CN110402209A

CN110402209A - 用于建立通信连接的方法、车辆通信装置和充电站通信装置

Info

Publication number: CN110402209A
Application number: CN201880019991.4A
Authority: CN
Inventors: H.里格; M.格拉克; A.沙恩斯
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2018-02-21
Publication date: 2019-11-01
Also published as: KR20190129099A; DE102017204727A1; EP3600948A1; WO2018172007A1; US20200092379A1

Abstract

本发明涉及在电动车辆或混动车辆与充电站之间建立通信连接。为此可以要么在电动车辆或混动车辆中要么替代地在充电站中分别选取一传输协议，该传输协议能实现电动车辆或混动车辆与充电站之间的通信。通过从多个可供使用的传输协议中选取一个传输协议，可以实现电动车辆和混动车辆与充电站之间的灵活的耦联。

Description

用于建立通信连接的方法、车辆通信装置和充电站通信装置

技术领域

本发明涉及一种用于在车辆通信装置和充电站通信装置之间建立通信连接的方法、一种车辆通信装置、一种充电站通信装置以及一种带有充电站通信装置的充电站。

背景技术

现有技术：出版文献DE 10 2014 221 559 A1公开了用于在充电站与车辆之间建立通信的方法和系统。车辆与充电站之间的通信连接包括在车辆的车辆通信单元与充电站的充电站通信单元之间的无线的通信连接。

采用电动驱动的车辆具有电的蓄能器，在该蓄能器中可以蓄存用于车辆的电驱动运行的能量。车辆的电池可以用例如来自能量供应网的电能充电。

为此，电池与能量供应网耦联，并且把电能从能量供应网传输到车辆的电池中。这种耦联可以在充电站与车辆之间无线地或者有线地进行。

发明内容

本发明的公开内容：

本发明公开了一种具有权利要求1的特征的用于在车辆通信装置和充电站通信装置之间建立通信连接的方法、一种具有权利要求5的特征的车辆通信装置、一种具有权利要求7的特征的充电站通信装置以及一种具有权利要求8的特征的充电站。

据此规定：

一种用于在车辆通信装置和充电站通信装置之间建立通信连接的方法。该方法包括如下步骤：使车辆通信装置与充电站通信装置耦联，并且识别车辆通信装置与充电站通信装置之间的共同的传输协议。此外，该方法还包括一步骤，该步骤用于在使用识别出的共同的传输协议的情况下，在车辆通信装置和充电站通信装置之间建立通信连接。

此外规定：

一种具有第一通信机构和第一探测机构的车辆通信装置。第一通信机构可与充电站通信装置耦联。第一探测机构被设计用于识别第一通信装置与充电站通信装置之间的共同的传输协议，该充电站通信装置与第一通信装置耦联。此外，第一通信机构被设计用于：在使用识别出的共同的传输协议的情况下，在第一通信装置和充电站通信装置之间建立通信连接，该充电站通信装置与第一通信装置耦联。

此外规定：

一种具有第二通信机构和第二探测机构的充电站通信装置。第二通信机构可与车辆通信装置耦联。第二探测机构被设计用于识别第二通信装置与车辆通信装置之间的共同的传输协议，该车辆通信装置与第二通信装置耦联。第二通信机构被设计用于：在使用识别出的共同的传输协议的情况下，在第二通信装置和车辆通信装置之间建立通信连接，该车辆通信装置与第二通信装置耦联。

最后规定：

一种具有根据本发明的充电站通信装置的充电站。

本发明的优点：

本发明基于如下认识：当前存在众多的不同的传输协议用于在车辆与充电站之间进行通信。这些传输协议中的每个传输协议都采用特有的标准用于在电动车辆与充电站之间通信，以便交换为了电动车辆的电池的充电所需要的数据。因此，目前不能在电动车辆与充电站采用不同的传输协议时使得电动车辆与充电站连接。

因此，本发明的构思是，考虑到这种认识，并且规定电动车辆与充电站之间的灵活的且尽量共同的连接，这种连接并不固定于专用的传输协议。

为此，本发明的构思是，在车辆和/或充电站中规定用于多个不同的传输协议的通信，且在电动车辆与充电站耦联时分别选取合适的传输协议，该传输协议可以被车辆和充电站共同地使用。通过这种方式，相应的电动车辆可以使用不同的充电站。同样也可行的是，使充电站与多个不同的电动车辆连接，且能实现相关数据的交换。

在充电站与电动车辆之间建立通信连接时通过充电站和/或电动车辆的灵活适配，可以使得电动车辆与充电站明显更灵活地相互耦联。由此，有明显更密集的充电站网络可供电动车辆使用。

此外，通过灵活地选取用于在电动车辆与充电站之间的通信的传输协议，也可以明显更加简单地促进对充电系统以及充电站的进一步改进。如果除了已有标准和传输协议之外，新开发的标准和传输协议同样可供使用，则始终都可以确保较旧的以及较新的电动车辆和充电站始终都能可靠地相互耦联。

根据一种实施方式，在用于识别共同的传输协议的步骤中，从多个预定的传输协议中选取一个传输协议。事前确定可供使用的传输协议能实现在车辆与充电站耦联之后特别简单且有效地调整通信。

根据一种实施方式，预定的传输协议包括根据ISO/IEC 61851-23和ISO/IEC61851-24、CHAdeMO、电力线 (PLC) 、联合充电系统(CCS)、Tesla标准、WLAN和/或GB/T标准的协议。

根据一种实施方式，在用于将车辆通信装置与充电站通信装置耦联的步骤中，车辆通信装置与充电站通信装置无线地或者有线地耦联。特别是对于感应式充电，车辆与充电站之间的通信也可以无线地进行。相应地，在有线地给电动车辆充电时，车辆与充电站之间的通信也可以有线地进行。但也可行的是，在有线地给电动车辆充电时，无线地进行数据传输。

根据车辆通信装置的一种实施方式，第一探测机构被设计用于：在使用编码的插塞连接、电压电位和/或传输的数据模式的情况下来识别共同的传输协议。通过这种方式，可以通过相应的编码分别非常简单地确定合适的传输协议。

根据充电站的一种实施方式，第二通信机构被设计用来与另一通信装置建立另一种通信连接。在此也可以分别选取一合适的数据传输协议，该数据传输协议被所有参与的通信装置所掌握。通过这种方式例如可以实施从车辆—必要时经由充电站—到其他应用的通信。例如，可以进行从车辆经由充电站到用户终端比如移动电话、平板电脑或其他终端设备的通信。

根据一种实施方式，充电站可与能量供应网耦联。特别地，第二通信机构可以被设计用来与能量供应网建立另一种通信连接，该能量供应网与充电站耦联。通过这种方式可以将数据从电动车辆经由充电站传输给能量供应网并且因此传输给其他端点。例如可以在能量供应网的运营商与电动车辆之间进行通信，以便使得充电过程适应于能量供应网的负荷。此外也可以通过能量供应网在电动车辆与其他终端设备之间建立通信。

上述设计和改进可以—只要有意义—任意地相互组合。本发明的其他设计、改进和实施也包括本发明的在前面或下面针对实施例介绍的特征的未明确提及的组合。本领域技术人员在此尤其也给本发明的相应的基本形式添加各个方面，作为改善或补充。

附图说明

附图的简要说明：

下面借助在描绘的示意图中给出的实施例来进一步介绍本发明。在此：

图1示出了根据一种实施方式的在电动车辆与充电站之间的通信的示意图；

图2示出了根据一种实施方式的在电动车辆与充电站之间的可能的耦联的示意图；

图3示出了根据一种实施方式的在电动车辆与充电站之间的可能的耦联的示意图；并且

图4示出了流程图的示意图，其比如基于根据一种实施方式的用于建立通信连接的方法。

具体实施方式

本发明的实施方式：

在所有附图中，相同的或功能相同的部件和装置—只要未做其他说明—标有相同的参考标记。

图1示出了在充电站2处的车辆1的示意图。该充电站2可以由电的能量源、例如能量供应网3供电。对车辆1中的蓄能器的充电可以例如通过在充电站2与车辆1之间的有线的连接来进行。替代地，例如通过感应式耦联在充电站2与车辆1之间进行无线的能量传输也是可行的。

在充电过程中要对车辆1内的电的蓄能器充电，针对该充电过程的开始，以及有时也在充电过程期间，可以在车辆1与充电站2之间交换数据。该数据交换在此可以要么有线地进行，要么无线地进行。特别是当充电站2与车辆1之间的能量传输无线地进行时，在车辆1与充电站2之间以无线的方式交换数据也是有利的。

车辆1与充电站2之间的数据交换可以包括例如关于在车辆1内的蓄能器的充电状态的信息。此外，数据交换也可以包括关于在车辆1内的蓄能器的配置的信息，或者包括涉及车辆1且特别是涉及车辆1的蓄能器的其他的数据。另外，数据交换也可以包括关于合法性、认证、识别的信息，结账数据以及任意其他的数据。也可行的是，必要时例如传输关于车辆1内的蓄能器的所希望的待达到的充电状态的数据或关于充电过程结束的时间点的数据以及其他涉及充电过程的信息。此外，当然也可以在车辆1与充电站2之间传输任何其他的数据。

车辆1与充电站2之间的数据交换通常基于规定的数据传输协议进行。为此，这个规定的数据传输协议必须既在车辆1的车辆通信装置10中执行，又在充电站2中的充电站通信装置20内执行。在这种情况下，车辆1与充电站2之间的数据交换可以基于这种共同的数据传输协议进行。

这种数据传输协议例如按照ISO/IEC 61851-23和ISO/IEC 61851-24以及CHAdeMO、联合充电系统(CCS)、GB/T标准等指定。此外，对于车辆1与充电站2之间的通信，例如在亚洲、特别是中国的区域性标准或者公司特有的标准、比如Tesla的标准也是可行的。另外，对于有线通信，根据电力线 (PLC) 标准等进行的通信也是可行的。此外，对于有线通信，也可以采用任何无线标准，比如WLAN、蓝牙、ZigBee、Z-Wave、GSM、UMTS等。另外，对于车辆1与充电站2之间的数据通信，任何其他的专有的解决方案或新的标准也是可行的。

为了开始在车辆1与充电站2之间通信，必须确保车辆1与充电站2就共同的、由参与双方执行的标准达成一致。为此可以在车辆1的车辆通信装置10中，除了设置第一通信机构11外，还设置第一探测机构12。该第一探测机构11可以例如在车辆1中的车辆通信装置10与充电站2中的充电站通信装置20耦联之后首先检查：在充电站通信装置20中执行了哪个或哪些数据传输协议。接下来，探测机构11可以选取一数据传输协议，该数据传输协议既在充电站通信装置20中执行又在车辆通信装置10中执行。然后，可以通过在车辆1的车辆通信装置10中的第一通信机构11基于所选取的共同的数据传输协议与充电站2中的充电站通信装置20的第二通信机构21建立通信连接。通过这种方式可以确保在车辆1与充电站2之间始终都基于一合适的数据传输协议进行数据传输，所述数据传输协议既在车辆通信装置10中执行又在充电站通信装置20中执行。

替代地也可行的是，对合适的数据传输协议的选取在充电站2中进行。为此，可以在充电站通信装置20与车辆通信装置10耦联之后，在充电站2的充电站通信装置20中借助于第二探测机构21选取合适的数据传输协议，该数据传输协议既在车辆通信装置10中执行又在充电站通信装置20中执行。

来往于车辆1的数据传输在此不必局限于车辆1与充电站2之间的数据传输。此外可行的是，来往于车辆1的数据传输也扩展至其他的通信装置。数据传输可以例如首先在车辆1与充电站2之间进行，并且随后可以把由充电站2接收的数据传输给另一通信装置30。充电站2也可以采用相同的方式从另一通信装置30接收数据，并把这些数据传递给车辆1。

所述另一通信装置30可以例如是在与充电站2连接的能量供应网3中的通信装置30。通过这种方式，例如网络运营商或者还有另一终端可以与车辆1建立通信。例如，网络运营商因此可以有针对性地控制车辆1中的蓄能器的充电过程，并使得其适应于能量供应网3的当前条件。

此外，任何其他的终端设备也可以与车辆1的车辆通信装置10进行数据传输。例如，使用者可以借助智能手机、平板电脑之一或任何其他的终端设备与车辆1的通信装置10进行通信。通过这种方式，使用者可以例如监察或控制车辆1中的蓄能器的充电过程。另外，也可以在车辆1与使用者的终端设备之间交换其他信息。在这种情况下，也可以借助车辆通信装置10中的第一探测机构12首先识别并选取合适的数据传输协议，该数据传输协议能实现在车辆通信装置10与使用者的终端设备之间的合适的数据传输。

图2示出了多个充电站2-i与车辆1连接的示意图。在这种情况下，例如可以在第一充电站2-1中执行第一数据传输协议，可以在第二充电站2-2中执行第二数据传输协议，并且可以在第三充电站2-3中执行第三数据传输协议。如果车辆1与三个充电站2-i之一耦联，则在这种情况下，在车辆通信装置10的第一通信机构11中的第一探测机构12可以分别选取合适的数据传输协议，该数据传输协议适合于与耦联的充电站2-i进行数据交换。例如，为此可以在车辆通信装置10中分别将合适的程序块存储在存储器中。在识别出合适的数据传输协议之后，随后可以从存储器加载相应的程序，以便此后利用合适的数据传输协议进行数据传输。

图3示出了多个车辆1-i与充电站2连接的示意图。在这种情况下，例如可以在第一车辆1-1中执行第一数据传输协议，可以在第二车辆1-2中执行第二数据传输协议，并且可以在第三车辆3-3中执行第三数据传输协议。如果车辆1-i之一与充电站2耦联，则在这种情况下，在充电站通信装置20的第二通信机构21中的第二探测机构22可以分别选取合适的数据传输协议，该数据传输协议适合于与耦联的车辆1-i进行数据交换。

图4示出了根据一种实施方式的用于在车辆通信装置10与充电站通信装置20之间建立通信连接的方法的流程图的示意图。在步骤S1中，车辆通信装置10与充电站通信装置20耦联。如前已述，这种耦联可以有线地或无线地进行。

在步骤S2中，识别在车辆通信装置10与充电站通信装置20之间的共同的传输协议。对共同的传输协议的这种识别可以例如在有线耦联的情况下借助编码的插头等来进行。此外，对共同的传输协议的识别也可以通过分析所接收的数据包等来进行。例如，可以通过识别所接收的数据中的数据模式来识别相应的传输协议。例如可以由车辆通信装置10或充电站通信装置20发出广播通知，该广播通知被对方所接收。然后可以分析接收的该广播通知，以便确定所采用的数据协议。此外，合适的数据协议也可以基于任意其他的参数、例如所施加的电压电位等来实现。

在已识别出车辆通信装置10与充电站通信装置20之间的共同的传输协议之后，在步骤S3中在车辆通信装置10与充电站通信装置20之间建立通信连接。

总之，本发明涉及在电动车辆或混动车辆与充电站之间建立通信连接。为此，可以要么在电动车辆或混动车辆中要么替代地在充电站中分别选取传输协议，该传输协议能实现电动车辆或混动车辆与充电站之间的通信。通过从多个可供使用的传输协议中选取一个传输协议，可以实现电动车辆和混动车辆与充电站之间的灵活的耦联。

Claims

1.用于在车辆通信装置（10）和充电站通信装置（20）之间建立通信连接的方法，具有如下步骤：

使所述车辆通信装置（10）与所述充电站通信装置（20）耦联（S1）；

识别（S2）所述车辆通信装置（10）与所述充电站通信装置（20）之间的共同的传输协议；并且

在使用识别出的共同的传输协议的情况下，在所述车辆通信装置（10）与所述充电站通信装置（20）之间建立（S3）通信连接。

2.如权利要求1所述的方法，其中，对所述共同的传输协议的识别（S2）从多个预定的传输协议中选取一个传输协议。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述多个预定的传输协议包括根据ISO/IEC61851-23和ISO/IEC 61851-24、CHAdeMO、电力线 (PLC) 、联合充电系统(CCS)、Tesla标准、WLAN和/或GB/T标准的协议。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，用于将所述车辆通信装置（10）与所述充电站通信装置（20）耦联的步骤，使得所述车辆通信装置（10）与所述充电站通信装置（20）无线地或者有线地耦联。

5.车辆通信装置（10），具有：

第一通信机构（11），该第一通信机构能够与充电站通信装置（20）耦联；和

第一探测机构（12），该第一探测机构被设计用于识别所述第一通信装置（11）与充电站通信装置（20）之间的共同的传输协议，该充电站通信装置与所述第一通信装置（11）耦联，

其中，所述第一通信机构（11）被设计用于在使用识别出的所述共同的传输协议的情况下，在所述第一通信装置（11）和所述充电站通信装置（20）之间建立通信连接，该充电站通信装置与所述第一通信装置（11）耦联。

6.车辆通信装置（10），其中，所述第一探测机构（12）被设计用于在使用编码的插塞连接、电压电位和/或传输的数据模式的情况下来识别所述共同的传输协议。

7.充电站通信装置（20），具有：

第二通信机构（21），该第二通信机构能够与车辆通信装置（10）耦联；和

第二探测机构（22），该第二探测机构被设计用于识别所述第二通信装置（21）与车辆通信装置（10）之间的共同的传输协议，该车辆通信装置与所述第二通信装置（21）耦联，

其中，所述第二通信机构（21）被设计用于在使用识别出的所述共同的传输协议的情况下，在所述第二通信装置（21）和所述车辆通信装置（10）之间建立通信连接，该车辆通信装置与所述第二通信装置（21）耦联。

8.充电站（2），具有根据权利要求7所述的充电站通信装置（20）。

9.如权利要求8所述的充电站（2），其中，所述第二通信机构（21）被设计用来与另一通信装置（30）建立另一种通信连接。

10.如权利要求8或9所述的充电站，其中，所述充电站（2）能够与能量供应网（3）耦联，并且，

所述第二通信机构（21）被设计用来与所述能量供应网（3）建立另一种通信连接，该能量供应网与所述充电站（2）耦联。