CH648520A5 - Device for supplying energy to electric battery cars and method for operating the device - Google Patents

Device for supplying energy to electric battery cars and method for operating the device Download PDF

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CH648520A5
CH648520A5 CH11080/79A CH1108079A CH648520A5 CH 648520 A5 CH648520 A5 CH 648520A5 CH 11080/79 A CH11080/79 A CH 11080/79A CH 1108079 A CH1108079 A CH 1108079A CH 648520 A5 CH648520 A5 CH 648520A5
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CH
Switzerland
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energy
electronics
tap
socket
pulse
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Application number
CH11080/79A
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German (de)
Inventor
Rolf Schmidhauser
Anton Schaerli
Original Assignee
Landis & Gyr Ag
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Abstract

By plugging in a plug (12) into any mains socket, the battery (15) of a power unit (10) in an electric car can be charged via a transformer (13) and a rectifier (14). In order to calculate cost of the power drain from the socket (2) of a publicly accessible power point (1), the latter has an electronic interrogation device (3) which, by means of a pulse telegram superimposed on the mains voltage, interrogates an electronic acknowledgement device (19) in the unit (10) for reference rating. A yes/no decision logic (6) tests the pulse telegram which comes back in converted form after a function and enables the charging current via a switching element (7). An electric meter (8) supplies charge pulses which are superimposed on the mains voltage and, isolated again are fed to a meter mechanism (18) in the unit (10). The said mechanism (18) can be sealed and read off periodically for the purpose of billing. <IMAGE>

Description

       

  
 

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

 



   PATENTANSPRÜCHE
1. Einrichtung zur Energielieferung an Batterie-Elektromobile mit einer im Elektromobil enthaltenen Umformer Anlage und einem Stecker-Anschluss zu einer Haushalt Wechselspannungssteckdose, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem entsprechend ausgerüsteten Elektromobil zusätzlich eine zum Bezug von Energie ab einer Steckdose (2) einer öffentlich zugänglichen Energiezapfstelle (1) berechtigende, plombierbare Verrechnungseinheit (16) mit einem die Grundlage für die Verrechnung der bezogenen Energie bildenden Zählwerk (18) sowie einer Quittierelektronik (19) vorhanden ist, die der beweiskräftigen Beantwortung einer Abfrage auf Bezugsberechtigung dient, und dass in jeder Energiezapfstelle eine Abfrageelektronik (3) mit einer Ja/ Nein-Entscheidungslogik (6), ein von der Entscheidungslogik (6) betätigbares Schaltelement (7) zur Freigabe bzw.



  Sperrung des Ladestromes sowie ein Elektrizitätszähler (8) zur Abgabe und Übermittlung von Taximpulsen an das Zählwerk (18) vorhanden sind.



   2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfrageelektronik (3) und die Quittierelektronik (19) zur Abgabe, zum Empfang und zur Überprüfung bzw. Umformung von Impulstelegrammen sowie zur Übertragung bzw. zum Empfang von Taximpulsen ausgerüstet sind und dass in der Energiezapfstelle (1) sowie im Elektromobil je ein Modulator (4 bzw. 20) und je ein Demodulator (5 bzw. 21) zur Überlagerung bzw. Entkopplung der Impulstelegramme und Taximpulse auf die bzw. von der speisenden Wechselspannung vorhanden sind.



   3. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitungen zur Steckdose (2) bei nicht erregtem Schaltelement (7) eine hochohmige Spannungsquelle zur Speisung des Antriebes einer Parkzeituhr bilden.



   4. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiezapfstellen (1) eine Registriereinrichtung (26) zur Erfassung der Energielieferung an bestimmte Fahrzeuggruppen enthalten.



   5. Verfahren zum Betrieb der Einrichtung nach den Patentansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ladestrom nur freigegeben wird, wenn ein von der Energiezapfstelle (1) zum Elektromobil übermitteltes Abfrage Impulstelegramm in der Quittierelektronik (19) empfangen, nach einer vorgegebenen Funktion umgeformt an die Energiezapfstelle (1) zurückgesandt und dort als richtig erkannt wird, womit die Bezugsberechtigung für Energie bewiesen und die Übermittlung von Taximpulsen vom Elektrizitätszähler (8) zum Zählwerk (18) gesichert ist, und dass das Schaltelement (7) die weitere Energielieferung wenigstens bis zum ersten Taximpuls aufrechterhält.



   6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch jeden Taximpuls in der Abfrageelektronik (3) ein neues Impulstelegramm zur Überprüfung der Bezugsberechtigung ausgelöst wird, wobei das Schaltelement (7) die Energielieferung nur bei positiver Antwort der Ja/ Nein-Enscheidungslogik (6) auf das von der Quittierelektronik (19) zurückgesandte Impulstelegramm aufrecht erhält.



   7. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion für das Umformen der Impulstelegramme nach einem vorgegebenen Programm zeitabhängig geändert wird, wozu sowohl in der Energiezapfstelle (1) als auch in der Verrechnungseinheit (16) je eine Uhr (22 bzw.



  23) vorhanden ist.



   Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Energielieferung an Batterie-Elektromobile nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zum betrugssicheren Betrieb der Einrichtung.



   Die Einführung von Elektromobilen als Ersatz für die weniger umweltfreundlichen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren ruft infolge des relativ kleinen Aktionsradius einer Batterieladung nach Möglichkeiten zur Wiederaufladung der Batterien auch ausserhalb des Standplatzes eines Fahrzeuges. Dazu wären Münzautomaten in der Art bekannter Parkzeituhren denkbar. Solche bilden wohl eine einfache Abrechnung zwischen dem Lieferanten und dem Bezüger, doch muss letzterer stets Kleingeld bereit halten, weiss nie genau, wieviel Ladekapazität seine Batterie noch hat, und ferner verleiten die Automaten als Geldträger zu böswilliger Beschädigung.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Einrichtung zu schaffen, die es erlaubt, Energie einerseits ab einer Steckdose am Standplatz des Fahrzeuges zu beziehen, wobei der Energiebezug nur an dem der Steckdose vorgeschalteten Zähler, meist einem Haushalt-Zähler, erfasst wird. Andererseits soll die Möglichkeit bestehen, an Steckdosen, die z. B. an öffentlich zugänglichen Parkplätzen anzuordnen sind, elektrische Energie zu beziehen, wobei dann die Bezugsmenge erfasst und dem Fahrzeuginhaber verrechnet wird.



   Die Erfindung ist in den Patentansprüchen gekennzeichnet und wird nachfolgend an Hand einer einzigen Zeichnung näher erläutert. In dieser sind in einem ersten Rechteck auf der linken Seite die nötigen Bauteile einer Energiezapfstelle 1 dargestellt, die zweckmässigerweise in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Die Energiezapfstelle 1 kann in der Art einer Parkzeituhr an öffentlichen Parkplätzen aufgestellt sein und weist eine Steckdose 2 für einen 220 V Anschluss mit Phase, Nulleiter und Erde auf. Die Steckdose 2 kann auch allein an einem Parkplatz angeordnet, allenfalls mit einer Parkzeituhr vereint, und zusammen mit anderen Steckdosen mitje einer Energiezapfstelle 1 verbunden sein, wobei dann die nachfolgend beschriebenen Bauteile mehrerer Energiezapfstellen in einem gemeinsamen Behältnis zentral angeordnet sind.



   Jede Energiezapfstelle 1 umfasst eine Abfrageelektronik 3 mit einem Modulator 4, einem Demodulator 5, einer Ja/ Nein-Entscheidungslogik 6 und einem von dieser betätigten Schaltelement 7 zur Freigabe bzw. Sperrung des Ladestromes. Ferner ist ein Elektrizitätszähler 8 zur Abgabe von Taximpulsen vorhanden. Über eine Speiseleitung 9 ist die Energiezapfstelle 1 an eine Netz-Spannung angeschlossen.



   Im rechten Teil der Zeichnung ist mit einem Rechteck der die Energie umformende, verrechnende und speichernde Teil des Elektromobiles umrissen. Er ist nachfolgend als Einsatz 10 bezeichnet und ist über ein allenfalls ausziehbares selbstaufrollendes Kabel 11 mit einem Stecker 12 an irgendeine 220 V-Steckdose oder eine Energiezapfstelle 1 anschliessbar. Der Einsatz 10 enthält einen Transformator 13, einen Gleichrichter 14 und eine Akkumulatoren-Batterie 15 für den zu speichernden Strom für den Antrieb des Elektromobiles. Ferner umfasst der Einsatz 10 eine Verrechnungseinheit 16, die in einem durch eine gestrichelte Linie dargestellten plombierbaren Gehäuse 17 untergebracht ist. Dieses enthält ein die Grundlage für eine z. 

  B. periodische Verrechnung der bezogenen Energie bildendes Zählwerk 18 sowie eine Quittierelektronik 19, die der beweiskräftigen Beantwortung einer Abfrage auf Bezugsberechtigung dient.



   Wie die Energiezapfstelle 1 enthält auch der Einsatz 10 im Fahrzeug einen Modulator 20 und einen Demodulator 21.



   Die Abfrageelektronik 3 und die Quittierelektronik 19 sind zur Abgabe, zum Empfang und zur Überprüfung von  



  Impulstelegrammen ausgerüstet. Auch dienen beide zur Ubertragung bzw. zum Empfang und zur Weiterleitung von Taximpulsen. Zur Ubertragung dieser Informationen dienen die gleichen Leitungen, die auch den Transformator 13 mit Wechselspannung speisen, wodurch zusätzliche Leitungen eingespart werden können.



   Die Modulatoren 4 und 20 überlagern zu diesem Zweck die Impulstelegramme und die Taximpulse der speisenden Wechselspannung, während die Demodulatoren 5 und 21 diese von der Wechselspannung wieder entkoppeln.



   Der Modulator 4 und der Demodulator 5 sind daher zwischen die Abfrageelektronik 3 und die Zuleitung zur Steckdose 2 geschaltet, während der Modulator 20 und der Demodulator 21 einerseits an die Quittierelektronik 19 und andererseits an die Zuleitung vom Kabel 11 angeschlossen sind.



   Sowohl in der Energiezapfstelle 1 als auch in der Verrechnungseinheit 16 kann eine Uhr 22 bzw. 23 vorhanden sein.



   Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt:
Sobald der Stecker 12 an eine gewöhnliche Haushalt Steckdose eingesteckt wird, erfolgt über den Transformator 13 und den Gleichrichter 14 eine Aufladung der Batterie 15.



   Soll dagegen Energie ab einer öffentlich zugänglichen Energiezapfstelle 1 bezogen werden, dann ist vor dem Freigeben des Ladestromes vom Elektromobil her zu beweisen dass eine Bezugsberechtigung vorliegt und dass die Übermittlung der vom Elektrizitätszähler 8 entsprechend der bezogenen Elektrizitätsmenge an das Zählwerk 18 ausgesandten Taximpulse gesichert ist. Zu diesem Zweck wird ein von der Energiezapfstelle 1 zum Elektromobil übermitteltes Abfrage-Impulstelegramm in der Quittierelektronik 19 empfangen, nach einer dort vorgegebenen Funktion umgeformt an die Energiezapfstelle 1 zurückgesandt. Dort wird das zurückkommende Impulstelegramm überprüft. Falls es von der Ja/Nein-Entscheidungslogik 6 als richtig erkannt worden ist, wird das Schaltelement 7 erregt und dieses ermöglicht die Energielieferung wenigstens bis zum ersten Taximpuls des Elektrizitätszählers 8.



   Die Aussendung eines Impulstelegrammes wird beim Einstecken des Steckers 12 erstmalig ausgelöst. Sobald die Bezugsberechtigung bewiesen ist, beginnt mit dem Ansprechen des Schaltelementes 7 der Ladevorgang. Wird dieser durch Ausziehen des Steckers 12 unterbrochen, dann erfolgt beim Wiedereinstecken erneut die beschriebene Testung auf Bezugsberechtigung, bevor der Ladestrom wieder freigegeben wird.



   Der Elektrizitätszähler 8 erfasst den Energiebezug und gibt z. B. pro 0,1 kWh einen Taximpuls ab. Dieser wird über eine Verbindung 24 der Abfrageelektronik 3 zugeführt, welche den Taximpuls über den Modulator 4, das Kabel 11 und den Demodulator 21 zur Quittierelektronik 19 und von dort zum Zählwerk 18 weiterleitet. Der Taximpuls schaltet das Zählwerk 18 um einen Schritt weiter.



   Zur Erhöhung der Sicherheit gegen Betrug ist es zweckmässig, wenn jeder Taximpuls in der Abfrageelektronik 3 ein neues Impulstelegramm zur erneuten Überprüfung der Bezugsberechtigung auslöst. Nur bei einer positiven Antwort der Ja/Nein-Entscheidungslogik 6 auf das von der Quittier elektronik 19 zurückgesandte Impulstelegramm hält das
Schaltelement 7 die weitere Energielieferung aufrecht. Im an deren Fall öffnet das Schaltelement 7 und unterbricht die
Stromzufuhr.



   Die Umformung der von der Quittierelektronik 19 empfangenen Impulstelegramme nach der vorgesehenen Funktion dient zur Erschwerung von Betrugsversuchen, und es ist eine Frage der gewünschten Sicherheit, wie weit der technische Aufwand dazu getrieben werden soll. Unter Verwendung der beiden Uhren 22 und 23 kann die Funktion für das Umformen der Impulstelegramme nach einem vorgegebenen Programm zeitabhängig geändert werden, was für allfällige Betrugsversuche zusätzlich erschwerend wirkt.



   Die Uhr 22 in der Energiezapfstelle 1 kann ferner als Zeitgeber für eine weiter nicht dargestellte Aufzeichnung der zeitlichen Belegung verwendet werden.



   Bei zentraler Anordnung der Bauteile für mehrere Energiezapfstellen ist nur eine einzige Uhr 22 nötig.



   Im Falle des Einbaues der Steckdose 2 in das Gehäuse einer Parkzeituhr, wie eingangs erwähnt, ist es zweckmässig, den Ausgang der Abfrageelektronik 3 mit dem Modulator 4 und dem Demodulator 5 so auszubilden, dass die Zuleitungen zur Steckdose 2 eine hochohmige Spannungsquelle zur Speisung des Antriebes der Parkzeituhr auch bei nicht erregtem Schaltelement 7 bilden. Dadurch können zusätzliche Leitungen für die Speisung der Parkzeituhr eingespart werden.



   Zur Verrechnung der bezogenen Energiemenge wird der Zählwerkstand im Elektromobil periodisch abgelesen.



   Beim Zusammenschluss verschiedener Organisationen zum Aufstellen, Betrieb und Unterhalt von Energiezapfstellen oder zur Erfassung bestimmter Fahrzeuggruppen kann es zweckmässig sein, die Zugehörigkeit der angeschlossenen Elektromobile zu einer der Organisation bzw. Fahrzeuggruppe zu erfassen. Zu diesem Zweck müssen die Energiezapfstellen 1 mit einer Registriereinrichtung zur Erfassung der Energielieferung an bestimmte Fahrzeuggruppen ausgerüstet sein. Im Beispiel sind dies mindestens zwei in der Abfrageelektronik 3 angeordnete Impulszähler 26, von denen jeweils einer über einen von der Quittierelektronik 19 dem Impulstelegramm anzufügenden fahrzeugspezifischen Code aktiviert wird. Der entsprechende Impulszähler 26 zählt dann die vom Elektrizitätszähler 8 gesendeten Taximpulse mit. Dadurch erfolgt eine Aufschlüsselung der Energiebezüge auf die verschiedenen Organisationen bzw. 

  Fahrzeuggruppen.



   Ein Ausbau von öffentlichen Parkplätzen mit den beschriebenen Energiezapfstellen erweitert den an sich geringen Aktionsradius von Elektrofahrzeugen. Vorteilhaft für den Elektromobilhalter ist es dabei, dass ohne Umstellung einmal die Batterie mit Strom ab einem eigenen Haushaltzähler nachgeladen werden kann, ohne dass das Zählwerk 18 im Elektromobil anspricht, dass aber andererseits auch nur kurzfristig, z. B. während eines Einkaufes, ohne Vorauszahlung einer Elektrizitätsmenge, die dann aus Zeitgründen allenfalls doch nicht bezogen wird, eine Nachladung mit Verrechnung über das Zählwerk 18 erfolgen kann. 



  
 

** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.

 



   PATENT CLAIMS
1. Device for supplying energy to battery-powered electric vehicles with a converter system contained in the electric vehicle and a plug connection to a household AC socket, characterized in that in each appropriately equipped electric vehicle an additional one for obtaining energy from an electrical outlet (2) is a publicly accessible one Energy tapping point (1) authorizing, sealable billing unit (16) with a counter (18) forming the basis for the billing of the purchased energy as well as an acknowledgment electronics (19) which serves to provide a conclusive answer to a query regarding entitlement to purchase, and that in each energy tapping point an interrogation electronics (3) with a yes / no decision logic (6), a switching element (7) which can be actuated by the decision logic (6) for release or



  Blocking of the charging current and an electricity meter (8) for delivering and transmitting taxi pulses to the counter (18) are available.



   2. Device according to claim 1, characterized in that the interrogation electronics (3) and the acknowledgment electronics (19) are equipped for the delivery, reception and checking or reshaping of pulse telegrams and for the transmission or reception of taxi pulses and that in the Energy tap (1) and in the electric vehicle there are one modulator (4 or 20) and one demodulator (5 or 21) for superimposing or decoupling the pulse telegrams and tax impulses on or from the AC voltage supply.



   3. Device according to claim 1, characterized in that the leads to the socket (2) when the switching element (7) is not energized form a high-resistance voltage source for feeding the drive of a parking timer.



   4. Device according to claim 1, characterized in that the energy tapping points (1) contain a registration device (26) for detecting the energy supply to certain groups of vehicles.



   5. A method for operating the device according to claims 1 and 2, characterized in that the charging current is only released when a query transmitted by the energy tap (1) to the electric vehicle receives pulse telegram in the acknowledgment electronics (19), converted to a predetermined function the energy tap (1) is sent back and recognized there as correct, thus proving the eligibility for energy and the transmission of taxi impulses from the electricity meter (8) to the meter (18), and that the switching element (7) stops the further supply of energy at least until first taxi pulse maintained.



   6. The method according to claim 5, characterized in that a new pulse telegram for checking the eligibility is triggered by each tax pulse in the interrogation electronics (3), the switching element (7) delivering the energy only if the yes / no decision logic (6 ) on the pulse telegram sent back by the acknowledgment electronics (19).



   7. The method according to claim 5, characterized in that the function for reshaping the pulse telegrams is changed according to a predetermined program, for which purpose both in the energy tap (1) and in the billing unit (16) each have a clock (22 or



  23) is present.



   The invention relates to a device for supplying energy to battery electric vehicles according to the preamble of claim 1 and to a method for fraud-proof operation of the device.



   The introduction of electric vehicles as a replacement for the less environmentally friendly vehicles with internal combustion engines calls for the possibility of recharging the batteries even outside of a vehicle's location due to the relatively small operating radius of a battery charge. In addition, coin-operated machines in the manner of known parking time clocks would be conceivable. These probably form a simple settlement between the supplier and the recipient, but the latter must always have small change ready, never knows exactly how much charge capacity his battery still has, and furthermore, the vending machines, as money carriers, lead to malicious damage.



   The invention has for its object to provide a simple device that allows energy to be obtained on the one hand from a socket at the location of the vehicle, the energy consumption is only detected at the upstream of the socket meter, usually a household meter. On the other hand, there should be the possibility of sockets that z. B. to be arranged in publicly accessible parking lots, to obtain electrical energy, the reference quantity is then recorded and charged to the vehicle owner.



   The invention is characterized in the claims and is explained in more detail below with the aid of a single drawing. In this, the necessary components of an energy tap 1, which are expediently housed in a common housing, are shown in a first rectangle on the left side. The energy tap 1 can be set up in the manner of a parking clock in public parking lots and has a socket 2 for a 220 V connection with phase, neutral and earth. The socket 2 can also be arranged alone in a parking lot, possibly combined with a parking timer, and connected to other sockets with one energy tap 1, the components of several energy taps described below then being arranged centrally in a common container.



   Each energy tap 1 comprises an interrogation electronics 3 with a modulator 4, a demodulator 5, a yes / no decision logic 6 and a switching element 7 actuated by it to release or block the charging current. There is also an electricity counter 8 for delivering taxi pulses. The energy tap 1 is connected to a mains voltage via a feed line 9.



   In the right part of the drawing, the rectangle outlines the energy converting, calculating and storing part of the electric vehicle. It is referred to below as insert 10 and can be connected to any 220 V socket or an energy tap 1 via a possibly extendable self-winding cable 11 with a plug 12. The insert 10 contains a transformer 13, a rectifier 14 and an accumulator battery 15 for the current to be stored for driving the electric vehicle. The insert 10 further comprises a billing unit 16, which is accommodated in a sealable housing 17 shown by a dashed line. This contains the basis for a z.

  B. periodic billing of the related energy-generating counter 18 and an acknowledgment electronics 19, which serves to provide a conclusive answer to a query on eligibility.



   Like the energy tap 1, the insert 10 in the vehicle also contains a modulator 20 and a demodulator 21.



   The interrogation electronics 3 and the acknowledgment electronics 19 are for delivering, receiving and checking



  Pulse telegrams equipped. Both also serve to transmit or receive and forward taxi impulses. The same lines that also feed the transformer 13 with AC voltage are used to transmit this information, which means that additional lines can be saved.



   For this purpose, the modulators 4 and 20 superimpose the pulse telegrams and the tax pulses of the supplying AC voltage, while the demodulators 5 and 21 decouple them from the AC voltage again.



   The modulator 4 and the demodulator 5 are therefore connected between the interrogation electronics 3 and the supply line to the socket 2, while the modulator 20 and the demodulator 21 are connected on the one hand to the acknowledgment electronics 19 and on the other hand to the supply line from the cable 11.



   A clock 22 or 23 can be present both in the energy tap 1 and in the billing unit 16.



   The described device works as follows:
As soon as the plug 12 is plugged into an ordinary household socket, the battery 15 is charged via the transformer 13 and the rectifier 14.



   If, on the other hand, energy is to be obtained from a publicly accessible energy tap 1, then before the charging current is released by the electric vehicle, it must be proven that there is entitlement to purchase and that the transmission of the taxi impulses sent from the electricity meter 8 to the counter 18 in accordance with the quantity of electricity obtained is secured. For this purpose, an interrogation pulse telegram transmitted from the energy tap 1 to the electric vehicle is received in the acknowledgment electronics 19 and, after a function predefined there, is sent back to the energy tap 1. The returning pulse telegram is checked there. If it has been recognized as correct by the yes / no decision logic 6, the switching element 7 is excited and this enables the energy delivery at least until the first taxi pulse from the electricity meter 8.



   The transmission of a pulse telegram is triggered for the first time when plug 12 is inserted. As soon as the entitlement to purchase has been proven, the loading process begins when the switching element 7 responds. If this is interrupted by pulling out the plug 12, then the described test for reference authorization is carried out again when the plug is reinserted before the charging current is released again.



   The electricity meter 8 detects the energy supply and gives z. B. from 0.1 kWh a tax impulse. This is fed via a connection 24 to the interrogation electronics 3, which forwards the taxi pulse via the modulator 4, the cable 11 and the demodulator 21 to the acknowledgment electronics 19 and from there to the counter 18. The taxi pulse switches the counter 18 one step further.



   In order to increase security against fraud, it is expedient if each tax impulse in the interrogation electronics 3 triggers a new impulse telegram to check the eligibility again. Only with a positive answer of the yes / no decision logic 6 to the pulse telegram sent back from the acknowledgment electronics 19 holds that
Switching element 7 maintains the further energy supply. In the other case, the switching element 7 opens and interrupts the
Power supply.



   The reshaping of the pulse telegrams received by the acknowledgment electronics 19 according to the intended function serves to aggravate attempts at fraud, and it is a question of the desired security as to how far the technical effort is to be driven. Using the two clocks 22 and 23, the function for reshaping the pulse telegrams can be changed in a time-dependent manner according to a predefined program, which further aggravates any attempted fraud.



   The clock 22 in the energy tap 1 can also be used as a timer for a recording of the occupancy, not shown.



   With a central arrangement of the components for several energy tapping points, only a single clock 22 is necessary.



   In the case of installing the socket 2 in the housing of a parking timer, as mentioned at the beginning, it is expedient to design the output of the interrogation electronics 3 with the modulator 4 and the demodulator 5 in such a way that the leads to the socket 2 provide a high-impedance voltage source for supplying the drive form the parking timer even when the switching element 7 is not energized. This means that additional lines for feeding the parking timer can be saved.



   The counter status in the electric vehicle is read periodically to calculate the amount of energy used.



   When merging different organizations to set up, operate and maintain energy tapping points or to record certain vehicle groups, it can be useful to record the affiliation of the connected electric vehicles to one of the organizations or vehicle groups. For this purpose, the energy tapping points 1 must be equipped with a registration device for recording the energy supply to certain vehicle groups. In the example, these are at least two pulse counters 26 arranged in the interrogation electronics 3, one of which is activated via a vehicle-specific code to be added to the pulse telegram by the acknowledgment electronics 19. The corresponding pulse counter 26 then counts the taxi pulses sent by the electricity counter 8. This provides a breakdown of the energy supplies to the various organizations or

  Vehicle groups.



   The expansion of public parking lots with the energy tapping points described extends the inherently small range of action of electric vehicles. It is advantageous for the scooter owner that the battery can be recharged with electricity from its own household meter without having to change over, without the counter 18 in the scooter responding, but on the other hand only for a short time, e.g. B. during a purchase, without prepayment of an amount of electricity, which is then not available due to time constraints, reloading with billing can be done via the counter 18.


    

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE 1. Einrichtung zur Energielieferung an Batterie-Elektromobile mit einer im Elektromobil enthaltenen Umformer Anlage und einem Stecker-Anschluss zu einer Haushalt Wechselspannungssteckdose, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem entsprechend ausgerüsteten Elektromobil zusätzlich eine zum Bezug von Energie ab einer Steckdose (2) einer öffentlich zugänglichen Energiezapfstelle (1) berechtigende, plombierbare Verrechnungseinheit (16) mit einem die Grundlage für die Verrechnung der bezogenen Energie bildenden Zählwerk (18) sowie einer Quittierelektronik (19) vorhanden ist, die der beweiskräftigen Beantwortung einer Abfrage auf Bezugsberechtigung dient, und dass in jeder Energiezapfstelle eine Abfrageelektronik (3) mit einer Ja/ Nein-Entscheidungslogik (6), ein von der Entscheidungslogik (6) betätigbares Schaltelement (7) zur Freigabe bzw.  PATENT CLAIMS 1. Device for supplying energy to battery-powered electric vehicles with a converter system contained in the electric vehicle and a plug connection to a household AC socket, characterized in that in each appropriately equipped electric vehicle an additional one for obtaining energy from an electrical outlet (2) is a publicly accessible one Energy tapping point (1) authorizing, sealable billing unit (16) with a counter (18) forming the basis for the billing of the purchased energy as well as an acknowledgment electronics (19) which serves to provide a conclusive answer to a query regarding entitlement to purchase, and that in each energy tapping point an interrogation electronics (3) with a yes / no decision logic (6), a switching element (7) which can be actuated by the decision logic (6) for release or Sperrung des Ladestromes sowie ein Elektrizitätszähler (8) zur Abgabe und Übermittlung von Taximpulsen an das Zählwerk (18) vorhanden sind. Blocking of the charging current and an electricity meter (8) for delivering and transmitting taxi pulses to the counter (18) are available. 2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfrageelektronik (3) und die Quittierelektronik (19) zur Abgabe, zum Empfang und zur Überprüfung bzw. Umformung von Impulstelegrammen sowie zur Übertragung bzw. zum Empfang von Taximpulsen ausgerüstet sind und dass in der Energiezapfstelle (1) sowie im Elektromobil je ein Modulator (4 bzw. 20) und je ein Demodulator (5 bzw. 21) zur Überlagerung bzw. Entkopplung der Impulstelegramme und Taximpulse auf die bzw. von der speisenden Wechselspannung vorhanden sind.  2. Device according to claim 1, characterized in that the interrogation electronics (3) and the acknowledgment electronics (19) are equipped for the delivery, reception and checking or reshaping of pulse telegrams and for the transmission or reception of taxi pulses and that in the Energy tap (1) and in the electric vehicle there are one modulator (4 or 20) and one demodulator (5 or 21) for superimposing or decoupling the pulse telegrams and tax impulses on or from the AC voltage supply. 3. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitungen zur Steckdose (2) bei nicht erregtem Schaltelement (7) eine hochohmige Spannungsquelle zur Speisung des Antriebes einer Parkzeituhr bilden.  3. Device according to claim 1, characterized in that the leads to the socket (2) when the switching element (7) is not energized form a high-resistance voltage source for feeding the drive of a parking timer. 4. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiezapfstellen (1) eine Registriereinrichtung (26) zur Erfassung der Energielieferung an bestimmte Fahrzeuggruppen enthalten.  4. Device according to claim 1, characterized in that the energy tapping points (1) contain a registration device (26) for detecting the energy supply to certain groups of vehicles. 5. Verfahren zum Betrieb der Einrichtung nach den Patentansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ladestrom nur freigegeben wird, wenn ein von der Energiezapfstelle (1) zum Elektromobil übermitteltes Abfrage Impulstelegramm in der Quittierelektronik (19) empfangen, nach einer vorgegebenen Funktion umgeformt an die Energiezapfstelle (1) zurückgesandt und dort als richtig erkannt wird, womit die Bezugsberechtigung für Energie bewiesen und die Übermittlung von Taximpulsen vom Elektrizitätszähler (8) zum Zählwerk (18) gesichert ist, und dass das Schaltelement (7) die weitere Energielieferung wenigstens bis zum ersten Taximpuls aufrechterhält.  5. A method for operating the device according to claims 1 and 2, characterized in that the charging current is only released when a query transmitted by the energy tap (1) to the electric vehicle receives pulse telegram in the acknowledgment electronics (19), converted to a predetermined function the energy tap (1) is sent back and recognized there as correct, thus proving the eligibility for energy and the transmission of taxi impulses from the electricity meter (8) to the meter (18), and that the switching element (7) stops the further supply of energy at least until first taxi pulse maintained. 6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch jeden Taximpuls in der Abfrageelektronik (3) ein neues Impulstelegramm zur Überprüfung der Bezugsberechtigung ausgelöst wird, wobei das Schaltelement (7) die Energielieferung nur bei positiver Antwort der Ja/ Nein-Enscheidungslogik (6) auf das von der Quittierelektronik (19) zurückgesandte Impulstelegramm aufrecht erhält.  6. The method according to claim 5, characterized in that a new pulse telegram for checking the eligibility is triggered by each tax pulse in the interrogation electronics (3), the switching element (7) delivering the energy only if the yes / no decision logic (6 ) on the pulse telegram sent back by the acknowledgment electronics (19). 7. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion für das Umformen der Impulstelegramme nach einem vorgegebenen Programm zeitabhängig geändert wird, wozu sowohl in der Energiezapfstelle (1) als auch in der Verrechnungseinheit (16) je eine Uhr (22 bzw.  7. The method according to claim 5, characterized in that the function for reshaping the pulse telegrams is changed according to a predetermined program, for which purpose both in the energy tap (1) and in the billing unit (16) each have a clock (22 or 23) vorhanden ist. 23) is present. Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Energielieferung an Batterie-Elektromobile nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zum betrugssicheren Betrieb der Einrichtung.  The invention relates to a device for supplying energy to battery electric vehicles according to the preamble of claim 1 and to a method for fraud-proof operation of the device. Die Einführung von Elektromobilen als Ersatz für die weniger umweltfreundlichen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren ruft infolge des relativ kleinen Aktionsradius einer Batterieladung nach Möglichkeiten zur Wiederaufladung der Batterien auch ausserhalb des Standplatzes eines Fahrzeuges. Dazu wären Münzautomaten in der Art bekannter Parkzeituhren denkbar. Solche bilden wohl eine einfache Abrechnung zwischen dem Lieferanten und dem Bezüger, doch muss letzterer stets Kleingeld bereit halten, weiss nie genau, wieviel Ladekapazität seine Batterie noch hat, und ferner verleiten die Automaten als Geldträger zu böswilliger Beschädigung.  The introduction of electric vehicles as a replacement for the less environmentally friendly vehicles with internal combustion engines calls for the possibility of recharging the batteries even outside of a vehicle's location due to the relatively small operating radius of a battery charge. In addition, coin-operated machines in the manner of known parking time clocks would be conceivable. These probably form a simple settlement between the supplier and the recipient, but the latter must always have small change ready, never knows exactly how much charge capacity his battery still has, and furthermore, the vending machines, as money carriers, lead to malicious damage. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Einrichtung zu schaffen, die es erlaubt, Energie einerseits ab einer Steckdose am Standplatz des Fahrzeuges zu beziehen, wobei der Energiebezug nur an dem der Steckdose vorgeschalteten Zähler, meist einem Haushalt-Zähler, erfasst wird. Andererseits soll die Möglichkeit bestehen, an Steckdosen, die z. B. an öffentlich zugänglichen Parkplätzen anzuordnen sind, elektrische Energie zu beziehen, wobei dann die Bezugsmenge erfasst und dem Fahrzeuginhaber verrechnet wird.  The invention has for its object to provide a simple device that allows energy to be obtained on the one hand from a socket at the location of the vehicle, the energy consumption is only detected at the upstream of the socket meter, usually a household meter. On the other hand, there should be the possibility of sockets that z. B. to be arranged in publicly accessible parking lots, to obtain electrical energy, the reference quantity is then recorded and charged to the vehicle owner. Die Erfindung ist in den Patentansprüchen gekennzeichnet und wird nachfolgend an Hand einer einzigen Zeichnung näher erläutert. In dieser sind in einem ersten Rechteck auf der linken Seite die nötigen Bauteile einer Energiezapfstelle 1 dargestellt, die zweckmässigerweise in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Die Energiezapfstelle 1 kann in der Art einer Parkzeituhr an öffentlichen Parkplätzen aufgestellt sein und weist eine Steckdose 2 für einen 220 V Anschluss mit Phase, Nulleiter und Erde auf. Die Steckdose 2 kann auch allein an einem Parkplatz angeordnet, allenfalls mit einer Parkzeituhr vereint, und zusammen mit anderen Steckdosen mitje einer Energiezapfstelle 1 verbunden sein, wobei dann die nachfolgend beschriebenen Bauteile mehrerer Energiezapfstellen in einem gemeinsamen Behältnis zentral angeordnet sind.  The invention is characterized in the claims and is explained in more detail below with the aid of a single drawing. In this, the necessary components of an energy tap 1, which are expediently housed in a common housing, are shown in a first rectangle on the left side. The energy tap 1 can be set up in the manner of a parking clock in public parking lots and has a socket 2 for a 220 V connection with phase, neutral and earth. The socket 2 can also be arranged alone in a parking lot, possibly combined with a parking timer, and connected to other sockets with one energy tap 1, the components of several energy taps described below then being arranged centrally in a common container. Jede Energiezapfstelle 1 umfasst eine Abfrageelektronik 3 mit einem Modulator 4, einem Demodulator 5, einer Ja/ Nein-Entscheidungslogik 6 und einem von dieser betätigten Schaltelement 7 zur Freigabe bzw. Sperrung des Ladestromes. Ferner ist ein Elektrizitätszähler 8 zur Abgabe von Taximpulsen vorhanden. Über eine Speiseleitung 9 ist die Energiezapfstelle 1 an eine Netz-Spannung angeschlossen.  Each energy tap 1 comprises an interrogation electronics 3 with a modulator 4, a demodulator 5, a yes / no decision logic 6 and a switching element 7 actuated by it to release or block the charging current. There is also an electricity counter 8 for delivering taxi pulses. The energy tap 1 is connected to a mains voltage via a feed line 9. Im rechten Teil der Zeichnung ist mit einem Rechteck der die Energie umformende, verrechnende und speichernde Teil des Elektromobiles umrissen. Er ist nachfolgend als Einsatz 10 bezeichnet und ist über ein allenfalls ausziehbares selbstaufrollendes Kabel 11 mit einem Stecker 12 an irgendeine 220 V-Steckdose oder eine Energiezapfstelle 1 anschliessbar. Der Einsatz 10 enthält einen Transformator 13, einen Gleichrichter 14 und eine Akkumulatoren-Batterie 15 für den zu speichernden Strom für den Antrieb des Elektromobiles. Ferner umfasst der Einsatz 10 eine Verrechnungseinheit 16, die in einem durch eine gestrichelte Linie dargestellten plombierbaren Gehäuse 17 untergebracht ist. Dieses enthält ein die Grundlage für eine z.  In the right part of the drawing, the rectangle outlines the energy converting, calculating and storing part of the electric vehicle. It is referred to below as insert 10 and can be connected to any 220 V socket or an energy tap 1 via a self-retractable self-winding cable 11 with a plug 12. The insert 10 contains a transformer 13, a rectifier 14 and an accumulator battery 15 for the current to be stored for driving the electric vehicle. The insert 10 further comprises a billing unit 16, which is accommodated in a sealable housing 17 shown by a dashed line. This contains the basis for a z. B. periodische Verrechnung der bezogenen Energie bildendes Zählwerk 18 sowie eine Quittierelektronik 19, die der beweiskräftigen Beantwortung einer Abfrage auf Bezugsberechtigung dient. B. periodic billing of the related energy-generating counter 18 and an acknowledgment electronics 19, which is used to provide a conclusive answer to a query on eligibility. Wie die Energiezapfstelle 1 enthält auch der Einsatz 10 im Fahrzeug einen Modulator 20 und einen Demodulator 21.  Like the energy tap 1, the insert 10 in the vehicle also contains a modulator 20 and a demodulator 21. Die Abfrageelektronik 3 und die Quittierelektronik 19 sind zur Abgabe, zum Empfang und zur Überprüfung von **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.  The interrogation electronics 3 and the acknowledgment electronics 19 are for delivering, receiving and checking ** WARNING ** End of CLMS field could overlap beginning of DESC **.
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