationseinrichtung und die zweite Kommunikationseinrichtung unterschiedlich ausgebildet sind. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass Kommunikationseinrichtungen wählbar sind, die zum Empfangen des Steuerbefehls beziehungsweise zum Empfangen der Startanfrage besonders vorteilhaft geeignet sind.According to an alternative preferred embodiment, it is provided that the communication unit has a first communication device for receiving the control command and a second communication device for receiving the start request. It is preferably provided that the first communication device and the second communication device are designed differently. Hence the Advantage that communication devices can be selected which are particularly advantageously suitable for receiving the control command or for receiving the start request.
Vorzugsweise ist zumindest eine der Kommunikationseinrichtungen als Mobilfunkmodul, WLAN-Modul, Bluetooth-Modul und/oder Infrarot-Modul ausgebildet. Derartig ausgebildete Kommunikationseinrichtungen gewährleisten ein zuverlässiges Empfangen des Steuerbefehls beziehungsweise der Startanfrage. Vorzugsweise ist zumindest die erste Kommunikationseinrichtung als Mobilfunkmodul und/oder WLAN-Modul ausgebildet. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Steuerbefehl auch bei einer großen Distanz zwischen der Ladestation und der Freigabevorrichtung durch die erste Kommunikationseinrichtung empfangbar ist. Insbesondere ist das zweite Kommunikationsmodul als an der Ladestation ausgebildete Eingabevorrichtung zur manuellen Eingabe der Startanfrage ausgebildet.At least one of the communication devices is preferably designed as a mobile radio module, WLAN module, Bluetooth module and / or infrared module. Communication devices designed in this way ensure reliable reception of the control command or the start request. At least the first communication device is preferably designed as a mobile radio module and / or WLAN module. This has the advantage that the control command can be received by the first communication device even in the case of a large distance between the charging station and the release device. In particular, the second communication module is designed as an input device designed at the charging station for manual input of the start request.
Vorzugsweise weist das Ladesystem die Freigabevorrichtung auf, wobei die Freigabevorrichtung als von der Ladestation getrennte Freigabevorrichtung, insbesondere als Mobilgerät, ausgebildet ist. Somit kann die Freigabevorrichtung getrennt von der Ladestation bewegt, insbesondere von dem Eigentümer der Ladestation mitgeführt werden. Es ergibt sich daraus der Vorteil, dass der Steuerbefehl auch dann durch die Freigabevorrichtung ausgesendet und durch die Kommunikationseinheit empfangen werden kann, wenn sich die Freigabevorrichtung beziehungsweise der Eigentümer der Ladestation nicht in unmittelbarer Nähe zu der Ladestation befindet. Insbesondere ist die Freigabevorrichtung als Mobilgerät, vorzugsweise Smartphone, ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist die Freigabevorrichtung als Element eines Fahrzeugs ausgebildet.The charging system preferably has the release device, the release device being designed as a release device separate from the charging station, in particular as a mobile device. The release device can thus be moved separately from the charging station, in particular carried by the owner of the charging station. This results in the advantage that the control command can also be transmitted by the release device and received by the communication unit if the release device or the owner of the charging station is not in the immediate vicinity of the charging station. In particular, the release device is designed as a mobile device, preferably a smartphone. Alternatively or additionally, the release device is designed as an element of a vehicle.
Vorzugsweise weist das Ladesystem die Zentralstation auf, wobei die Zentralstation entweder Bestandteil der Ladestation oder von der Ladestation getrennt ausgebildet ist. Im Falle der ersten Variante, wenn also die Zentralstation Bestandteil der Ladestation ist, ergibt sich der Vorteil, dass durch die Ladestation selbst Ladevorgänge verwaltbar und abrechenbar sind. Im Falle der zweiten Variante, wenn also die Zentralstation von der Ladestation getrennt ausgebildet ist, ergibt sich der Vorteil, dass Ladevorgänge an mehreren Ladestationen durch die eine Zentralstation verwaltet werden können.The charging system preferably has the central station, the central station either being part of the charging station or being separate from the charging station. In the case of the first variant, that is if the central station is part of the charging station, there is the advantage that the charging station itself can be used to manage and bill charging processes. In the case of the second variant, that is if the central station is formed separately from the charging station, there is the advantage that charging processes at several charging stations can be managed by the one central station.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schalteinrichtung ein erstes Schaltelement aufweist, das Bestandteil der Steckervorrichtung ist. Durch eine derartige Ausbildung der Schalteinrichtung ergibt sich der Vorteil, dass die Steckervorrichtung selbst die wesentlichen Elemente der Schalteinrichtung aufweist. Somit ist es nicht notwendig, dass die Steckdose des Stromversorgers, in die die Steckervorrichtung eingesteckt wird, ein Schaltelement aufweist beziehungsweise schaltbar ist.According to a preferred embodiment it is provided that the switching device has a first switching element which is part of the plug device. Such a design of the switching device has the advantage that the connector device itself has the essential elements of the switching device. It is therefore not necessary that the power supply socket into which the plug device is inserted has a switching element or is switchable.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stromversorger als Anlage zum Erzeugen von regenerativer Energie, vorzugsweise als lokale Solar- oder Windkraftanlage, insbesondere des Eigentümers der Ladestation, ausgebildet. Daraus ergibt sich für den Eigentümer die Möglichkeit regenerativ erzeugte Energie an den Benutzer zu verkaufen.According to a preferred embodiment, the electricity supplier is designed as a plant for generating regenerative energy, preferably as a local solar or wind power plant, in particular the owner of the charging station. This gives the owner the opportunity to sell renewable energy to the user.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines wie vorstehend beschrieben ausgebildeten Ladesystems zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 9 dadurch aus, dass mittels der Kommunikationseinheit das Vorliegen einer Startanfrage überwacht wird, dass bei Erfassen einer Startanfrage die Identifikationsinformation mit Identifikationsinformationen, die auf der Zentralstation gespeichert sind, verglichen wird, dass mittels der Kommunikationseinheit das Vorliegen eines Steuerbefehls überwacht wird, und dass die Schalteinrichtung in Abhängigkeit von dem Steuerbefehl einerseits und dem Vergleich andererseits betätigt wird, um die Energieübertragung zwischen dem Stromversorger und dem Fahrzeug herzustellen oder zu unterbrechen. Es ergeben sich daraus die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.The method according to the invention for operating a charging system designed as described above is distinguished by the features of
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Steuerbefehl eine Freigabezeitdauer aufweist, wobei die Energieübertragung nach Empfangen des Steuerbefehls mit Ablauf der Freigabezeitdauer unterbrochen wird, oder dass der Steuerbefehl zumindest einen Sperrzeitpunkt aufweist, wobei die Energieübertragung nach Empfangen des Steuerbefehls mit Erreichen des Sperrzeitpunktes unterbrochen wird. Durch das Vorgeben der Freigabezeitdauer wird der Komfort beim Benutzen der Ladestation für einen Benutzer gesteigert. Insbesondere wird die Freigabezeitdauer derart vorgegeben, dass ein bereits gestarteter Ladevorgang abgeschlossen werden kann, bevor die Energieübertragung unterbrochen wird. Durch das Vorsehen des Sperrzeitpunktes, beziehungsweise mehrerer Sperrzeitpunkte wird der Komfort für den Eigentümer gesteigert. Insbesondere werden die Sperrzeitpunkte derart vorgegeben, dass die Energieübertragung täglich zu der gleichen Uhrzeit unterbrochen wird.According to a preferred embodiment of the method, it is provided that the control command has a release period has, the energy transmission being interrupted after receipt of the control command at the end of the release period, or that the control command has at least one blocking time, wherein the energy transmission is interrupted after receiving the control command when the blocking time has been reached. Specifying the release period increases the convenience for a user when using the charging station. In particular, the release period is specified in such a way that a charging process that has already started can be completed before the energy transmission is interrupted. Providing the blocking time, or several blocking times, increases the comfort for the owner. In particular, the blocking times are specified such that the energy transmission is interrupted daily at the same time.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Steuerbefehl eine Sperrzeitdauer aufweist, wobei die Energieübertragung nach Empfangen des Steuerbefehls mit Ablauf der Sperrzeitdauer hergestellt wird, oder dass der Steuerbefehl zumindest einen Freigabezeitpunkt aufweist, wobei die Energieübertragung nach Empfangen des Steuerbefehls mit Erreichen des Freigabezeitpunktes hergestellt wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Energieübertragung, insbesondere im Anschluss an ein vorausgehendes Unterbrechen der Energieübertragung, hergestellt beziehungsweise erneut hergestellt wird.According to a preferred embodiment of the method, it is provided that the control command has a blocking period, the energy transmission being established after receipt of the control command at the end of the blocking period, or that the control command has at least one release time, the energy transmission after receiving the control command when the release point is reached will be produced. This results in the advantage that the energy transmission, in particular following a previous interruption of the energy transmission, is established or re-established.
Vorzugsweise wird der Steuerbefehl beim Betätigen der Schalteinrichtung nicht berücksichtigt, wenn der Vergleich ergibt, dass es sich bei dem Benutzer um den Eigentümer handelt. Wenn also festgestellt wird, dass der Eigentümer die Startanfrage aussendet, so wird die Energieübertragung hergestellt, unabhängig davon, ob der Steuerbefehl ergibt, dass die Energieübertragung hergestellt oder unterbrochen werden soll. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Eigentümer die Ladestation jederzeit nutzen kann, um ein Fahrzeug beziehungsweise sein Fahrzeug aufzuladen.The control command is preferably not taken into account when actuating the switching device if the comparison shows that the user is the owner. If it is determined that the owner sends the start request, the energy transmission is established, regardless of whether the control command results in the energy transmission being established or interrupted. This has the advantage that the owner can use the charging station at any time to charge a vehicle or his vehicle.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigen:
-
1 ein Ladesystem für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, -
2 ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben des Ladesystems.
-
1 a charging system for an electrically drivable vehicle, -
2nd an advantageous method for operating the charging system.
Das Ladesystem
Die Ladestation
Um die Schalteinrichtung
Die Kommunikationseinheit 10 ist dazu ausgebildet, einen durch eine Freigabevorrichtung11 des Ladesystems1 ausgesendeten Steuerbefehl12 zu empfangen.Bei der Freigabevorrichtung 11 handelt es sich um eine von der Ladestation2 getrennte Freigabevorrichtung 11 . Gemäß der Darstellung aus1 ist dieFreigabevorrichtung 11 als Smartphone, also als Mobilgerät, ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist eine Freigabevorrichtung vorgesehen, die Bestandteil eines Fahrzeugs ist. Vorliegend handelt es sich bei der Freigabevorrichtung11 um eine Vorrichtung eines Eigentümers der Ladestation2 . Somit kann der Eigentümer der Ladestation2 mittels der Freigabevorrichtung11 den Steuerbefehl 12 andie Kommunikationseinheit 10 aussenden.
- The communication unit
10th is designed to be arelease device 11 of the charging system1 emittedcontrol command 12 to recieve. With therelease device 11 it is one of the charging station2nd separate release device 11 . According to the illustration1 is therelease device 11 trained as a smartphone, i.e. as a mobile device. Alternatively or additionally, a release device is provided which is part of a vehicle. In the present case, it is the release device11 a device of an owner of the charging station2nd . Thus, the owner of the charging station2nd by means of therelease device 11 thecontrol command 12 to the communication unit10th send out.
Außerdem ist die Kommunikationseinheit
Um den Steuerbefehl
Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben des Ladesystems
In einem Schritt
In einem Schritt
In einem Schritt
Wird in dem Schritt
Wird in dem Schritt
Wird in dem Schritt
Claims (12)
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102018220483.7A Pending DE102018220483A1 (en) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | Charging system for an electrically drivable vehicle, method for operating a charging system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018220483A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2620803A (en) * | 2022-07-19 | 2024-01-24 | Kemal Andrew | An electric vehicle charger adapter and method for charging an electric vehicle |
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2018
- 2018-11-28 DE DE102018220483.7A patent/DE102018220483A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2620803A (en) * | 2022-07-19 | 2024-01-24 | Kemal Andrew | An electric vehicle charger adapter and method for charging an electric vehicle |
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