CN102341988B - 用于充电电动交通工具的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过将电动交通工具连接至充电站来接收电能以充电电动交通工具的方法。不同的供电要约可被选择，特别简单在于，至少一个电池的充电状态及期望的充电时间在该交通工具中被确定，电池完全充电所需要的能量在该交通工具中被确定，至少有关该所需要的能量及该充电时间的信息被该交通工具传输至该充电站且至少一个适配该信息的供电要约被该交通工具从该充电站接收，该供电要约已借助于该充电站，并使用该所接收到的信息从多个不同供电要约中被确定。

Description

用于充电电动交通工具的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于充电电动交通工具的方法及装置，其中电动交通工具被连接至充电站以接收电能。
背景技术
电动交通工具的数目将在不久的将来快速增长。随着出现日益增加由电动机驱动的电动交通工具，它们的能量供应必须以很简单的方式来确保。为此目的，有效的基础架构必须被提供。
特别是需要在公共区域提供电动交通工具能量供应的设备。考虑目前电动交通工具可用的操作范围在50与100公里之间，必须在家用范围之外也提供交通工具的充电设备。为此目的，在公共区域应提供充电站以通过输电网令电动交通工具能随时取得可用能量。此可用性将是电动交通工具被广泛接受的关键准则。
然而，在公共区域安装充电站，必需确保顾客支付其所接收的能量。此外，必须确保顾客在接收电能之前被告知期望的花费。对应于常见的加油过程顾客在给电池充电之前应立即了解期望的费用。因此，例如，顾客应了解一千瓦每小时的价格。此外，电池充电相当费时。目前，还不可能以与加油所需要的相同的最小时间花费来充电交通工具的电池。因此，对顾客而言，期望的充电时间亦是一关键准则。他在开始充电过程之前应了解充电将花多长时间。
发明内容
为此目的，本发明所根据的目的是提供一种用于充电电动交通工具的方法，该方法提供用户的友好充电界面。
依据本发明，此目的是通过一种用于充电电动交通工具的方法来实现，其中电动交通工具被连接至充电站以接收电能，其中至少一个电池的充电状态及期望的充电时间在该交通工具中被确定，电池完全充电所需要的能量在该交通工具中被确定，至少有关所需要的能量及充电时间的信息被该交通工具传输至充电站且至少一个适配该信息的供电要约(power supply offer)被该交通工具接收，该供电要约已借助于该充电站使用所接收到的信息从多个不同供电要约中被确定。
被认识到的是，除了电池完全充电所需要的能量外，使用者准备接受的充电期间也是充电过程的关键准则。为此，不仅所需要的能量是依据本发明来被确定，而且使用者期望的充电时问被纳入考虑。使用至少这两参数，通过该充电站从多个供电要约中识别不同的供电要约是可能的。
为此目的，充电站可将从交通工具所接收的信息传输至一中央单元。在中央单元中，使用例如有关所需要的能量以及期望充电时间的信息，可确定至少一个匹配的供电要约。该至少一个供电要约可接着从该中央单元被传输至充电站并从充电站传输至交通工具。接着在交通工具内，期望的供电要约可从可用的供电要约中被选择。
供电要约可按例如不同的电流值与不同的电压值以及不同的价格来区分。供电要约也可包含不同的生产源。例如，一个供电要约可包含可再生能源，而另一供电要约可包含来自常用来源的电流。
同样可能的是，例如，提供不同的计价模式。因而可能在第一计价模式中，例如以最大电流5A及最大电压230V来给交通工具充电。在第二计价模式中，例如，可能是提供最大电流10A及最大电压360V。亦有可能的是，计价模式仅在可提供的最大电流上不同。再者，亦可能依据第一计价模式使最大电流可在完整期间内利用，而依据第二计价模式，最大电流可依据每日变化图表来供应。这就是说，例如，在夜间可比在白天或尖峰负荷期利用较高电流。视每日变化图表而定，在不同的时间提供不同的电流值。电动交通工具的使用者例如可向电站提供商预定不同的计价模式，这样他可在这些计价模式当中选择。
由于不同的计价模式在电站提供商的电网内需要不同的容量，同样价格可不同。例如，依据价格低廉的计价模式，可能在尖峰负荷期接收较低电流而在低消耗期接收较高电流。然而，如果使用者想要在任何时候都实现最少的充电时间，可想象一个计价模式：在任何时候以最大电压来提供最大电流使得所需要的能量在最短可能时间内被供应。
由于不仅电池完全充电所需要的能量由交通工具确定，而且期望充电时间、相对应的供电要约可在充电站的帮助下，例如在中央单元中被确定，并传输至交通工具。在交通工具中可接收不同的供电要约。交通工具与充电站之间的通讯可经由例如TCP/IP协议来执行。
供电要约能以例如编码格式被传输。因而，可能的是，例如交通工具中的接收单元具有不同类型供电要约的预储存参数。在此情况中，充电站只须将一参考传输至所确定的供电要约，且在交通工具中，此供电要约的参数可由该参考来被识别。例如，供电要约A、B、C、D可被储存于交通工具中。例如，如果充电站判定供电要约A、D在期望的充电时问足以供应必需的能量，仅A与D被传输互交通工具。基于这些参考，在交通工具中确定由不同的供电要约提出哪一种电流与哪一种电压，且如果使用者选择这些供电要约中的一个，该供电要约的充电时间是所希望的。而且，此供电要约的能量价格可与供电要约一起被储存。
也可能将充电偏好储存于交通工具中。例如，交通工具的使用者可表示他较喜欢的两特定的供电要约。如果使用者较喜欢的供电要约之一在充电站可用的供电要约当中，此供电要约可自动被选择。
除了有关所需要的能量及期望的充电时间的信息外，也可能传输交通工具识别。凭此交通工具识别，充电站能够分别识别使用者所预定或针对相对应交通工具的计价模式。在此情况中，充电站可从使用者预定的计价模式中选择可能的计价模式。也可能的是，使用者所预定的计价模式被储存于交通工具中并被传输至充电站。使用此信息，充电站也可确定供电要约。
在此情况中，也可能的是，使用者的充电偏好被储存于中央单元中。如果使用者及/或交通工具的识别在该中央单元中为已知，使用者的充电偏好可在该中央单元中被识别。该充电偏好可例如与顾客的计价模式相关联。因此，第一顾客可能已选择例如使他仅能够选择以常见方式产生的电流的计价模式。然而，另一顾客可能已选择保证供应从可再生能量所产生电流的计价模式。
当充电站传输交通工具识别时，其可例如通过通讯协议与中央控制中心通讯，且可基于交通工具识别获取使用者所预定的计价模式。在此情况中，当请求充电过程时，充电站可首先向该控制中心查询可用供电要约。视充电站所接收的可用供电要约而定，该站接着可将相对应的供电要约传输至交通工具。
依据有利实施例，其提出适配供电要约之一被交通工具选择且有关选定交通工具的信息被传输至充电站。在适配供电要约已在交通工具中被接收之后，它们可呈现给使用者供选择。这可借助于例如将它们显示在交通工具的显示屏幕上来完成。接着使用者可选择期望的供电要约。选定的供电要约接着被传输至充电站。为此目的，也可能的是，供电要约的任一参数或对一供电要约的参考从交通工具被传输至充电站。而且，此通讯可经由TCP/IP被执行。
交通工具与充电站之间的通讯可被无线完成，例如，通过WLan、蓝牙、红外线、GSM、UMTS等等。同样地，有线的通讯是可能的，例如经由充电线。
依据有利实施例，在交通工具中已接收适配供电要约之后，剩余的充电时间可由交通工具来计算。所确定的充电时间可与显示器上的供电要约一起呈现给使用者。以此方式，使用者可确定，例如是否他想要接受较长的充电过程，其中所接收的能量可较便宜。可借助于例如确定充电的适当时间来完成计算充电时间。估计的充电时间可例如基于测量的参数来确定。它可与实际的充电结束不同，因为测量的参数，例如环境温度、电池温度等，可能改变。
在使用者已选择交通工具中的供电要约之后，此信息被传输至充电站。在充电站已接收此信息之后，对应于所选定供电要约的电源可通过充电站被提供在充电线上。为此目的，充电站可向中央单元请求相对应的供电要约。因而充电过程可在充电站中已接收到所选定的供电要约的后被启动。
依据有利实施例，进一步提出的是，充电站基于所选定的供电要约计算剩余充电时间。例如，以此方式，在充电站中可指示剩余充电时间。剩余充电时间也可经由连到交通工具的充电线被传输。在充电站与交通工具之间任一种不同的通讯也是可能的。充电时间的计算例如可以是对估计的其中一个充电时间判定。基于测量参数，期望的充电时间可被确定。这可与实际的充电时间结束不同。
依据有利实施例，提出的是，适配供电要约在交通工具中被指示。为此目的，举例而言，平面屏幕显示器，例如LCD显示器可被使用。也可能在触摸式屏幕上指示供电要约。
供电要约经由使用者界面被显示，以给与使用者一种特别简单的供电要约选择方式。
进一步的本发明的目的是一种以监控电动交通工具的充电过程的装置，其包含：用于将电动交通工具电气连接至充电站以接收电能的充电装置；用于检测交通工具中至少电池的充电状态以及期望充电时间的检测装置；用于确定交通工具中电池完全充电所需要能量的计算装置；用于由交通工具将至少有关所需要的能量及充电时间的信息传输至充电站的通讯装置，其中该通讯装置被适用于在交通工具中接收至少一个适配该信息的供电要约，该供电要约已借助于充电站使用的所接收的信息，而从多个不同供电要约中被确定。
进一步的本发明的目的是一种用于充电电动交通工具的方法，其中充电站被连接至电动交通工具以供应电能，其中至少有关完全充电交通工具中的电池所需要的能量及有关充电时间的任一个信息，在该充电站中被接收，至少一个适配该信息的确定的供电要约是基于该接收到的信息，而从不同供电要约中被选择，且该确定的供电要约是由该充电站被传输至交通工具。
该充电站可基于所接收的信息向中央单元查询可用供电要约。此外，该中央单元使用交通工具识别可判定使用者的充电偏好，并且视充电偏好以及有关充电状态及期望充电时间的信息而定，从多个供电要约中确定至少一个供电要约。
另一本发明是一种用于充电电动交通工具的装置，其包含：被连接至电动交通工具以提供电能的充电站；设置于充电站中用于接收至少有关交通工具中完全充电一个电池所需要的能量及充电时间的信息的接收装置；设置于充电站中与中央单元通讯并将从交通工具所接收的信息传输至该中央单元，并且由该中央单元接收适配于从不用供电要约中所接收的信息的至少一个供电要约的通讯装置；及设置于充电站中用于将该至少一个确定的供电要约传输至交通工具的传输装置。
附图说明
下面将参考说明其实施侧的附图来详细描述该本发明。
图1示出了用于监测电动交通工具的充电的装置的示意图，
图2示出了示意性的流程图。
附图标记说明
2    交通工具
4    电池
6    电动机
8    充电站
10   通讯网络
12   供电网
14   控制中心、中央单元
16   充电器
18、22 接线箱
20   充电线
24   测量装置
26   中央控制单元
28   通讯单元
30   显示器
30～54 步骤
具体实施方式
图1示出了交通工具2，其包含一电池4及一电动机6。此外，图1示出了一充电站8，一通讯网络10、一供电网12、以及一控制中心(中央单元)14。
在交通工具2中，一充电器16被设置在电池4中以控制电池4的充电。充电器16被连接至一电接线箱18经由交通工具2可通过电接线箱18经由一充电线22被连接至充电站8的一接线箱22，并且以此方式接收供电网12的电能。
此外，在交通工具2中提供一测量装置24，该测量装置24被连接至电池4及充电器16。该测量装置允许检测电池4的充电状态(SOC)。测量装置24被连接至一中央控制单元26。另外，中央控制单元26被连接至一通讯单元28。此外，中央控制单元被连接至一触摸式显示器30。
下面，依据图2的流程图将阐述用于判定期望的供电要约及用于充电交通工具的流程。
在第一步骤30中，交通工具2通过充电线20经由接线箱18及22被电气连接至充电站8。通过中央控制单元26来检测电连接。在下一步骤32中，中央控制单元26产生由通讯单元28在充电线20上调制出的一使用者识别数据及/或一交通工具识别数据。相对应的识别数据在充电站8中被接收并经由通讯网路10被传输至控制中心14。基于该识别数据，一组使用者所预定的充电偏好在控制中心14中被确定。这些充电偏好可对应于不同的计价模式。
之后在步骤36中，通过交通工具2中的测量装置24来检测电池的充电状态。另外，使用者通过触摸式显示器30可键入一期望的充电时间。举例而言，使用者这么做可指示充电过程应花多长时间。使用者也可指示充电应被实现的一时间间隔。这可能由使用者借助于指示使其充电过程应在22小时与6小时之间来完成。
在步骤38中，中央控制单元26从测量装置24接收电池的充电状态以及从触摸式显示器30接收期望的充电时间。基于期望的充电时间以及充电状态，中央控制单元26将确定在期望充电周期内电池完成充电所需要的能量。为此目的，中央控制单元26，例如，在期望充电时间通过充电器16可计算给电池4完成充电所需要的电力。
有关于所需要的能量或所需要的电力的信息分别在步骤40中从中央控制单元被传输至通讯单元。之后，通讯单元28将此信息编码并在充电线20上将其调制。
在步骤42中，充电站8从交通工具接收有关所需要的能量及充电时间的信息。充电站或一安装于充电站中的通讯单元分别将这些数据传输至中央单元14。基于这些数据，一可用供电要约接着在中央单元14中被确定。这么做，顾客的充电偏好可被纳入考虑。一顾客的充电偏好可以是可选择的，独立于一计价模式。例如，当已请求一充电过程时，顾客可指示一充电偏好，其连同有关所需要能量及充电时间的信息被传输至充电站8及进而至中央单元14。因此，中央单元14确定至少一个供电要约。
之后，在步骤34中，该至少一个供电要约从中央单元14经由通讯网络被传输至充电站8并被临时储存于充电站8中。
在步骤44中，此等确定的供电要约从充电站8经由充电线20被传输至交通工具2。
通讯单元28接收确定的供电要约并将有关可能的供电要约的信息发送至中央控制单元26。除了对应于各该供电要约的电力及能量之外，计价，例如对每千瓦小时费用的指示也在中央控制单元26中被指示。所有的信息较佳地被包含在一数据记录中，该数据记录由充电站从中央单元接收并被传输至交通工具。以此方式，可能的是，计价参数连同供电要约从充电站8经由充电线20被传输至交通工具2且进而在中央控制单元26中可用。
此信息也可例如借助于核对与特定计价参数相关联的查找表格(其中储存所有的供电要约)来获得。
在步骤46中，可用供电要约通过中央控制单元26及触摸式显示器30被呈现给使用者。在步骤48中，使用者选择期望的供电要约。
在步骤50中，通讯单元28将选定的供电要约经由充电线20传输至充电站8。此传输例如可以是对选定供电要约的参考。在步骤52中，选定供电要约在充电站8中经由通讯网络10被传输至控制中心14。控制中心14对应于供电要约致使充电站8经由电源供应网12分别获得能量或电力。可用电力，特别是最大可用电流经由充电线20被提供至交通工具2。在步骤54中，供应的电源被用于充电器16中以给电池4充电。
在充电过程期间，充电状态可通过测量装置24来检测并通过中央控制单元26被显示在触摸式显示器30上。同样(估计的)剩余充电时间可通过中央控制单元26及测量装置24为使用者显示。
通过所描述的方法以及上面所述装置，提供给使用者来充电其电动交通工具的不同计价提议的任一种都可以进行选择。

Claims (10)

1.一种用于充电电动交通工具的方法，所述方法具有以下步骤，
-将电动交通工具(2)连接至充电站(8)以接收电能，
-在所述交通工具中确定至少一个电池(4)的充电状态及期望的充电时间，
-在所述交通工具中确定电池(4)完全充电所需要的能量，
-由所述交通工具将至少有关所述所需要的能量及所述充电时间的信息传输至所述充电站(8)，
-在所述交通工具中接收多个不同的适配所述信息的供电要约，这些供电要约将借助于所述充电站(8)，并使用所接收到的信息从多个不同供电要约中来确定，
-多个适配的供电要约中的其中一个供电要约在所述交通工具中被选择，
-有关选定的供电要约的信息从所述交通工具传输至所述充电站(8)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个适配的供电要约包含至少两个供电要约，其中至少两个供电要约的电流和/或电压和/或价格是不同的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述选定的供电要约的剩余充电时间在所述交通工具中被计算。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述充电站(8)在已接收有关所述选定的供电要约的信息之后，将在充电线上提供相对应的电力。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述充电站(8)基于所述选定的供电要约来计算剩余充电时间。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述适配的供电要约在所述交通工具中被指示。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述适配的供电要约是可通过使用者界面(30)在所述交通工具中选择的。
8.一种用于充电电动交通工具的装置，其包含
-充电装置(16)，其用于将电动交通工具(2)电气地连接至充电站(8)以接受电能，
-检测装置(24)，其用于在所述交通工具中检测至少一个电池(4)的充电状态以及期望充电时间，
-计算装置(26)，其用于在所述交通工具中确定电池完全充电所需要的能量，
-通讯装置(28)，其用于由所述交通工具将至少有关所述所需要的能量及所述充电时间的信息传输至所述充电站(8)，
-其中所述通讯装置(28)适于在所述交通工具中接收适配所述信息的多个不同的供电要约，所述供电要约已借助于所述充电站(8)并使用所述所接收到的信息从多个不同供电要约中被确定，
-计算装置(26)，其用于在所述交通工具中从多个适配的供电要约中选出一个，
-通讯装置(28)，其用于由所述交通工具将有关选定的一个供电要约的信息传输至充电站(8)。
9.一种用于充电电动交通工具的方法，其中充电站被连接至电动交通工具以供应电能，
-其中至少有关在所述交通工具中完全充电一块电池所需要的能量且有关所述充电时间的信息在所述充电站中被接收，
-基于所述接收到的信息，从不同供电要约中选择适配所述信息的多个不同的确定的供电要约，及
-所述多个不同的确定的供电要约是由所述充电站被传输至所述交通工具的，
-有关在所述交通工具中从所述多个不同的确定的供电要约中选出的多个供电要约的信息被充电站接收。
10.一种用于充电电动交通工具的装置，其包含：
-充电站，被连接至电动交通工具以提供电能；
-接收装置，设置于所述充电站中，用于接收至少有关所述交通工具中完全充电一块电池所需要的能量及所述充电时间的信息；
-通讯装置，设置于所述充电站中，用于与中央单元通讯并用于将从所述交通工具所接收的所述信息传输至所述中央单元，以及用于从所述中央单元接收适配所接收的信息的不同供电要约当中的多个不同的确定的供电要约；及
-传输装置，设置于所述充电站中，用于将所述多个不同的确定的供电要约传输至所述交通工具，
-接收装置，设置于所述充电站中，用于接收有关在所述交通工具中从所述多个不同的确定的供电要约中选出的多个供电要约的信息。
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