DE102008048657A1 - Adapter and method for connecting an electrical load to a charging network - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Adapter, der die Teilnahme an einem Ladenetz für elektrische Verbraucher ermöglicht. Der Adapter erlaubt u. a. den Erwerb von elektrischer Energie über Ladestationen, die dem Käufer der Energie nicht spezifisch zugeordnet sind, also keinen auf ihn zugelassenen Zähler aufweisen. Als Verbraucher kommen hier besonders Elektro- und Hybridfahrzeuge in Betracht, die über einen Stromanschluss von einer Ladestation elektrische Energie beziehen können (Plug-In-Fahrzeuge). Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erfassen und Abrechnen von Transaktionen zwischen einem Ladenetzwerkbetreiber und dem Nutzer eines Verbrauchers.The invention relates to an adapter that allows participation in a charging network for electrical consumers. The adapter allows u. a. the purchase of electrical energy via charging stations that are not specifically assigned to the buyer of the energy, so have no approved counter to him. As consumers come here especially electric and hybrid vehicles into consideration, which can relate via a power connection from a charging station electrical energy (plug-in vehicles). The invention further relates to a method for detecting and billing transactions between a charging network operator and the user of a consumer.

Description

  • Die Erfindung ist eine multifunktionale Einheit, die als Adapter die Integration von Verbrauchern elektrischer Energie, insbesondere Elektro- und Hybridfahrzeuge in ein bestehendes Lademanagement- und Abrechungssystem ermöglicht. Der Adapter kann je nach Ausführung und Situation zwei unterschiedliche Anwendungen haben:The Invention is a multifunctional unit which serves as an adapter Integration of consumers of electrical energy, in particular Electric and hybrid vehicles in an existing Lademanagement- and Billing system allows. The adapter may vary depending on the version and situation have two different applications:
  • Anwendung AApplication A
    • – Der Adapter wird zwischen die Ladestation eines Lademanagement- und Abrechungssystem und einem beliebigen elektrischen Verbraucher geschaltet. Die Anwendung erfolgt an Ladestationen, die dem Nutzer (z. B. Fahrzeughalter) nicht persönlich über einen Zähler zugeordnet sind.- The adapter is placed between the charging station a charge management and billing system and any switched electrical loads. The application is made at charging stations, that the user (eg car owner) does not personally transfer are assigned a counter.
  • Anwendung BApplication B
    • – Der Adapter wird zwischen eine Ladestation (gewöhnliche Steckdose z. B: mit 230 V oder 400 V Spannung) und einem beliebigen elektrischen Verbraucher geschaltet wird. Die Anwendung erfolgt an Ladestationen, die dem Nutzer (z. B. Fahrzeughalter) persönlich über einen Zähler zugeordnet sind.- The adapter is placed between a charging station (ordinary Socket z. B: with 230 V or 400 V voltage) and any electrical load is switched. The application is done at charging stations that inform the user (eg vehicle owner) personally are assigned a counter.
  • Nutzer können Verbraucher auf einfache Weise und ohne Veränderungen am Verbraucher oder an der Ladestation an einem Lademanagement- und Abrechungssystem teilnehmen lassen.user Consumers can easily and without change at the consumer or at the charging station at a charging management and Invite billing system.
  • Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
  • Der Adapter kann so ausgeführt werden, dass er beide Anwendungen erfüllen kann. Im Folgenden werden beide Aufgaben bzw. Anwendungen beschrieben. Es werden nur die relevanten Unterschiede zwischen den beiden Anwendungen beschrieben.Of the Adapter can be run so that it has both applications can fulfill. In the following, both tasks or Applications described. It will only be the relevant differences between the two applications.
  • Anwendung AApplication A
  • Elektrische Energie wird fast ausschließlich über einen dem Kunden persönlich zugeordneten Zähler verkauft. Diese Zähler sind als Teil eines Hausanschlusses fest installiert und immobil. Es wird in Zukunft einen verstärkten Bedarf für den Erwerb elektrischer Energie im öffentlichen Raum geben. Dieser Erwerb kann also nicht über einem dem Käufer persönlich zugeordneten Stromanschluss erfolgen (im Folgenden als externes Laden bezeichnet). Der Bedarf wird insbesondere mit der Verbreitung von Elektro- und Hybridfahrzeugen, die elektrische Energie über einen Stromanschluss von einer Ladestation beziehen können (auch Plug-in-Fahrzeuge genannt), stark zunehmen.electrical Energy is almost exclusively via a Customers personally assigned counter sold. These counters are permanently installed as part of a home connection and immobile. There will be an increased need in the future for the purchase of electrical energy in public Give room. So this purchase can not over a Buyer personally assigned power connection (hereinafter referred to as external loading). The need In particular, with the proliferation of electric and hybrid vehicles, the electrical energy via a power connection of one Charging station (also called plug-in vehicles), increase sharply.
  • Das externe Laden benötigt ein System von verteilten Ladestationen (z. B. in der Form von Steckdosen), über die elektrische Energie verkauft werden kann. Der Verkauf muss erfasst und abgerechnet werden. Ein solches System bedarf der Identifikation der Teilnehmer, der Autorisierung des Vorganges, der Aufnahme der Verkaufsdaten (z. B. des Lastganges), der Übertragung und Verarbeitung der Daten und der Abrechnung des Verkaufs mit allen Beteiligten. Dieses Lademanagement- und Abrechnungssystem wird im Folgenden als Ladenetzwerk bezeichnet.The External charging requires a system of distributed charging stations (eg in the form of sockets), over the electrical Energy can be sold. The sale must be recorded and settled. Such a system requires the identification of the participants who Authorization of the process, recording of sales data (eg. B. the load gear), the transmission and processing of Data and the settlement of the sale with all parties. This Charge management and billing system is hereinafter referred to as charging network designated.
  • Zusätzlich zum Kauf von elektrischer Energie werden in Zukunft noch weitere Produkte über das Ladenetzwerk abgewickelt werden. Dazu gehören etwa der Verkauf von elektrischer Energie vom Verbraucher an das Energieversorgungssystem, Systemdienstleistungen (z. B. Regelenergie), Dienstleistungen zum Energiebezug oder das Vermarkten von Speicherkapazität (gemeinsam im Folgenden als Transaktionen bezeichnet).additionally The purchase of electrical energy will be expanded in the future Products are handled via the charging network. To include the sale of electrical energy from the consumer to the energy supply system, system services (eg control energy), Services for energy supply or marketing of storage capacity (collectively referred to as transactions hereinafter).
  • Anwendung BApplication B
  • Elektrische Energie wird fast ausschließlich über einen dem Kunden persönlich zugeordneten Zähler verkauft (im Folgenden als internes Laden bezeichnet). Diese Zähler sind z. B. als Teil eines Hausanschlusses fest installiert und immobil. Die zunehmende Verbreitung von mobilen Verbrauchern mit leistungsstarken Batterien, insbesondere Elektro- und Hybridfahrzeugen, die elektrische Energie über einen Stromanschluss beziehen können (auch Plug-in-Fahrzeuge oder PIVs genannt), wird stark zunehmen.electrical Energy is almost exclusively via a Customers personally assigned counter sold (hereinafter referred to as internal store). These counters are z. B. permanently installed as part of a house connection and immobile. The proliferation of mobile consumers with powerful Batteries, in particular electric and hybrid vehicles, electric Can draw energy via a power connection (also called plug-in vehicles or PIVs), will increase sharply.
  • Verbraucher mit leistungsstarken Batterien, z. B. PIVs können Elektrizität aus dem Netz beziehen, speichern und wiedereinspeisen. Diese Fähigkeit kann vom Ladenetzwerk genutzt werden, um Produkte und Dienstleistungen zu schaffen und zu vermarkten. Dazu gehören im Besonderen die Transaktionen Verkauf von Systemdienstleistungen (z. B. Regelenergie oder Lastmanagement) oder das Vermarkten von Speicherkapazität. Das Ladenetzwerk kann diese Transaktionen allerdings nur abwickeln, wenn die notwendigen Informationen erfasst, übertragen und verrechnet werden können.consumer with powerful batteries, eg. B. PIVs can be electricity from the grid, store and feed back. This ability Can be used by the charging network to provide products and services to create and market. These include in particular the transactions sale of ancillary services (eg control energy or load management) or marketing storage capacity. However, the store network can only handle these transactions if the necessary information is recorded, transmitted and charged can be.
  • Das Ladenetzwerk erlaubt es einem Kunden, einen Verbraucher an einer normalen Steckdose an Lade- und Speichermanagement teilnehmen zu lassen.The Charging network allows a customer to connect a consumer to one normal power outlet to participate in charging and storage management to let.
  • Lade- und Speichermanagement sind wichtige Produkte, die von PIVs bereitgestellt werden können. Strom ist ein außergewöhnliches Produkt, das zur gewünschten Zeit an dem gewünschten Ort und in der gewünschten Menge verfügbar sein muss. Eine Über- oder Unterversorgung ist nicht akzeptabel. Es ist die Aufgabe der Elektrizitätswirtschaft, dieses Gleichgewicht von Nachfrage (Last) und Erzeugung (verfügbare Kraftwerksleistung) zuverlässig aufrecht zu erhalten. Lastmanagement und Speicher können diese Aufgabe entscheidend erleichtern. PIVs können in ihren Akkus Elektrizität aus dem Stromnetz speichern und zu einem späteren Zeitpunkt selbst verbrauchen (elektrisch Fahren) oder auch wieder ins Stromverteilnetz einspeisen. Das Ladenetzwerk kann diese Fähigkeit gezielt steuern und so das gezielte Laden von Akkus und das Speichern und Wiedereinspeisen von Elektrizität als Produkt erschließen und vermarkten.Load and storage management are important products that can be provided by PIVs. Electricity is an exceptional product that must be available at the desired time and in the desired quantity at the desired time. Over or under supply is unacceptable. It is the task of the electricity industry to maintain this balance of demand (load) and generation (available power plant output) reliably. Load management and storage can make this task much easier. PIVs can store electricity in their batteries from the mains and consume them at a later time (electric driving) or feed them back into the power distribution grid. The charging network can specifically control this capability, opening up and marketing the targeted charging of batteries and the storage and re-feeding of electricity as a product.
  • Das Lademanagement bündelt viele einzelne Fahrzeuge zu einem Großabnehmer für elektrische Energie. Das Ladenetzwerk kann die einzelnen Ladevorgänge gezielt stoppen, starten oder zeitlich verschieben und so die vom gesamten Ladesystem bezogene Energie variieren (auch als Lastmanagement bezeichnet). Das Speichermanagement kann, die auf viele Fahrzeuge verteilten Akkus zu einem großen Speichersystem für Elektrizität zusammenzufassen und so gezielt Speicherkapazität für die kommerzielle Vermarktung schaffen. Speichermanagement nutzt auch die Wiedereinspeisung von Elektrizität aus dem PIV ins Stromnetz (vehicle-to-grid). Speicher können grundsätzlich für alle Arbitragegeschäft eingesetzt werden. Es ist daher anzunehmen, dass Speicherkapazität in Zukunft auf Energiemärkten als Ergänzung zu Kraftwerkskapazität gehandelt wird.The Loading management bundles many individual vehicles into one Wholesale customer for electrical energy. The charging network can stop and start the individual loading processes or shift in time and so related to the entire charging system Energy vary (also referred to as load management). The memory management can, the batteries distributed on many vehicles become a big one Storage system for electricity to summarize and so targeted storage capacity for the commercial Create marketing. Storage management also uses the re-feed of electricity from the PIV to the power grid (vehicle-to-grid). Memory can basically be for everyone Arbitrage business be used. It is therefore to be assumed that storage capacity in the future on energy markets acted as an addition to power plant capacity becomes.
  • Die DE 69509529T2 beschreibt dem Grunde nach den schematischen Aufbau von Teilen eines solchen Ladenetzwerks. Sie beschreibt ein Netzwerk mit elektrischen Leitungen zur Verteilung elektrischer Energie, mit einer Vielzahl von Vorrichtungen zum Abgreifen elektrischer Energie für Verbrauchseinheiten und einer Zentralcomputereinheit, die mit den einzelnen Abgriffvorrichtungen kommuniziert.The DE 69509529T2 basically describes the schematic structure of parts of such a charging network. It describes a network of electrical power distribution electrical cables having a plurality of electrical power consuming devices for consumer units and a central computer unit communicating with the individual tap devices.
  • Die DE 69509529T2 beschränkt sich auf die Anordnung der Komponenten entweder in der Abgriffvorrichtung, dem Stromverteilnetz oder dem Verbraucher selbst. Falls nicht alle Komponenten und Funktionen entweder in der Abgriffvorrichtung, dem Stromverteilnetz und/oder dem Verbraucher installiert und voll kompatibel zueinander sind, so kann der Verbraucher nicht ohne weiteres an dem Ladenetzwerk teilnehmen.The DE 69509529T2 is limited to the arrangement of the components either in the tapping device, the power distribution network or the consumer itself. If not all the components and functions are installed in either the tapping device, the power distribution network and / or the consumer and are fully compatible with each other, the consumer can not go without it another participate in the loading network.
  • Kurze Beschreibung der erfinderischen IdeeBrief description of the inventive idea
  • Aufgabe ATask A
  • Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, die Zugriffsmöglichkeit auf elektrische Energie zu erhöhen und die Teilnahme an einem Ladenetzwerk zu vereinfachen. Die Erfindung funktioniert nur in Verbindung mit einem bereits existierenden Ladenetzwerk.The Main task of the invention is the accessibility to increase electrical energy and participate in to simplify a charging network. The invention only works in conjunction with an existing charging network.
  • Die Erfindung ist eine multifunktionale Einheit (im Folgendem Adapter genannt) die zwischen die Ladestation eines Ladenetzwerks und einen beliebigen Verbraucher geschaltet wird. Als Verbraucher kommen insbesondere Elektro- und Hybridfahrzeuge in Betracht. Es können aber auch Verbraucher angeschlossen werden, die elektrische Energie erzeugen, z. B. Brennstoffzellen. Nutzer können Verbraucher auf einfache Weise und ohne Eingriffe in den Verbraucher oder die Ladestation an einem existierenden Ladenetzwerk teilnehmen lassen.The Invention is a multifunctional unit (in the following adapter called) between the charging station of a charging network and a any consumer is switched. As consumers come in particular Electric and hybrid vehicles into consideration. But it can also be connected consumers that generate electrical energy, z. B. fuel cells. Users can be easy on consumers Manner and without interference with the consumer or the charging station participate in an existing store network.
  • Der Adapter kann mit folgenden Komponenten die folgenden Funktionen erfüllen:
    • 1. Kommunikationseinheit zur Durchführung eines Identifizierungsprozesses mit einer registrierten Ladestation eines Ladenetzwerks, um die Teilnehmer an der Transaktion eindeutig zu identifizieren und um die Transaktion in Verbindung mit der Ladestation zu autorisieren (Freischalten des Stromflusses),
    • 2. Zähleinheit für die Aufnahme der Transaktionsdaten (inklusive einer Zeitmesseinheit), z. B. ein Lastgangzähler,
    • 3. Kommunikationseinheit zum Austausch von Daten zwischen Adapter und Ladenetzwerk, z. B. ein Mobilfunkmodul,
    • 4. Datenspeicher und eine Spannungsquelle (eine wieder aufladbare Batterie) zur Speicherung von Daten und zur Energieversorgung. Diese können von allen Komponenten des Adapters genutzt werden,
    • 5. Anschlussvorrichtungen für die Verbindung des Adapters mit der Ladestation und dem Verbraucher,
    • 6. Sicherungseinheit (z. B. mechanischer Schlossverschluss), um die Erfindung missbrauchssicher mit der Verbraucherseite zu verbinden.
    The adapter can perform the following functions with the following components:
    • A communication unit for carrying out an identification process with a registered charging station of a charging network in order to uniquely identify the participants in the transaction and to authorize the transaction in connection with the charging station (enabling current flow),
    • 2. counting unit for recording the transaction data (including a time measuring unit), z. B. a load profile counter,
    • 3. Communication unit for exchanging data between adapter and charging network, z. B. a mobile module,
    • 4. Data storage and a voltage source (a rechargeable battery) for data storage and power supply. These can be used by all components of the adapter,
    • 5. connection devices for the connection of the adapter to the charging station and to the consumer,
    • 6. Securing unit (eg mechanical lock lock) in order to connect the invention to the consumer side in a fraud-proof manner.
  • Die Erfindung bietet folgende technische Lösungen an:
    • – Verbraucher können am Ladenetzwerk teilnehmen, auch wenn sie technisch nicht für eine solche Teilnahme ausgerüstet sind. Die Teilnahme erfolgt ohne Nachrüsten des Verbrauchers selbst. Die Erfindung ist technologieübergreifend.
    • – Verbrauchern eines bestimmten Ladenetzwerks können, falls mehrer solcher Netzwerke parallel betrieben werden sollten, am Ladenetzwerk Dritter Anbieter teilnehmen. Insbesondere können Verbraucher die bei keinem Ladenetzwerk registriert sind über den Adapter Transaktionen mit einem oder bei multipler Registrierung auch mit mehreren Ladenetzwerken abwickeln. Die Erfindung ist systemübergreifend. Die Erfindung erleichtert somit den internationalen Einsatz von Verbrauchern, das ist insbesondere für mobile Verbraucher, wie etwa Elektro- und Hybridfahrzeuge interessant.
    • – Verbrauchern verschiedener Hersteller, d. h. mit verschiedenen Anschlusssystemen, können über den Adapter Zugang zu verschiedenen Ladenetzwerken finden. Die Erfindung ist herstellerübergreifend.
    • – Verbraucher können intelligent gesteuert und geregelt werden, ohne selber über die nötige Technik zu verfingen. Die Erfindung ist funktionserweiternd.
    The invention offers the following technical solutions:
    • - Consumers may participate in the charging network, even if they are not technically equipped for such participation. Participation takes place without retrofitting of the consumer himself. The invention is cross-technology.
    • - Consumers of a particular charging network may, if more than one such network should be operated in parallel, participate in the charging network of third party providers. In particular, consumers who are not registered with any store network can handle transactions with one or multiple registrations with multiple store networks via the adapter. The invention is cross-system. The invention thus facilitates the international use of Consumers, which is particularly interesting for mobile consumers, such as electric and hybrid vehicles.
    • - Consumers of different manufacturers, ie with different connection systems, can find access to different charging networks via the adapter. The invention is manufacturer-independent.
    • - Consumers can be intelligently controlled and regulated without the need for the necessary technology themselves. The invention is functionally expanding.
  • Der Adapter kann zusätzlich mit Steuerungs- und Regelungstechnik ausgestattet werden, um Anweisungen des zentralen Lademanagement- und Abrechnungssystems umzusetzen, z. B. die Veränderung der Ladeströme. Der Adapter kann auch mit einer Kommunikationseinheit zur Verbraucherseite ausgestattet werden. Falls der Verbraucher ebenfalls eine Kommunikationseinheit installiert hat, kann er Informationen vom zentralen Lademanagement- und Abrechnungssystems erhalten und diese im Rahmen seiner technischen Möglichkeiten umsetzen.Of the Adapter can additionally with control and regulation technology equipped to receive instructions from the central load management and billing system implement, for. B. the change the charging currents. The adapter can also communicate with a communication unit to the consumer side. If the consumer also has a communication unit installed, he can provide information received from the central charge management and billing system and implement them within the scope of its technical possibilities.
  • Der Adapter ist weder in die Ladestation, noch in den Verbraucher eingebaut. Der Adapter ist einem Nutzer, der eine juristische Person ist, fest zugeordnet. Der Adapter ist für alle Verbraucher frei nutzbar, solange der Adapter als Teilnehmer am Ladenetzwerk registriert ist. Der Adapter ist grundsätzlich vom Verbraucher sowohl räumlich, als auch kommerziell unabhängig. Eine physische Verbindung ist nur zum Zeitpunkt des Ladevorgangs notwendig, danach kann der Adapter wieder entfernt und für andere Verbraucher genutzt werden.Of the Adapter is not installed in the charging station or in the consumer. The adapter is dedicated to a user who is a legal entity assigned. The adapter is freely usable for all consumers, as long as the adapter is registered as a participant in the charging network. The adapter is basically spatially from the consumer, as well as commercially independent. A physical connection is only necessary at the time of charging, then the Adapter removed and used for other consumers become.
  • Der Adapter kann jeden Verbraucher an ein Ladenetzwerk anschließen, ohne Veränderungen am Verbraucher oder an der Ladestation vornehmen zu müssen. Der Adapter wird flexibel ausgelegt sein, um möglichst vielen Verbrauchern die Teilnahme an möglichst vielen Ladenetzwerken zu ermöglichen.Of the Adapter can connect any consumer to a charging network, without any changes at the consumer or at the charging station to have to make. The adapter is designed flexibly be as possible to as many consumers as possible allow many charging networks.
  • Aufgabe BTask B
  • Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, PIVs auch über eine gewöhnliche Steckdose an einem Ladenetzwerk teilnehmen zu lassen. Die Erfindung funktioniert nur in Verbindung mit einem bereits existierenden Ladenetzwerk. Die Ladestation muss nicht beim Ladenetzwerk registriert sein. So kann der Adapter z. B. an einem dem Nutzer zugeordneten Hausanschluss eingesetzt werden. In diesem Falle muss die Steckdose nicht registriert sein, da der Haushaltszähler als Referenzpunkt für alle Abrechnungen genutzt werden kann. Steckdosen könnten aber auch über einen Makler, z. B. den Arbeitgeber eines Nutzers angeboten werden.The The main object of the invention is also PIVs over an ordinary outlet to participate in a charging network allow. The invention works only in conjunction with a already existing charging network. The charging station does not have to Loading network registered. So the adapter z. B. at one the user assigned house connection can be used. In this Trap, the socket must not be registered, as the household counter be used as a reference point for all billing can. Sockets could also have one Brokers, z. B. the employer of a user are offered.
  • Die Erfindung ist eine multifunktionale Einheit (im Folgendem Adapter genannt) die zwischen die Ladestation und einen beliebigen Verbraucher geschaltet wird. Für Aufgabe B erfüllen der Adapter und seine Komponenten die gleichen Aufgaben wie für Aufgabe A, lediglich Punkt 1 entfällt.The Invention is a multifunctional unit (in the following adapter called) connected between the charging station and any consumer becomes. For task B meet the adapter and its Components perform the same tasks as for task A, only Point 1 is deleted.
  • Für Aufgabe B bietet die Erfindung folgende zusätzliche technische Lösungen im Vergleich zu Aufgabe A an. Verbraucher können das Ladenetzwerk an jeder legal zu nutzenden Ladestation (Steckdose) nutzen, die Steckdose muss nicht im System registriert sein. Auch in dieser Hinsicht ist die Erfindung systemübergreifend.For Task B, the invention provides the following additional technical Solutions compared to task A. Consumers can the charging network at each legally usable charging station (socket) use, the socket does not need to be registered in the system. Also in this regard, the invention is cross-system.
  • Für Aufgabe B muss der Adapter zusätzlich mit Steuerungs- und Regelungstechnik ausgestattet sein, um Anweisungen des zentralen Lademanagement- und Abrechnungssystems umzusetzen. Der Adapter sollte auch mit einer Kommunikationseinheit zur Verbraucherseite ausgestattet werden.For Task B, the adapter must additionally with control and Control technology be equipped to instructions of the central Implement the charge management and billing system. The adapter should also equipped with a communication unit to the consumer side become.
  • Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der ErfindungDescription of preferred embodiments the invention
  • Aufgabe ATask A
  • Nachstehend wird auf Zeichnung 1 Bezug genommen. Die Ladestation wird z. B. über ein 230 V Wechselstrom- oder 400 V Drehstromanschluss mit dem Stromverteilnetz 1 verbunden. Die Ladestation enthält einen Schalter 2 und ein Kommunikationseinheit 3. Der Adapter hat einen Stecker 4b, der mit dem Anschluss der Ladestation 4a kompatibel ist.Hereinafter, reference is made to drawing 1. The charging station is z. B. via a 230 V AC or 400 V three-phase connection to the power distribution network 1 connected. The charging station contains a switch 2 and a communication unit 3 , The adapter has a plug 4b that with the connection of the charging station 4a is compatible.
  • Der Verbraucher 10 ist mit dem Adapter über den Stecker 9 verbunden. Die Verbindung wird über die Anschlüsse 4c und 4d hergestellt. Der Adapter wird über eine Sicherungseinheit 8 (z. B. mechanischer Schlossverschluss) vor Missbrauch und Diebstahl geschützt. Sobald der Adapter mit Ladestation und dem Verbraucher über den Stecker 9 verbunden ist wird über die Kommunikationseinheiten 3 und 5 die Identifikation der Ladestation und des Adapters durchgeführt (z. B. über einen RFID oder über Datenstecker in der Ladestation und dem Adapter). Wenn die Autorisierung des Adapters erfolgt ist, wird der Zugang zum Stromnetz durch Schalter 2 frei geschaltet.The consumer 10 is with the adapter over the plug 9 connected. The connection is via the connections 4c and 4d produced. The adapter is via a fuse unit 8th (eg mechanical lock lock) protected against misuse and theft. Once the adapter with charging station and the consumer over the plug 9 is connected via the communication units 3 and 5 the identification of the charging station and the adapter carried out (eg via an RFID or data connector in the charging station and the adapter). When the authorization of the adapter has been made, access to the mains is through switches 2 unlocked.
  • Die Transaktion, z. B. die Messung eines Lastganges beim Stromverkauf, wird von der Zählereinheit 6 aufgenommen. Die Daten der Transaktion können jederzeit von der Mobilfunkeinheit 7 vom Adapter aus an das zentrale Lademanagement- und Abrechnungssystem 11 übertragen werden. Es können auch jederzeit Signale von der zentralen Recheneinheit an die Mobilfunkeinheit übertragen werden. Die Mobilfunkeinheit beinhaltet einen Datenspeicher und eine Spannungsquelle (eine wieder aufladbare Batterie). Diese können von allen Komponenten des Adapters genutzt werden. Die Anordnung des Datenspeichers und der Spannungsquelle innerhalb des Adapters kann frei gewählt werden. Die Transaktion wird dann zwischen dem zentralen Lademanagement- und Abrechnungssystem 11 mit dem Nutzer des Verbrauchers 12 und dem Verantwortlichen der Ladestation 13 abgewickelt.The transaction, z. As the measurement of a load profile in power sales, is from the counter unit 6 added. The data of the transaction can be viewed at any time by the mobile unit 7 from the adapter to the central charging management and billing system 11 be transmitted. It can also be transmitted at any time signals from the central processing unit to the mobile unit. The mobile radio unit includes a data memory and a voltage source (a rechargeable battery rie). These can be used by all components of the adapter. The arrangement of the data memory and the voltage source within the adapter can be chosen freely. The transaction then becomes between the central charge management and billing system 11 with the user of the consumer 12 and the person in charge of the charging station 13 settled.
  • Der Adapter kann so ausgeführt werden, dass er als Teil des Ladekabels entweder auf der Verbraucher- oder auf der Ladestationsseite angebracht ist. Wie in Zeichnung 2 dargestellt kann der Adapter auch vollständig in ein Ladekabel integriert werden. Das Kabel, das sowohl zur Ladestation als auch zum Verbraucher 10 ausgerichtet ist, und der Adapter sind hier ein gemeinsames Produkt.The adapter may be designed to be mounted as part of the charging cable either on the consumer or on the charging station side. As shown in drawing 2, the adapter can also be completely integrated into a charging cable. The cable that goes to both the charging station and the consumer 10 aligned, and the adapter are here a common product.
  • Die Sicherheit der Energieübertragung muss zu jederzeit gewährleistet sein, daher kann elektrische Energie nur dann fließen, wenn der Adapter sowohl in der Ladestation als auch an den Verbraucher 10 angeschlossen ist. Bei einer Unterbrechung der Verbindung wird auch der Energiefluss durch Schalter 2 unterbrochen. Verbindungen, Adapter und Kabel müssen den gängigen Sicherheitsvorschriften entsprechen.The security of energy transfer must be guaranteed at all times, so electrical energy can only flow when the adapter is in both the charging station and the consumer 10 connected. If the connection is interrupted, the energy flow is also switched 2 interrupted. Connections, adapters and cables must comply with current safety regulations.
  • Um Missbrauch zu vermeiden, muss der Adapter mit dem Verbraucher über eine Sicherungseinheit 8 verbunden sein. Diese kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden, z. B. als mechanischer Schlossverschluss. Die Verbindung zur Ladestation bedarf keiner weiteren Sicherung, da die Ladestation einen eigenen Schalter 2 zur Sicherung vor Missbrauch hat.To avoid abuse, the adapter must be connected to the consumer via a fuse unit 8th be connected. This can be done in various ways, eg. B. as a mechanical lock closure. The connection to the charging station requires no further backup, since the charging station has its own switch 2 to protect against abuse.
  • Der Adapter kann so ausgeführt werden, dass er über die Anschlüsse 4b und 4c verschiedene Steckverbindungen aufnehmen kann. So können die Verbraucher mit unterschiedlichsten Steckverbindungen an dem Ladenetzwerk teilnehmen.The adapter can be made to fit over the connectors 4b and 4c can accommodate different connectors. So consumers can participate in the charging network with a variety of connectors.
  • In Zeichnung 3 wird der Adapter zusätzlich mit Steuerungs- und Regelungstechnik 14 ausgestattet. Er kann Anweisungen des zentralen Lademanagement- und Abrechnungssystems 11 umzusetzen. Der Adapter kann auch mit einer Kommunikationseinheit 15 zur Verbraucherseite ausgestattet werden. Falls der Verbraucher ebenfalls mit einer Kommunikationseinheit 16 ausgestattet ist, so dass er Informationen vom einem zentralen Lademanagement- und Abrechnungssystem erhalten und diese im Rahmen seiner technischen Möglichkeiten umsetzen.In drawing 3, the adapter is additionally with control technology 14 fitted. He can get instructions from the central charge management and billing system 11 implement. The adapter can also communicate with a communication unit 15 to the consumer side. If the consumer also with a communication unit 16 is equipped so that it receives information from a centralized charging and billing system and implements it as part of its technical capabilities.
  • Der Adapter wird anfangs vor allem den Verkauf von elektrischer Energie an den Nutzer abwickeln. Der Adapter kann aber auch weitere Transaktionen steuern und abrechnen, wenn der Verbraucher dieses zulässt. So kann z. B. der Adapter bei einem Elektro- oder Hybridfahrzeug die Be- und Entladung des Akkumulators steuern. Der Akkumulator des Verbrauchers könnte so kommerziell Vermarktung werden.Of the Adapters will initially mainly sell electrical energy to the user. The adapter can also handle other transactions control and bill, if the consumer allows this. So z. B. the adapter in an electric or hybrid vehicle control the loading and unloading of the accumulator. The accumulator of the Consumer could become so commercially marketing.
  • Aufgabe BTask B
  • Zur Ladestation gehört ein Zähler 17, der verschiedene Leistungen z. B. Verkauf von Strom oder Lastgang erfassen kann. Der Schalter 2 und die Kommunikationseinheit 3 entfallen beim internen Laden.The charging station has a counter 17 who offers various services z. B. sales of electricity or load can capture. The desk 2 and the communication unit 3 omitted during internal loading.
  • Die Identifikation über die Kommunikationseinheiten 3 und 5 und die Freischaltung der Stromzufuhr entfallen. Der Zugang zum Stromnetz an der Ladestation ist frei geschaltet. Der Adapter ist mit Steuerungs- und Regelungstechnik 14 ausgestattet.The identification via the communication units 3 and 5 and the activation of the power supply omitted. Access to the mains at the charging station is enabled. The adapter is with control technology 14 fitted.
  • Die Transaktion wird nur zwischen dem zentralen Lademanagement- und Abrechnungssystem 11 und dem Nutzer des Verbrauchers 12 abgewickelt. Der Verantwortliche der Ladestation 13 ist nicht in die Abwicklung einbezogen. Der Verantwortliche der Ladestation rechnet die vom Zähler 17 aufgenommenen Transaktionen mit dem Versorger der Ladestation selbständig ab. Im Normalfall sind der Nutzer und der Verantwortliche der Ladestation dieselbe Person. Dem Ladenetzwerk sollten die Konditionen des Stromanschlusses der Ladestation bekannt sein, um die Transaktionen kommerziell für den Nutzer zu optimieren.The transaction is only between the central charge management and billing system 11 and the user of the consumer 12 settled. The person responsible for the charging station 13 is not involved in the transaction. The responsible of the charging station calculates the counter 17 recorded transactions with the supplier of the charging station independently. Normally, the user and the person responsible for the charging station are the same person. The charging network should be aware of the conditions of the charging station's power connection in order to optimize the transactions commercially for the user.
  • Die Verbindung zur Ladestation ist durch den Verantwortlichen der Ladestation vor Missbrauch zu schützen (z. B. durch Abschließen der Garage).The Connection to the charging station is the responsibility of the charging station to protect against abuse (eg by completing The Garage).
  • Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
  • Anwendung AApplication A
  • Zeichnung 1 zeigt eine grundsätzliche Darstellung des Adapter in Verbindung mit dem Ladenetzwerkdrawing 1 shows a basic illustration of the adapter in FIG Connection to the charging network
  • Zeichnung 2 zeigt die Ausführung des Adapter mit Integration in ein Ladekabeldrawing Figure 2 shows the implementation of the adapter with integration into charge cable
  • Zeichnung 3 zeigt die Ausführung des Adapters inklusive Steuerungs- und Regelungstechnik und Kommunikationsschnittstelle zum Verbraucher.drawing 3 shows the design of the adapter including control and control technology and communication interface to the consumer.
  • Anwendung BApplication B
  • Zeichnung 4 zeigt die Ausführung des Adapters inklusive Steuerungs- und Regelungstechnik und Kommunikationsschnittstelle zum Verbraucher.drawing 4 shows the embodiment of the adapter including control and control technology and communication interface to the consumer.
  • Zeichnung 5 zeigt die Ausführung des Adapter mit Integration in ein Ladekabeldrawing Figure 5 shows the implementation of the adapter with integration into charge cable
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Claims (14)

  1. Aufgabe A Adapter, der die Teilnahme an einem Ladenetzwerk für elektrische Verbraucher ermöglicht. Der Adapter erlaubt u. a. den Erwerb von elektrischer Energie über Ladestationen, die dem Käufer der Energie nicht spezifisch zugeordnet sind, also keinen auf ihn zugelassenen Zähler aufweisen. Als Verbraucher kommen hier besonders Elektro- und Hybridfahrzeuge in Betracht, die über einen Stromanschluss von einer Ladestation elektrische Energie beziehen können (Plug-In-Fahrzeuge).Task A Adapters that participate a charging network for electrical consumers allows. The adapter allows u. a. the purchase of electrical energy over Charging stations that are not specific to the buyer of energy are assigned, so no approved counter to him exhibit. As consumers come here especially electric and hybrid vehicles considering having a power connection from a charging station electrical energy (plug-in vehicles).
  2. Ein Adapter nach Anspruch 1, der zwischen die zu einem Ladenetzwerk gehörende Ladestation und einen beliebigen Verbraucher geschaltet wird.An adapter according to claim 1, which is between the a charging network belonging charging station and any Consumer is switched.
  3. Ein Adapter nach Anspruch 1, wobei die Anschlussvorrichtungen 4b und 4c die Verbindung mit den Anschlussvorrichtungen der Ladestation und dem Verbraucher 10 herstellen.An adapter according to claim 1, wherein the connection devices 4b and 4c the connection with the connection devices of the charging station and the consumer 10 produce.
  4. Ein Adapter nach Anspruch 1, wobei eine Sicherungseinheit 8 den Adapter missbrauchs- und diebstahlssicher mit der Verbraucherseite verbindet.An adapter according to claim 1, wherein a fuse unit 8th connects the adapter with the consumer side in an anti-theft and anti-theft manner.
  5. Ein Adapter nach Anspruch 1, wobei eine Kommunikationseinheit 5 Daten zur Identifikation der Teilnehmer mit der Kommunikationseinheit 3 der Ladestation austauscht und nach erfolgreicher Identifikation ein Schalter 2 den Stromfluss freigibt.An adapter according to claim 1, wherein a communication unit 5 Data for the identification of the participants with the communication unit 3 the charging station exchanges and after successful identification a switch 2 releases the flow of current.
  6. Ein Adapter nach Anspruch 1, wobei eine Zähleinheit 6 Transaktionsdaten aufnimmt.An adapter according to claim 1, wherein a counting unit 6 Receives transaction data.
  7. Ein Adapter nach Anspruch 1, wobei eine Kommunikationseinheit 7 Daten zwischen einem zentralen Lademanagement- und Abrechnungssystem 11 und dem Adapter senden und empfangen kann. Der Adapter beinhaltet einen Datenspeicher und eine Spannungsquelle. Diese können von allen Komponenten des Adapters genutzt werden. Diese sind hier beispielhaft in der Kommunikationseinheit integriert.An adapter according to claim 1, wherein a communication unit 7 Data between a central charging management and billing system 11 and send and receive the adapter. The adapter includes a data memory and a voltage source. These can be used by all components of the adapter. These are integrated here in the communication unit as an example.
  8. Ein Adapter nach Anspruch 1, der mit Steuerungs- und Regelungstechnik 14 ausgestattet ist und Signale vom einem zentralen Lastmanagement- und Abrechnungssystem 11 umsetzen kann.An adapter according to claim 1, with control and regulation technology 14 and signals from a central load management and billing system 11 can implement.
  9. Ein Adapter nach Anspruch 1, der mit einer Kommunikationseinheit 15 Daten mit der Kommunikationseinheit 16 des Verbrauchers austauscht.An adapter according to claim 1, comprising a communication unit 15 Data with the communication unit 16 exchanged by the consumer.
  10. Verfahren zum Erfassen und Abrechnen von Transaktionen zwischen einem Ladenetzwerkbetreiber und dem Nutzer eines Verbrauchers. Der Verbraucher muss selbst nicht am Ladenetzwerk teilnehmen oder den technischen Vorrausetzungen zur Teilnahme entsprechen. Die Erfindung ermöglicht die Identifikation der Teilnehmer, die Autorisierung des Vorganges, die Aufnahme der Transaktionsdaten (z. B. des Lastganges) und die Übertragung von Daten. Das Ladenetzwerk rechnet die Transaktionen mit dem Nutzer des Adapters und den anderen Beteiligten ab.Method for collecting and settling transactions between a shop network operator and a consumer's user. The consumer himself does not have to participate in the charging network or meet the technical requirements for participation. The invention allows the identification of the participants, the authorization the transaction, the recording of the transaction data (eg the load gear) and the transmission of data. The charging network calculates the transactions with the user of the adapter and the other participants from.
  11. Das Verfahren nach Anspruch 10 in Verbindung mit dem Adapter nach Anspruch 1 ist techologie-, system- und herstellerübergreifend. Es erlaubt einem beliebigen Verbraucher elektrischer Energie, z. B. Elektro- und Hybridfahrzeuge, über einen registrierten Adapter die Teilnahme an einem Ladenetzwerk. So können Transaktionen durchgeführt werden, auch wenn der Verbraucher selbst kein registrierter Teilnehmer des Ladenetzwerks ist. Das Verfahren unterstützt vor allem den internationalen Einsatz von Verbrauchern.The method of claim 10 in conjunction with The adapter according to claim 1 is techologie-, system and manufacturer across. It allows any consumer of electrical energy, eg. B. electric and hybrid vehicles, via a registered Adapter participating in a charging network. So can Transactions are carried out even if the consumer itself is not a registered participant of the store network. The Above all, the procedure supports international deployment from consumers.
  12. Verfahren zum Steuern und Regeln von Transaktionen mit einem Nutzer, bzw. elektrischen Verbraucher durch einen Ladenetzwerkbetreiber. Der Verbraucher muss selbst nicht am Ladenetzwerk teilnehmen oder den Technischen Vorraussetzungen entsprechen. Die Erfindung ermöglicht die Umsetzung von Steuersignalen und Regelung während einer Transaktion.Method for controlling and regulating transactions with a user, or electrical consumer by a charging network operator. The consumer himself does not have to participate in the charging network or meet the technical requirements. The invention allows the implementation of control signals and regulation during a Transaction.
  13. Das Verfahren nach Anspruch 12 in Verbindung mit dem Adapter nach Anspruch 1 ist funktionserweiternd. Es erlaubt einem beliebigen Verbraucher Transaktionen mit dem Ladenetzwerkbetreiber in gezielter Form durchzuführen, auch wenn der Verbraucher nicht selbst über die nötige Technik verfügt. So kann z. B. der Bezug elektrische Energie zu minimalen Preisen ermöglicht werden.The method of claim 12 in conjunction with The adapter according to claim 1 is function-expanding. It allows to any consumer transactions with the charging network operator to carry out in a targeted manner, even if the consumer does not even have the necessary technology. So z. As the reference electrical energy at minimal prices be enabled.
  14. Adapter nach Anspruch 1 und 7, der die Teilnahme am Lade- und Speichermanagement für elektrische Verbraucher aus Ladestation ermöglicht, die nicht Teil eines Ladenetzwerkes sind. Zum Beispiel kann ein Nutzer sein Plug-in Fahrzeug mit dem Adapter in der heimischen Garage am Lade- und Speichermanagement teilnehmen lassen, ohne die Steckdose beim Ladenetzwerk registrieren zu müssen. Der Adapter muss für Aufgabe B keine Identifikation durchführen.Adapter according to claim 1 and 7, which participation on charging and storage management for electrical consumers off charging station, which is not part of a charging network are. For example, a user may be plug-in vehicle with the Adapter in the home garage at the loading and storage management participate without registering the socket at the charging network to have to. The adapter does not have to be for task B Perform identification.
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