DE102010037275A1 - Bedieneinrichtung, Steuerungssystem und Verfahren für ein Plug-In-Kraftfahrzeug - Google Patents

Bedieneinrichtung, Steuerungssystem und Verfahren für ein Plug-In-Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinrichtung für ein Plug-In-Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher, der durch einen Ladevorgang aus einem externen elektrischen Energieversorgungsnetz über eine elektrische Steckverbindung elektrisch aufladbar ist. Um den Ladebetrieb bei einem Plug-In-Kraftfahrzeug weiter zu vereinfachen beziehungsweise zu verbessern, umfasst die Bedieneinrichtung eine Steuerungseinrichtung zum Steuern des Ladevorgangs.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bedieneinrichtung für ein Plug-In-Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher, der durch einen Ladevorgang aus einem externen elektrischen Energieversorgungsnetz über eine elektrische Steckverbindung elektrisch aufladbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Steuerungssystem mit einer derartigen Bedieneinrichtung. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Steuern eines Ladevorgangs bei einem Plug-In-Kraftfahrzeug.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 021 720 A1 ist ein Elektrofahrzeug mit einem Stromaufnahmeverbinder und einem Verbinder-Verriegelungsmechanismus bekannt, der in Abhängigkeit von einem Türverriegelungszustand über eine Fahrzeugsteuereinheit gesperrt oder gelöst wird. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 048 310 A1 ist ein Ladesystem für Fahrzeuge mit einer Ladeverriegelungsein-richtung bekannt, die auf einen Schaltbefehl zum Schalten von einem Türentriegelungszustand zu einem Türverriegelungszustand von einem Ladeentriegelungszustand in einen Ladeverriegelungs-zustand schaltet, wenn ein Insasse das Fahrzeug verlässt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2006 038 424 A1 ist ein Energie-Ladungs-System bekannt, das Daten über den Zustand der Energiequelle aussendet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den Ladebetrieb bei einem Plug-In-Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher, der durch einen Ladevorgang aus einem externen elektrischen Energieversorgungsnetz über eine elektrische Steckverbindung elektrisch aufladbar ist, weiter zu vereinfachen beziehungsweise zu verbessern.
  • Die Aufgabe ist bei einer Bedieneinrichtung für ein Plug-In-Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher, der durch einen Ladevorgang aus einem externen elektrischen Energieversorgungsnetz über eine elektrische Steckverbindung elektrisch aufladbar ist, dadurch gelöst, dass die Bedieneinrichtung eine Steuerungseinrichtung zum Steuern des Ladevorgangs umfasst. Der Ladevorgang kann mit Hilfe der Bedieneinrichtung manuell oder automatisch gestartet, unterbrochen und/oder beendet werden. Die Bedieneinrichtung ist vorzugsweise tragbar ausgeführt und über kurze Strecken drahtlos zu Bedien- und/oder Steuerungszwecken mit dem Plug-In-Kraftfahrzeug verbindbar.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bedieneinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung als Fahrzeugschlüssel ausgeführt ist. Der Fahrzeugschlüssel ist vorzugsweise so ausgeführt, dass das Fahrzeug berührungslos geöffnet, verschlossen und gestartet werden kann. Der Fahrzeugschlüssel ist vorzugsweise nur über kurze Strecken wirksam.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bedieneinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Bedieneinrichtung Ladeprofile zum Durchführen des Ladevorgangs gespeichert sind. Es ist zum Beispiel möglich, mehreren Bedieneinrichtungen, insbesondere Fahrzeugschlüsseln, personenbezogen unterschiedliche Ladeprofile zuzuordnen. Es können aber auch mehrere Ladeprofile personenbezogen einer Bedieneinrichtung, insbesondere einem Fahrzeugschlüssel, zugeordnet werden.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bedieneinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Bedieneinrichtung mindestens ein personenbezogenes Ladeprofil, Wochentag-Ladeprofil, Abfahrtszeit-Ladeprofil, Ankunftszeit-Ladeprofil, Stromspar-Ladeprofil und/oder Schnell-Ladeprofil gespeichert sind/ist. Durch die unterschiedlichen Ladeprofile kann das Lademanagement verbessert werden.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bedieneinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung eine Schnittstelle zu einem mobilen elektronischen Gerät aufweist. Über die Schnittstelle kann die Bedieneinrichtung, vorzugsweise drahtlos, mit dem mobilen elektronischen Gerät verbunden werden. Mit dem mobilen elektronischen Gerät können Ladezustandsinformationen angezeigt werden.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bedieneinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung eine Schnittstelle zum Übertragen von Ladeinformationen und/oder Ladeprofilen aufweist. Über die Schnittstelle können die Ladeinformationen zum Beispiel an eine Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise eines mobilen Telefons, übertragen werden.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bedieneinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung eine Anzeige zum Anzeigen von Ladeinformationen aufweist. Die Ladeinformationen können zum Beispiel digital angezeigt werden. Es ist aber auch möglich, mit Hilfe eines farbigen Punktes, zum Beispiel einer grünen Leuchtdiode, anzuzeigen, dass der Ladevorgang noch nicht abgeschlossen ist. Durch einen andersfarbigen Punkt, zum Beispiel eine orange oder rote Leuchtdiode, kann angezeigt werden, dass der Ladevorgang abgeschlossen ist.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Steuerungssystem für ein Plug-In-Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher, der durch einen Ladevorgang aus einem externen elektrischen Energieversorgungsnetz über eine elektrische Steckverbindung elektrisch aufladbar ist, mit einer vorab beschriebenen Bedieneinrichtung. Bei dem Plug-In-Kraftfahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine. Bei dem Plug-In-Kraftfahrzeug kann es sich aber auch um ein Elektrofahrzeug handeln.
  • Die vorab angegebene Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Steuern eines Ladevorgangs bei einem Plug-In-Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher, der durch einen Ladevorgang aus einem externen elektrischen Energieversor-gungsnetz über eine elektrische Steckverbindung elektrisch aufladbar ist, dadurch gelöst, dass der Ladevorgang mit Hilfe einer vorab beschriebenen Bedieneinrichtung manuell oder automatisch gesteuert wird. Der Ladevorgang kann mit Hilfe der Bedieneinrichtung auf einfache Art und Weise gestartet, unterbrochen, abgebrochen oder fortgesetzt werden.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ladevorgang abgebrochen wird, wenn die Bedieneinrichtung entsprechend betätigt wird, oder, wenn sich die Bedieneinrichtung dem Plug-In-Kraftfahrzeug nähert, wobei der Ladevorgang nach dem Abbruch fortgesetzt wird, wenn eine definierte Zeitspanne ohne eine Fahreraktion verstrichen ist. Bei der Fahreraktion handelt es sich zum Beispiel um ein Starten des Plug-In-Kraftfahrzeugs. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Plug-In-Kraftfahrzeug möglichst lange geladen wird, auch wenn der Ladevorgang unbeabsichtigt unterbrochen wird, weil das Plug-In-Kraftfahrzeug aufgeschlossen beziehungsweise geöffnet wird, um zum Beispiel eine Tasche zu entnehmen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
  • Die Erfindung betrifft so genannte Plug-In-Hybridfahrzeuge. Plug-In-Hybridfahrzeuge werden auch als Steckdosenhybride bezeichnet. Dabei handelt es sich um Kraftfahrzeuge mit einem Hybridantrieb, dessen Batterie zusätzlich über das Stromnetz extern geladen werden kann. Der Ladevorgang kann gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung mit Hilfe einer Bedieneinrichtung gesteuert werden.
  • Bei der Bedieneinrichtung handelt es sich um ein Bedien-element, insbesondere einen Schlüssel, des Kraftfahrzeugs, durch das beziehungsweise den das Fahrzeug berührungslos geöffnet und gestartet werden kann. Das Bedienelement ermöglicht darüber hinaus eine drahtlose Steuerung des Ladevorgangs. Zu diesem Zweck weist die Bedieneinrichtung beziehungsweise das Bedienelement, einzeln oder in Kombination, die folgenden Merkmale und/oder Funktionen auf.
  • Wenn der Ladevorgang durch einen Benutzer beziehungsweise Fahrer des Kraftfahrzeugs mittels des Bedienelements abgebrochen wurde, und anschließend eine vorgebbare Zeitspanne verstrichen ist, ohne dass das Plug-In-Hybridfahrzeug gestartet wurde, wird der Ladevorgang automatisch erneut gestartet beziehungsweise fortgesetzt.
  • Dadurch kann insbesondere sichergestellt werden, dass das Plug-In-Hybridfahrzeug auch dann so lange wie maximal möglich geladen wird, wenn der Ladevorgang, insbesondere unbeabsichtigt, unterbrochen wurde. Ein Beispiel für eine unbeabsichtigte Unterbrechung des Ladevorgangs ist zum Beispiel das Aufschließen des Plug-In-Hybridfahrzeugs, um ein Gepäckstück heraus zu holen.
  • In der Bedieneinrichtung beziehungsweise dem Bedienelement sind vorzugsweise verschiedene Ladeprofile hinterlegt. Die Ladeprofile können zum Beispiel über verschiedene Tasten an dem Bedienelement abrufbar sein. In dem Bedienelement ist zum Beispiel ein Ladeprofil für Arbeitstage und ein Ladeprofil für Nicht-Arbeitstage, also arbeitsfreie Tage, hinterlegt. Dem Ladeprofil für Arbeitstage sind vorzugsweise feste morgendliche Abfahrtszeiten zugeordnet. Dem Ladeprofil für Nicht-Arbeitstage sind vorzugsweise spätere Abfahrtszeiten beziehungsweise keine morgendlichen Abfahrtszeiten zugeordnet. Durch die unterschiedlichen Ladeprofile können die Ladevorgänge kosteneffizienter an zeitvariable Strompreise angepasst werden. Ein Schnell-Ladeprofil ermöglicht eine besonders schnelle Aufladung des elektrischen Energiespeichers des Plug-In-Hybridfahrzeugs.
  • Die Ladeprofile können beispielsweise über das Lenkrad oder Armaturenbrett in dem Plug-In-Hybridfahrzeug direkt eingegeben werden. Alternativ oder zusätzlich können die Ladeprofile über einen Heimcomputer vom Benutzer beziehungsweise vom Fahrer erstellt und über eine entsprechende Schnittstelle an das Bedienelement beziehungsweise die Bedieneinrichtung übertragen werden.
  • Die Bedieneinrichtung beziehungsweise das Bedienelement ist vorzugsweise mit einer Annäherungserkennung ausgestattet, nach Art eines ”Keyless go”. Bei einer Annäherung des Benutzers beziehungsweise Fahrers mit dem Bedienelement an das Plug-In-Hybridfahrzeug wird ein Ladevorgang automatisch beendet und/oder eine elektrische Steckverbindung entriegelt. Somit kann der Benutzer beziehungsweise der Fahrer direkt an das Plug-In-Hybridfahrzeug herantreten und einen Ladestecker abziehen, ohne dass er selbst einen Bedienvorgang ausführen muss, um den Ladevorgang zu unterbrechen.
  • Das Bedienelement beziehungsweise die Bedieneinrichtung weist vorzugsweise mindestens eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einem mobilen elektronischen Gerät, wie einem Smartphone oder PDA (Personal Digital Assistant) auf. Über das mobile elektronische Gerät kann dem Benutzer beziehungsweise Fahrer beispielsweise eine Lade-Endzeit, ein Batterieladezustand beim Abstellen des Flug-In-Hybridfahrzeugs oder ein Ladeprofil, angezeigt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009021720 A1 [0002]
    • DE 102008048310 A1 [0002]
    • DE 102006038424 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Bedieneinrichtung für ein Plug-In-Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher, der durch einen Ladevorgang aus einem externen elektrischen Energieversorgungsnetz über eine elektrische Steckverbindung elektrisch aufladbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung eine Steuerungseinrichtung zum Steuern des Ladevorgangs umfasst.
  2. Bedieneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung als Fahrzeugschlüssel ausgeführt ist.
  3. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bedieneinrichtung Ladeprofile zum Durchführen des Ladevorgangs gespeichert sind.
  4. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bedieneinrichtung mindestens ein personenbezogenes Ladeprofil, Wochentag-Ladeprofil, Abfahrtszeit-Ladeprofil, Ankunftszeit-Ladeprofil, Stromspar-Ladeprofil und/oder Schnell-Ladeprofil gespeichert sind/ist.
  5. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung eine Schnittstelle zu einem mobilen elektronischen Gerät aufweist.
  6. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung eine Schnittstelle zum Übertragen von Ladeinformationen und/oder Ladeprofilen aufweist.
  7. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung eine Anzeige zum Anzeigen von Ladeinformationen aufweist.
  8. Steuerungssystem für ein Plug-In-Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher, der durch einen Ladevorgang aus einem externen elektrischen Energieversorgungsnetz über eine elektrische Steckverbindung elektrisch aufladbar ist, mit einer Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  9. Verfahren zum Steuern eines Ladevorgangs bei einem Plug-In-Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher, der durch einen Ladevorgang aus einem externen elektrischen Energieversorgungsnetz über eine elektrische Steckverbindung elektrisch aufladbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladevorgang mit Hilfe einer Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 manuell oder automatisch gesteuert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladevorgang abgebrochen wird, wenn die Bedieneinrichtung entsprechend betätigt wird, oder, wenn sich die Bedieneinrichtung dem Plug-In-Kraftfahrzeug nähert, wobei der Ladevorgang nach dem Abbruch fortgesetzt wird, wenn eine definierte Zeitspanne ohne eine Fahreraktion verstrichen ist.
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