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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der provisorischen US-Anmeldung mit der Nr. 61/174,106, die am 30. April 2009 eingereicht wurde und durch Bezugnahme hier mit aufgenommen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft ein Wiederaufladen von Elektrofahrzeugen.
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HINTERGRUND
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Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen nur Hintergrundinformationen mit Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit und bilden möglicherweise nicht den Stand der Technik.
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Elektrisch angetriebene Fahrzeuge verwenden elektrische Leistung zum Vortrieb und umfassen Elektrofahrzeuge, Elektrofahrzeuge mit erweiterter Reichweite und Steckdosenhybrid-Elektrofahrzeuge. Elektrisch angetriebene Fahrzeuge sind zur Verringerung des direkten Verbrauchs fossiler Kraftstoffe ausgestaltet. Elektrische Energiespeichereinrichtungen für derartige Fahrzeuge müssen möglicherweise wieder aufgeladen werden. Die Gelegenheit zum Aufladen an verschiedenen Orten während Perioden, in denen das Fahrzeug ausgeschaltet ist, kann die Menge an fossilem Kraftstoff, die an Bord des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs verwendet wird, merkbar verringern. Verfahren zum Verbinden mit einem elektrischen Leistungsverteilungssystem zum Wiederaufladen können Mechanismen zum Messen des Energieverbrauchs und zum Begleichen der Rechnungsforderung verwenden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Verfahren zum Betreiben einer Aufladestation, die einen bekannten geographischen Ort aufweist und zum elektrischen Aufladen eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs ausgestaltet ist, umfasst, dass von einem betreffenden Fahrzeug eine erste Botschaft an einen Fernzugriffsserver übermittelt wird, wobei die erste Botschaft geographische Ortsinformationen umfasst, die dem betreffenden Fahrzeug entsprechen, dass die Anwesenheit eines geparkten Fahrzeugs an der Aufladestation mit einem Überwachungssystem detektiert wird, das mit einem Überwachungscontroller signaltechnisch verbunden ist, dass von dem Überwachungscontroller eine zweite Botschaft an den Fernzugriffsserver übermittelt wird, wobei die zweite Botschaft die detektierte Anwesenheit des geparkten Fahrzeugs an der Aufladestation umfasst, dass auf der Grundlage der ersten und zweiten Botschaft bestimmt wird, dass das bei der Aufladestation geparkte Fahrzeug das betreffende Fahrzeug umfasst, und dass eine Leistungszugriffssteuerungseinrichtung an der Aufladestation aktiviert wird, um einen elektrischen Leistungsfluss durch eine entsprechende elektrische Steckdose zu ermöglichen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine oder mehrere Ausführungsformen werden nun anhand von Beispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine schematische Zeichnung eines Aufladeverwaltungssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung zum elektrischen Aufladen eines betreffenden Fahrzeugs an einer entfernten Aufladeanlage unter Verwendung elektrischer Leistung ist, die von einer stationären Quelle elektrischer Leistung stammt;
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2 ein Flussdiagramm ist, das gemäß der vorliegenden Offenbarung den Gesamtbetrieb eines Systems zum Überwachen mehrerer Aufladestationen zum Detektieren der Anwesenheit oder des Fehlens eines geparkten Fahrzeugs an jeder Aufladestation und zum Bestimmen, dass ein betreffendes Fahrzeug das an einer der Aufladestationen geparkte Fahrzeug ist, zeigt;
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3 einen Prozess zum Abfragen von Überwachungscontrollern gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt, die mit Aufladestationen verbunden sind, welche den geographischen Ortsinformationen entsprechen, die von einem betreffenden Fahrzeug bereitgestellt werden; und
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4 einen Prozess zum selektiven Aktivieren und Deaktivieren elektrischer Steckdosen gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt, um die spezifische Aufladestation zu verifizieren, in welche ein betreffendes Fahrzeug eingefahren ist und abgestellt wurde.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Mit Bezug nun auf die Zeichnungen, in denen das Gezeigte nur zum Zweck der Veranschaulichung einiger beispielhafter Ausführungsformen und nicht zum Zweck des Einschränkens derselben dient, veranschaulicht 1 auf schematische Weise eine Aufladeanlage 20, die mehrere Aufladestationen 27 und zugehörige elektrische Steckdosen 24 umfasst, die mit einer stationären elektrischen Leistungsquelle über ein elektrisches Leistungsverteilungssystem 60 elektrisch verbunden sind, z. B. einem Kraftwerk eines elektrischen Versorgungsunternehmens. In der gesamten Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Ein elektrisches Aufladen an der Aufladeanlage 20 wird unter Verwendung eines Fernzugriffsservers 40 verwaltet, der ein Aufladeverwaltungssystem zum Aufladen elektrisch angetriebener Fahrzeuge umfasst. Der Fernzugriffsserver 40 kommuniziert über ein Kommunikationsnetzwerksystem 30 mit einem Überwachungscontroller 26, der vorzugsweise bei oder in der Nähe der Aufladeanlage 20 angeordnet ist. Der Fernzugriffsserver 40 kommuniziert über das Kommunikationsnetzwerksystem 30 auch mit einem betreffenden Fahrzeug 10, dem elektrischen Leistungsverteilungssystem 60 und einem Versorgungsnetzüberwachungssystem.
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Das elektrische Leistungsverteilungssystem 60 umfasst ein Kraftwerk eines elektrischen Versorgungsunternehmens, das elektrische Leistung erzeugt, welche über Übertragungsleitungen an mehrere lokale Leistungsnetzwerke übertragen wird, welche hier als elektrische Leistungsverteilungsuntersysteme bezeichnet werden. Jedes elektrische Leistungsverteilungsuntersystem umfasst vorzugsweise eine Verteilungsunterstation, die elektrische Spannung heruntertransformiert, bevor elektrische Leistung durch Verteilungsleitungen an mehrere Verteilungstransformatoren weitergeleitet wird, die mit Aufladeanlagen, z. B. der Aufladeanlage 20, elektrisch verbunden sind. Es ist festzustellen, dass das elektrische Leistungsverteilungssystem 60 mehrere Übertragungsleitungen, mehrere Verteilungsunterstationen, mehrere Verteilungstransformatoren und mehrere Aufladeanlagen 20 umfasst. Es ist festzustellen, dass das Aufladeverwaltungssystem zum elektrischen Aufladen eines betreffenden Fahrzeugs 10 an einer Aufladeanlage 20 berücksichtigt, dass es mehrere elektrisch angetriebene Fahrzeuge geben kann, die über das elektrische Leistungsverteilungssystem 60 gleichzeitig elektrisch aufgeladen werden.
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Das betreffende Fahrzeug 10 ist ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, das beispielsweise ein Elektrofahrzeug, ein Elektrofahrzeug mit erweiteter Reichweite oder ein Steckdosenhybrid-Elektrofahrzeug sein kann. Das betreffende Fahrzeug 10 weist vorzugsweise ein Vortriebssystem auf, das elektrische Leistung verwendet, die von einer fahrzeugeigenen elektrischen Energiespeichereinrichtung geliefert wird, welche hier nachstehend als eine Hochspannungsbatterie (HV-Batt) 12 bezeichnet wird. Es ist festzustellen, dass die Hochspannungsbatterie 12 eine oder mehrere vielzellige Einrichtungen, Ultrakondensatoren oder andere elektrische Energiespeichereinrichtungen umfassen kann, die aus Materialien hergestellt sind, welche Lithium-Ionen und andere Materialien umfassen können, wobei der Umfang dieser Offenbarung dadurch nicht eingeschränkt wird. Das Vortriebssystem umfasst die Hochspannungsbatterie 12, die über einen elektrischen Gleichrichter/Wechselrichter (IM) 14 mit einem Elektromotor/Generator (M/G) 16 elektrisch gekoppelt ist. Der Elektromotor/Generator 16 setzt elektrische Energie in Drehmoment um, um Vortriebsleistung an eines oder mehrere Fahrzeugräder 18 zu liefern. Die Hochspannungsbatterie 12 ist mit einem elektrischen Aufladeverbinder elektrisch verbunden, der während einer Periode mit ausgeschaltetem Fahrzeug über ein Kabel mit der elektrischen Steckdose 24 an der Aufladeanlage 20 elektrisch verbunden ist. Ein fahrzeugeigenes elektrisches Leistungsmessgerät 13 steuert vorzugsweise einen elektrischen Leistungsfluss und überwacht und protokolliert einen kumulierten elektrischen Leistungsfluss an die Hochspannungsbatterie 12 vorzugsweise in Kilowattstunden (kWh). Die Hochspannungsbatterie 12 wird unter Verwendung von elektrischer Leistung wieder aufgeladen, die von der elektrischen Leistungsversorgungseinrichtung 60 über das elektrische Leistungsverteilungsuntersystem, mit welchem die Aufladeanlage 20 verbunden ist, geliefert wird.
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Das betreffende Fahrzeug 10 umfasst vorzugsweise ein globales Positionierungssystem (GPS) 15, das Daten erzeugt, die verwendet werden können, um einen geographischen Ort des betreffenden Fahrzeugs 10 zu definieren. Das GPS 15 weist eine bekannte Auflösung und Genauigkeit auf. Das betreffende Fahrzeug 10 kann auch ein Navigationssystem (NAV) 17 umfassen. Das elektrische Leistungsmessgerät 13 ist ausgestaltet, um den kumulierten elektrischen Leistungsfluss (z. B. in kWh), welcher durch die elektrische Aufladeverbindung an die Hochspannungsbatterie 12 übertragen wird, zu überwachen und aufzuzeichnen. Das elektrische Leistungsmessgerät 13 ist vorzugsweise ausgestaltet, um Uhrzeit und Datum eines elektrischen Aufladeereignisses, einen geographischen Ort des betreffenden Fahrzeugs 10, der einen Ort und Identifikationselemente mit Bezug auf die Aufladeanlage 20 umfasst, den Besitzer der Aufladeanlage 20, und eine Größe des kumulierten elektrischen Leistungsflusses (z. B. kWh), der an das betreffende Fahrzeug 10 übertragen wird, zu erfassen und aufzuzeichnen. Das betreffende Fahrzeug 10 umfasst ein Steuerungsmodul (CM) 19, das ausgestaltet ist, um Signalausgänge von dem elektrischen Leistungsmessgerät 13 zu überwachen und den elektrischen Leistungsfluss durch das elektrische Leistungsmessgerät 13 zu steuern. Das Steuerungsmodul 19 weist ein drahtloses Telematikkommunikationssystem auf, das zur Kommunikation außerhalb des Fahrzeugs in der Lage ist, was eine Kommunikation über das Kommunikationsnetzwerksystem 30 umfasst, welches Fähigkeiten zur drahtlosen und verdrahteten Kommunikation aufweist. Das Steuerungsmodul 19 überträgt Fahrzeugidentifikationsinformationen an den Fernzugriffsserver 40, welche den Namen des Fahrzeugbesitzers und/oder eines Kontos, Uhrzeit und Datum, den geographischen Ort des Fahrzeugs, der von dem GPS 15 mit bekannter Auflösung und Genauigkeit erzeugt wurde, und die Anwesenheit eines elektrischen Leistungsflusses an dieser Anlage, wie durch das elektrische Leistungsmessgerät 13 angezeigt, umfassen. Es können auch Fahrzeugidentifikationsinformationen in der Form der Marke, des Modells, des Modelljahrs, der VIN bzw. Fahrzeugidentifikationsnummer, der Farbe und/oder anderer Parameter des Fahrzeugs übermittelt werden. Der Fernzugriffsserver 40 dient bei einer Ausführungsform dazu, dem Steuerungsmodul 19 zu befehlen, den elektrischen Leistungsfluss durch das elektrische Leistungsmessgerät 13 zu steuern.
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Die Aufladeanlage 20 umfasst eine einzige oder mehrere Aufladestationen 27 mit jeweils einer zugehörigen elektrischen Steckdose 24. Bei einer Ausführungsform ist jede elektrische Steckdose 24 mit einem individuell gesteuerten und überwachten elektrischen Leistungsverbrauchsmessgerät 23 elektrisch verbunden, das mit einer individuellen Leistungszugriffssteuerungseinrichtung 22 elektrisch verbunden ist, welche mit dem elektrischen Leistungsverteilungssystem 60 elektrisch verbunden ist. Es ist festzustellen, dass jede elektrische Steckdose 24 bei einer Ausführungsform mit einem individuell überwachten elektrischen Leistungsverbrauchsmessgerät 23 elektrisch verbunden sein kann, das ohne irgendwelche Zugriffssteuerungseinrichtungen mit dem elektrischen Leistungsverteilungssystem 60 elektrisch verbunden ist. Das elektrische Leistungsverbrauchsmessgerät 23 entspricht einem spezifischen geographischen Ort und dient zum Überwachen elektrischer Parameter, die beispielsweise eine Spannung, einen Strom, eine Leistung, eine Wellenform, einen Leistungsfaktor und einen Leistungsverlust umfassen, und erzeugt eine Ausgabe, die mit einer Größe des kumulierten elektrischen Leistungsflusses verbunden ist. Es ist festzustellen, dass mehrere Aufladeanlagen 20 mit dem hier beschriebenen System verbunden sein können.
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Ein Überwachungscomputer 26 steuert die Leistungszugriffssteuerungseinrichtung 22, um eine Größe des elektrischen Leistungsflusses von der Aufladeanlage 20 an die elektrische Steckdose 24 zu steuern. Der Überwachungscomputer 26 ist entweder über drahtlose oder verdrahtete Kommunikationsschemen oder beide mit dem Netzwerksystem 30 verbunden. Es ist festzustellen, dass die Aufladeanlage 20 eine beliebige Aufladeanlage umfassen kann, welche diejenigen umfassen, die mit dem Eigentümer des betreffenden Fahrzeugs 10 verbunden sind und diejenigen, die im Besitz einer anderen Instanz sind. Es ist festzustellen, dass die Aufladeanlage 20 eine einzige oder mehrere elektrische Steckdosen 24 umfassen kann, wobei jede elektrische Steckdose 24 über eine individuelle Leistungszugriffssteuerungseinrichtung 22 und ein elektrisches Leistungsverbrauchsmessgerät 23 verfügt, das individuell gesteuert und überwacht wird. Der Überwachungscomputer 26 kommuniziert über das Netzwerksystem 30 mit dem Fernzugriffsserver 40 und dem Versorgungsnetzüberwachungssystem, um die Größe des kumulierten elektrischen Leistungsflusses zu übermitteln, der an das betreffende Fahrzeug 10 übertragen wird.
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Das Versorgungsnetzüberwachungssystem umfasst Überwachungseinrichtungen und Analysewerkzeuge, die einen elektrischen Leistungsfluss in einem Abschnitt des elektrischen Leistungsverteilungssystems überwachen und melden. Das Versorgungsnetzüberwachungssystem überwacht die verfügbare Bereitstellung von elektrischer Leistung und es überwacht den Verbrauch elektrischer Leistung in jedem elektrischen Leistungsverteilungsuntersystem. Mit einem elektrischen Leistungsverteilungssystem können mehrere Versorgungsnetzüberwachungssysteme verbunden sein. Das Versorgungsnetzüberwachungssystem überwacht kontinuierlich Zustände von Parametern, die mit dem Betrieb des elektrischen Leistungsverteilungssystems 60 verbunden sind, welche eine Frequenz und eine Amplitude der bei verschiedenen Knoten übertragenen elektrischen Leistung umfasst.
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Der Fernzugriffsserver 40 umfasst vorzugsweise ein Rechensystem, das zur Bereitstellung von Datenverwaltungsfunktionen ausgestaltet ist, die mit dem elektrischen Leistungsverteilungssystem 60 verbunden sind, welche das Begleichen von Rechnungen und den Kontenabgleich, das Verwalten der elektrischen Aufladung und andere Funktionen umfassen.
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Der Fernzugriffsserver 40 kommuniziert über das Netzwerksystem 30 mit dem Überwachungscomputer 26, um die Leistungszugriffssteuerungseinrichtung 22 zur Verwaltung des elektrischen Leistungsflusses durch die elektrische Steckdose 24 zu steuern, um das betreffende Fahrzeug 10, das bei der zugehörigen Aufladestation 27 geparkt ist, elektrisch aufzuladen. Das Steuern der Leistungszugriffssteuerungseinrichtung 22 umfasst ein Sperren und Entsperren der Leistungszugriffssteuerungseinrichtung 22, um einen elektrischen Leistungsfluss durch die elektrische Steckdose 24 an das betreffende Fahrzeug 10 zu verhindern und zuzulassen, und das Betreiben der Leistungszugriffssteuerungseinrichtung 22, um eine Größe des elektrischen Leistungsflusses dort hindurch zum Aufladen des betreffenden Fahrzeugs 10 zu steuern. Es ist festzustellen, dass andere Verfahren und Einrichtungen eingesetzt werden können, um die Größe des elektrischen Leistungsflusses von dem elektrischen Leistungsverteilungssystem 60 zum Aufladen des betreffenden Fahrzeugs 10 zu steuern. Es ist festzustellen, dass der Fernzugriffsserver 40 über das Netzwerksystem 30 mit anderen Überwachungscomputern kommuniziert, um Leistungszugriffssteuerungseinrichtungen zu steuern, um einen elektrischen Leistungsfluss durch die elektrische Steckdose 24 zu verhindern und zuzulassen, um ein elektrisches Aufladen anderer elektrisch betriebener Fahrzeuge zu verwalten.
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Der Fernzugriffsserver 40 führt ein Aufladeverwaltungssystem aus, das Untersysteme zum Identifizieren eines geographischen Orts und eines Besitzers des betreffenden Fahrzeugs 10, zum Bestimmen des geographischen Orts des betreffenden Fahrzeugs 10 an einer spezifischen Aufladestation 27 und einer zugehörigen elektrischen Steckdose 24 bei der Aufladeanlage 20 (welche alle einen bekannten geographischen Ort aufweisen), zum Entsperren der elektrischen Steckdose 24, zum Steuern einer Größe eines elektrischen Leistungsflusses an das betreffende Fahrzeug 10, während ein kumulierter elektrischer Leistungsfluss überwacht und aufgezeichnet wird, und zum Übermitteln einer Größe des kumulierten elektrischen Leistungsflusses, der an das betreffende Fahrzeug 10 übertragen wurde, an einen Abrechnungscomputer, der mit der elektrischen Leistungsversorgungseinrichtung 60 verbunden ist, umfasst, welcher eine Bezahlung von dem Besitzer des betreffenden Fahrzeugs 10 für den kumulierten elektrischen Leistungsfluss an das betreffende Fahrzeug 10 fakturieren, abrechnen oder anderweitig einziehen kann.
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Der Fernzugriffsserver 40 kommuniziert mit dem Überwachungscomputer 26, um einen Leistungszugang an der identifizierten elektrischen Steckdose 24 und der zugehörigen Aufladestation 27 (die einen bekannten geographischen Ort aufweist) bei der Aufladeanlage 20 zu steuern. Der Fernzugriffsserver 40 kann bei einer Ausführungsform eine Datenbank eines geographischen Informationsdiensts (GIS) abfragen, um den Ort des betreffenden Fahrzeugs 10 an einer spezifischen Aufladestation 27 zu bestimmen. Das elektrische Energieversorgungsunternehmen entlastet ein Konto des Besitzers der Aufladeanlage 20 für die Verwendung von Elektrizität und belastet ein Konto des Fahrzeugbesitzers für die Verwendung der Elektrizität. Das elektrische Energieversorgungsunternehmen verfügt über einen Mechanismus, um Rechnungen für elektrische Energie zum Entlasten und Belasten einzelner Konten auf der Grundlage von Informationen zu erstellen, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 bereitgestellt werden.
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Im Betrieb kann es mehrere zusammenhängende Aufladestationen 27 geben, von denen jede eine elektrische Steckdose 24 enthält, welche mit einer Messeinrichtung 23 für den elektrischen Leistungsverbrauch verbunden ist, die mit einer individuellen Leistungszugriffssteuerungseinrichtung 22 elektrisch verbunden ist. Die mehreren Messeinrichtungen 23 für den elektrischen Leistungsverbrauch und die mehreren individuellen Leistungszugriffssteuerungseinrichtungen 22 sind jeweils mit dem Überwachungscontroller 26 signaltechnisch verbunden. Ein Überwachungssystem (Monitor) 28 umfasst eine oder mehrere Einrichtungen, die installiert und eingestellt wurden, um die Anwesenheit oder das Fehlen eines geparkten Fahrzeugs in jeder der Aufladestationen 27 zu detektieren. Bei einer Ausführungsform ist das Überwachungssystem 28 ein Videoüberwachungssystem, das ein oder mehrere Videoeinrichtungen umfasst, die installiert und eingestellt wurden, um die Anwesenheit oder das Fehlen eines geparkten Fahrzeugs in jeder der Aufladestationen 27 unter Verwendung aufgenommener Bilder und einer Mustererkennungssoftware zu detektieren. Wenn das Überwachungssystem 28 ein Videoüberwachungssystem ist, kann die Videoeinrichtung eine lokale Sicherheitskamera oder eine andere Objekterfassungseinrichtung und eine Mustererkennungssoftware umfassen. Das Überwachungssystem 28 überwacht Fahrzeuge, die in jede Aufladestation 27 einfahren und diese verlassen, und zeichnet einen Zeitpunkt auf, an dem ein Fahrzeug an jeder Aufladestation 27 geparkt wird. Das Überwachungssystem 28 ist mit dem Überwachungscontroller 26 verbunden, um über ein verdrahtetes oder drahtloses Netzwerksystem mit dem Fernzugriffsserver 40 zu kommunizieren. Bei einer Ausführungsform verwendet das Überwachungssystem 28 Daten, die von gegenwärtig existierenden Sicherheitskameras an Geschäftsgebäuden beschafft werden, um das betreffende Fahrzeug 10 an einer spezifischen Aufladestation 27 mit einem bekannten geographischen Ort zu identifizieren und zu isolieren. Es ist festzustellen, dass es mehrere Überwachungscontroller 26 und Überwachungssysteme 28 geben kann, die jeweils zugehörige Aufladestationen 27 aufweisen.
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Im Betrieb überwacht das Überwachungssystem 28 die mehreren Aufladestationen 27 und versucht die Anwesenheit oder das Fehlen eines geparkten Fahrzeugs bei jeder der Aufladestationen 27 zu detektieren. Von dem betreffenden Fahrzeug 10 wird eine erste Botschaft übertragen, die geographische Ortsinformationen für das betreffende Fahrzeug 10 mit bekannten Genauigkeits- und Auflösungsniveaus und einen entsprechenden Datum/Uhrzeit-Zeitstempel umfasst, an dem das betreffende Fahrzeug 10 gestoppt und ausgeschaltet wurde. Eine zweite Botschaft wird von dem Überwachungscontroller 26 übertragen, die entweder eine Anwesenheit oder ein Fehlen eines geparkten Fahrzeugs an derjenigen Aufladestation 27 anzeigt, und einen bekannten geographischen Ort, einen damit verbundenen Datum/Uhrzeit-Zeitstempel und vorzugsweise einen Status mit Bezug darauf aufweist, ob das geparkte Fahrzeug bei jeder der Aufladestationen 27 gegenwärtig aufgeladen wird. Der Fernzugriffsserver 40 bestimmt auf der Grundlage der ersten und zweiten Botschaft, dass das betreffende Fahrzeug 10 das an einer der Aufladestationen 27 geparkte Fahrzeug ist. Die individuelle Leistungszugriffssteuerungseinrichtung 22, die der einen Aufladestation 27 entspricht, wird gesteuert, um einen elektrischen Leistungsfluss durch die elektrische Steckdose 24 zuzulassen, um das betreffende Fahrzeug 10 elektrisch aufzuladen, wenn es damit elektrisch verbunden ist. Ein beispielhaftes System, um das hier beschriebene System auszuführen, ist mit Bezug auf 2, 3 und 4 offenbart.
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2 stellt ein Flussdiagramm dar, das den Gesamtbetrieb des Systems zum Überwachen mehrerer Aufladestationen 27 zeigt, das versucht, die Anwesenheit oder das Fehlen eines geparkten Fahrzeugs an jeder Aufladestation 27 zu detektieren und zu bestimmen, dass das betreffende Fahrzeug 10 das an einer der Aufladestationen 27 geparkte Fahrzeug ist. Das betreffende Fahrzeug 10 überwacht geographische Ortsinformationen, die im Fahrzeug erzeugt werden. Das betreffende Fahrzeug 10 erzeugt eine Botschaft, d. h. die vorstehend erwähnte erste Botschaft, welche geographische Ortsinformationen für das betreffende Fahrzeug 10 umfasst, die von dem GPS 15 stammen. Die Botschaft umfasst geographische Ortsinformationen, welche einen aktuellsten gültigen GPS-Lesewert für das betreffende Fahrzeug 10 und eine verstrichene Distanz umfassen, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 zwischen dem gültigen GPS-Lesewert und dem Zeitpunkt, an dem das betreffende Fahrzeug 10 angehalten und abgeschaltet wurde, gefahren wurde. Die Botschaft umfasst einen Datum/Uhrzeit-Zeitstempel, bei dem das betreffende Fahrzeug 10 angehalten und ausgeschaltet wurde. Es können auch Informationen von dem optionalen Navigationssystem 17 in der Botschaft enthalten sein. Das betreffende Fahrzeug 10 überträgt die Botschaft, welche die geographischen Ortsinformationen umfasst, über eine Telematik an den Fernzugriffsserver 40. Das GPS 15 im Fahrzeug berichtet die geographischen Ortsinformationen für das betreffende Fahrzeug 10 mit bekannten Auflösungsniveaus einschließlich einer geographischen Position und Genauigkeit. Die Genauigkeit des GPS 15 kann derart sein, dass der Ort des betreffenden Fahrzeugs 10 nicht auf eine spezifische der elektrischen Steckdosen 24 aufgelöst bzw. geklärt wird (210).
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Der Fernzugriffsserver 40 erzeugt einen Datensatz identifizierter Aufladestationen 27 mit bekannten geographischen Orten bei einem Ort, der den geographischen Ortsinformationen entspricht, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 bereitgestellt wurden, wobei der aktuellste gültige GPS-Lesewert für das betreffende Fahrzeug 10, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 gefahrene vergangene Distanz und ein zulässiger Fehler berücksichtigt werden (220). Dies kann die Form eines geometrischen Kreises annehmen, dessen Mittelpunkt der aktuellste gültige GPS-Lesewert für das betreffende Fahrzeug 10 bildet, wobei ein Radius durch die Kombination der von dem betreffenden Fahrzeug 10 gefahrenen vergangenen Distanz und den zulässigen Fehler definiert ist.
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Der Fernzugriffsserver 40 frägt den bzw. die Überwachungscontroller 26 ab, der bzw. die mit jeder Aufladestation 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz verbunden ist bzw. sind, welche den geographischen Ortsinformationen entsprechen, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 bereitgestellt wurden. Jeder Überwachungscontroller 26, der mit jeder der Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz verbunden ist, identifiziert, welche der Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz ein daran geparktes Fahrzeug aufweisen, einen zugehörigen Datum/Uhrzeit-Zeitstempel, und vorzugsweise einen Status mit Bezug darauf, ob jedes geparkte Fahrzeug gegenwärtig aufgeladen wird. Diese Informationen werden verwendet, um die zweite Botschaft zu erzeugen, welche periodisch an den Fernzugriffsserver 40 übertragen wird. Die zweite Botschaft umfasst vorzugsweise Informationen, welche von dem bzw. den Überwachungssystemen 28 bereitgestellt werden, die die Anwesenheit oder das Fehlen eines geparkten Fahrzeugs an jeder der Aufladestationen 27 anzeigen, die bekannte geographische Orte in dem vorstehend erwähnten Datensatz aufweisen und diejenigen Aufladestationen 27 umfassen, die gegenwärtig nicht mit dem Aufladen eines geparkten Fahrzeugs beschäftigt sind. Es ist festzustellen, dass es eine einzige zweite Botschaft geben kann, die periodisch an den Fernzugriffsserver 40 übermittelt wird, wenn es einen einzigen Überwachungscontroller 26 gibt, der mit allen Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz verbunden ist. Alternativ kann es mehrere zweite Botschaften geben, die periodisch an den Fernzugriffsserver 40 übertragen werden, wenn es mehrere Überwachungscontroller 26 gibt, die mit allen Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz verbunden sind.
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Die periodisch übertragenen zweiten Botschaften können verwendet werden, um Ankunft- und Abfahrtzeiten zu ermitteln, die geparkten Fahrzeugen bei jeder der Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz entsprechen, welche dann mit einer Ankunftszeit des betreffenden Fahrzeugs 10 an der Aufladestation 27, wie sie mit der ersten Botschaft übertragen wurde, korreliert werden können.
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Der Fernzugriffsserver 40 verwendet die erste Botschaft einschließlich der GPS-Informationen, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 stammen, um es an den mehreren Aufladestationen 27 zu lokalisieren, d. h. dass der vorstehend erwähnte Datensatz den geographischen Ortsinformationen entspricht, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 geliefert wurden. Der Fernzugriffsserver 40 verwendet die Zeitstempelinformation von der bzw. den zweiten Botschaften, die von dem bzw. den Überwachungscontrollern 26 periodisch übermittelt werden, und die Zeitstempelinformation für die erste Botschaft, um den Ort des betreffenden Fahrzeugs 10 an einer der mehreren Aufladestationen 27 innerhalb des Bereichs des gemeldeten GPS-Orts zu bestimmen (225).
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Eine Ausführungsform eines Prozesses zum Abfragen des bzw. der Überwachungscontroller 26, die mit jeder der Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz verbunden sind, welche den geographischen Ortsinformationen entsprechen, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 bereitgestellt wurden, ist mit Bezug auf 3 dargestellt. Der Prozess zum Abfragen des bzw. der Überwachungscontroller 26 ist dazu gedacht, herauszufinden, in welche der Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz ein Fahrzeug hineingefahren ist und darin innerhalb einer vorbestimmten verstrichenen Zeitperiode geparkt hat, was mit dem Datum/Uhrzeit-Zeitstempel korreliert werden kann, an dem das betreffende Fahrzeug 10 angehalten und ausgeschaltet wurde. Der Prozess umfasst, dass ein Überwachungssystem, z. B. das Überwachungssystem 28, installiert und eingerichtet wird. Das Überwachungssystem 28 detektiert, wenn ein Fahrzeug in eine Aufladestation eingefahren ist, und zeichnet einen damit verbundenen Zeitpunkt auf. Das Überwachungssystem 28 detektiert, wenn ein Fahrzeug eine Aufladestation verlassen hat und löscht alle damit verbundenen vorliegenden Informationen für die Aufladestation. Von dem Fernzugriffsserver 40 angeforderte Informationen werden dorthin übermittelt. Von dem Fernzugriffsserver 40 angeforderte Aktionen zum Aktivieren und Deaktivieren spezifischer elektrischer Steckdosen 24 werden ausgeführt.
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Wenn das betreffende Fahrzeug 10 mit einer der elektrischen Steckdosen 24 an einer der Aufladestationen 27 verbunden wird, übermittelt es derartige Informationen an den Fernzugriffsserver 40 (230). Der Fernzugriffsserver 40 aktiviert und deaktiviert selektiv jede der Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz, welche den geographischen Ortsinformationen entsprechen, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 bereitgestellt wurden, um den Ort des betreffenden Fahrzeugs 10 an einer der mehreren Aufladestationen 27, welche elektrische Leistung über ihre zugehörige elektrische Leistungssteckdose 24 an das betreffende Fahrzeug 10 liefert, zu identifizieren und damit zu bestimmen (235). Ein Prozess zum Identifizieren und damit zum Bestimmen des Orts des betreffenden Fahrzeugs 10 an einer der mehreren Aufladestationen 27, die elektrische Leistung über ihre zugehörige elektrische Steckdose 24 an das betreffende Fahrzeug 10 liefert, ist mit Bezug auf 4 beschrieben, welche einen Ausscheidungsprozess unter Verwendung eines Testsatzes und eines Reservesatzes darstellt. Der Fernzugriffsserver 40 identifiziert die Aufladestation 27, in welcher das betreffende Fahrzeug 10 geparkt ist, und ermöglicht die Aktivierung der damit verbundenen elektrischen Steckdose 24 (240). Bei einer Ausführungsform ist die elektrische Steckdose 24, die der identifizierten Aufladestation 27 zugeordnet ist, eine einzige Aufladestation in dem Reservesatz, die unter Verwendung des Ausscheidungsprozesses identifiziert wird, der mit Bezug auf 4 beschrieben ist.
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Nach der Identifikation wird die Arbeitsweise der identifizierten Aufladestation 27 überwacht, um die Anwesenheit oder das Fehlen des betreffenden Fahrzeugs 10 zu detektieren, um zu detektieren, ob das betreffende Fahrzeug 10 von der elektrischen Steckdose 24 getrennt wurde, und um zu detektieren, ob sich das betreffende Fahrzeug 10 von der Aufladestation 27 weg bewegt hat (250). Wenn das betreffende Fahrzeug 10 aus der elektrischen Steckdose 24 ausgesteckt wird oder sich anderweitig bewegt, wird die entfernte elektrische Steckdose 24 deaktiviert und der Prozess startet neu. Das Steuerungsmodul 19 im Fahrzeug überträgt den Namen des Fahrzeugbesitzers und/oder eines Kontos, Datum und Uhrzeit, den geographischen Ort und die Menge an Elektrizität, die zum Aufladen des betreffenden Fahrzeugs 10 verwendet wurde, an das elektrische Energieversorgungsunternehmen zur Abrechnung.
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3 stellt eine Ausführungsform eines Prozesses zum Abfragen des bzw. der Überwachungscontroller 26 in Flussdiagrammform dar, der bzw. die mit jeder der Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz verbunden ist bzw. sind, die den geographischen Ortsinformationen entsprechen, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 bereitgestellt wurden (225). Der bzw. die Überwachungscontroller 26 werden abgefragt, um eine oder mehrere spezifische Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz zu identifizieren, in welche ein Fahrzeug innerhalb einer vorbestimmten verstrichenen Zeitperiode eingefahren ist und dort geparkt hat. Die vorbestimmte verstrichene Zeitperiode entspricht dem Datum/Uhrzeit-Zeitstempel, zu dem das betreffende Fahrzeug 10 angehalten und ausgeschaltet wurde. Der Prozess zum Abfragen des bzw. der Überwachungscontroller 26 wird periodisch ausgeführt, um die Anwesenheit oder das Fehlen eines geparkten Fahrzeugs in jeder der mehreren Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz zu detektieren. Das Überwachungssystem 28 überwacht jede der Aufladestationen 27 und zeichnet temporär Fahrzeuge auf, die in jede Aufladestation einfahren und diese verlassen. Der Fernzugriffsserver 40 überwacht Anforderungen zum Aktivieren und Deaktivieren jeder der elektrischen Steckdosen 24 in dem vorstehend erwähnten Datensatz. Der Fernzugriffsserver 40 frägt die überwachten Aufladeorte periodisch ab, um eine Liste aller verfügbaren Parkplätze innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode zu erhalten. Das Überwachungssystem 28 überwacht Fahrzeuge, die in jede Aufladestation 27 einfahren und diese verlassen, um Datum/Uhrzeit aufzuzeichnen, bei der ein Fahrzeug an jeder Aufladestation 27 geparkt wurde. Das Überwachungssystem 28 ist mit dem Überwachungscontroller 26 verbunden. Der Überwachungscontroller 26 steuert den Leistungszugriff und den elektrischen Leistungsfluss, überwacht den Betrieb durch den Fernzugriffsserver 40 zum Abrufen von Informationen und aktiviert und deaktiviert die elektrische Steckdose 24. Der Überwachungscontroller 26 übermittelt periodisch eine Zeitstempelbotschaft an den Fernzugriffsserver 40, welche die Anwesenheit eines geparkten Fahrzeugs in jeder Aufladestation 27 anzeigt.
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Eine Botschaft, d. h. die zweite Botschaft, die ein Bild oder ein vorverarbeitetes Ergebnis enthält, welches die Anwesenheit oder das Fehlen eines geparkten Fahrzeugs an jeder Ladestation 27 anzeigt, wird von dem Überwachungssystem 28 regelmäßig und periodisch an den Überwachungscontroller 26 übermittelt. Die zweite Botschaft wird an den Fernzugriffsserver 40 übermittelt. Die zweite Botschaft umfasst Zeitstempelinformationen für jede überwachte Aufladestation 27, welche anzeigen, ob sie durch ein geparktes Fahrzeug besetzt ist, und vorzugsweise einen Status bezüglich dessen, ob das geparkte Fahrzeug gegenwärtig bei der Aufladestation 27 aufgeladen wird. Alternativ wird die zweite Botschaft beim Auftreten eines Ereignisses übertragen, z. B. wenn ein Fahrzeug in eine Aufladestation einfährt oder diese verlässt. Das betreffende Fahrzeug 10 erzeugt eine Anforderung zum Aktivieren einer der Aufladestationen 27, die an den Fernzugriffsserver 40 übertragen wird, wenn das betreffende Fahrzeug 10 an einer der Aufladestationen 27 anhält. Auf ähnliche Weise überwacht der Fernzugriffsserver 40 alle Anforderungen zum Aktivieren einer oder mehrerer Aufladestationen 27, die mit dem bzw. den Überwachungscontrollern 26 in dem vorstehend erwähnten Datensatz verbunden sind, welche den geographischen Ortsinformationen entsprechen, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 bereitgestellt wurden. Der Fernzugriffsserver 40 versucht herauszufinden, bei welcher der Aufladestationen 27, die mit dem vorstehend erwähnten Datensatz verbunden sind, das Aufladen innerhalb einer vorbestimmten verstrichenen Zeitperiode aktiviert wurde, welche dem Datum/Uhrzeit-Zeitstempel entsprechen, bei dem das betreffende Fahrzeug 10 angehalten und ausgeschaltet wurde.
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Der Fernzugriffsserver 40 überwacht auf ähnliche Weise Anforderungen zum Deaktivieren einer oder mehrerer Ladestationen 27, die mit dem bzw. den Überwachungscontrollern 26 in dem vorstehend erwähnten Datensatz verbunden sind, welche den geographischen Ortsinformationen entsprechen, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 bereitgestellt wurden. Der Fernzugriffsserver 40 identifiziert, bei welcher der Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz das Aufladen innerhalb einer vorbestimmten verstrichenen Zeitperiode deaktiviert wurde, welche dem Datum/Uhrzeit-Zeitstempel entspricht, bei welchem das betreffende Fahrzeug 10 angehalten und ausgeschaltet wurde.
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4 stellt einen Prozess zum selektiven Aktivieren und Deaktivieren elektrischer Steckdosen 24 dar, um die spezifische Aufladestation zu verifizieren, in welche das betreffende Fahrzeug 27 eingefahren ist und geparkt wurde (235). Der dargestellte Prozess ist ein Ausscheidungsprozess unter Verwendung eines Testsatzes und eines Reservesatzes zum Identifizieren und damit zum Bestimmen des Orts des betreffenden Fahrzeugs 10 an einer der mehreren Aufladestationen 27, die elektrische Leistung über ihre zugehörige elektrische Steckdose 24 an das betreffende Fahrzeug 10 liefert. Der Fernzugriffsserver 40 verwendet die mit allen überwachten Aufladeorten verbundenen abgefragten Informationen, vorzugsweise unter Verwendung von Informationen von den Überwachungscontrollern 26, um eine Liste der überwachten Aufladestationen 27 zu erzeugen, in welche Fahrzeuge innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode des Zeitpunkts, der von dem betreffenden Fahrzeug 10 als derjenige gemeldet wurde, als es angehalten hat, eingefahren sind und die gegenwärtig auch nicht aufgeladen werden. Der Fernzugriffsserver 40 detektiert auch, dass das betreffende Fahrzeug 10 an das Aufladesystem angesteckt ist. Der Fernzugriffsserver 40 verwendet GPS-Informationen, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 stammen, um es bei den mehreren Aufladestationen 27 zu lokalisieren, und er verwendet Zeitstempelinformationen von mehreren der Botschaften, die periodisch von den Überwachungscontrollern 26 an den Fernzugriffsserver 40 übertragen werden, um potentielle Ankunftszeiten für das betreffende Fahrzeug 10 in einer der mehreren Aufladestationen 27 innerhalb des Bereichs des gemeldeten GPS-Orts zu identifizieren. Wenn es eine Korrelation auf der Grundlage der Zeit zwischen der ersten Botschaft von dem betreffenden Fahrzeug 10 und der zweiten Botschaft gibt, welche die potentiellen Ankunftszeiten für das betreffende Fahrzeug 10 umfasst, führt der Fernzugriffsserver 40 ein Protokoll zum Aktivieren und Deaktivieren elektrischer Steckdosen 24 aus, welche den mehreren Aufladestationen 27 entsprechen, um die spezifische Aufladestation zu identifizieren, und stellt eine elektrische Verbindung her, indem er eine über das Internet gesteuerte Software aktiviert, um das betreffende Fahrzeug 10 elektrisch aufzuladen. Verschiedene Schemata können verwendet werden, um Variationen beim Kundenverhalten auf robuste Weise abzuhandeln.
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Der Prozess zum selektiven Aktivieren und Deaktivieren jeder elektrischen Steckdose 24 in dem vorstehend erwähnten Datensatz verifiziert die spezifische Aufladestation 27, in welche das betreffende Fahrzeug 10 innerhalb der vorbestimmten verstrichenen Zeitperiode eingefahren ist und geparkt wurde. Der Fernzugriffsserver 40 aktiviert und deaktiviert selektiv jede der Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz, welche den geographischen Ortsinformationen entsprechen, die von dem betreffenden Fahrzeug 10 bereitgestellt wurden, um den Ort des betreffenden Fahrzeugs 10 an einer der mehreren Aufladestationen 27 unter Verwendung einer Rückmeldung von dem betreffenden Fahrzeug 10 zu identifizieren und zu bestimmen, welche eine elektrische Leistung über ihre zugehörigen elektrischen Steckdosen 24 an das betreffende Fahrzeug 10 liefert. Der Prozess umfasst, dass alle Aufladestationen 27 entweder in einen Testsatz oder einen Reservesatz eingeteilt werden. Der Fernzugriffsserver 40 deaktiviert alle elektrischen Steckdosen 24, die mit allen potentiellen Aufladestationen 27 in dem vorstehend erwähnten Datensatz verbunden sind. Der Fernzugriffsserver 40 aktiviert dann alle elektrischen Steckdosen 24, die mit dem Testsatz verbunden sind. Das betreffende Fahrzeug 10 verwendet das fahrzeugeigene elektrische Leistungsmessgerät 13 zum Überwachen, um das Vorhandensein eines elektrischen Leistungsflusses dorthin zu detektieren, und überträgt eine Botschaft an den Fernzugriffsserver 40, welche entweder das Vorhandensein oder das Fehlen von elektrischer Leistung an dieser Stelle anzeigt. Der Ausscheidungsprozess umfasst, dass der Testsatz oder der Reservesatz gewählt wird, je nachdem, welcher das Vorhandensein von elektrischer Leistung an dem betreffenden Fahrzeug 10 zugeordnet ist, und dass dann die Aufladestationen 27, die dem gewählten aus dem Testsatz und dem Reservesatz zugeordnet sind, in einen neuen Testsatz und einen neuen Reservesatz aufgeteilt werden, dass die Aufladestationen 27, die dem Testsatz zugeordnet sind, aktiviert werden, dass überwacht wird, um das Vorhandensein von elektrischer Leistung zu detektieren, und dass erneut gewählt wird. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis eine einzige aktive elektrische Steckdose 24 für das betreffende Fahrzeug 10 aktiviert ist, und somit identifiziert und bestimmt ist. Die elektrische Steckdose 24, die der identifizierten Aufladestation 27 zugeordnet ist, ist die einzige Aufladestation in dem Reservesatz, die unter Verwendung des Ausscheidungsprozesses identifiziert wurde (240).
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Das System ermöglicht es einem Bediener eines Steckdosen-Hybridfahrzeugs, eines Elektrofahrzeugs mit erweiterter Reichweite oder eines Elektrofahrzeugs, überall wieder aufzuladen, wobei die Abrechnung für die Elektrizität korrekt beglichen wird. Ein Geschäftsort kann Hardware umfassen, um die elektrische Steckdose 24 automatisch zu entsperren und ein Aufladen zu ermöglichen.
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Das System ermöglicht, dass eine einfache elektrische Aufladestelle Fahrzeugaufladestationen identifiziert und ein spezifisches Fahrzeug dort bestimmt. Diese Fähigkeit erleichtert bei einer Ausführungsform das Steuern und Sichern des Zugangs und ermöglicht die Abrechnung mit einem Fahrzeugbesitzer unter Verwendung gegenwärtig existierender Sicherheitskameras an Geschäftsgebäuden und existierender Fahrzeuginfrastrukturen.
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Die Offenbarung hat einige bevorzugte Ausführungsformen und Modifikationen dazu beschrieben. Beim Lesen und Verstehen der Beschreibung können anderen weitere Modifikationen und Veränderungen begegnen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Offenbarung nicht auf die speziellen Ausführungsformen beschränkt ist, die so offenbart sind, dass sie als die beste Art betrachtet werden, um diese Offenbarung auszuführen, sondern dass die Offenbarung alle Ausführungsformen umfasst, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.
