CN102803003A - 用以判定获得的电量的技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于通过在车辆一方记录与电力点(12)交换的电量，在该车辆一方发送与该第一电量相关的信息，由电力点一方完整记录该第一电量及独立于该电动车辆(2)可由该电力点(12)提供的第二电量总和形成的总电量，从该总电量减去从该车辆(2)接收的该第一电量，以判定该第二电量来的判定电量方法、系统及装置。

Description

用以判定获得的电量的技术
技术领域
本发明涉及一种用以判定电量，特别是用以判定由电力车辆获得的电量的方法、系统及装置。
背景技术
电力操作车辆的普及将在不久的未来迅速增加。然而，使用电动马达操作的电动车辆变得更流行，必须确保这些车辆可以极简单的方式被供电。为此，功能基础设施必须被提供。
特别是，电动车辆在公共区域获得电力的可能性必须被提供。由于到目前为止的电动车辆的可用范围，在50到与数百公里之间，有必要使在家用环境外对电动车辆充电成为可能。为此，充电站必须被提供在公共区域中以透过供电网络提供电动车辆持续可用的电力。此可用性是电动车辆的接受度的主要准则。
然而，在充电站被安装在公共区域的情况中，必须确保顾客对于获得电力的支付。也必须确保电动车辆获得的电力不是由负责维修充电站的人支付。同样在私领域，必须确保电动车辆获得的电量不由提供电源插座的房主或地主支付。
当电动车辆或复合车辆被连接至正常电力点(抽出点、分接头连接)(即，充电站的插座)，其可为家用电源插座或三相工业插座时，在网络上获得电力且将电力回馈至电源插座产生问题。这些正常电力点被连接至习知家用或工业电力表。在此情况中，由车辆获得的电力与其它原因获得电力之间的区分对于支付目的而言是不可能的。
目前的解决方法假定每一独立电力点被装备有独立安装的电力表。电动车辆进而被连接至此电力点，且按电力点基础在电力点进行支付。该电力点必须具有其本身的计量装置以及逻辑，使得电力支付可按使用者基础向使用者进行。然而，此电力点不适于电动车辆获得的电力按其它基础独立支付。
发明内容
基于此理由，本发明的目的是使家用及/或工业电源插座适于充电电动车辆，而无需对每一电源插座装备一独立计数器。另一目的是允许电动车辆在公共或半公共电源插座充电，而不需此等电源插座必须装备有独立计数器。
此目的通过一种判定电量的方法被实现，包含如下步骤，通过该车辆记录与电力点交换的第一电量，由该车辆发送与该第一电量相关的信息，由电力点完整记录该第一电量以及与电动车辆独立地可由该电力点获得的第二电量的总和形成的总电量，从该总电量减去从该车辆接收的该第一电量，以判定该第二电量。
已发现电动车辆获得的电力仅当交换电量被一电动车辆记录时可从总电量独立支付。
在此情况中，所获得的电量及放电至网络的电量可被车辆记录为与电力点(抽出点、分接头连接)交换的第一电量。获得的电力可具有正号，而放电的电力可具有负号，使得从总电量中减去第一电量实质上产生第二电量。较佳地，功率计被布置在该车辆上，该功率计尤其最好被校准。通过此功率计，记录与电力点，例如主电源插座交换的电量大小是可能的。
程序微处理器可例如为了测量目的被布置在车辆上。所描述的车辆上方法步骤可通过计算机程序被实现，该计算机程序被实施在车辆的微处理器中。
在电力的交换量被车辆记录之后，此信息被车辆发出。该记录在车辆上的电量因此可在车辆外被得知。
另外，总电量由电力点测量。总电量是经由电力点被输出的电量，减去回馈入网络中的电量的电量。该电力点在此情况中可例如具有计数器，该计数器一方面被连接多个电源插座以供电动车辆充电，另一方面例如被连接家用或工业电力网络。家用或工业客户经由电力点获得电力，且同时一个或一个以上电动车辆可经由该电力点获得电力。因此总电量由流过特定计数器的全部电流组成，而不管电力是由电动车辆还是其它客户获得或供应。总电量包含一电动车辆可由电力点获得的一第一电量部份，也包括与电动车辆独立地由电力点提供的第二电量。
为了能够将车辆获得的电量与经由电力点提供的剩余电量基于收费目的而分开，建议从总电量值中减去车辆获得的第一电量值。如果从车辆获得的第一电量值从总电量值中被减去，则第二电量或第二电量值可被计算出。例如，总电量可以是10kWh。从车辆获得的第一电量可例如是已由车辆所获得的7kWh。如果由车辆获得的7kWh接着从10kWh中减去，那么第二电量被计算出为3kWh。因此有可能对该车辆或车辆所有者，或与该车辆相关联的某一其它实体就车辆接收的7kWh收费，且对电力点的所有者或对经由电力点取得电力的人就剩余的3kWh收费。
通过依据本请求标的的解决方案，为了收费目的将车辆获得的电力与为其它目的获得的电力分开是可能的。电动车辆因此可在所有可用的电源插座被充电，假设该电源插座装备有适当计数器使对应的通信链路可利用。电动车辆的所有者不必担心电源插座的所有人或经营者因他们所获得的电力被收费。反而确保电动车辆获得的电力可与其它目的所获得的电量分开收费。
如果电力点一方的计数器是一种所谓的「智慧计数器」则是较佳的。此计数器可被远程读取。此计数器的远程读取可例如是基于TCP/IP的。此计数器的远程读取可经由电话网络或供电网络，例如通过电力线通信进行。
为了能够将车辆记录的第一电量链接至与该车辆相关的负责支付账单实体，建议识别车辆的车辆识别符由该车辆被发送出，特别是及关于第一电量的信息被发送。因此可确定哪一车已获得第一电量。通过该车辆识别符，将特定电力收费表分配给所获得电量是可能的。例如，每一车辆识别符有界定电力交换价格的特定供电合约是可能的。
为了数据保护原因而加密车辆识别符是可能的。同时亦属可行的是，车辆识别符不直接与车辆相关联，而是首先经由暂时识别符及合约识别符被加密，使得所获得电量不能直接与车辆相关联而仅直接与所有者相关联。
依据一个有利的实施例，建议与第一电量相关的信息及车辆识别符由电力点接收。依据此实施例，该车辆将关于所获得电量的信息及车辆识别符发送至电力点。车辆与电力点之间的通信可例如通过电力线通信进行。在此情况中，充电电缆可例如被直接使用。其它发送路径，例如车辆与电力点之间的无线发送路径，如通过近距离通信(NFC)、WLAN、ZigBee、蓝牙，或通过通信电缆的有线通信亦是可能的。该通信可基于TCP/IP。其它分封交换或电路交换协议也是可能的。该通信可通过充电电缆本身或与充电电缆分开进行。
与第一电量相关的信息可在电力点及车辆识别符一起被接收，使得此二值可以彼此相关联的方式被进一步处理。
如果第一电量在电力点及车辆识别符一起被接收，依据有利实施例，在电力点，车辆接收的第一电量值从总电量值中被减去是可能的。这使判定第二电量成为可能。如在介绍中所述，总电量在电力点被完整记录，而电力点不能在此记录期间将第二电量与第一电量区别。通过从总电量值减去车辆接收的与第一电量相关信息的值，在电力点判定第二电量是可能的。为此，微处理器例如可被布置在电力点中。
计算机程序可被加载该电力点中，该计算机程序被程序化以实现所提到的与电力点相关的操作。
依据有利实施例，建议与第二电量相关的信息及电力点识别符被该电力点发送。同样也建议与第一电量相关的信息及由电力点接收的车辆识别符被该电力点发送。此发送可例如经由供电网络的供电线进行。此传送可能例如经由(另外的)有线或无线广域网络进行。在此情况中，例如可利用行动电话网络，例如GSM、UMTS、LTE网络。该发送经由某一其它通信网路进行也是可能的。某一无线标准，例如WLAN也可被使用。在电力点，一方面车辆识别符及第一电量己知。此信息可被用于收费目的，以便能够对车辆获得的电力收费。另外，第二电量可能已在电力点被计算，其与电力点识别符可被用以向电力点的所有人/经营者对其他目的获得的电力收费。
并且建议与第二电量相关的信息及电力点识别符，以及与第一电量相关的信息及车辆识别符在中央计算机被接收。该中央计算机可以是例如收费中心。
程序化微处理器可例如被布置在该中央计算机。在中央计算机进行的方法步骤可通过计算机程序被实现，该计算机程序被设计化于中央计算机的微处理器中。
该中央计算机可包含可接收电力点发送的信息的通信装置。在此情况中，该中央计算机课支持与电力点相同的通信协议，使得无瑕通信可进行。
一旦与第二电量相关的信息及电力点识别符及与第一电量相关的信息及车辆识别符于该中央计算机被接收，收费可进行。为此，至少一个包含有关第二电量的信息及电力点识别符的第一数据集被收集于该中央计算机中。另外，至少包含有关第一电量的信息及车辆识别符的第二数据集被建立。
通过该第一数据集，针对因其它目的获得的电力对电力点所有人收费是可能的。这可例如依据第一电力收费表进行。经由第二数据集，第一电量可对车辆所有者或负责对车辆获得电力支付账单的人被收费。因此，第一数据集形成因其它目的获得电力的收费基础，且第二数据集形成针对车辆获得电力的收费基础。
依据另一实施例，建议电力点发送的一电力点识别符被车辆接收。在此情况中，此信息可例如，经由将车辆连接至电力点的充电电缆被交换。独立通信线也可被用以交换此信息。另外，例如可利用近距离通信(NFC)或某一其它上述通信路径及车辆与电力点之间的某一上述通信协议。
储存在电力点的电力点识别符也可由车辆中的RFID读取机读取。
该电力点识别符也可以加密形式被发送。
在电力点识别符已在车辆上被接收之后，与第一电量相关的信息及电力点识别符以及车辆识别符由该车辆发送。此发送可例如经由行动电话网络进行。其它无线技术也是可能的。此发送也可经由被连接至电力点且之后被连接至供电网络的充电电缆进行。
依据有利实施例，由车辆发送的该信息可在中央布置的计算机中被接收。该中央布置计算机可被布置在例如供电网络中。该中央布置计算机可能是被布置在供电网络之外的计算机，该计算机被设计成对与车辆相关的电量收费。与第一电量相关的信息与电力点识别符以及车辆识别符可在此中央布置计算机中被接收。
在中央布置计算机中，因此在接收的车辆识别符帮助下，至少第一电量与车辆所有者及/或电动车辆电力的特定供电合约相关联。
依据有利实施例，建议与总电量相关的信息及一电力点识别符由该电力点发送。这可例如藉供电网络经由电力线通信发生，使得被布置在供电网络上的计算机可接收此信息。经由无线网络或行动电话网络或有线电信网络的通信也是可能的。
依据有利实施例，建议与总电量相关的信息及电力点识别符在中央布置计算机中被接收。此中央布置计算机可能不同于上述接收与第一电量相关的信息及电力点识别符与车辆识别符的中央布置计算机。此两个中央计算机也可被布置在单元中。由电力点发送的与总电量相关的信息及电力点识别符可由该网络接收。
因此至少与总电量及电力点识别符相关的信息可由该网络辨别为第一信息，且与第一电量相关的信息及电力点识别符与车辆识别符由该网络辨别为第二信息。通过在两个中央布置计算机之间或在中央布置计算机内交换第一及第二信息，且通过比较第一信息与第二信息中的电力点识别符，特定电力点的总电量与此电力点的第一电量相关联是可能的。这意味着可行的是通过电力点识别符，首先找出从识别的电力点获得的第一电量。另外找出已从此电力点提供的总电量，且将其与之前判定的第一电量相关联。
通过电力点识别符与总电量以及第一电量的关联，在网络中从接收的总电量值中减去车辆接收的第一电量值且因此计算在网络中中央布置计算机中的第二电量是可能的。
在第二电量由该网络计算且电力点识别符能够与其关联之后，进而依据有利实施例，包含关于第二电量及电力点识别符的第一数据集可被建立。此第一数据集可被用于对经由电力点所获得的其它目的电力收费。另外，第二数据集可被建立，其包含关于第一电量及车辆识别符的信息。此第二数据集被用于对车辆获得的电力收费。
另一请求标的是一种用于判定电量的系统，包含在车辆一方上的第一计数器装置，用于记录与供电网络一方上的电力点交换的第一电量，在车辆一方上用于发送关于第一电量的发送装置，在电力点一方上的第二计数器装置，用于完整记录由第一电量及独立于电动车辆由电力点提供的第二电量总和形成的总电量，及用于将车辆接收的第一电量从总电量中减去以判定第二电量的计算装置。
通过此系统，基于收费目的而将车量电力与其余电力分开是可能的。
依据一有利实施例，该第一计数器装置被校准。特别地，第一计数器装置是一校准功率计。该功率计可远程读取。该功率计可被布置在车辆上，且可与车辆中的通信装置通信或可具有通信装置。该功率计可包含车辆识别符。该功率计也可从车辆读取车辆识别符。该车辆识别符可与第一测量电量一起被发送。为此，第一计数器装置可将关于第一电量的信息与车辆识别符结合成一数据集并发送，或可经由车辆的通信装置将其发送。
依据有利实施例，建议第二计数器装置适于远程读取电力点识别符及一总电量。在此情况中，该读取可例如经由供电网络本身进行。一独立通信线也可被提供。读取经由行动无线电网络或电信网络进行也是可能的。
依据一有利实施例，该计算装置被布置在电力点中或在中央配置计算机中。
另一主题是一种装置，其包含被设计成接收与第一电量相关的信息及车辆识别符，以及电力点识别符及与第二电量或总电量相关的接收装置，及用于建立包含与第一电量相关的信息及电力点识别符的第一数据集，以及包含与第一电量相关的信息及车辆识别符的第二数据集的数据处理装置。此装置可例如被布置在中央计算机中，或可形成中央计算机。
为了能够由总电量判定第二电量，建议该装置包含用于从总电量中减去车辆接收的第一电量的计算装置。
附图说明
本发明将参考示出实施例的附图在下文中被更详细说明。在该图式中：
图1示出依据第一实施例的示意结构；
图2示出依据第一实施例显示信息的信息图；
图3示意性示出第二实施例的结构；
图4示出依据第二实施例显示信息的信息图。
附图标记说明
2…车辆
4…电池
6…充电控制单元
8…已校准计数器
10…电缆
12…电力点
14…电源插座
16…远程可读取计数器
18…通信网路
20、26…收费中心
22…供电网络
24…客户
28、29…通信路径
30～62…步骤
具体实施方式
图1示出车辆2，可以是纯电动车辆或混合动力车辆。车辆2具有电池4及充电控制单元6。另外，车辆2具有已校准计数器8。电池4经由充电控制单元6及计数器8，通过电缆10被连接至电力点12。电力点12具有电源插座14及远程可读取计数器16。
远程可读取计数器16经由通信网路18被连接至收费中心20。另外，计数器16被连接至供电网络22。通信网路18可以是供电网络22的一部份，使得例如通信可经由供电网络22，通过电力线通信进行。通信网路18也可以是一有线或无线通信网路。例如IP协议可被用于该通信。
图1进一步示出可被连接至计数器16的另外消费者24，另外消费者同样经由计数器16从供电网络22获得电力。
在经由电缆10对车辆2或车辆2的电池4充电期间，电流从供电网络22经由计数器16及电源插座14以及电缆10、计数器18及充电单元6流入电池4。当反充电或从车辆2或电池4输出电流至供电网络22中时，流动经由电缆10、电源插座14及计数器16进行而进入供电网络22。获得的及分配的电力总和可表示交换的电量。
计数器8计算与电池交换的电流或与电池交换的电量。计数器16不仅计算此电量，而且同时也计算客户24获得的电量。该二电量在计数器16中不能彼此分离，因此计数器16判定一总电量。
图2示出依据本发明的方法在信息图中的顺序。在图2中，车辆2、计数器16及收费中心20被示出成方块。此等方块之间的线表示各别单元之间的通信。
在第一步骤(30)中，电力进入车辆2且第一电量通过计数器8被记录。与此同时，在步骤(32)，包含消费者24获得的电力加上车辆2获得的电力的一总电量被记录在计数器16中。
在充电过程(34)结束时，计数器8从充电单元6或从车辆2中的某一其它单元读取车辆识别符，且将此车辆识别符结合在被发送(40)至计数器16的第一资料包中。此数据包不只在充电过程34结束时从车辆2或计数器8被发送至计数器16，而是此通信可持续进行也是可能的。
在此数据包中，第一电量及车辆识别符被编码。该数据包可经由电缆10或独立通信电缆被发送至计数器16。无线发送(40)也可例如通过近距离通信(NFC)、RFID、WLAN、ZigBee、蓝牙、红外线或其它发送方法进行。
在计数器16中，第一电量值及车辆识别符由于第一数据包被接收而可知。另外，在步骤(32)中测量的总电量值也可知。
在计数器16中，第一电量被从总电量中减去(42)。第二电量因此被判定，其是总电量与第一电量之差，且代表消费者24经由计数器16获得的电力值。
在计数器16或电力点12中，例如在微电脑中，第二数据包在此被建立(44)，其包含车辆识别符及第一电量值。另外，第三数据包被建立(46)，其包含计算的第二电量的值及电力点识别符。电力点识别符可被储存在例如计数器16中或电力点12内的另一内存中。
第二及第三资料包经由通信网路18被发送至收费中心20。在收费中心20，第二资料包可被用以对车辆获得的电量收费，且第三数据包可被用于对消费者24获得的家用或工业电力收费。
已说明二数据包已在步骤(42)及(44)中被建立。亦属可行的是此等步骤(42)及(44)被省略，且第一电量值、车辆识别符、第二电量值及电力点识别符在步骤(48)被发送，以及二数据包在收费中心20被计算并由之建立。
图3示出依据第二实施例的系统。作为对图1所示实施例的补充，在此车辆2与收费中心26之间的通信路径28被示出。此通信路径28可例如是无线的，且可使用例如行动无线电协议。另外，车辆2与电力点12之间用于交换电力点识别符的通信路径29也被示出。此通信路径29可以是无线的且可使用上述无线通信路径之一。
依据第二实施例的方法的顺序可由图4描述。
首先，在步骤(30)，第一电量通过计数器8在车辆2中被测量。在充电过程结束时，或在充电过程期间，或在充电过程开始时，车辆2从电力点12或计数器16请求(50)电力点识别符。电力点12或计数器16将此电力点识别符发送至(52)车辆2。与此同时，电力点12在计数器16中测量总电力。
电力点识别符在车辆2中被接收，且数据包被建立(54)，其包含电力点识别符、车辆识别符及与第一电量相关的信息。车辆将此资料包经由通信链路28发送至(56)收费中心26。在收费中心26，车辆识别符及第一电量从该资料包中提出，且另一数据集被建立(58)，其可被用于对车辆获得的电力收费。
在此期间或在更晚或更早的时间点上，电力点12或计数器16将测量的总电力及一电力点识别符发送(59)至收费中心20。这可例如在充电过程结束时，例如一旦电缆10从插座14移开时进行。
收费中心26也将已在步骤(56)从车辆2中接收的第一电量值及电力点识别符发送(60)至收费中心(20)。因此，对于特定充电过程而言，总电量及电力点识别符在收费中心20中为已知，它们已从计数器16中被接收。另外，已从此计数器中获得的第一电量同样在收费中心20被接收。第二电量因此可在收费中心由与电力点识别符相关联的总电量以及同样与此电力点识别符相关联的第一电量，通过将第一电量从总电量中减去而被计算出。因此，收费中心20现在可建立另一数据包，其可被用于对第二电量且因此对消费者24获得的的电量收费。此第二电量值因此与车辆2获得的第二电量无关连。
车辆获得的电量与其它目的获得的电量因此可通过依据本主题的方法进行分离。

Claims (20)

1.一种用于通过如下步骤判定电量的方法：
在该车辆一方记录(30)与电力点(12)交换的第一电量，
在该车辆一方发送(40)与该第一电量相关的信息，
在该电力点一方完整记录(32)该第一电量及独立于该电动车辆(2)可由该电力点(12)取得的第二电量总和形成的总电量，
从该总电量减去(42)从该车辆接收的该第一电量，以判定该第二电量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在该车辆一方发送(40)识别该车辆的车辆识别符及与该第一电量相关的信息。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在该电力点一方接收与该第一电量相关的信息及该车辆识别符。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在该电力点一方将从该车辆(2)接收的该第一电量从该总电量中减去(42)，以判定该第二电量。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在该电力点一方发送(48)与该第二电量相关的信息及电力点识别符，以及与该第一电量相关的信息及在该电力点一方接收的该车辆识别符。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在中央计算机(20)中接收与该第二电量相关的信息及该电力点识别符，以及与第一电量相关的信息及该车辆识别符。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在该中央配置计算机(20)中建立第一数据集，包含与该第二电量相关的信息及电力点识别符，以及第二数据集，包含与该第一电量相关的信息及该车辆识别符。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在该车辆一方接收由该电力点发送(52)的电力点识别符。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在该车辆一方发送(56)与该第一电量相关的信息及该电力点识别符及车辆识别符。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在中央配置计算机(26)中接收与该第一电量相关的信息及该电力点识别符，以及该车辆识别符。
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，在该电力点一方发送(59)与该总电量相关的信息及电力点识别符。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在中央配置计算机(20)中接收与该总电量相关的该信息及该电力点识别符。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在该中央布置计算机(20)中从该接收的总电量中减去(62)从该车辆(2)接收的该第一电量，以判定该第二电量。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在该中央配置计算机(20)中建立第一数据集，包含与该第二电量相关的信息及该电力点识别符，以及第二数据集，包含与该第一电量相关的信息及该车辆识别符。
15.一种用于判定电量的系统，包含：
在该车辆一方的第一计数器装置(8)，用于记录在该供电网络一方与电力点(12)交换的第一电量，
在该车辆一方的发送装置，用于发送有关该第一电量的信息，
在该电力点一方的第二计数器(16)，用于完整记录由该第一电量及独立于该电动车辆可由该电力点(12)取得的第二电量总和形成的总电量，及
计算装置，用于从该总电量中减去该车辆(2)接收的该第一电量，以判定该第二电量。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，该第一计数器装置(8)被校准。
17.如权利要求15或16所述的系统，其特征在于，该第二计数器装置(16)适于远程读取电力点识别符及总电量。
18.如权利要求15至17中任一项所述的系统，其特征在于，该计算装置被布置在该电力点中或在中央配置计算机(20)中。
19.一种装置，包含：
接收装置，被组配成接收关于第一电量的信息及车辆识别符，以及电力点识别符及与第二电量或总电量相关的信息，及
数据处理装置，被组配成建立数据集，包含与第二电量相关的信息及该电力点识别符，以及第二数据集，包含与该第一电量相关的信息及该车辆识别符。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，用于将该车辆接收的该第一电量从该总电量中减去以判定该第二电量的计算装置。
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