DE102010049661A1 - Device for e.g. customized re-feeding user of e.g. energy supply system battery-powered vehicle with measurement and communication system, has field bus system and service connector measuring temperature of cells or request - Google Patents

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Abstract

The method involves measuring voltage at a battery terminal during an operation or request of a field bus system and a service connector. Voltage at an individual cell of the battery is measured during the operation or request of the bus system and the service connector. A current drain of the battery is measured while a drive operation or at rest or request by the bus system and the service connector. Temperature of the cells or request is measured by the bus system and service connector without accessing an electric terminal to determine data up to loading by a testing the driving time. An independent claim is also included for a method for optimizing routes with an involvement of charging and/or exchanging service for batteries for customized re-feeding a user of a vehicle, for transmission of status information about a charging process, and for representing vandalism or theft of vehicle or parts of vehicle in a measurement and communication system of energy supply system battery-powered vehicles.

Description

Durch den absehbaren Mangel an nichtgenerativen Energiequellen werden in den nächsten Jahrzehnten Fahrzeuge entwickelt werden, die nicht mehr mit Verbrennungsmotoren ausgerüstet sind, sondern alternative Fortbewegungskonzepte zum Einsatz bringen. Hierbei sind das reine batteriebetriebene oder Kombinationsvarianten mit anderen Antriebsformen mögliche Realisierungsformen.Due to the foreseeable lack of non-generative energy sources, vehicles will be developed over the next few decades that are no longer equipped with internal combustion engines but will use alternative transportation concepts. Here are the pure battery-powered or combination variants with other forms of drive possible implementation forms.

Leider weisen elektrisch betriebene Fahrzeuge heute noch den erheblichen Nachteil gegenüber Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor auf, dass ihre Batterien zur Betriebsbereitschaft über einen längeren Zeitraum elektrochemisch geladen werden müssen und die möglichen Fahrstrecken viel kürzer sind als mit konventionellen verbrennungsbetriebenen Fahrzeugen.Unfortunately, electrically powered vehicles today still have the considerable disadvantage compared to vehicles with internal combustion engine, that their batteries for readiness to operate over a longer period must be charged electrochemically and the possible routes are much shorter than with conventional combustion-powered vehicles.

Derzeit liegen Batterieladezeiten für ein Elektrofahrzeug im Bereich von mehreren Stunden; die benutzbare Zeit beträgt bei voller Last weniger als eine Stunde. Das führt dazu, dass ein typischer Benutzer Aufladezeiten und ggf. Austauschzeiten in seinen Tagesablauf einplanen muss. Auch wenn die Zeiten sich künftig erheblich verringern werden, ist doch zu erwarten, dass der Benutzer für das Erreichen der Betriebsbereitschaft in intensiverer Weise Sorge tragen muss, als beim Tanken von Kraftstoffen.Currently, battery charging times for an electric vehicle are in the order of several hours; the usable time is less than one hour at full load. As a result, a typical user needs to schedule recharge times and, if necessary, replacement times in their daily routine. Although times will decrease significantly in the future, it is to be expected that the user will have to take care of the operational readiness in a more intensive manner than when refueling with fuel.

Die vorliegende Erfindung beziffert weniger einen technisch regelnden Einfluss innerhalb der Technik eines Kraftfahrzeugs, sondern bezieht sich darauf, den Halter des Fahrzeugs optimal zu informieren und durch Anbieten logistischer und beratender Unterstützung die Nachteile von Elektromobilen kompensieren zu helfen.The present invention less quantifies a technical regulatory influence within the engineering of a motor vehicle, but refers to optimally informing the owner of the vehicle and to help compensate for the disadvantages of electric vehicles by offering logistic and advisory support.

Eine Reihe vergleichbarer Patente befasst sich mit der Technik der möglichst akkuraten Zustandserfassung der Batterien und deren Weitermeldung:
So finden sich in den Patentschriften DE 69917036 T2 , DE 7029956 A1 und EP 20010127008 diverse Verfahren zur Bestimmung physikalischer Variablen und des irreversiblen Kapazitätsverlusts der Batterie. Durch das definierte elektrische Laden oder Entladen der Batterie und nach Messen des eingeschwungenen Spannungswertes vor und nach dieser Veränderung werden Rückschlüsse auf den Batteriezustand und die bei Alterung der Batterie verbleibende wirksame Kapazität geschlossen.
A number of comparable patents deal with the technique of the most accurate state detection of batteries and their reporting:
This can be found in the patents DE 69917036 T2 . DE 7029956 A1 and EP 20010127008 various methods for determining physical variables and the irreversible capacity loss of the battery. By the defined electrical charging or discharging of the battery and after measuring the steady state voltage value before and after this change conclusions about the battery condition and the remaining capacity of the battery aging effective capacity are closed.

Die Europäische Patentschrift EP 119190 betrifft eine Vorhersage des Batteriezustands zu dem Zweck, die Ladevorrichtung entsprechend zu steuern. Hierbei werden kontinuierlich die im Betrieb vorhandenen Änderungen von Spannungen und Strömen erfasst, um mit Hilfe einer Fuzzy-Logik und der Anwendung neuronaler Netze Veränderungen am Verhalten der Batterie zu erfassen und dies in die Laderegelungsstrategie einfließen zu lassen. Dieser mathematische Ansatz setzt aber eine ständige Beobachtung von Spannung und Strom an der Batterie voraus. Diese Vorgehensweise ist jedoch für das beabsichtigte Ergebnis – der Beratung des Benutzers – wesentlich zu aufwendig. Und es kann nicht mit Sicherheit davon ausgegangen werden, dass dieser Anschluss zur Verfügung steht.The European patent EP 119190 relates to a prediction of the battery condition for the purpose of controlling the charging device accordingly. In this process, the changes in voltages and currents present during operation are continuously recorded in order to detect changes in the behavior of the battery with the aid of fuzzy logic and the application of neural networks and to incorporate this into the charge control strategy. However, this mathematical approach requires a constant observation of voltage and current on the battery. However, this approach is far too costly for the intended result - the advice of the user. And it can not be safely assumed that this connection is available.

Eine weitere Patentschrift befasst sich mit der Information über die Abnahme der Starterbatterieladung im stehenden Zustand unter einen kritischen Wert. In Patent DE 8019881 A1 wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Energieverwaltung über eine Energiemanagementeinheit beschrieben. Auch hier werden die Batteriewerte direkt gemessen und die zulässigen Standzeiten eines Fahrzeugs bezüglich der Entladung der Batterie im unbenutzten Zustand bis zur Verwendungsunfähigkeitsgrenze ermittelt bzw. vorhergesagt.Another patent is concerned with the information about the decrease of the starter battery charge in a standing condition below a critical value. In patent DE 8019881 A1 An apparatus and method for power management via a power management unit is described. Here, too, the battery values are measured directly and the permissible service life of a vehicle with respect to the discharge of the battery in the unused state up to the point of inability to use is determined or predicted.

Weitere Erfindungen konzentrieren sich auf die Übertragungswege der Informationen des direkt gemessenen Batteriezustandes innerhalb des Fahrzeuges oder zum Halter. In DE 020292 U1 und DE 020293 U1 finden sich Zustandsüberwachungen durch Ermittlung der Batteriespannung und der Temperatur, Übertragung der Werte und Benachrichtigung des Fahrzeugführers über Powerline oder Funkverbindung. Die dazu nötigen Werte werden direkt an der Batterie gemessen, was im Fall der vorliegenden Erfindung unterbleiben könnte.Other inventions focus on the transmission paths of the information of the directly measured battery condition within the vehicle or to the holder. In DE 020292 U1 and DE 020293 U1 condition monitoring can be found by determining the battery voltage and the temperature, transmission of the values and notification of the driver via powerline or radio link. The necessary values are measured directly on the battery, which could be omitted in the case of the present invention.

In dem durch die vorliegende Erfindung beschriebenen Verfahren wird eine Untersuchung während der Standzeit des Fahrzeugs – optional verbunden mit einer Ladetätigkeit der Batterie – durchgeführt, und die daraus gewonnenen Daten werden mit der ermittelten elektrischen Fortbewegung des Fahrzeugs in Beziehung gesetzt.In the method described by the present invention, an examination is made during the life of the vehicle - optionally associated with a charging operation of the battery - and the data obtained therefrom are related to the determined electrical locomotion of the vehicle.

Die darauf gewonnene Erkenntnis wird für den Benutzer unter Einbezug von Computerrechenleistung aufbereitet und ihm geeignet präsentiert.The knowledge gained from this is prepared for the user with the inclusion of computer computing power and presented to him suitable.

Die Rechenleistung kann hierbei auch im Internet erbracht werden und deren Ergebnis wird in das sich bewegende Fahrzeug zurückübertragen und geeignet dargestellt.The computing power can also be provided on the Internet and the result is transferred back into the moving vehicle and displayed appropriately.

Die Darstellung kann so erfolgen, dass der Benutzer eine zwei- oder dreidimensionale Ansicht des Geländemodells seines Weges oder des Umkreises um sein Fahrzeug mit Aufsicht oder Seitenansicht visuell und schematisch erfassen kann.The representation can be made so that the user can visually and schematically capture a two- or three-dimensional view of the terrain model of his path or the circumference around his vehicle with a view or side view.

Diese Darstellung kann sich zusammensetzen aus mindestens den folgenden Teilinformationen, die geeignet in Kombination dargestellt werden:

  • 1. Topographische Karteninformationen der Straßenzüge oder des Geländes der Umgebung des Fahrzeugs,
  • 2. Informationen zur Höhe der angezeigten Objekte relativ zum Meeresspiegel
  • 3. Knoten-/Kanten-Modelle der Straßenführung in alle Richtungen inklusive einer Visualisierung dieses Netzwerkes für den Benutzer,
  • 4. visuell aufbereitete Angaben dazu, wie weit das Fahrzeug mit seiner Energieladung topographisch gesehen fahren könnte,
  • 5. Geeigneter Einbezug von umweltbezogenen Größen wie Himmelsrichtung, Temperatur, Windrichtung, Windstärke und Feuchtigkeit in die Berechnung und Darstellung.
This representation can be composed of at least the following partial information, which are suitably shown in combination:
  • 1. Topographical map information of the streets or terrain surrounding the vehicle,
  • 2. Information about the height of displayed objects relative to sea level
  • 3. knot / edge models of road guidance in all directions including visualization of this network for the user,
  • 4. visual information on how far the vehicle could travel topographically with its energy charge,
  • 5. Appropriate inclusion of environmental factors such as direction, temperature, wind direction, wind force and humidity in the calculation and presentation.

Eine weitere Anwendung des Verfahrens ist die Abrechnung des verbrauchten Stroms. Über die Vorrichtung kann ein Smart Metering mit Verbrauchsabrechnung erfolgen.Another application of the method is the billing of the used electricity. The device can be used to perform smart metering with consumption billing.

Mit einem ggf. funkbasierten Benutzerinformationssystem sollen Aufladevorgänge oder Austausch der Batterien optimal in den Tagesablauf des Nutzers einbezogen werden und die Benutzer mit weiteren Diensten unterstützt werden, die damit im Zusammenhang stehen. Diese Aufgabe wird durch die beanspruchten Erfindungsmerkmale gelöst.With a possibly radio-based user information system charging processes or replacement of the batteries are optimally included in the daily routine of the user and the users are supported with other services associated with it. This object is achieved by the claimed inventive features.

Mit Rücksicht auf den Vertrieb seiner eigenen Zubehörausstattung muss damit gerechnet werden, dass ein Fahrzeughersteller die hier erforderlichen Betriebsdaten eines Elektromobils nicht allgemein offen legt und auch aufgrund der Gefahr eines Stromschlages jeden Eingriff in den Bereich der Hochvoltbatterie untersagt oder erschwert, sowie keine andere allgemein nutzbare Möglichkeit vorsieht, diese Daten abzugreifen.With regard to the distribution of its own accessories, it must be expected that a vehicle manufacturer does not generally disclose the operating data of an electric vehicle required here and also prohibits or complicates any intervention in the field of high-voltage battery due to the risk of electric shock, and no other generally available option provides to tap this data.

Je nach Vertragsbeziehungen in dem sich neu gestaltenden Markt wird der Benutzer des Fahrzeugs Herstellerneutrale Informationsquellen nutzen wollen, eventuell die anderer Marktbeteiligter wie Infrastrukturgeber oder Energieversorger. Wenn es nun gelingt, entsprechende Navigationssysteme für eine Anzahl auf den Markt kommender Elektrofahrzeugtypen verschiedener Hersteller anzubieten, kann daraus ein geeignetes Geschäftsmodell für ein Fahrzeugunabhängiges Produkt entstehen.Depending on the contractual relationships in the reshaping market, the user of the vehicle will want to use vendor-neutral information sources, possibly those of other market participants, such as infrastructure providers or energy suppliers. If it is now possible to offer appropriate navigation systems for a number of coming on the market electric vehicle types from different manufacturers, it can create a suitable business model for a vehicle-independent product.

Dieses Patent erweitert deshalb die bisher übliche Messung an den Hochvolt-Batterieklemmen im Inneren des Fahrzeugs dadurch, dass die Messung der Batterieklemmwerte nicht unbedingt direkt an der Batterie erfolgen muss, sondern diese Informationen auch oder zusätzlich aus anderen technischen Parametern abgeschätzt werden können, die sich im äußeren Umfeld des Fahrzeugs ermitteln lassen.This patent therefore extends the hitherto customary measurement on the high-voltage battery terminals inside the vehicle by the fact that the measurement of the battery terminal values does not necessarily have to take place directly on the battery, but this information can also or additionally be estimated from other technical parameters which are in the determine the external environment of the vehicle.

Hierzu werden die elektrischen Kenndaten ermittelt, die sich während des Ladevorgangs bestimmen lassen. Die Vorrichtung kann in der Energiezuführungsleitung auch weiter entfernt vom Fahrzeug untergebracht werden, in einer Ladesäule oder im Hausanschluss (13).For this purpose, the electrical characteristics are determined, which can be determined during the charging process. The device can also be located further away from the vehicle in the energy supply line, in a charging station or in the house connection ( 1 - 3 ).

Da die Ladezeiten von Elektromobilen in der Regel kürzer als eine Nachtspanne sind, kann man auch davon ausgehen, dass nach einem regelmäßigen Anschluss an eine Ladevorrichtung in den Abendstunden die Batterie morgens einen definierten vollen Zustand aufweist. Ein wichtiger Aspekt der einfachen Anwendung eines Beratungssystem ist, dass dieser volle Zustand am nächsten Tag angenommen und auf deren Basis der Energieverbrauch während der Fahrt abgeschätzt wird.Since the charging times of electric vehicles are usually shorter than a night span, one can also assume that after a regular connection to a charging device in the evening, the battery in the morning has a defined full state. An important aspect of the simple application of an advisory system is that this full condition is assumed the next day and on the basis of which the energy consumption during the journey is estimated.

Die erforderlichen Messungen ließen sich somit in zwei Teilvorgängen erfassen und in Bezug zueinander setzen: die Messung elektrischer Größen zur Erfassung der Ladung der Batterie an der Ladeschnittstelle und der Messung der verbrauchten Energie im Fahrzeug.The required measurements could thus be recorded and correlated in two sub-processes: the measurement of electrical quantities to detect the charge of the battery at the charging interface and the measurement of the energy consumed in the vehicle.

Die Messgrößen im Fall einer Messung der Energiezuführung und des Verbrauchs sind:

  • 1. Ladezeit/Fahrzeit
  • 2. Stromverlauf über die Ladezeit/Fahrzeit
  • 3. Netzspannungsverlauf/Energiebilanz während der Fahrt
  • 4. Frequenzverlauf überlagerter Frequenzen zur Netzfrequenz beim Laden
  • 5. Messung anderer Verbaucher im Fahrzeug, z. B. Klimaanlage, Licht
  • 6. Temperatur der Batterie
  • 7. GPS-Position
The measured variables in the case of a measurement of the energy supply and the consumption are:
  • 1. Loading time / travel time
  • 2. Current profile over the charging time / travel time
  • 3. Mains voltage curve / energy balance while driving
  • 4. Frequency response of superposed frequencies to the mains frequency during charging
  • 5. Measurement of other consumers in the vehicle, z. B. Air conditioning, light
  • 6. Temperature of the battery
  • 7. GPS position

Abgeleitete Größen können sein:

  • 1. Ermittlung der Ladephasen und ihrer Übergänge
  • 2. Ermittlung des Endzustands der Ladung
  • 3. Ermittlung der verbrauchten Energie bezogen auf die Fahrgeschwindigkeit
Derived sizes can be:
  • 1. Determination of the charging phases and their transitions
  • 2. Determination of the final state of the charge
  • 3. Determination of the consumed energy related to the driving speed

Erkennen des unvorhergesehenen Abbruchs des Ladevorgangs bei abrupter Trennung der Stromversorgung vor dem Endpunkt der Ladung Erfindungsgemäß könnten in das System aber auch Informationen wie

  • 1. Benutzereingaben zur Justierung des Vorgangs und
  • 2. Visuelle Beobachtung der Füllstandsanzeige in den Armaturen des Fahrzeugs
Recognizing the unforeseen termination of the charging process with abrupt disconnection of the power supply before the end point of the charge According to the invention, information such as
  • 1. User input for adjusting the process and
  • 2. Visual observation of the level indicator in the valves of the vehicle

einbezogen werden, sowie offengelegte Schnittstellen des Herstellers wie CAN-BUS o. ä..be included as well as disclosed interfaces of the manufacturer such as CAN-BUS o. Ä ..

Die Erfindung beruht weiter darauf, dass die während der Fahrt zurückgelegte Wegstrecke durch wiederholte Bestimmung der Geoposition des Fahrzeugs einbezogen wird, dies wiederum ohne Eingriff in die inneren elektrischen Systeme des Fahrzeugs. The invention is further based on the fact that the distance covered during the journey is included by repeated determination of the geoposition of the vehicle, this in turn without interference with the internal electrical systems of the vehicle.

Auch unter Verwendung von Zusatzinformationen, die sich aus 3D-Geoinformationen sowie der lokalen Wetterlage (z. B. Wind) ableiten lassen, kann die verbrauchte Fortbewegungsenergie mit hinreichender Genauigkeit bestimmt werden.Also, using additional information derived from 3D geographic information as well as the local weather conditions (eg wind), the consumed travel energy can be determined with sufficient accuracy.

Über statistisch/stochastische Ermittlung des Fahr- und Ladeverhaltens des Halters können typische Werte ermittelt werden, nach denen sich ein Lerneffekt gestaltet. Es kann dann eine Ansprache an den Fahrer erfolgen mit dem Hinweis darauf, dass er gewöhnlich in diesem Ladezustand eine Ladesäule anfährt, verbunden mit Hinweisen zum Erreichen der nächsten Ladesäule.By means of statistical / stochastic determination of the driving and loading behavior of the holder, typical values can be determined, according to which a learning effect develops. It can then be an address to the driver with the indication that he usually anfährt in this state of charge a charging station, coupled with instructions to reach the next charging station.

Sollten noch höhere Ansprüche an die Genauigkeit der Vorhersage nötig sein, kann hierfür ein Abgleich mit Geoinformationssystemen erfolgen, die auch die Höhe über dem Meeresspiegel ausweisen (z. B. Navigationskartenmaterial, GIS-Systeme wie Google Earth, NASA World Wind).If even greater demands are made on the accuracy of the prediction, this can be compared with geographic information systems that also show the height above sea level (eg navigation map material, GIS systems such as Google Earth, NASA World Wind).

Über lokale Wetterdaten wie Windgeschwindigkeit sowie bauarttypische Daten wie CW-Wert kann die im Fahrzeug verbrauchte Energie während der Fortbewegung so genau abgeschätzt werden, dass für die jeweils verbleibende Fortbewegungsenergie und die Planung der Wiederaufladung verwertbare Aussagen zum Batterieladezustand gemacht werden können.Local weather data such as wind speed as well as design typical data such as CW value, the energy consumed in the vehicle during locomotion can be estimated so accurately that can be made for the remaining travel energy and the planning of the rechargeable usable statements on the battery state of charge.

Über den Einbezug einer Beladungsmessung können weitere Kennwerte erhoben werden, die eine Vorhersage verbessern. Eine solche Beladungsmessung kann über drei Arten erfolgen:

  • 1. Ultraschallmessung des Abstands zum Boden
  • 2. Analyse der Schwingungsfrequenzen des Fahrzeugs
  • 3. Analyse der Beschleunigung des Fahrzeugs
By incorporating a load measurement, further characteristics can be obtained which improve a prediction. Such a load measurement can be done in three ways:
  • 1. Ultrasonic measurement of the distance to the ground
  • 2. Analysis of the vibration frequencies of the vehicle
  • 3. Analysis of the acceleration of the vehicle

Die Kenntnis der verbleibenden Energie und damit der noch fahrbaren Wegstrecke wird dazu genutzt, dem Benutzer Energie-Lademöglichkeiten vorzuschlagen.The knowledge of the remaining energy and thus the still drivable distance is used to propose the user energy-charging options.

Insofern kann eine solche Unterstützung des Benutzers aus folgenden Grundkomponenten bestehen:

  • 1. Navigator mit GPS-System und Höhenangaben in den Geoinformationen
  • 2. Lokale Wetterdaten, ermittelt im Fahrzeug oder Übertragen aus Internet
  • 3. Bauartspezifische Daten des Fahrzeugs
  • 4. CW-Wert
  • 5. Wirkungsgrad des Antriebs
  • 6. Wirkungsgrad des Energierückflusses über Bremsvorgänge
  • 7. Art des Batteriebetriebs mit Batterietemperaturmonitoring und ihrer Stabilisierung
  • 8. Typ und Alter der Batterie
  • 9. Standzeiten des Fahrzeugs, lokale Batterietemperatur während der Standzeiten
  • 10. Messung der elektrischen Parameter während des Ladevorgangs über die äußeren Schnittstellen
  • 11. Verzeichnis verfügbarer Ladesäulen
  • 12. Anbieten möglicher Tätigkeiten oder Aufenthalte des Benutzers in der Nähe des Lade- oder Austausch-Ortes (Location Based Services).
  • 13. Sensoren, die den Zugang zum Fahrzeug detektieren und im Falle einer fehlenden Autorisierung Alarm schlagen
In this respect, such support of the user can consist of the following basic components:
  • 1. Navigator with GPS system and altitude information in the geoinformation
  • 2. Local weather data, determined in the vehicle or transmitted from the Internet
  • 3. Type-specific data of the vehicle
  • 4. CW value
  • 5. Efficiency of the drive
  • 6. Efficiency of energy return via braking
  • 7. Type of battery operation with battery temperature monitoring and their stabilization
  • 8. Type and age of the battery
  • 9. Service life of the vehicle, local battery temperature during the service life
  • 10. Measurement of the electrical parameters during the charging process via the external interfaces
  • 11. Directory of available charging stations
  • 12. Offering possible activities or stays of the user in the vicinity of the loading or exchange location (Location Based Services).
  • 13. Sensors that detect access to the vehicle and sound an alarm in the event of a lack of authorization

Die Messkomponente kann je nach Ausführung an folgenden Stellen untergebracht werden:

  • 1. im Fahrzeug integriert
  • 2. in das Ladekabel integriert
  • 3. in die Ladesäule integriert
  • 4. in einen der beiden Stecker integriert
  • 5. in den Hausanschluss integriert
  • 6. in den Systemen eines Energieversorgungs-Unternehmens
Depending on the version, the measuring component can be accommodated in the following locations:
  • 1. integrated in the vehicle
  • 2. integrated into the charging cable
  • 3. integrated into the charging station
  • 4. integrated in one of the two plugs
  • 5. integrated into the house connection
  • 6. in the systems of a power company

Je nach Auslegungsform kann die Messkomponente so klein gestaltet werden oder in anderen Komponenten untergebracht werden, dass sie für den Anwender nicht sichtbar ist. Die für den Anwender sichtbaren und bedienbaren Komponenten sind ein Navigator und ggf. ein Mobilfunkgerät sowie in das Fahrzeug fest eingebaute Computer.Depending on the design, the measuring component can be made so small or placed in other components that it is not visible to the user. The visible and operable components for the user are a navigator and possibly a mobile device as well as computers permanently installed in the vehicle.

Die Messkomponente besteht aus einer analogen Spannungsmessung, einer Strommessung und der geeigneten Digitalisierung der Informationen und Übertragung zum Anwendersystem. Die Übertragung kann geschehen durch Funktechnik (Mobilfunkstandards wie GPRS, UMTS, lokale Kommunikation wie ZIGBEE, Bluetooth, WLAN, ...) zum Navigator oder Mobilfunkgerät, aber auch durch kodierte Übertragung der Nachricht durch das gemessene Kabel (z. B. Powerline).The measuring component consists of an analog voltage measurement, a current measurement and the appropriate digitization of the information and transmission to the user system. The transmission can be done by radio technology (mobile radio standards such as GPRS, UMTS, local communication such as ZIGBEE, Bluetooth, WLAN, ...) to the navigator or mobile device, but also by coded transmission of the message by the measured cable (eg Powerline).

Die Stromversorgung der Vorrichtung kann durch kleine Batteriezellen (AA-Zellen oder AAA-Zellen) oder durch Akkus erfolgen, die induktiv über die Leitung für die Stromzuführung für das Elektromobil geladen werden, könnte aber auch über separate Stromversorgungen im Fahrzeug, der Ladesäule oder über Photovoltaik geschehen.The power supply of the device can be done by small battery cells (AA cells or AAA cells) or by batteries that are inductively charged via the line for the power supply for the scooter, but could also have separate power supplies in the vehicle, the charging station or photovoltaic happen.

Zur Kommunikation zwischen den Modulen sind die folgenden Varianten erfindungsgemäß möglich:

  • 1. lokale Funkübertragung zwischen dem Mobilfunkgerät oder Navigator und der Messkomponente
  • 2. eine Informationsübermittlung der Messkomponente durch das Ladekabel
  • 3. eine direkte GSM-Funkverbindung der Messkomponente zu einem Internet-Server in Verbindung mit einer weiteren Funkverbindung zum persönlichen Informationssystem des Benutzers
For communication between the modules, the following variants are possible according to the invention:
  • 1. local radio transmission between the mobile device or navigator and the measurement component
  • 2. an information transmission of the measuring component by the charging cable
  • 3. a direct GSM radio connection of the measurement component to an Internet server in conjunction with another radio connection to the user's personal information system

Die Übertragung innerhalb des Ladestromweges kann durch eine Powerline-Modulation geschehen.The transmission within the charge current path can be done by a powerline modulation.

Entsprechend kann die Funktionalität über das Zusammenspiel von Messkomponente und Navigator erbracht werden. Bei Reservierungsnotwendigkeit für die Nutzung einer Ladesäule wird dann aber Zusatzkommunikation benötigt, die über das Internet und entsprechende Protokolle abgewickelt werden kann.Accordingly, the functionality can be provided by the interaction of measurement component and navigator. If reservations are required for the use of a charging station but additional communication is required, which can be handled via the Internet and corresponding protocols.

Hierbei sind auch andere Konstellationen möglich, bei denen ein Internet-Server die Zentrale bildet und die verschiedenen Informationen von Messkomponente und Navigator geeignet koordiniert oder ein Mobilfunkgerät die Navigationsfunktion übernimmt oder eine Kombination von Internet und lokaler Rechentätigkeit die Lösungen errechnet.In this case, other constellations are possible in which an Internet server forms the central office and the various information of measuring component and navigator suitably coordinated or a mobile device assumes the navigation function or a combination of Internet and local computing activity calculates the solutions.

Mit der vorgelegten Erfindung soll der Benutzer eines Elektrofahrzeugs unabhängig von der eigentlichen Fahrzeugelektronik ein verlässliches System bekommen, das ihn zusätzlich zur Navigation in Richtung seiner geplanten Ziele zur Durchführung von KFZ-Ladevorgängen berät und das Fahrzeug vor Diebstahl schützt.With the presented invention, the user of an electric vehicle should get a reliable system independent of the actual vehicle electronics, which advises him in addition to navigation in the direction of his planned goals to carry out car charging and protects the vehicle from theft.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein Benutzer ohne Eingriff in die Elektrik des Fahrzeuginneren geeignete herstellerübergreifende Informationen zur Routenplanung und Auflade-Möglichkeiten für sein Fahrzeug bekommen kann, die automatisiert zu einer Optimierung seiner Route und zur Bereitschafterhaltung der Fortbewegung seines Fahrzeugs führen.This problem is solved by the features listed in claim 1. The advantages achieved by the invention are, in particular, that a user without intervening in the electrical system of the vehicle interior can get suitable multi-manufacturer information for route planning and charging options for his vehicle, which automatically lead to an optimization of its route and to the ready-keeping of the movement of his vehicle ,

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 3 angegeben. Hier kann zur Realisierung der Navigationsaufgabe ein zentraler Server in Anspruch genommen werden. Dies ist dann vorteilhaft, wenn eine Koordination von mehreren Benutzern vorgesehen ist, zum Beispiel zum Reservieren von Lademöglichkeiten oder wenn eine Abrechnung der verbrauchten Energie zentral geschehen soll.An advantageous embodiment of the invention is specified in claim 3. Here, a central server can be used to realize the navigation task. This is advantageous if coordination is provided by several users, for example for reserving charging possibilities or if billing of the consumed energy is to take place centrally.

1. Aufbau der beteiligen Module1. Structure of the participating modules

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt die erfindungsgemäßen Möglichkeiten der Verlagerung der Messung in verschiedene Stellen entlang der Strecke von der Netzstromversorgung bis zur Batterie. 1 bis 3 verschiedene Unterbringungsorte für die Messkomponente, im Ladekabel (2a), im Fahrzeug (1) und in der Ladesäule (2). 5 zeigt den inneren Modulaufbau für die Messkomponente mit Mess-System (4) und Kommunikationssystem (5).An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. It shows the possibilities according to the invention of shifting the measurement to different locations along the route from the mains power supply to the battery. 1 to 3 different places of accommodation for the measuring component, in the charging cable ( 2a ), in the vehicle ( 1 ) and in the charging station ( 2 ). 5 shows the internal module structure for the measuring component with measuring system ( 4 ) and communication system ( 5 ).

Wie 4 zeigt, besteht die Mess-Anordnung aus dem Mess- und Kommunikationsmodul (3), einer Leitungs-, Funk- oder Powerline-Übertragung zu einem in der Nähe befindlichen Smartphone oder Navigator (8) (gestrichelte Linie), einer Übertragung ins Internet (6) und von dort zu einer Internet-Plattform (7). Über ein zusätzliches GPS-Modul in (3) oder (8) könnte optional auch eine jeweilige Ortsbestimmung vorgenommen werden.As 4 shows, the measuring arrangement consists of the measuring and communication module ( 3 ), a line, radio or powerline transmission to a nearby smartphone or navigator ( 8th ) (dashed line), a transfer to the Internet ( 6 ) and from there to an internet platform ( 7 ). Via an additional GPS module in ( 3 ) or ( 8th ) could optionally be made a respective location determination.

Über Erfassung des Stromverlaufs durch Messung in der Versorgungsleitung zum Fahrzeug lässt sich die übertragene Energie an die Batterie nachvollziehen und zur Abrechnung oder Gegenkontrolle erfassen (6). Diese Werte werden mit protokolliert und/oder während der Ladetätigkeit in regelmäßigen Abständen weitergemeldet.By recording the current flow through measurement in the supply line to the vehicle, the transmitted energy can be traced to the battery and recorded for billing or cross-checking ( 6 ). These values are logged and / or reported during the loading activity at regular intervals.

Über eine Referenzkennlinie des Batterietyps (6) können im Optimalfall auch die jeweiligen Zwischenphasen und die Phasenübergänge festgestellt werden. 6 zeigt einen typischen Verlauf der Stromentnahme aus der Netzversorgung. Der Stromverlauf mit einem zunächst ansteigenden und zum Ende der Ladung hin abfallenden Stromverlauf kann einer Glockenkurve ähneln. Bei deterministischem Verhalten der Ladestrategie des Lademoduls eignet sich der Verlauf für eine Extraktion der Schätzwerte für die eingebrachte Ladungsenergie, da er den Ladungszeitverlauf über signifikanten Schwellwerten recht einfach diagnostizieren lässt und dabei sogar Rückschlüsse auf die Alterung erlaubt.Via a reference characteristic of the battery type ( 6 ) can be determined in the optimal case, the respective intermediate phases and the phase transitions. 6 shows a typical course of current drain from the mains supply. The course of the current with an initially rising and falling towards the end of the charge current waveform may resemble a bell curve. With deterministic behavior of the loading strategy of the loading module, the course is suitable for an extraction of the estimates of the charge energy introduced, as it allows the charging time course to be easily diagnosed via significant threshold values and even allows conclusions to be drawn on aging.

Sollte die Ladung abgebrochen werden, bevor die Batterie einen als voll definierten Füllstand erreicht hat, kann der erreichte Punkt auf der Kennlinie bereits ausreichen, um unter Einbezug der zu fahrenden Route und anderer Daten eine verlässliche Reichweitenprognose abzugeben.If the charge is aborted before the battery has reached a level that has been fully defined, the point reached on the characteristic may already be sufficient to provide a reliable range prognosis, taking into account the route to be traveled and other data.

2. Erkennen der Änderung der Ladestrategie2. Recognizing the change in charging strategy

Nach dem Stand der Technik können Lithium-Ionen Akkus in mehreren unterschiedlichen Phasen geladen werden, die der Batterie jeweils konstanten Strom, konstante Spannung oder gepulste Stromformen zuführt.According to the prior art, lithium-ion batteries can be charged in several different phases, each of which is constant for the battery Current, constant voltage or pulsed current forms.

Hierbei gibt es mehrere Strategien, von denen eine beispielhaft hier aufgeführt wird: zunächst sind die Batterien geeignet vorzubereiten. Dies kann über die Zuführung eines konstanten niedrigen Stromes erfolgen. In dieser Phase sollte auch die gleichmäßige Verteilung der Ladung auf die verschiedenen Zellen überprüft werden, ohne dass die Batterien bereits durch zu hohen Strom während der Ladetätigkeit zerstört werden. Danach bringt eine Phase mit konstantem Hochstrom die eigentliche Ladung ein. Je nach Anwendungsfall werden in dieser Phase gute Ladeergebnisse erreicht, wenn die Ladung pulsartig erfolgt. Zum Schluss wird bei konstanter Spannung solange restgeladen, bis die Stromabnahme unter eine Schwelle fällt.Here are several strategies, one of which is given as an example here: first, the batteries are suitable to prepare. This can be done by supplying a constant low current. In this phase, the even distribution of the charge should be checked on the different cells, without the batteries are already destroyed by too high power during charging. After that brings a phase with constant high current, the actual charge. Depending on the application, good charging results are achieved in this phase when the charge is pulsed. Finally, it is charged at a constant voltage until the current decrease falls below a threshold.

Sofern die Phasenübergänge in definierter Abhängigkeit des jeweiligen Ladezustands erfolgen, kann die Dauer der jeweiligen Phase hilfreich für die Kalkulation des Füllstandes verwandt werden. Speziell wenn in der Hauptphase ein gepulstes Laden erfolgt, lässt sich diese Phase über Schwingungen in der Versorgungsspannung erkennen. Auch die letzte Phase lässt sich durch den allmählich fallenden Strom sicher detektieren.If the phase transitions occur in a defined dependency of the respective state of charge, the duration of the respective phase can be helpful for the calculation of the filling level. Especially when a pulsed charging takes place in the main phase, this phase can be detected by oscillations in the supply voltage. The last phase can also be reliably detected by the gradually falling current.

Das Erkennen dieser Phasen ist über eine Analyse des Stromverbrauchs und der HF-Schwingungen auf der Leitung möglich. Die Auswertung bringt wertvolle Informationen über den Zustand der Batterie. Auch wenn die Batterie abrupt getrennt wird, bevor der Endzustand der Ladung erreicht ist, kann das Wissen über die Phasenstufe und die Dauer der jeweiligen Phase einen Rückschluss auf den Batterieladestand ermöglichen, obwohl der genaue Ausgangszustand der Ladung unbekannt war.Detecting these phases is possible by analyzing the power consumption and RF vibrations on the line. The evaluation brings valuable information about the condition of the battery. Even if the battery is disconnected abruptly before the final state of charge is reached, knowledge of the phase level and the duration of the respective phase can provide an indication of the battery level, although the exact initial state of the charge was unknown.

Beschreibung mehrerer AusführungsbeispieleDescription of several embodiments

1. Montage zwischen Steckdose und KFZ-Elektronik im Fahrzeug:1. Installation between socket and vehicle electronics in the vehicle:

Die Installation des Mess- und Kommunikationssystems in der Nähe der Ladesteckdose im Fahrzeug sollte so erfolgen, dass die Einheit per Funk nach außen kommunizieren kann.The installation of the measurement and communication system near the charging socket in the vehicle should be carried out in such a way that the unit can communicate by radio to the outside.

2. Integration in Steckdose am Fahrzeug:2. Integration in socket on the vehicle:

Das Mess- und Kommunikationssystem kann so gestaltet sein, dass es in die Ladesteckdose des Fahrzeugs integriert werden kann.The measurement and communication system can be designed so that it can be integrated into the charging socket of the vehicle.

3. Integration in Ladekabel oder die Steckvorrichtungen:3. Integration in charging cable or the plug-in devices:

Das Mess- und Kommunikationssystem kann so gestaltet sein, dass sie in Ladekabel oder die Steckvorrichtungen des Fahrzeugs integriert werden kann.The measurement and communication system can be designed so that it can be integrated into charging cables or the plug-in devices of the vehicle.

4. Integration in Ladesäule, Kombination mit Smart Metering:4. Integration in charging station, combined with smart metering:

Ein weiteres Ausführungsbeispiel besteht in einer Anordnung des Mess- und Kommunikationssystems in der Ladesäule oder im Energieversorgungsanschluss. Hier kann es mit einem Gerät kombiniert werden, das den Mess-Stand an eine Zentrale meldet (Smart Metering). Zusätzlich zu der Benutzerinformation kann hierbei eine Abrechnung der verbrauchten Energie vorgenommen werden.A further embodiment consists in an arrangement of the measuring and communication system in the charging station or in the power supply connection. Here it can be combined with a device that reports the measurement status to a central station (Smart Metering). In addition to the user information, a billing of the consumed energy can be carried out here.

5. Auslegung der Vorrichtung als Steckdosen-Zwischenstecker:5. Design of the device as a socket adapter:

Ein weiteres Ausführungsbeispiel besteht in einer Systemanordnung, bei der das Mess- und Kommunikationssystem in einem (Schuko-)Zwischenstecker des Energiezuführungssystems untergebracht ist.Another embodiment consists in a system arrangement in which the measurement and communication system is housed in a (Schuko-) adapter plug of the power supply system.

6. Auslegung der Vorrichtung im Zusammenhang mit einem Zweirad:6. Design of the device in connection with a bicycle:

Ein weiteres Ausführungsbeispiel besteht in einer Systemanordnung, bei der das Mess- und Kommunikationssystem geschützt und versteckt im Rahmen eines Zweirades untergebracht wird, derart gestaltet, dass die Funkantennen nach außen wirken können. Gleichzeitig können die Benutzerinteragierenden Systemteile (Navigator, Mobilfunkgerät) offen an einem Halter am Lenkrad betrieben werden.Another embodiment consists in a system arrangement in which the measurement and communication system is housed protected and hidden in the context of a two-wheeler, designed so that the radio antennas can act to the outside. At the same time, the user-interacting system parts (navigator, mobile device) can be operated openly on a holder on the steering wheel.

7. Auslegung der Vorrichtung im Zusammenhang mit einer Schließvorrichtung:7. Design of the device in connection with a closing device:

Ein weiteres Ausführungsbeispiel besteht in einer Systemanordnung nach 7, bei der das Mess- und Kommunikationssystem und das übliche Ladegerät gesichert in einem Bügelschloss (10, 11) untergebracht sind. Hierbei werden die eingebrachten Module (3) bei Schließen des Schlosses ebenfalls festgehalten (12) und gesichert. Durch Anwendung des Prinzips einer Stromzange, die sich mit dem Schloss öffnet, kann mit induktiver Übertragung Ladestrom ermittelt werden. Auch ein Diebstahlschutz kommt zur Anwendung, der mittels Funkalarm durch Weitermeldung der Störung und Mitteilung der Geopositionen erfolgt. Eine Stromzangenanordnung kann auch dazu verwendet werden, die zur Stromversorgung des Mess- und Kommunikationssystems notwendige Batterie induktiv zu laden.Another embodiment is a system arrangement according to 7 in which the measuring and communication system and the usual charger are secured in a padlock ( 10 . 11 ) are housed. Here are the introduced modules ( 3 ) when the lock is closed ( 12 ) and secured. By applying the principle of a current clamp, which opens with the lock, charging current can be determined with inductive transmission. Anti-theft protection is also used, which is carried out by means of a radio alarm by forwarding the fault and informing the geo-positions. A current clamp arrangement can also be used to inductively charge the battery necessary for the power supply of the measurement and communication system.

8. Auslegung der Vorrichtung im Zusammenhang mit einer Kabeltrommel: 8. Design of the device in connection with a cable drum:

Ein weiteres Ausführungsbeispiel besteht in einer Systemanordnung, bei der das Mess- und Kommunikationssystem in einer Kabeltrommel untergebracht ist, die zum Laden der Batterie des Fahrzeugs verwendet wird.Another embodiment is a system arrangement in which the measurement and communication system is housed in a cable drum used to charge the battery of the vehicle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (9)

Vorrichtung/Verfahren für ein Mess- und Kommunikationssystem im Energiezuführungssystem batteriebetriebener Fahrzeuge, für die Optimierung von Routen unter Einbezug von Lade-/Austauschdiensten für die Batterien, für die angepasste Rückführung des Benutzers zum Fahrzeug, für die Vermittlung von Zustandsinformationen über den Ladevorgang beim stehenden Fahrzeug und für Benachrichtigungen im Fall von Vandalismus oder Diebstahl des Fahrzeugs oder seiner Teile, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens folgende Daten im stehenden Zustand des Fahrzeugs (oder während des Betriebs mit einer nichtelektrischen Energieform, bei der der nichtelektrische Teil die Batterie lädt) wiederholt ermittelt werden: 1. Messung der zugeführten Energie während des Ladevorgangs 2. Messung der Temperaturen im Batterieumfeld 3. Bestimmung des Aufenthaltsorts der Messeinrichtung Für den Fall des Transportbetriebs können mindestens folgende Daten wiederholt ermittelt werden: 1) Bestimmung des Transportgewichts 2) Bestimmung der Beschleunigung und der Vibrationsschwingungen 3) Bestimmung des Abstands der Bodengruppe zur Fahrbahn im stehenden oder fahrenden Zustand 4) Protokollierung der Geoposition des Fahrzeugs 5) Auslesen topologisches Kartenmaterial für die zurückgelegten Wegstrecken 6) Auslesen topologisches Kartenmaterial mit Angaben der Höhe über dem Meeresspiegel Erfindungsgemäß besteht das Verfahren aus der Ermittlung dieser Daten und anschließend einer Fahrzeug- oder Batterietypbezogenen Vergleichsuntersuchung mit vorher erhobenen Daten von diesem Fahrzeug und Referenzdaten zu dem Fahrzeugtyp. Durch diesen Vergleich lassen sich Rückschlüsse über den Ladezustand ziehen. Der ermittelte Ladezustand fließt in die wiederholt erfolgenden Berechnungsläufe verfahrenstechnisch so ein, dass ständig ein verlässlicher Schätzwert für die im Fahrzeug verfügbare Fortbewegungsenergie und im Vergleich mit den vorhergehenden Messungen auch ein Wert zum Alterungszustand der Batterie vorliegt. Dieser kann so mit einer Routenführung und der Liste der Geopositionen verfügbarer Lade- oder Batterieaustausch-Möglichkeiten abgeglichen werden, dass der Benutzer über die Notwendigkeit eines Zwischenhalts informiert werden kann und seine Fahrroute gegebenenfalls anpassen kann. Sollte der direkte Zugang zur Batterie oder zu einem entsprechenden Bussystem vom Fahrzeughersteller ermöglicht werden, lassen sich vorteilhaft weitere Daten einbeziehen, z. B. um das Verfahren für den betreffenden Fahrzeugtyp zu justieren: I. Spannungsmessung an den Batterieklemmen im Betrieb oder Abfrage über das Feldbussystem oder den Servicestecker II. Spannungsmessung an einzelnen Zellen der Batterie im Betrieb oder Abfrage über das Feldbussystem oder den Servicestecker III. Messung der Stromentnahme der Batterie im Fahrbetrieb oder in Ruheposition oder Abfrage über das Feldbussystem oder den Servicestecker IV. Messung der Temperatur der Zellen oder Abfrage über das Feldbussystem oder den Servicestecker Sollte der Zugang zu den elektrischen Anschlüssen nicht möglich sein, werden die Daten durch Tests der Fahrdauer bis zur Entladung ermittelt.Device / method for a measurement and communication system in the energy supply system of battery-operated vehicles, for the optimization of routes involving charging / replacement services for the batteries, for the customized return of the user to the vehicle, for the transmission of status information about the charging process when the vehicle is stationary and for notifications in the event of vandalism or theft of the vehicle or its parts, characterized in that at least the following data are repeatedly determined when the vehicle is stationary (or during operation with a non-electric energy form in which the non-electrical part charges the battery): 1. Measurement of the supplied energy during the charging process 2. Measurement of the temperatures in the battery environment 3. Determination of the location of the measuring device In the case of transport operation, at least the following data can be determined repeatedly: 1) Determination of the transpo 2) Determination of the acceleration and the vibration vibrations 3) Determination of the distance of the ground group to the roadway when standing or moving 4) Logging of the geoposition of the vehicle 5) Reading topological maps for the traveled distances 6) Reading topological map material with information on the height above the road Sea level According to the invention, the method consists of determining this data and then a vehicle or battery type-related comparative investigation with previously collected data from this vehicle and reference data for the vehicle type. By this comparison conclusions about the state of charge can be drawn. The determined state of charge flows into the repeated calculation runs such that there is always a reliable estimate of the available locomotion energy in the vehicle and also a value for the aging state of the battery in comparison with the previous measurements. This can be compared with a route guidance and the list of geopositions available charging or battery replacement options that the user can be informed of the need for a Zwischenhalts and can adjust his route if necessary. Should direct access to the battery or to a corresponding bus system be made possible by the vehicle manufacturer, further data can advantageously be included, eg. B. to adjust the procedure for the type of vehicle concerned: I. voltage measurement at the battery terminals during operation or query via the fieldbus system or the service connector II. Voltage measurement on individual cells of the battery during operation or query via the fieldbus system or the service connector III. Measurement of the current drain of the battery when driving or in rest position or query via the fieldbus system or the service connector IV. Measuring the temperature of the cells or query via the fieldbus system or the service connector If access to the electrical connections is not possible, the data will be tested by the Travel time determined until unloading. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung mindestens an einem der folgenden Orte geschehen kann: (1) in einem fahrzeugeigenen System des Herstellers (2) an Bord des Fahrzeugs in einem separaten Modul, das direkt die Hochvolt-Batteriespannung, den Strom und die Temperatur aufnimmt (3) an Bord des Fahrzeugs in einem separaten Modul, das den Feldbus abfragt, um die HV-Batteriespannung, den Strom und die Temperatur und davon abgeleitete Größen zu erfragen (4) in einer in der Ladeversorgungsleitung befindlichen Messeinrichtung (5) in einem Zwischenstecksystem für die Energiezuführung (6) in einer Ladesäule oder Stromversorgungsbox (7) im Umfeld der Sicherungen, zum Beispiel in einem Hausanschluss im Bereich des Energieversorgers (8) in einem entfernten Server, der über Internet erreicht wird, entweder durch Kodierung auf den Stromleitungen (Powerline) oder über Funk- oder sonstige Übertragung ins Internet.Device according to claim 1, characterized in that the measurement can take place at least at one of the following locations: (1) in an in-vehicle system of the manufacturer (2) aboard the vehicle in a separate module that directly receives the high voltage battery voltage, current and temperature (3) aboard the vehicle in a separate module which interrogates the fieldbus to obtain HV battery voltage, current and temperature, and quantities derived therefrom (4) in a measuring device located in the charging supply line (5) in an intermediate plug system for the energy supply (6) in a charging station or power box (7) in the environment of the fuses, for example in a house connection in the area of the energy supplier (8) in a remote server that is accessed via the Internet, either by encoding on the power lines (Powerline) or via radio or other transmission to the Internet. Vorrichtung und Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellung der Informationen für den Benutzer des Systems oder andere Personen auf einem Gerät mit mindestens Mobilfunkfunktion, Computerfunktion, Navigatorfunktion oder Display erfolgt. Sehr wichtige Aspekte der Benutzerberatung liegen in der Art der Anzeige der Reichweite des Fahrzeugs in einem topographischen Modell. Diese Anzeige kann erfolgen a) als farblich unterschiedlich gekennzeichnete Streckenführung zu einem einzigen oder mehreren Zielen (Routing mit Energiequalifikatoren) b) als farblich gekennzeichnete topographische Zone als Radius um den Aufenthaltsort c) als erreichbares topographisches Umfeld als Polygon um den Aufenthaltsort d) als unterschiedlich farblich oder strukturell gekennzeichnete Regionen um den Aufenthaltsort, deren Befahren jeweils andere Reichweiten und damit unterschiedliche erreichbare Regionen, den Einbezug der Geschwindigkeit, der jeweils zum Befahren zugelassenen Verkehrswege, der Transportzeit oder der Transportabfolge in diese Anzeige e) als farblich gekennzeichnetes Teil eines Wegenetzes bestehend aus Knoten und Kanten f) als farbliche Kennung gegenüber einer ebenfalls farblich gekennzeichneten Zone, die zum Beispiel Fahrbeschränkungen anzeigtDevice and method according to claim 1, characterized in that the representation of the information for the user of the system or other persons on a device with at least cellular function, computer function, Navigatorfunktion or display. Very important aspects of user guidance are the way in which the range of the vehicle is displayed in a topographical model. This display can take place a) as a route marked differently in color to a single or multiple destinations (routing with energy qualifiers) b) as a color-coded topographic zone as a radius around the location c) as an achievable topographic environment as a polygon around the location d) as different colors or structurally marked regions around the whereabouts, whose driving in each case different ranges and thus different achievable regions, the inclusion of the speed, in each case for driving Approved traffic routes, the transport time or the transport sequence in this display e) as a color-coded part of a road network consisting of nodes and edges f) as a color identifier against a likewise color-coded zone indicating, for example, driving restrictions Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rechentechnische Aufbereitung der Informationen mindestens an einem der folgenden Orte geschehen kann und geeignet über Übertragungsstrecken hin- und zurückkommuniziert wird: a. zu einem fahrzeugeigenen System des Herstellers b. zu einem separaten Modul an Bord des Fahrzeugs, angeschlossen an einen Feldbus, Servicestecker oder an die Messeinrichtung c. über ein persönliches Mobilfunkgerät, PDA oder Navigator des Benutzers d. zu einer in der Ladeversorgungsleitung befindlichen oder dort adaptierten Recheneinheit e. über ein Zwischenstecksystem für die Energiezuführung f. zu einer oder über eine Ladesäule oder Stromversorgungsbox g. zu einem Internet-Server.Device according to claim 1, characterized in that the computational processing of the information can be done at least at one of the following locations and is appropriately communicated back and forth over transmission links: a. to an in-vehicle system of the manufacturer b. to a separate module on board the vehicle, connected to a fieldbus, service connector or to the measuring device c. via a personal mobile device, PDA or navigator of the user d. to a located in the charging power line or adapted there arithmetic unit e. via a plug-in system for the energy supply f. to or over a charging station or power box G. to an internet server. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alternativ oder zusätzlich ein personalisiertes Mobilfunkgerät an Bord die Geoposition des Fahrzeugs über GPS-/Galileo über dieses System ermittelt.Device according to claim 1, characterized in that alternatively or additionally a personalized mobile device on board determines the geoposition of the vehicle via GPS / Galileo via this system. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mobilfunkgerät an Bord die Internet-Verbindung über dieses System aufbaut (Proxyfunktion) und auf diesem Wege zusätzlich die patentgemäßen Informationen einholt.Device according to claim 1, characterized in that a mobile device on board establishes the Internet connection via this system (proxy function) and in this way additionally obtains the patent-compliant information. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdaten durch Vergleich mit erhobenen Daten bei der Justierung Schätzwerte für die restliche Batterieladung errechnen lassen, die dann nach Übertragung in das Navigationssystem einen Anhaltspunkt dafür liefern, welche Wegstrecke noch gefahren werden kann, bevor wieder geladen werden muss.A method according to claim 1, characterized in that the measured data can be calculated by comparison with data collected during the adjustment estimates for the remaining battery charge, which then provide after transmission to the navigation system a clue as to which distance can still be driven before being reloaded got to. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die geplanten Aufenthalte an Lade- oder Austauschstationen automatisiert reserviert werden. Darunter ist auch zu verstehen, dass Buchungen von vor Ort in Anspruch genommenen weiteren Dienstleistungen wie Übernachtungen, Mahlzeiten, Frisör, usw. entsprechend automatisiert koordiniert werden.Method according to claim 1, characterized in that the planned stays at loading or exchange stations are automatically reserved. This also means that bookings of locally used other services such as overnight stays, meals, hairdressers, etc. are coordinated accordingly automated. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderungen im Tagesablaufplan des Benutzers durch die Ergebnisse der Berechnungen in dessen elektronischem Terminkalender automatisch nachgeführt werden und dadurch die Teilnehmer an geplanten Aktivitäten automatisiert von einer Verschiebung der Termine in Kenntnis gesetzt werden.A method according to claim 1, characterized in that the changes in the daily schedule of the user are automatically tracked by the results of the calculations in the electronic diary and thereby the participants in planned activities are automatically set by a shift of dates in knowledge.
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