DE102011013453A1

DE102011013453A1 - Energieverteilnetz für mit Akkus versehenen Elektroautos

Info

Publication number: DE102011013453A1
Application number: DE102011013453A
Authority: DE
Inventors: Jens-Uwe Busser; Steffen Fries; Hans-Joachim Hof
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2012-09-13

Abstract

Es wird ein Energieverteilnetz (2) für Elektroautos (1) vorgeschlagen, mit einer Ladestation (10). Ein erstes Elektroauto (1) ist über ein Ladekabel (13) mit der Ladestation (10) verbunden. Die weiteren Elektroautos (1) sind baumartig miteinander über Ladekabel (13) verbunden und über das erste Elektroauto mit der Ladestation verbunden. Die miteinander verbundenen Elektroautos (1) fungieren als Energiesenke oder als Energiequelle. Zur Vergebührung ist den Elektroautos (1) eine eindeutige Identitätskennzeichnung zugeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Energieverteilnetz für mit Akkus versehene Elektroautos gemäss dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.
Automobile mit elektrischem Antrieb – im folgenden Elektroauto oder synonym Elektrofahrzeuge genannt – gewinnen zunehmend an Bedeutung und werden von der Politik massiv unterstützt. Sie gelten als ein wichtiger Baustein, um CO₂-Emmissionen nachhaltig zu senken. Ein Problem von Elektroautos stellt die mangelnde Reichweite dar, die durch die derzeit noch sehr begrenzte Energiespeicherfähigkeit der in Elektroautos eingesetzten Akkus bedingt ist. Mit einem voll aufgeladenen Akku beträgt die Reichweite heute typischerweise 60 Kilometer. Um Elektroautos sinnvoll einsetzen zu können ist deswegen eine Auflade-Infrastruktur notwendig, welche es den Fahrern erlaubt, die Akkus von Elektroautos mit Energie zu versorgen und somit aufzuladen. Dies muss auch außerhalb des häuslichen Bereichs möglich sein, z. B. auf Parkplätzen, bei der Arbeit, während des Einkaufs oder auf öffentlichen Parkplätzen. Der Aufbau einer entsprechenden Lade-Infrastruktur gilt als Grundvoraussetzung für eine große Marktdurchdringung mit Elektroautos. Eine entsprechend feinmaschige Lade-Infrastruktur zur Verfügung zu stellen ist jedoch mit hohen Kosten verbunden.
Prinzipiell können die meisten Elektroautos an jeder Steckdose aufgeladen werden. Das Netz von öffentlich zugänglichen Akkuladestellen für Elektroautos ist jedoch sehr dünn und lange Ladezeiten der Akkumulatoren erfordern bei längeren Reisen eine sorgfältige Weg- und Zeitplanung. Seit einigen Jahren gibt es das ursprünglich in der Schweiz entstandene Park & Charge-System der öffentlichen Stromtankstellen für E-Mobile. Die Tankstellen sind über einen europaweit einheitlichen Schlüssel zugänglich und liefern je nach Ausführung und Absicherung standardmäßig 3,5 kW oder 10 kW.
Wechselakkusysteme wurden nur in seltenen Fällen eingerichtet, meistens für lokal gebundene Flottenfahrzeuge. Jedoch gibt es in Ländern wie Israel und Dänemark große Projekte für ein Netz von Ladestationen und Akkuwechselstationen, beispielsweise das der Firma Better Place. Die Akkus gehören hier der Akkuwechselstation und werden auf Basis eines Pfandsystems ausgetauscht.
Eine weitere Variante, Elektroautos zu laden, ist das Ladesystem in die Fahrbahn einzubauen und so während der Fahrt, auf einem einige Kilometer langen Abschnitt der Straße, oder beim Parken mittels Induktion berührungsfrei Energie zu übertragen. Diese Systeme werden bisher hauptsächlich im industriellen Bereich realisiert; Quellen mit Stand März 2011:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektroauto,
http://www.iav.com/de/index.php?we_objectID=15760.
Als Stromtankstelle wird eine Lademöglichkeit für Elektroautos bezeichnet. Diese kann öffentlich oder nicht-öffentlich zugänglich sein und ist im einfachsten Fall eine Steckdose (230 V, 16 A), an welcher der Akkumulator eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs über eine Kabelverbindung aufgeladen werden kann (Konduktives Ladesystem für Elektrofahrzeuge laut DIN EN61851-1). Es gibt kostenpflichtige und sogar zahlreiche kostenlose Stromtankstellen. Mittlerweile gibt es vermehrt Stromtankstellen mit Drehstromanschluss, damit entweder mehrere Elektroautos gleichzeitig oder ein Elektroauto beschleunigt geladen werden kann.
Bei einer Stromtankstelle als Solartankstelle ist der Betreiber zusätzlich dafür verantwortlich, dass der entnommene Strom in seiner Herkunft direkt zur Sonne zurückverfolgt werden kann, z. B. mit Hilfe einer Solarstromanlage.
Die Entwicklung neuer Stecksysteme ist zurzeit in der Diskussion, ohne dass bereits ein endgültiger Standard auch nur für die EU verabschiedet worden wäre. Allgemein werden für die Ladestationen verschiedene Leistungsstufen benötigt werden, die eine Aufladung am herkömmlichen Hausnetz (230 V, 16 A), an speziellen Ladestationen (z. B. mit 230/400 V, 32 A), sowie an öffentlichen Stromtankstellen (400 V, 200 A, ggf. Gleichstrom) ermöglichen. Nach einer Information wird in Deutschland ein System ähnlich dem 230 V 16 A CEE blau Stecker favorisiert, allerdings mit zwei zusätzlichen Datenkontakten und für Ströme bis 32 A. Daraus ergibt sich eine Leistungsabgabe von max. 7,36 kW, d. h. in einer Stunde können 7,36 kWh (eine Energie entsprechend dem Heizwert von 0,75 l Dieselkraftstoff) an eine Autobatterie übertragen werden. Ein weiterer Stecker, basierend auf dem IEC-60309-Standard, ist in der Norm IEC 62196 verankert, hat insgesamt sieben Kontakte und eine maximale Ladungsleistung von 43 kW. Ein unter Federführung des Sauerländer Stecker-Hersteller Mennekes entworfener und von mehreren europäischen Automobilherstellern und Stromkonzernen unterstützter Ladestecker ist im April 2009 vorgestellt worden und wurde im November 2009 in der deutschen Norm VDE-AR-E 2623-2-2 [2] standardisiert. Mit diesem VDE Normstecker für Ladestationen kann das Elektroauto bzw. Ladegerät eindeutig identifiziert werden, und für eine Anbindung der Fahrzeuge und des Fahrzeugakkus an das Stromnetz kann dann eine Datenkommunikation stattfinden. Ziel ist es, den Fahrzeugakku als Teil des Stromnetzes zu betrachten. Er kann bei Energieüberschuss im Netz geladen werden (Energiesenke) und bei Energiemangel im Netz kann aus dem Akku Energie ”gezogen” werden, d. h. ins Netz zurückgespeist (Vehicle to Grid – System, kurz V2G genannt). Diese Systeme sind jedoch noch sehr neu und sollen in den nächsten Jahren erprobt werden.
Neben der konduktiven Ladung (bzw. Energieübertragung über Kabel und Steckverbindungen) kann man die Energie auch induktiv übertragen. Solche Systeme gibt es seit vielen Jahren, u. a. war so das Ladesystem beim EV1 von General Motors aufgebaut. Auch bei Bussen wurde es schon eingesetzt, und verschiedene Firmen und Forschungseinrichtungen zeigten solche System auf Messen und Kongressen (z. B. den verschiedenen EVS – Electric Vehicle Symposium). Bekannt wurde ein System von Wamsler (Österreich) für Elektrobusse, die Veröffentlichungen von Dassault in Frankreich (ebenfalls für Busse vorgesehen) und in letzter Zeit die Vorschläge von Nissan für die Ladung der geplanten Elektroautos.
Man strebt an, mit modernen Traktionsakkus schnell zu laden. Das geht im Bereich der Ladezeiten um 1 Stunde meist problemlos, sofern die benötigten Leistungen zur Verfügung stehen und die Fahrzeuge mit den Ladegeräten ausgerüstet sind. Herkömmliche Fahrzeuge mit 12 bis 20 kWh Energieinhalt benötigen dafür mindestens einen Dreiphasenanschluss mit 16 A (11 kW) oder 32 A (22 kW). Das sogenannte ”Drehstromnetz” strebt als Standard die 32 A Dose (22 kW) an. Mit noch größeren Steckdosen könnten entsprechenden Hochstromlader im Bereich von 10 bis 20 Minuten elektrische Energie für über 150 Fahrkilometer (rund 30 kWh) liefern. Solche Systeme existieren öffentlich noch nicht, sind aber denkbar.
In Deutschland gibt es relativ dichte Stromtankstellennetze in der Region Neckar-Alb, im Raum Erlangen-Nürnberg sowie in bestimmten Gegenden des Ruhrgebietes. Viele sind kostenlos. Das Lemnet listet aktuell (Juli 2009) für Deutschland 402, für die Schweiz 623, Österreich 181 und Frankreich 141 öffentlich zugängliche Stromtankstellen auf. Daneben gibt es für Österreich eine eigene Liste, die 2109 Lademöglichkeiten auflistet.
Für die rund 60 Elektrobusse in Peking wurde während der Olympiade 2008 eine Batteriewechselstation betrieben, die die leeren Akkus den Bussen entnahm und volle wieder einschob. Diese Station hatte natürlich einen Stromanschluss von mehreren 100 kW. China plant zurzeit den Bau von 3000 Elektrobussen für den öffentlichen Personen-Nahverkehr. Es wird erwartet, dass hier ähnliche bzw. weiterentwickelte Stromtankstellen mit Wechselsystem zum Einsatz kommen.
Für die mittlerweile fast 100 Millionen Elektrofahrräder, die in China in Betrieb sein sollen (2009), reichen einfache Außensteckdosen als Stromtankstellen aus. Zusätzlich können die Akkus entnommen und an Steckdosen in Innenräumen aufgeladen werden, oder es wird ein Kabel nach draußen gezogen. Das ist die einfachste Form einer ”Stromtankstelle für Elektrofahrzeuge”.
Seit 1992 bietet Park & Charge Lademöglichkeiten für E-Mobile auf reservierten Parkplätzen an. Ab 1997 gibt es das Park&Charge System mit demselben Schlüssel auch in Deutschland, und es sind 64 Standorte in Deutschland in Betrieb (Mitte 2009) (in der Schweiz: 109, in Österreich 10). Neben Park&Charge Stromtankstellen gibt es eine große Anzahl an freien Außensteckdosen für Elektromobile und verschiedene andere Systeme.
Durch die Bemühungen, vermehrt Elektroautos einzuführen, werden weltweit weitere Systeme geplant und ausgeführt, u. a. von ”Better Place” in Israel, Portugal, Dänemark und anderswo, auch mit Batteriewechselsystemen. In Deutschland entstehen im Rahmen der Elektroauto-Modellregionen an vielen Stellen Elektrotankstellen, u. a. in Zusammenarbeit mit BMW, RWE, EON, Daimler, VW und Apcoa (Parkhäusern). Besonders München und Berlin soll für die Elektroautoflotten mit dem BMW Elektro-Mini eine große Anzahl von Elektrotankstellen bekommen.
Seit Juni 2008 sind zwei Stromtankstellen in der Schweiz auch direkt an der Autobahn in Betrieb. Die Stromtankstellen wurden in Zusammenarbeit von TexxEnergy und der EWA realisiert. Sie verfügen über 230- und 400-Volt-Steckdosen und ermöglichen das Laden von Elektrofahrzeugen mit ökologisch produziertem Strom. Die Tankstellen befinden sich direkt an der Autobahn A2 auf der Gotthardraststätte (jeweils in Fahrtrichtung Nord und Süd) in Altdorf. Weitere Stromtankstellen für das gesamte Nationalstrassennetz der Schweiz sind in Planung; Quelle mit Stand März 2011:
http://de.wikipedia.org/wiki/Stromtankstelle.
Aus der Schrift DE 10 2009 030 092 A1 [1] ist ein Ladekabelstecker für Elektrofahrzeuge bekannt, der ein Identifikationsmittel aufweist, mit dem vor einem Ladevorgang die Identität des betreffenden Fahrzeugs festgestellt werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein flexibles, temporäres Energieverteilnetz für mit Akkus versehenen Elektroautos anzugeben, das eine minimale Infrastruktur erfordert und mit dem die betreffenden Elektroautos bzw. ihre Fahrer authentisiert werden und eine verursachergerechte Fakturierung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 2 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung beschreibt einen Mechanismus und eine Vorrichtung, um zwischen mehreren Elektroautos ein temporäres Energieverteilnetz zu etablieren, wobei die einzelnen Elektroautos gleichberechtigt miteinander verbunden werden («Peer-to-Peer» P2P). Dieses Energieverteilnetz dient dem Austausch von Energie zum Laden der Akkus, wobei Elektroautos sowohl als Stromabnehmer (Aufladen der eigenen Akkus) als auch als Stromanbieter (Entladen der eigenen Akkus) fungieren können. Infrastruktureinrichtungen wie z. B. Ladesäulen können Energie in das so entstandene Energieverteilnetz einspeisen und als Stromanbieter auftreten.
So können sich die folgenden Vorteile zusätzlich ergeben:

i) Elektroautos können an Ladestationen noch schneller aufgeladen werden, wenn andere Elektroautos (die z. B. erst später gebraucht werden) als zusätzliche Energiequellen dienen.
ii) Elektroautos können auch ohne Ladestationen aufgeladen werden, indem andere Elektroautos als Energiequelle dienen.
iii) Es können mehr Elektroautos gleichzeitig an einer Ladestation versorgt werden als Anschlüsse an dieser Ladestation vorhanden sind.
iv) Alle Übertragungen von Energie können vergebührt werden – auch zwischen zwei Fahrzeugen, ohne Beteiligung einer Ladesäule.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen:
1 Ausführungsbeispiel eines Energieverteilnetzes mit einer Ladesäule, die direkt mehr als ein Elektroauto bedient;
2 Ausführungsbeispiel eines Energieverteilnetzes mit einer Ladesäule, die direkt nur ein Elektroauto bedient;
3 Ausführungsbeispiel eines Energieverteilnetzes mit einer Ladesäule, die direkt nur einen Verteiler bedient;
4 Ausführungsbeispiel eines Energieverteilnetzes ohne Ladesäule.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die gezeigten Elektroautos 1 verfügen jeweils über zwei Ladevorrichtungen 12, die es ihnen ermöglicht, sich mit einer Ladesäule oder mit einem anderen Elektroauto zu verbinden. Im Beispiel sind zwei Elektroautos 1 mit einer Ladesäule 10 verbunden, die anderen Elektroautos 1 sind jeweils an die benachbarten Elektroautos 1 über die freien Ladevorrichtungen 12 über Ladekabel 13 angeschlossen. Es entsteht eine Linie von Elektroautos, welche die Ladesäule beinhaltet. Eine einzige Ladesäule bedient in diesem Beispiel mit zwei Ladekabeln 13 bereits sieben Elektrofahrzeuge 1.
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Elektroautos 1, die über mehr als zwei Ladevorrichtungen 12 zur Verbindung mit Ladesäule 10 und anderen Elektroautos 1 verfügen. Das daraus entstehende Leitungsnetz ist ein Baum. Eine einzige Ladesäule 10 bedient in diesem Beispiel mit einem einzigen Ladekabel bereits sieben Elektrofahrzeuge.
Wird ein Elektroauto 1 entfernt, weil der Fahrer es benutzen möchte, so ist eventuell die Verbindung zur Ladesäule 10 bzw. zwischen anderen Elektroautos 1 zunächst unterbrochen. Daher sind die Ladekabel 13 bzw. Steckverbindungen 13 vorzugsweise so einzurichten, dass sie in diesem Falle auch ohne Elektroautos 1 wieder miteinander verbunden werden können, dazu ist gemäss 3 ein Verteiler 11 vorgesehen, der als vorgeschobene Ladesäule 10 fungiert. Hierzu müssen im Verteiler u. U. die Betriebssicherheitsmerkmale der Ladesäule nachgebildet werden, um z. B. Unfälle durch Stromschläge zu verhindern. Anstelle einer Ladesäule 10 kann auch ein Elektroauto 1 fungieren, nämlich für den Fall wie in 4, wo keine Ladestation vorhanden ist. Dieser Fall ist in den Zeichnungen nicht dargestellt.
4 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ohne Ladestation 10. Wenigstens eines der Elektroautos 1 fungiert als Energiequelle, während wenigstens ein anderes Elektroauto 1 als Energiesenke fungiert. Diese Situation ist vor allem ausserhalb einer «Tankstelle» relevant, wenn es darum geht, ein Elektroauto 1 mit ungenügender Batterieladung wieder zu einer Füllung mit Energie zu verhelfen, damit eine Tankstelle oder eine Servicestelle angefahren werden kann.
Jedes Elektroauto 1 identifiziert sich (bzw. seinen Halter) gegenüber einer Ladesäule 10 oder gegenüber einem anderen Elektroauto 1 drahtlos oder drahtgebunden mit kryptographischen Methoden, beispielsweise mit Zertifikaten einer PKI. Dazu hat jedes Elektroauto mindestens eine system-weit eindeutige Identitätskennzeichnung. Dies kann z. B. das Kfz-Kennzeichnen, eine Seriennummer, die Kundennummer bei einem Stromnetzbetreiber o. ä. sein. Diese Identitätskennzeichnung ist im Zertifikat eingetragen.
Aus Datenschutzgründen können auch mehrere Identitätskennzeichnungen pro Elektroauto vergeben werden. Identitätskennzeichnungen können auch dynamisch durch das Elektroauto bei Bedarf erzeugt werden, wobei aber sichergestellt sein muss, dass die Clearingstelle zur Abrechnung von Ladevorgängen aus jeder Identitätskennzeichnung die tatsächliche Identität des Elektroautos bzw. des Halters auch ohne dessen Zutun bestimmen kann. Zur Gutschrift von Energieabgabevorgängen ist dies nicht notwendig, da hier die Kooperation des Halters aufgrund seines eigenen Vorteils anzunehmen ist.
Zusätzlich muss pro Elektroauto die über die Ladevorrichtung transferierte Energie in einem kalibrierten Zähler gemessen und die Messdaten müssen, geschützt mit kryptographischen Verfahren, vom Fahrzeug bestätigt werden. Das ladende Elektroauto authentifiziert sich dazu mittels eines digitalen Zertifikates bei der angeschlossenen Ladestation bzw. den angeschlossenen, energieabgebenden Elektroautos 1, woraufhin diese den Ladevorgang starten. Sowohl das ladende Elektroauto 1 als auch die energieabgebenden Elektroautos 1 können den Ladevorgang jederzeit abbrechen, z. B. wenn der gewünschte Ladestand für das ladende Elektroauto 1 erreicht ist, oder wenn der Ladestand für das energieabgebende Elektroauto eine untere Grenze erreicht, oder wenn jemand eines der Fahrzeuge benutzen möchte. Die Elektroautos 1 quittieren sich dabei gegenseitig bzw. der Ladesäule die erhaltene bzw. abgegebene Energiemenge mittels einer digital signierten Nachricht. Das Verbindungskabel wird dann stromlos geschaltet, damit es entfernt werden kann. Damit ist eine Abrechnung (Vergebührung) der transferierten elektrischen Energie einfach möglich. In dieser Ausführung ist auch das Übermitteln eines Ladeplans vom ladenden an das geladene Fahrzeug möglich, in dem z. B. der Ladezyklus, die Dauer, etc. festgelegt wird.
Alternativ dazu wird vorzugsweise immer nur eine bestimmte Energiemenge über das Verbindungskabel abgeben. Kurz vor Erhalt der Energiemenge sendet das ladende Elektroauto eine weitere, von allen vorherigen zumindest durch einen Zeitstempel unterschiedliche Authentifizierungsnachricht an die Ladesäule bzw. die abgebenden Elektroautos, woraufhin diese die Energieabgabe fortsetzen. Bleiben die Authentifizierungsnachrichten (Tickets) aus, so wird auch die Energieübertragung beendet. Jedes Ticket steht dabei für eine bestimmte übertragene Energiemenge und enthält des Weiteren Informationen über Aussteller (ladendes Elektroauto), Empfänger (energieabgebendes Elektroauto 1 oder Ladesäule 10), Zeitpunkt und Energiemenge. Dies hat den Vorteil, dass der Halter des ladenden Elektroautos 1 prinzipiell nur um eine sehr kleine Energiemenge, für die ein Ticket erstellt, die vom anderen Fahrzeug aber nicht abgegeben wird, betrogen werden kann. Das ladende Elektroauto 1 wird dann die nicht-erhaltene Energie in einem gesonderten Ticket («Beschwerdeticket») an die Clearingstelle melden.
Die Authentifizierung kann dabei mit den üblichen kryptographischen Verfahren durchgeführt werden, z. B. Challenge-Response-Verfahren, einzelne Authentifizierungsnachricht mit Zeitstempel, etc.
Die Daten (Tickets) werden dann z. B. beim nächsten Laden an einer Ladestation oder monatsweise per Funk vom Fahrzeug an eine Clearingstelle gesendet und dann abgerechnet. Da insbesondere durch Verkehrsunfälle, aber auch durch mögliche Manipulationen an Fahrzeugen Tickets verloren gehen können, ist es ratsam prinzipiell vorzuschreiben, dass sowohl das geladene als auch das energieabgebende Elektroauto 1 alle Tickets an die Clearingstelle senden. Wird dennoch für einen Energietransfer nur ein Ticket eingereicht, so kann das zweite, verlorengegangene entsprechend ergänzt werden. Halter von energieabgebenden Elektroautos 1 bekommen wie Betreiber von Ladesäulen Gutschriften für eingereichte Tickets, während Konten der Halter von geladenen Elektroautos 1 entsprechend belastet werden. Werden alle Tickets korrekt eingereicht und Energieverluste bei der Übertragung berücksichtigt, so gleichen sich Gutschriften und Belastungen aus.
Treten Unstimmigkeiten zwischen den Tickets verschiedener Elektroautos 1 oder «Beschwerdeticket» auf, so können diese durch die Clearingstelle genauer untersucht und weitere Aktionen veranlasst werden. Beide Beteiligte können in jedem Fall eindeutig identifiziert werden. Fällt dabei ein Teilnehmer besonders auf, so kann die Untersuchung seines Elektrofahrzeuges 1 auf Defekt oder Manipulationen veranlasst und er sogar von der weiteren Teilnahme ausgeschlossen werden.
Die Ladevorrichtung 12 – vgl. 1 bis 4 – dient dem Anschluss des Ladekabels 13. Sie enthält vorzugsweise eine Steckverbindungsverriegelung, die das Einstecken/Ausstecken des Ladekabels 13 – das seinerseits einen Stecker aufweist – nur unter bestimmten Voraussetzungen erlaubt. Dies wird nachfolgend in verschieden Ausführungen erläutert. Die Ladevorrichtung 12 kann zusätzlich einen Energiezähler beinhalten, der die über die Steckverbindung transferierte Energie misst. Zusätzlich wird die Identität des betreffenden Elektroautos 1 wie auch jene des angeschlossenen Elektroautos 1 erfasst.
In einer Ausführungsform der Erfindung gelten folgende Regeln alternativ oder kumulativ für das Öffnen der Steckverbindungsverriegelung als Teil der Ladevorrichtung 13:

– Nur der Benutzer des Autos kann die Steckerverbindungsverriegelung öffnen oder schließen.
– Ein beliebiger Benutzer kann die Steckverbindungsverriegelung öffnen, falls kein Stecker eingesteckt ist. Er muss sich dabei identifizieren (und authentifizieren).
– Der Benutzer, dessen Stecker in der Buchse steckt oder der Benutzer, dem das Elektroauto 1 gehört, können die Verriegelung lösen, falls bereits ein Stecker in der Buchse steckt.

Ist durch Versäumnis eines Anwenders oder Chauffeurs die Verbindung zwischen zwei Elektroautos 1 nicht wieder hergestellt worden, so ist es durch die gegenseitige Identifizierung der Elektroautos 1 mit Zertifikaten o. ä. auch im Nachhinein möglich, den betreffenden Halter des Elektroautos 1 zu ermitteln.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ladesäule 10 als Energie-Transfer-Gateway fungiert und somit jeglichen Energietransfer zwischen den angeschlossenen Elektroautos 1 aufzeichnet. Dies ermöglicht eine einfachere Handhabung der Authentisierung der Elektroautos, da die Ladesäule leichter als jedes einzelne angeschlossene Elektroauto 1 verschiedene PKI-Informationen (Root-Zertifikate, Zertifikatsstatusinformationen und -sperrlisten, etc.) über eine Online-Verbindung nachladen und prüfen, und somit die Authentisierung der Elektroautos 1 prüfen kann. Das resultierende Energieverteilnetz kann dann als hybrider P2P-Ansatz betrachtet werden.
Bezugszeichenliste

1: Elektroauto; Elektrofahrzeug
2: Energieverteilnetz
10: Ladesäule, Ladestation
11: Verteiler
12: Ladevorrichtung, Ladevorrichtung mit Steckverbindungsverriegelung
13: Ladekabel, Verbindungskabel; Steckverbindung
P2P: Peer-to-Peer
V2G: Vehicle-to-Grid

Liste der zitierten Dokumente

[1] DE 10 2009 030 092 A1 Ladekabelstecker für Elektrofahrzeuge RWE AG, DE – 45128 Essen
[2] VDE-AR-E 2623-2-2
[3] IAV GmbH – Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr Carnotstraße 1 10587 Berlin «Strom aus der Straße Vision berührungslose Energieversorgung von Elektroautos» http://www.iav.com/de/index.php?we_objectID=15760

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009030092 A1 [0017]
DE 102009030092 [0041]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

http://de.wikipedia.org/wiki/Elektroauto [0005]
http://www.iav.com/de/index.php?we_objectID=15760 [0005]
DIN EN61851-1 [0006]
IEC-60309-Standard [0008]
Norm IEC 62196 [0008]
deutschen Norm VDE-AR-E 2623-2-2 [0008]
http://de.wikipedia.org/wiki/Stromtankstelle [0016]
VDE-AR-E 2623-2-2 [0041]
http://www.iav.com/de/index.php?we_objectID=15760 [0041]

Claims

Energieverteilnetz (2) für Elektroautos (1), wobei jedem Elektroauto (1) eine eindeutige Identitätskennzeichnung zugeordnet ist und das Energieverteilnetz (2) wenigstens eine Energiequelle (10, 1) und wenigstens eine Energiesenke (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle durch eine Ladestation (10) mit wenigstens einem über ein Ladekabel (13) verbundenen Elektroauto (1) gebildet wird und die Elektroautos (1) baumartig miteinander über Ladekabel (13) verbunden sind, wobei wenigstens eines der vorgenannten Elektroautos (1) als Energiesenke fungiert.
Energieverteilnetz (2) für Elektroautos (1), wobei jedem Elektroauto (1) eine eindeutige Identitätskennzeichnung zugeordnet ist und das Energieverteilnetz (2) wenigstens eine Energiequelle (10, 1) und wenigstens eine Energiesenke (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroautos (1) in baumartig miteinander über Ladekabel (13) verbunden sind, wobei die Energiequelle durch wenigstens eines der vorgenannten Elektroautos (1) gebildet wird und wenigstens eines der vorgenannten Elektroautos (1) als Energiesenke fungiert.
Energieverteilnetz (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Elektroautos (1) oder die Ladestation (10) über ein Ladekabel (13) mit einem Verteiler (11) verbunden ist, über den die weiteren Elektroautos baumartig miteinander über Ladekabel (13) verbunden sind.
Energieverteilnetz (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die eindeutige Identitätskennzeichnung eines Elektroautos (1) einem anderen Elektroauto (1) oder der Ladestation (10) übermittelbar ist.
Energieverteilnetz (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die eindeutige Identitätskennzeichnung eines Elektroautos (1) über das Ladekabel (13) übermittelbar ist.
Energieverteilnetz (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die pro Elektroauto (1) transferierte Energiemenge in einem Zähler gemessen wird und die betreffende eindeutige Identitätskennzeichnung und die gemessene Energiemenge in einer digital signierten Nachricht zur betreffenden Energiequelle (10, 1) und Energiesenke (1) gegenseitig übermittelt und gespeichert wird.
Energieverteilnetz (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Energieverteilnetz (2) eine Clearingstelle aufweist, an die die digital signierten Nachrichten von den Energiequellen (10, 1) und den Energiesenken (1) zum Zwecke einer Abrechnung übermittelbar sind.
Energieverteilnetz (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladekabel (13) eine Steckverbindungsverriegelung (12) aufweisen.
Energieverteilnetz (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungsverriegelung (12) mit der eindeutigen Identitätskennzeichnung geöffnet oder geschlossen werden kann.