CN117698491A - 数据连接系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆(4)的数据连接系统，其中，数据连接系统具有用于车辆(4)的充电站(2)、布置在充电站(2)中的第一适配器(6)和布置在车辆(4)中的第二适配器(8)，其中，充电站(2)具有与网络联接的接头，其中，第一适配器(6)设计用于，将来自网络的数字信号转换成模拟信号，其中，数据连接系统设计用于，将模拟信号从第一适配器(6)传输到第二适配器(8)，其中，第二适配器(8)设计用于，将模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号提供给车辆(4)的至少一个设备。

Description

数据连接系统

技术领域

本发明涉及一种数据连接系统和一种用于交换数据的方法。

背景技术

文献DE 10 2013 219 545 A1描述了一种用于在充电站对车辆的蓄能器进行充电的方法。

从文献DE 10 2018 115 993 A1已知一种用于利用电能给电动驱动车辆进行充电的充电站。

在文献DE 10 2020 114 144 A1中描述了一种用于电动车辆的充电站和充电基础设施。

发明内容

在该背景下，本发明的目的是，将车辆有利地与互联网连接。

该目的通过具有独立权利要求的特征的数据连接系统和方法来实现。数据连接系统和方法的实施方式由从属权利要求和说明书得到。

根据本发明的数据连接系统设计用于车辆、例如机动车，其中，数据连接系统具有用于车辆的充电站、布置在充电站中的第一适配器和布置在车辆中的第二适配器，其中，充电站具有与网络联接、即例如互联网的接头，其中，第一适配器设计用于，将来自网络的数字信号转换成模拟信号。数据处理系统、通常是数据处理系统的至少一个数据连接模块设计用于，将充电站中的第一适配器的模拟信号传输到车辆中的第二适配器，其中，第二适配器设计用于，将模拟信号转换为数字信号，并将其提供给车辆的至少一个设计用于数据处理的设备。

此外，车辆的第二适配器设计用于，将车辆的至少一个设备的数字信号转换成模拟信号，其中，数据连接系统、例如至少一个数据连接模块设计用于，将第二适配器的模拟信号传输到充电站的第一适配器，其中，第一适配器设计用于，将模拟信号转换成数字信号并输入到网络、例如互联网中。车辆的至少一个设备通过数据连接系统的充电站与网络连接，以用于与网络、即互联网交换数据。

通常，两个适配器中的每个都具有至少一个模数转换器和/或至少一个数模转换器，以用于将数字信号转换为模拟信号和/或相反转换，其中，利用网络与车辆的至少一个设备之间的数据连接系统进行交换的信号具有这些数据，其中，数据还具有利用信号在至少一个设备和网络之间输送的信息。

在设计方案中，至少一个数据连接模块是有线连接的，并且通常设计为在充电站和车辆之间的充电电缆的一部分，其中，充电电缆设计用于将电能从充电站输送到车辆的电池，并且充电电缆可以是本来就存在或已经设置的。在此，用于和/或设置用于将电能从充电站传递到电池的主电流/初级电流可以通过充电电缆被输送并因此被传递。在此，充电站通常联接到公共的和/或与基础设施相连的和/或与装置相连的电网、例如建筑物的电网，其中，电网用作电池的能量源。替代地或补充地，充电站可以联接到位置固定的蓄能器、例如另外的电池，该蓄能器或另外的电池也用作电池的能量源。

此外，用于和/或设置用于在充电站和电池之间交换和传输模拟信号的次电流/次级电流可通过作为至少一个数据连接模块的充电电缆被输送并且因此被传输，其中，涉及模拟电信号。

替代地或补充地可能的是，模拟信号以无线电支持的方式和/或无线地在两个适配器之间输送或可输送。在此，在所描述的适配器中的至少一个适配器具有天线，和/或与至少一个天线连接，其中，至少一个适配器和/或至少一个天线设计为或可被称为用于模拟信号例如根据WLAN的无线电支持的或无线的输送的空中接口。此外，根据定义可能的是，使用适配器和/或天线之间的空气用作无线电支持的和/或无线的数据连接模块。

布置充电电缆用以执行充电站和车辆之间的充电过程，其中，充电电缆在此期间连接充电站和车辆。在此，充电电缆具有用于主电流的有线连接的能量输送线路，以用于将电能从充电站输送到车辆的电池。

在设计方案中，用于交换模拟信号的次电流的至少一个数据连接模块也是有线连接的并且集成到充电电缆中。在此可能的是，作为数据输送和/或为了进行数据输送，使用在充电电缆中已经存在的能量输送线路，利用该能量输送线路也可以同步输送主电流和次电流，其中，两个电流在能量输送线路中重叠。

替代地或补充地可能的是，为了将数据输送到充电电缆中，除了能量输送线路以外还集成有包括至少一个导线的附加的数据线路，附加的数据线路或导线仅设计用于在两个适配器之间交换次电流，其中，能量输送线路仅设计用于输送主电流。所设置的线路中的至少一条、即能量输送线路和/或附加的数据线路可以具有一条或多条平行的导线。

可能的是，两个适配器设计或可被称为电力线适配器。

根据本发明的方法设置用于利用上述的数据连接系统的实施方式在车辆和网络、例如互联网、内联网和/或建筑物的家庭网络之间交换数据。数据连接系统的实施方式具有用于车辆的充电站、布置在充电站中的第一适配器和布置在车辆中的第二适配器，其中，充电站具有与网络联接的接头。在此，来自网络的数字信号由第一适配器转换成模拟信号，其中，模拟信号通常经由至少一个数据连接模块从第一适配器传输到第二适配器，其中，模拟信号由第二适配器转换成数字信号，并被提供给车辆的至少一个设备。

为了在设备和互联网之间相互交换数据，车辆的至少一个设备的数字信号相应由第二适配器转换成模拟信号，其中，模拟信号通常经由至少一个数据连接模块从第二适配器传输到第一适配器，其中，模拟信号由第一适配器转换成数字信号并输入互联网中。模拟信号以有线连接和/或无线电支持的方式在适配器之间传输。

规定了，电流也可以在两个方向上在充电站和车辆之间流动，其中，双向充电是可能的。此外规定了，电能经由主电流从充电站通过充电电缆输送或传输到车辆的电池，其中，模拟信号作为附加的次电流被调制到主电流上，该主电流为了输送电能在充电站和车辆之间流动，其中，两个电流通过充电电缆的共同的线路(通常是能量输送线路)传递和/或传输。在双向充电的情况下，电能可以从充电站输送到车辆电池，但也可以反向地从电池输送到充电站。

此外可能的是，由第二适配器从全部经由充电电缆输送的并且部分地也设置用于电池的电流中过滤出模拟信号，其中，在设计方案中，由第二适配器区分出主电流和次电流。这也可以利用充电站中的第一适配器实现，例如，如果主电流是交流电，则从交流电中过滤出第二适配器的模拟信号并且将第二适配器的模拟信号输入到网络中。在此，数据在网络、通常是互联网与车辆的至少一个设备之间被交换，其中，使用本来就设置用于建筑物的充电站，该充电站布置在建筑物中和/或上。配设有充电站的建筑物可以是车辆用户的私人住宅或房屋，或者是具有至少一个充电站的可公共访问的充电基础设施。

利用数据连接系统，经由本来就存在的充电站为车辆提供数据连接，其中，充电站既用于将电能输送到车辆电池，又用作数据充电站(Datenladestation)。

规定了，充电站具有例如用于布置有充电站的建筑物的家庭网络和/或内联网，和/或用于互联网的网络入口。通过充电站中的作为接口的第一适配器，充电站必要时借助相应的标志和/或标识、例如单独的服务集标识符(SSID)和/或密码，必要时甚至在每个充电过程中将充电站的网络入口提供给车辆。因此，即使在车辆本身无法访问移动数据的情况下，车辆也可以使用完整的网络连接。例如，在地下停车场中，由于地下停车场的混凝土天花板，使得车辆的本来能使用的移动数据连接失效。车辆现在可以利用数据连接系统，通过充电站的LAN连接访问作为网络的互联网。在此，从网络技术角度来看，充电站现在充当交换机。充电站和/或车辆中的两个适配器中的至少一个适配器也可以用作路由器。可能的是，车辆中的第二适配器通过DHCP获得自身的IP，并且可以作为设备集成到与互联网连接的网络中。车辆或至少一个设备与充电站有线连接，并且因此通过充电站连接到互联网。对于有线连接，充电电缆在技术上变为千兆网络/LAN电缆。

在交流电或AC充电过程中，用于传递数据或信息的次电流例如可以利用D-LAN/Power LAN技术以针对于此设置的大于50Hz的频率被调制到50Hz网络电压，并且因此被调制到设置用于能量传递的主电流。在此，数据从充电站中的第一适配器输送到车辆中的第二适配器，其中，两个适配器也可以设计为电力线通信或PLC适配器。

第一个适配器位于充电站中，并且可以通过LAN电缆与建筑物的路由器连接。第一适配器首先将数字信号、例如输入信号转换为模拟信号。模拟信号通过充电电缆进入车辆。第二适配器从用作电流电缆的充电电缆中过滤出模拟信号，并且又将模拟信号转换为数字信号、例如输出信号，数字信号(输出信号)具有来自网络、例如互联网的数据。第二适配器的例如作为数据包存在和/或提供的数据通过作为设备的后端在车辆中被处理，并且在车辆中被提供给应用程序(APP)和/或至少一个另外的设备、例如人机界面(MMI)。车辆通过充电站持续与网络、例如互联网连接，并且当驾驶员停留在别的地方时，能够在充电过程期间由车辆的驾驶员通过应用程序、例如MyAUDI-APP实现该网络连接，其中，车辆可以被远程控制，其中，能够实现数据调用、车辆的预处理和状态报告的提供。

即使当车辆位于信号盲区中时，车辆在充电过程期间也与其本身的移动数据连接无关地具有互联网的访问入口。根据数据流量，通过充电电缆和充电站的固定的有线的数据连接通常比移动通信连接更快和/或更廉价。在充电过程期间，作为车辆设备的导航设备的地图材料例如可以被更新。此外，对于车辆的即将到来的旅行，在充电过程期间可以从互联网下载电影、连续剧和其他的内容。用于车辆设备的更新也可以被进行。车辆可以充当家庭网络中的普通设备，并且因此例如用作用于传递或保存数据的网络存储器或网络附加存储器(NAS存储器)。它也可以作为媒体存储器被使用，其中，音乐、电影和/或有声读物被加载到作为设备的车辆存储器中。车辆的设备也可以参与到建筑物的家庭自动化系统中。在此，不同的编程是可行的。这涉及从车辆对作为住宅的建筑物的控制，和/或将车辆集成到建筑物、例如房屋的自动化系统中。因此，当建筑物的设置用于前花园或进入口的照明由建筑物的运动探测器触发时，车辆的大灯例如可以用于照明前花园或进入口。此外，车辆的照明例如可以经由对房屋照明的智能控制而被例如集成到房屋的圣诞照明中。利用所提出的数据连接系统，车辆可以集成到物联网中。

要理解的是，上述的和随后还将解释的特征可以不仅在分别说明的组合中，而且也在其它组合中使用或单独使用，而不会脱离本发明的范围。

附图说明

根据附图中的实施方式示意性示出本发明且参照附图进一步说明本发明。

图1以示意图示出了在执行根据本发明的方法的实施方式时根据本发明的数据连接系统的实施方式。

具体实施方式

图1以示意图示出了建筑物1，在其中布置有充电站2，利用该充电站可以对停放在建筑物1中的车辆4、在此为机动车的电池5进行充电。

根据本发明的数据连接系统的实施方式具有充电站2中的第一适配器6和车辆4中的第二适配器8。此外，充电站2联接到电源电网，并且经由第一适配器6，必要时经由建筑物1的家庭网络也联接到作为网络的互联网。作为另外的部件，数据连接系统具有数据连接模块，该数据连接模块在此设计为数据线路14，除了能量输送线路16该数据线路14也设计到用于连接充电站2与车辆4的充电电缆12中。此外，插头10布置在充电电缆12的一个端部上，插头10与车辆4的插座是兼容的。

在根据本发明的方法的实施方式中，来自互联网的数字信号由充电站2中的第一适配器6转换成模拟信号，并通过数据线路14传输到车辆4中的第二适配器8，其中，第二适配器8将模拟信号再次转换成数字信号，并且提供给车辆4的至少一个设备18、20。在此，这样的设备18、20设置用于数据处理，例如设计为所谓的后端或下部结构或设计为人机界面。反向地，至少一个设备18、20的数字信号由第二适配器8转换成模拟信号，并通过数据线路14传输到充电站2中的第一适配器6，其中，第一适配器6将模拟信号再次转换成数字信号，并将其输入互联网。可以通过数据连接系统在互联网和车辆4之间相互交换数据。

此外，同步可行的是，将电能从充电站2经由充电电缆12的能量输送线路16输送到车辆4的电池5，并将电能存储在其中，其中，该电能用于车辆4的行驶。

附图标记列表

1 建筑物

2 充电站

4 车辆

5 电池

6、8适配器

10 插头

12 充电电缆

14 数据线路

16 能量输送线路

18、20设备

Claims (10)

1.一种用于车辆(4)的数据连接系统，其中，所述数据连接系统具有用于车辆(4)的充电站(2)、布置在充电站(2)中的第一适配器(6)和布置在车辆(4)中的第二适配器(8)，其中，充电站(2)具有与网络联接的接头，其中，第一适配器(6)设计用于，将来自网络的数字信号转换成模拟信号，其中，数据连接系统设计用于，将模拟信号从第一适配器(6)传输到第二适配器(8)，其中，第二适配器(8)设计用于，将模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号提供给车辆(4)的至少一个设备。

2.根据权利要求1所述的数据连接系统，其中，第二适配器(8)设计用于，将车辆(4)的至少一个设备的数字信号转换成模拟信号，其中，数据连接模块设计用于，将模拟信号从第二适配器(8)传输到第一适配器(6)，其中，第一适配器(6)设计用于，将模拟信号转换成数字信号并将数字信号输入到网络中。

3.根据权利要求1或2所述的数据连接系统，其中，该数据连接系统具有至少一个数据连接模块，该数据连接模块设计为充电电缆(12)的一部分，该充电电缆设计用于将电能从充电站(2)输送到车辆(4)的电池(5)，和/或其中，在两个适配器(6、8)之间以无线电支持的方式传输模拟信号。

4.根据权利要求3所述的数据连接系统，其中，用于将充电站(2)的电能的电流输送至车辆(4)的电池(5)的充电电缆(12)的能量输送线路(16)被用作至少一个数据连接模块，和/或其中，附加的数据线路(14)被用作至少一个数据连接模块，除了能量输送线路(16)之外，该附加的数据线路也集成到充电电缆中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的数据连接系统，其中，适配器(6、8)设计为电力线适配器。

6.一种利用数据连接系统在车辆(4)与网络之间进行交换数据的方法，该数据连接系统具有用于车辆(4)的充电站(2)、布置在充电站(2)中的第一适配器(6)和布置在车辆(4)中的第二适配器(8)，其中，充电站(2)具有与网络联接的接头，其中，来自网络的数字信号由第一适配器(6)转换成模拟信号，其中，模拟信号从第一适配器(6)被传输到第二适配器(8)，其中，模拟信号由第二适配器(8)转换成数字信号，并且该数字信号被提供给车辆的至少一个设备。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，车辆(4)的至少一个设备的数字信号由第二适配器(8)转换为模拟信号，其中，模拟信号从第二适配器(8)传输至第一适配器(6)，其中，模拟信号由第一适配器(6)转换为数字信号，并且被输入到网络中。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，经由充电电缆(12)将电能从充电站(2)输送到车辆(4)的电池(5)，其中，模拟信号被调制到为了输送电能在充电站(2)和车辆(4)之间流动的电流上。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，由第二适配器(8)从所述电流中过滤出模拟信号。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其中，在车辆(4)与作为网络的互联网之间交换数据。