DE102012221424A1 - Device for controlling charging of energy storage device of motor car, has limiting device for changing threshold value in dependency of internal charge current information received from charging current information device - Google Patents

Device for controlling charging of energy storage device of motor car, has limiting device for changing threshold value in dependency of internal charge current information received from charging current information device Download PDF

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Abstract

The device has a charging current information device (6) positioned in a motor car (2) for generating internal charging current information. A charging current-limiting device (8) limits the charging current as a function of internal load power information to a limit value, which lies below the maximum possible charging current value. The limiting device is adapted to change the threshold value in dependency of the internal charge current information received from the information device, where the internal charging current information is generated partially in the motor car. An independent claim is also included for a method for controlling the charging of an energy storage device of a motor car.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines von außerhalb eines Kraftfahrzeuges zugeführten Ladestroms für einen Energiespeicher im Kraftfahrzeug, wobei der Ladestrom so ermittelt wird, dass die vorhandenen Ressourcen auf möglichst viele Kraftfahrzeuge verteilt werden können und die vorhandenen Ressourcen auf die an eine Infrastruktur angeschlossenen Fahrzeuge individuell und optimiert verteilt werden können.The present invention relates to a method and apparatus for controlling a supplied from outside a motor vehicle charging current for an energy storage in the motor vehicle, wherein the charging current is determined so that the existing resources can be distributed to as many vehicles and the existing resources on the at Infrastructure connected vehicles can be distributed individually and optimized.

Weltweit wird ein erheblicher Entwicklungsaufwand betrieben, um Mobilität auf Grundlage von elektrischem Strom zu ermöglichen. Ein zentrales Problem ist das Speichern der elektrischen Energie zum Antreiben eines Kraftfahrzeuges im Energiespeicher des Kraftfahrzeuges. Ein weiteres Problem ist das Aufladen des Energiespeichers im Kraftfahrzeug.Significant development efforts are being made worldwide to enable mobility based on electric power. A central problem is the storage of electrical energy for driving a motor vehicle in the energy storage of the motor vehicle. Another problem is the charging of the energy storage in the motor vehicle.

Es wurden intelligente Stromverteilungsnetze vorgeschlagen, die den Preis für eine Energieentnahme von der Verfügbarkeit elektrischer Energie abhängig machen. Ferner wurde vorgeschlagen, dass diese intelligenten Netze ein Signal ausgeben, das anzeigt, dass mehr elektrische Energie in das Netz eingespeist werden kann, als derzeit entnommen wird. In Abhängigkeit dieses Signals können die Energiespeicher eines Kraftfahrzeuges geladen werden. Diese Vorgehensweise hat den Nachteil, dass der Energiespeicher eines Kraftfahrzeuges nicht aufgeladen wird, falls das Netz ausgelastet ist.Smart power distribution grids have been proposed that make the price of energy harvesting dependent on the availability of electrical energy. It has also been suggested that these smart grids output a signal indicating that more electrical energy can be fed into the grid than is currently being drawn. Depending on this signal, the energy storage of a motor vehicle can be charged. This approach has the disadvantage that the energy storage of a motor vehicle is not charged if the network is busy.

Die DE 10 2008 023 586 A1 offenbart Verfahren zur Bestimmung einer Ladestrategie zum Laden eines Fahrzeugenergiespeichers, bei dem durch Fahrzeugeinsatzprofile optimale Ladevorgänge und eine verbesserte Nutzung der eingesetzten Energie im Fahrzeug und eine daraus resultierende Kraftstoffeinsparung erreicht werden. Bei einer ersten Ladestrategie kann der gewünschte Ladezustand des Fahrzeugenergiespeichers 80% betragen und bei einer zweiten Ladestrategie kann der maximal gewünschte Ladezustand des Fahrzeugenergiespeichers 70–75% betragen.The DE 10 2008 023 586 A1 discloses methods for determining a charging strategy for charging a vehicle energy storage device wherein vehicle charging profiles provide optimum charging and improved utilization of the vehicle energy used and resulting fuel economy. In a first charging strategy, the desired state of charge of the vehicle energy storage 80% and in a second charging strategy, the maximum desired state of charge of the vehicle energy storage 70-75% amount.

Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, bei der bzw. bei dem der Ladestrom so gewählt wird, dass einerseits die Infrastruktur nicht überlastet wird und andererseits der Energiespeicher des Kraftfahrzeuges bis zum Zeitpunkt der Weiterfahrt möglichst vollständig geladen wird.The invention has for its object to provide a device and a method in which or in which the charging current is chosen so that on the one hand the infrastructure is not overloaded and on the other hand, the energy storage of the motor vehicle is charged as completely as possible until the time of onward travel.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung gelöst, die zum Steuern eines von außerhalb eines Kraftfahrzeuges zugeführten Ladestroms für einen Energiespeicher im Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Die Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung umfasst eine Ladestrominformationseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, in einem Kraftfahrzeug angeordnet zu werden und eine interne Ladestrominformation zu erzeugen, die ein vorgeschlagener oberer Grenzwert für einen Ladestrom ist. Die Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung umfasst eine Ladestrombegrenzungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, in dem Kraftfahrzeug angeordnet zu werden und den Ladestrom in Abhängigkeit der internen Ladestrominformation auf einen Grenzwert zu begrenzen, der unterhalb des maximal möglichen Ladestroms liegt. Die Ladestrominformationseinrichtung ist dazu ausgebildet, die interne Ladestrominformation an die Ladestrombegrenzungseinrichtung zu übergeben. Die Ladestrombegrenzungseinrichtung ist dazu ausgebildet, den variablen Grenzwert in Abhängigkeit der internen Ladestrominformation zu verändern. Die interne Ladestrominformation wird zumindest teilweise im Kraftfahrzeug erzeugt.The object of the invention is achieved by a motor vehicle charging current control device which is designed to control a charging current supplied from outside a motor vehicle for an energy store in the motor vehicle. The motor vehicle charging current control device comprises a charging current information device which is designed to be arranged in a motor vehicle and to generate an internal charging current information, which is a proposed upper limit value for a charging current. The motor vehicle charging current control device comprises a charging current limiting device, which is designed to be arranged in the motor vehicle and to limit the charging current as a function of the internal charging current information to a limit value which is below the maximum possible charging current. The charging current information device is designed to transfer the internal charging current information to the charging current limiting device. The charging current limiting device is designed to change the variable limit value as a function of the internal charging current information. The internal charging current information is generated at least partially in the motor vehicle.

Da das Kraftfahrzeug aus der Infrastruktur nicht den maximal möglichen Ladestrom entnimmt, kann die Infrastruktur mehr Fahrzeuge gleichzeitig laden. Ferner kann vermieden werden, dass die Infrastruktur aufgrund einer zu großen Stromentnahme zusammenbricht, beispielsweise weil eine Sicherung auslöst.Since the motor vehicle does not extract the maximum possible charging current from the infrastructure, the infrastructure can charge more vehicles at the same time. Furthermore, it can be avoided that the infrastructure collapses due to an excessive current drain, for example because a fuse triggers.

Die Ladestrominformationseinrichtung kann mit einer Ortsbestimmungseinrichtung gekoppelt sein, die den aktuellen Ort des Kraftfahrzeuges ermittelt. Die Ladestrominformationseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, die interne Ladestrominformation in Abhängigkeit des Ortes des Kraftfahrzeuges zu erzeugen.The charging current information device can be coupled to a location determining device, which determines the current location of the motor vehicle. The charging current information device can be designed to generate the internal charging current information as a function of the location of the motor vehicle.

Die Ladestrominformationseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, die interne Ladestrominformation in Abhängigkeit einer aktuellen Zeitinformation zu erzeugen. Die aktuelle Zeitinformation kann eine Uhrzeit und/oder ein Datum (Wochentag, Feiertag, Arbeitstag) umfassen.The charging current information device can be designed to generate the internal charging current information in dependence on a current time information. The current time information may include a time and / or date (day of the week, holiday, working day).

Die Ladestrominformationseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, in Abhängigkeit des Ortes und/oder der aktuellen Zeitinformation eine erwartete Abstelldauer des Kraftfahrzeuges zu ermitteln. Die erzeugte interne Ladestrominformation kann bei einer kürzeren erwarteten Abstelldauer einen höheren vorgeschlagenen oberen Grenzwert und bei einer längeren erwarteten Abstelldauer einen niedrigeren vorgeschlagenen oberen Grenzwert für den Ladestrom aufweisen. Auch durch diese Ausgestaltung kann die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung sicherstellen, dass einerseits die Infrastruktur nicht überlastet wird und andererseits die Infrastruktur möglichst vielen Kraftfahrzeugen einen Ladestrom bereitstellen kann. Ferner wird ermöglicht, dass der Energiespeicher des Kraftfahrzeuges gemäß dem Fahrerwunsch möglichst vollständig aufgeladen wird.The charging current information device can be designed to determine an expected parking duration of the motor vehicle depending on the location and / or the current time information. The generated internal charging current information may have a higher proposed upper limit value for a shorter expected turn-off time and a lower suggested upper limit value for the charging current for a longer expected turn-off time. This embodiment also makes it possible for the motor vehicle charging current control device according to the invention to ensure that, on the one hand, the infrastructure is not overloaded and, on the other hand, that the infrastructure can provide as many vehicles as possible with a charging current. Furthermore, it is made possible that the energy store of the motor vehicle is charged as completely as possible in accordance with the driver's request.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann die Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung dazu ausgebildet sein, den aktuellen Ladezustand des Energiespeichers zu bestimmen und zu ermitteln, welchen Ladezustand der Energiespeicher nach dem Laden aufweisen soll. Die Differenz zwischen dem gewünschten Ladezustand nach dem Aufladen und dem aktuellen Ladezustand zeigt die Ladung an, die während der Abstelldauer des Kraftfahrzeuges dem Energiespeicher im Kraftfahrzeug zugeführt werden soll. Der obere Grenzwert kann der Quotient aus dieser Ladung und der erwarteten Abstelldauer an der Ladestation sein.In a particularly advantageous embodiment, the motor vehicle charging current control device may be designed to determine the current state of charge of the energy store and to determine which state of charge the energy store should have after charging. The difference between the desired state of charge after charging and the current state of charge indicates the charge that is to be supplied to the energy store in the motor vehicle during the shutdown period of the motor vehicle. The upper limit can be the quotient of this charge and the expected shutdown time at the charging station.

Die Ladestrominformationseinrichtung kann ermitteln, ob der aktuelle Ort der Ort ist, an dem das Kraftfahrzeug üblicherweise während der Nacht über eine längere erwartete Abstelldauer abgestellt wird. Dieser Ort kann beispielsweise der Wohnort des Besitzers des Kraftfahrzeuges sein.The charging current information device can determine whether the current location is the location where the motor vehicle is usually parked during the night for a longer expected shutdown period. This location may be, for example, the residence of the owner of the motor vehicle.

Die Ladestrominformationseinrichtung kann ermitteln, ob der aktuelle Ort der Ort ist, an dem das Kraftfahrzeug üblicherweise während des Tages über eine längere erwartete Abstelldauer abgestellt wird. Dieser Ort kann beispielsweise der Arbeitsort des Besitzers des Kraftfahrzeuges sein.The charging current information device can determine whether the current location is the location where the motor vehicle is usually parked during the day over a longer expected shutdown period. This location may be, for example, the place of work of the owner of the motor vehicle.

Die Ladestrominformationseinrichtung kann bestimmen, ob der aktuelle Ort ein Ort ist, an dem ein Kraftfahrzeug üblicherweise über eine kürzere erwartete Abstelldauer abgestellt wird. Dieser Ort kann beispielsweise ein Parkhaus an einem Einkaufszentrum sein.The charging current information device may determine whether the current location is a location at which a motor vehicle is usually parked for a shorter expected shutdown period. This location may be, for example, a parking garage at a shopping mall.

Ferner kann die Ladestrominformationseinrichtung ermitteln, ob der aktuelle Ort ein Ort ist, an dem ein Kraftfahrzeug üblicherweise über eine längere erwartete Abstelldauer abgestellt wird, wie es beispielsweise in einem Parkhaus eines Flughafens der Fall ist.Furthermore, the charging current information device can determine whether the current location is a location at which a motor vehicle is usually parked over a longer expected parking period, as is the case for example in a parking garage of an airport.

Die Ladestrominformationseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, dass die interne Ladestrominformation bei einer kürzeren erwarteten Abstelldauer an einer Ladestation einen höheren vorgeschlagenen oberen Grenzwert und bei einer längeren erwarteten Abstelldauer an der Ladestation einen niedrigeren vorgeschlagenen oberen Grenzwert aufweist.The charging current information device may be configured such that the internal charging current information has a higher proposed upper limit value for a shorter expected parking time at a charging station and a lower proposed upper limit value for a longer expected parking time at the charging station.

Die Ladestrominformationseinrichtung kann bestimmen, ob sich der aktuelle Ort in einem ersten oder einem zweiten geographischen Gebiet befindet. Die interne Ladestrominformation kann einen ersten vorgeschlagenen Grenzwert aufweisen, falls sich der Ort in einem ersten geographischen Gebiet befindet, und die interne Ladestrominformation kann einen zweiten vorgeschlagenen Grenzwert aufweisen, falls sich der Ort in dem zweiten geographischen Gebiet befindet. Ein geographisches Gebiet kann ein Staat sein. In unterschiedlichen Staaten können unterschiedliche Grenzwerte für einen Ladestrom vorhanden sein, den ein Kraftfahrzeug von einer Ladestation entnehmen kann. Somit kann sich das Kraftfahrzeug an die lokalen Vorschriften anpassen, ohne dass das Kraftfahrzeug aufwendig rekonfiguriert werden muss.The charging current information device may determine whether the current location is in a first or a second geographical area. The internal charging current information may have a first suggested limit if the location is in a first geographic area, and the internal charging current information may have a second suggested limit if the location is in the second geographic area. A geographical area can be a state. Different states may have different limit values for a charging current that a motor vehicle can take from a charging station. Thus, the motor vehicle can adapt to local regulations, without the vehicle must be reconfigured consuming.

Die Ladestrominformationseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den variablen Grenzwert in Abhängigkeit einer Information vom Fahrer des Kraftfahrzeuges zu bestimmen. Beispielsweise kann der Fahrer den gewünschten Ladezustand angeben, der zu einem vom Fahrer bestimmten Zeitpunkt erreicht sein muss. Der Fahrer kann beispielsweise eine Abfahrtzeit angeben und angeben, dass der Energiespeicher bis zu diesem Zeitpunkt einen vorgegebenen Ladezustand erreicht hat, beispielsweise dass er vollständig geladen ist.The charging current information device can be designed to determine the variable limit value as a function of information from the driver of the motor vehicle. For example, the driver may indicate the desired state of charge, which must be reached at a time determined by the driver. For example, the driver may indicate a departure time and indicate that the energy store has reached a predetermined state of charge by that time, for example, that it is fully charged.

Die Kraftfahrzeugladestromsteuereinrichtung kann eine externe Ladestrominformation empfangen. Der variable Grenzwert kann in Abhängigkeit der internen Ladestrominformation und der externen Ladestrominformation ermittelt werden. Beispielsweise kann die externe Ladestrominformation anzeigen, dass der Ladestrom auf einen von der Infrastruktur vorbestimmten Grenzwert zu beschränken ist, weil andernfalls die Infrastruktur überlastet ist.The vehicle charging current control device may receive external charging current information. The variable limit value can be determined as a function of the internal charging current information and the external charging current information. For example, the external charging current information may indicate that the charging current is to be limited to a limit predetermined by the infrastructure, otherwise the infrastructure is overloaded.

Es ist aber auch denkbar, dass die Infrastruktur mehr Energie bereitstellen kann, als von Kraftfahrzeugen nachgefragt wird, beispielsweise weil eine Solaranlage aufgrund der aktuellen Sonneneinstrahlung viel elektrischen Strom erzeugt. In diesem Fall ist es möglich, dass der Energiespeicher schneller und mit einem höheren Strom geladen wird, als die interne Ladestrominformation anzeigt. Ferner kann der Energiespeicher des Kraftfahrzeuges weiter geladen werden, als vom Fahrer oder von einer beliebigen Einrichtung im Kraftfahrzeug angegeben wurde. Falls der externe Grenzwert höher als der interne Grenzwert ist, kann der Ladestrom höher sein, als durch den internen Grenzwert vorgegeben wird.However, it is also conceivable that the infrastructure can provide more energy than is demanded by motor vehicles, for example because a solar system generates a lot of electric current due to the current solar radiation. In this case, it is possible that the energy storage is charged faster and with a higher current than the internal charging current information indicates. Furthermore, the energy storage of the motor vehicle can be further charged, as was specified by the driver or any device in the vehicle. If the external limit is higher than the internal limit, the charging current may be higher than the internal limit.

Die Ladestation kann dazu ausgebildet sein, dass mittels eines Dienstes Laderessourcen an bestimmten Standorten für bestimmte Zeitpunkte reserviert werden. Beispielsweise kann ein Fahrer mittels einer Internetverbindung Ladezeiten und Ladung an Ladestationen reservieren, die an seiner geplanten Wegstrecke liegen.The charging station can be designed so that charging resources are reserved at specific locations for specific times by means of a service. By way of example, a driver can reserve charging times and charge at charging stations which lie on his planned route by means of an internet connection.

Ferner ist es möglich, dass die Ladestation über einen Dienst anzeigt, welchen Ladestrom sie zur Verfügung stellen kann. Dann kann eine Einrichtung in einem Kraftfahrzeug eine geeignete Ladestation suchen, die einen geeigneten, beispielsweise einen möglichst hohen, Ladestrom zur Verfügung stellen kann.Furthermore, it is possible for the charging station to indicate, via a service, which charging current it can provide. Then one can Device in a motor vehicle search a suitable charging station, which can provide a suitable, for example, the highest possible charging current available.

Die Ladestation kann abhängig von den temporären Bedingungen, beispielsweise der Verfügbarkeit von Solarstrom, die Information über den verfügbaren Ladestrom anpassen. Die Kraftfahrzeuge können folglich diese dynamischen Laderessourcen automatisch optimal nutzen.Depending on the temporary conditions, for example the availability of solar power, the charging station can adapt the information about the available charging current. The motor vehicles can thus automatically optimally use these dynamic charging resources.

Die Erfindung offenbart auch ein Verfahren zum Steuern des Ladens eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeuges mit einem Ladestrom, der von außerhalb des Kraftfahrzeuges zugeführt wird. Das Verfahren umfasst das Erzeugen einer internen Ladestrominformation, die ein vorgeschlagener oberer Grenzwert für einen Ladestrom ist, und das Begrenzen des Ladestroms in Abhängigkeit von der internen Ladestrominformation auf einen Grenzwert, der unterhalb des maximal möglichen Ladestroms liegt. Die Schritte des Erzeugens der internen Ladestrominformation und des Begrenzens des Ladestroms werden innerhalb des Kraftfahrzeuges durchgeführt. Der Schritt des Erzeugens der internen Ladestrominformation berücksichtigt eine aktuelle Ortsinformation und/oder eine aktuelle Zeitinformation und/oder eine externe Ladestrominformation und/oder eine Information vom Fahrer.The invention also discloses a method for controlling the charging of an energy storage device of a motor vehicle with a charging current which is supplied from outside the motor vehicle. The method includes generating an internal charging current information, which is a proposed upper limit value for a charging current, and limiting the charging current as a function of the internal charging current information to a limit that is below the maximum possible charging current. The steps of generating the internal charging current information and limiting the charging current are performed within the motor vehicle. The step of generating the internal charging current information takes into account current location information and / or current time information and / or external charging current information and / or information from the driver.

Das Verfahren kann so weiter entwickelt werden, wie zuvor hinsichtlich der Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung beschrieben wurde.The method may be further developed as previously described with respect to the automotive charging current control device.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur detaillierter beschrieben. Die detaillierte Beschreibung dient der Information des Fachmanns und ist nicht beschränkend aufzufassen.The invention will be described in more detail below with reference to the figure. The detailed description is for the convenience of those skilled in the art and is not intended to be limiting.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einem elektrischen Ladungsspeicher sowie einer externen Infrastruktur zum Laden des Ladungsspeichers. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle with an electric charge storage and an external infrastructure for loading the charge storage.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 2 mit einem Ladungsspeicher 4, das zum Laden an eine Infrastruktur 1 angeschlossen ist. Der Ladungsspeicher 4 ist dazu ausgebildet, Strom einem Antriebsmotor des Kraftfahrzeuges 2 bereitzustellen. Der Ladungsspeicher 4 wird von einer externen Ladestation 26 mittels eines Ladekabels 10 geladen, das an einer Steckdose 12 des Kraftfahrzeuges 2 angeschlossen wird. Der Ladungsspeicher 4 kann ein Lithium-Ionen-Akku sein. 1 shows a motor vehicle 2 with a charge storage 4 For loading to an infrastructure 1 connected. The charge storage 4 is designed to power a drive motor of the motor vehicle 2 provide. The charge storage 4 is from an external charging station 26 by means of a charging cable 10 Charged at a power outlet 12 of the motor vehicle 2 is connected. The charge storage 4 can be a lithium-ion battery.

Die Infrastruktur umfasst die erste Ladestation 26 und die zweite Ladestation 28, die an einer Verteileinrichtung 30 angeschlossen sind. An die Verteileinrichtung 30 sind auch Solarzellen 38 angeschlossen. Die Verteileinrichtung 30 bezieht die elektrische Energie über eine Leitung 32. Die Verteileinrichtung 30 ist auch an eine Netzwerkeinrichtung 34 angeschlossen, die Daten über ein Netzwerk übertragen kann.The infrastructure includes the first charging station 26 and the second charging station 28 at a distribution facility 30 are connected. To the distribution device 30 are also solar cells 38 connected. The distribution device 30 draws the electrical energy via a line 32 , The distribution device 30 is also connected to a network device 34 connected, which can transfer data over a network.

Das Kraftfahrzeug 2 umfasst eine Ladestrominformationseinrichtung 6, die an eine Ortsbestimmungseinrichtung 20, an eine Zeitbestimmungseinrichtung 22 und an eine Eingabeeinrichtung 24 angeschlossen ist, in die ein Fahrer des Kraftfahrzeuges 4 eine Information, beispielsweise über den geplanten Zeitpunkt der Weiterfahrt, eingeben kann. Die Ladestrominformationseinrichtung 6 ist auch an eine Ladestrombegrenzungseinrichtung 8 angeschlossen. Die Ladestrombegrenzungseinrichtung 8 begrenzt den Ladestrom, der von der Ladestation 26 über die Leitung 10 in den Ladungsspeicher 4 fließt. Ferner umfasst das Kraftfahrzeug 2 eine Empfangseinrichtung 14, die eine externe Ladestrominformation empfängt und über eine Leitung 18 an die Ladestrombegrenzungseinrichtung 8 weitergeleitet wird.The car 2 includes a charging current information device 6 sent to a location facility 20 to a time determination device 22 and to an input device 24 is connected, in which a driver of the motor vehicle 4 can enter information about, for example, the planned time of the onward journey. The charging current information device 6 is also on a charging current limiting device 8th connected. The charging current limiting device 8th limits the charging current coming from the charging station 26 over the line 10 in the charge storage 4 flows. Furthermore, the motor vehicle includes 2 a receiving device 14 receiving external charging current information and via a line 18 to the charging current limiting device 8th is forwarded.

Wenn ein Fahrer das Kraftfahrzeug 2 abstellt, wird das Ladekabel 10 an die Steckdose 12 angeschlossen. Die Ladestation 26 liefert einen elektrischen Strom, um den Ladungsspeicher 4 bzw. die Batterie 4 zu laden. An die Infrastruktur 1 können eine Mehrzahl von Kraftfahrzeuge an Ladestationen 26, 28 sowie weitere nicht gezeigten Ladestationen angeschlossen werden. Falls eine Mehrzahl von Kraftfahrzeugen an die Infrastruktur 1 angeschlossen sind, besteht die Gefahr, dass die Infrastruktur überlastet wird. Im Fall einer Überlastung kann beispielsweise eine Sicherung auslösen, was dazu führen kann, dass keines der an die Infrastruktur 1 angeschlossenen Kraftfahrzeuge mit Strom zum Laden des jeweiligen Ladungsspeichers 4 versorgt wird.When a driver drives the car 2 turns off the charging cable 10 to the socket 12 connected. The charging station 26 provides an electrical current to the charge storage 4 or the battery 4 to load. To the infrastructure 1 Can a plurality of motor vehicles at charging stations 26 . 28 and other charging stations, not shown, are connected. If a plurality of motor vehicles to the infrastructure 1 connected, there is a risk that the infrastructure will be overloaded. In the case of an overload, for example, a backup can trigger, which can lead to none of the infrastructure 1 connected motor vehicles with power to charge the respective charge storage 4 is supplied.

Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Ladestromsteuerungseinrichtung umfasst eine Ladestrominformationseinrichtung 6, die in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist und eine interne Ladestrominformation erzeugt, die ein vorgeschlagener oberer Grenzwert für einen Ladestrom ist. Die Ladestrominformation wird an die Ladestrombegrenzungseinrichtung 8 übergeben. Die Ladestrombegrenzungseinrichtung 8 ist in dem Kraftfahrzeug 2 angeordnet und begrenzt den Ladestrom in Abhängigkeit der internen Ladestrominformation auf einen Grenzwert, der unterhalb des maximal möglichen Ladestroms liegt. Die Ladestrombegrenzungseinrichtung 8 ist dazu ausgebildet, den Grenzwert in Abhängigkeit der internen Ladestrominformation zu ändern.The motor vehicle charging current control device according to the invention comprises a charging current information device 6 , which is arranged in a motor vehicle and generates an internal charging current information, which is a proposed upper limit value for a charging current. The charging current information is sent to the charging current limiting device 8th to hand over. The charging current limiting device 8th is in the motor vehicle 2 arranged and limits the charging current in response to the internal charging current information to a limit that is below the maximum possible charging current. The charging current limiting device 8th is designed to change the limit value as a function of the internal charging current information.

Die Ortsbestimmungseinrichtung 20 kann den aktuellen Ort des Kraftfahrzeuges 2 ermitteln. Die Ortsbestimmungseinrichtung 20 kann beispielsweise einen GPS-Sensor umfassen, der die Position des Kraftfahrzeuges 2 aufgrund von Satellitensignalen bestimmt. Die Ortsinformation wird von der Ortsbestimmungseinrichtung 20 an die Ladestrominformationseinrichtung 6 übergeben. Die Ladestrominformationseinrichtung 6 kann die interne Ladestrominformation in Abhängigkeit der Ortsinformation erzeugen, die von der Ortsbestimmungseinrichtung 20 übergeben wurde.The location device 20 can be the current location of the motor vehicle 2 determine. The location device 20 For example, it may include a GPS sensor that detects the position of the motor vehicle 2 due to satellite signals certainly. The location information is from the location determination facility 20 to the charging current information device 6 to hand over. The charging current information device 6 may generate the internal charging current information in dependence on the location information supplied by the location determining means 20 was handed over.

Im Kraftfahrzeug 2 ist die Zeitbestimmungseinrichtung 22 angeordnet, der eine aktuelle Zeitinformation erzeugt. Die Zeitinformation kann eine Uhrzeit, ein Datum sowie weitere Informationen, beispielsweise einen Hinweis auf einen Werktag, einen Hinweis auf einen Feiertag, ein Hinweis auf ein Wochenende, umfassen. Die aktuelle Zeitinformation wird an die Ladestrominformationseinrichtung 6 übergeben. Die Ladestrominformationseinrichtung 6 kann die interne Ladestrominformation in Abhängigkeit der aktuellen Zeitinformation erzeugen.In the motor vehicle 2 is the time determination device 22 arranged, which generates a current time information. The time information may include a time, a date, and other information, such as a business day reference, a public holiday, a weekend reference. The current time information is sent to the charging current information device 6 to hand over. The charging current information device 6 can generate the internal charging current information depending on the current time information.

Die Ladestrominformationseinrichtung 6 ermittelt in Abhängigkeit des Ortes und/oder der aktuellen Zeitinformation eine erwartete Abstelldauer des Kraftfahrzeuges. Die interne Ladestrominformation umfasst bei einer kürzeren erwarteten Abstelldauer einen höheren vorgeschlagenen oberen Grenzwert für den Ladestrom und bei einer längeren erwarteten Abstelldauer einen niedrigeren vorgeschlagenen oberen Grenzwert für den Ladestrom. Beispielsweise kann der obere Grenzwert für den Ladestrom der Quotient der Ladung sein, die fehlt, damit der Ladungsspeicher 4 vollständig geladen ist, und aus der erwarteten Abstelldauer sein.The charging current information device 6 determined depending on the location and / or the current time information an expected shutdown of the motor vehicle. The internal charging current information includes a higher proposed charging current upper limit for a shorter expected parking duration, and a lower proposed upper charging current limit for a longer expected parking duration. For example, the upper limit for the charge current may be the quotient of the charge that is missing, hence the charge storage 4 is fully charged, and out of the expected shutdown period.

Die Ladestrominformationseinrichtung 6 kann bestimmen, ob der aktuelle Ort der Ort ist, an dem das Kraftfahrzeug 2 üblicherweise während der Nacht über eine längere erwartete Abstelldauer abgestellt wird. Dieser Ort kann der Wohnort des Besitzers des Kraftfahrzeuges sein. Die Ladestrominformationseinrichtung 6 kann bestimmen, ob der aktuelle Ort der Ort ist, an dem das Kraftfahrzeug üblicherweise während des Tages über eine längere erwartete Abstelldauer abgestellt wird. Dieser Ort kann der Arbeitsort des Besitzers sein. Ferner kann die Ladestrominformationseinrichtung 6 ermitteln, ob der aktuelle Ort ein Ort ist, an dem ein Kraftfahrzeug üblicherweise über eine kürzere erwartete Abstelldauer abgestellt wird, wie es beispielsweise in einem Einkaufszentrum der Fall ist. Darüber hinaus kann die Ladestrominformationseinrichtung 6 bestimmen, ob der aktuelle Ort ein Ort ist, an dem ein Fahrzeug üblicherweise über eine längere erwartete Abstelldauer abgestellt wird, wie es beispielsweise bei einem Flughafen der Fall ist. Die Ladestrominformationseinrichtung 6 ist dazu ausgebildet, dass die interne Ladestrominformation bei einer kürzeren erwarteten Abstelldauer einen höheren vorgeschlagenen oberen Grenzwert für den Ladestrom und bei einer längeren erwarteten Abstelldauer einen niedrigeren vorgeschlagenen oberen Grenzwert für den Ladestrom aufweist.The charging current information device 6 can determine if the current location is the location where the motor vehicle 2 Usually during the night over a longer expected shutdown period is turned off. This place may be the place of residence of the owner of the motor vehicle. The charging current information device 6 may determine whether the current location is the location where the motor vehicle is usually parked during the day over a longer expected shutdown period. This place can be the work place of the owner. Furthermore, the charging current information device 6 determine whether the current location is a place where a motor vehicle is usually parked over a shorter expected Abstelldauer, as is the case for example in a shopping center. In addition, the charging current information device 6 determine whether the current location is a place where a vehicle is usually parked over a longer expected parking period, as is the case for example at an airport. The charging current information device 6 is configured such that the internal charging current information has a higher proposed upper limit value for the charging current for a shorter expected stopping time and a lower proposed upper limit value for the charging current for a longer expected stopping time.

Der Fahrer kann in die Eingabeeinrichtung 24 den Zeitpunkt eingeben, zu dem er vermutlich die Fahrt fortsetzen muss und zu dem der Ladungsspeicher 4 möglichst vollständig geladen sein soll. Die Information über die erwartete Weiterfahrt kann von der Eingabeeinrichtung 24 an die Ladestrominformationseinrichtung 6 übergeben werden. Die Ladestrominformationseinrichtung 6 kann den variablen Grenzwert für den Ladestrom in Abhängigkeit von der Information vom Fahrer des Kraftfahrzeuges 2 über den erwarteten Zeitpunkt der Weiterfahrt bestimmen.The driver can enter the input device 24 enter the time at which he presumably must continue the journey and to which the charge storage 4 should be fully loaded. The information about the expected onward journey may be from the input device 24 to the charging current information device 6 be handed over. The charging current information device 6 can the variable limit value for the charging current in dependence on the information from the driver of the motor vehicle 2 determine the expected time of the onward journey.

Die Verteileinrichtung 30 und/oder die Ladestation 26 können eine externe Ladestrominformation an das Kraftfahrzeug 2, beispielsweise über die Leitung 10, übermitteln. Die externe Ladestrominformation kann eine Information aufweisen, die darauf hinweist, dass die Infrastruktur überlastet ist und der Ladestrom niedriger als ein in der externen Ladestrominformation enthaltener Grenzwert sein muss. Es ist aber auch möglich, dass die Infrastruktur 1 mehr Strom zur Verfügung stellen kann und folglich die externe Ladestrominformation eine Information aufweist, die anzeigt, dass ein höherer Strom von der Ladestation 26 angefordert werden kann. Dies kann beispielsweise der Fall sein, falls die Solarzellen 38 aufgrund starker Sonneneinstrahlung mehr Strom erzeugen, als von den Ladestationen 26, 28 an die Kraftfahrzeuge 2 derzeit abgegeben wird. Die Ladestrombegrenzungseinrichtung kann die externe Ladestrominformation über die Leitung 18 von dem Empfänger 14 erhalten, der die externe Ladestrominformation empfängt und den variablen Grenzwert in Abhängigkeit von der internen Ladestrominformation und der externen Ladestrominformation ermitteln. Die Ladestationen 26 und 28 müssen keine aktiven Komponenten sein. Die Ladestationen können passive Komponenten sein, die lediglich einen Anschluss umfassen. Beispielsweise kann eine Ladestation an einem Wohngebäude oder in einer Garage lediglich einen Stromanschluss, beispielsweise eine Steckdose, umfassen.The distribution device 30 and / or the charging station 26 can external charging current information to the motor vehicle 2 , for example via the line 10 , to transfer. The external charging current information may include information indicating that the infrastructure is overloaded and the charging current must be lower than a limit included in the external charging current information. But it is also possible that the infrastructure 1 can provide more power and thus the external charging current information has information indicating that there is a higher current from the charging station 26 can be requested. This can be the case, for example, if the solar cells 38 generate more electricity due to strong sunlight than from the charging stations 26 . 28 to the motor vehicles 2 currently being delivered. The charging current limiting device may be the external charging current information via the line 18 from the receiver 14 which receives the external charging current information and determines the variable limit in accordance with the internal charging current information and the external charging current information. The charging stations 26 and 28 do not have to be active components. The charging stations can be passive components which only comprise one connection. For example, a charging station on a residential building or in a garage only comprise a power connection, for example a socket.

Die Ladestrominformationseinrichtung 6, die Ladestrombegrenzungseinrichtung, die Ortsbestimmungseinrichtung 20 und/oder die Zeitbestimmungseinrichtung 22 können durch separate Komponenten bzw. Baugruppen oder durch eine Komponente bzw. Baugruppe realisiert werden. Die Ladestrominformationseinrichtung 6, die Ladestrombegrenzungseinrichtung, die Ortsbestimmungseinrichtung 20 und/oder die Zeitbestimmungseinrichtung 22 können zumindest teilweise durch Software realisiert werden.The charging current information device 6 , the charging current limiting device, the location determining device 20 and / or the time determination device 22 can be realized by separate components or assemblies or by a component or assembly. The charging current information device 6 , the charging current limiting device, the location determining device 20 and / or the time determination device 22 can be realized at least partially by software.

Da das Kraftfahrzeug aus der Infrastruktur nicht den maximal möglichen Ladestrom entnimmt, kann die Infrastruktur mehr Fahrzeuge gleichzeitig laden. Ferner kann vermieden werden, dass die Infrastruktur aufgrund einer zu großen Stromentnahme zusammenbricht, beispielsweise weil eine Sicherung auslöst. Darüber hinaus kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und beim erfindungsgemäßen Verfahren der Energiespeicher des zumindest einen Kraftfahrzeug individuell und optimiert geladen werden, wobei sowohl der Wunsch des Fahrers als auch die aktuelle Leistungsfähigkeit der Infrastruktur berücksichtigt werden.Since the motor vehicle does not extract the maximum possible charging current from the infrastructure, the infrastructure can drive more vehicles at the same time load. Furthermore, it can be avoided that the infrastructure collapses due to an excessive current drain, for example because a fuse triggers. In addition, in the device according to the invention and in the method according to the invention, the energy store of the at least one motor vehicle can be charged individually and optimally, taking into account both the driver's desire and the current performance of the infrastructure.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008023586 A1 [0004] DE 102008023586 A1 [0004]

Claims (10)

Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung, die zum Steuern eines von außerhalb (1) eines Kraftfahrzeuges zugeführten Ladestroms für einen Energiespeicher (4) im Kraftfahrzeug (2) ausgebildet ist, mit – einer Ladestrominformationseinrichtung (6), die dazu ausgebildet ist, in einem Kraftfahrzeug (2) angeordnet zu werden und eine interne Ladestrominformation zu erzeugen, die ein vorgeschlagener oberer Grenzwert für einen Ladestrom ist, und – einer Ladestrombegrenzungseinrichtung (8), die dazu ausgebildet ist, in dem Kraftfahrzeug (2) angeordnet zu werden und den Ladestrom in Abhängigkeit der interne Ladestrominformation auf einen Grenzwert zu begrenzen, der unterhalb des maximal möglichen Ladestroms liegt, wobei die Ladestrominformationseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, die interne Ladestrominformation an die Ladestrombegrenzungseinrichtung (8) zu übergeben, wobei die Ladestrombegrenzungseinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, den Grenzwert in Abhängigkeit der internen Ladestrominformation zu verändern, und wobei die interne Ladestrominformation zumindest teilweise im Kraftfahrzeug (2) erzeugt wird.Motor vehicle charging current control device, which is used to control one of outside ( 1 ) of a motor vehicle supplied charging current for an energy store ( 4 ) in the motor vehicle ( 2 ), with - a charging current information device ( 6 ) designed to be mounted in a motor vehicle ( 2 ) and to generate internal charging current information, which is a proposed upper limit value for a charging current, and - a charging current limiting device ( 8th ), which is adapted to be in the motor vehicle ( 2 ) and to limit the charging current to a limiting value which is below the maximum possible charging current as a function of the internal charging current information, wherein the charging current information device ( 6 ) is adapted to the internal charging current information to the charging current limiting device ( 8th ), wherein the charging current limiting device ( 8th ) is adapted to change the limit value as a function of the internal charging current information, and wherein the internal charging current information at least partially in the motor vehicle ( 2 ) is produced. Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ladestrominformationseinrichtung (6) mit einer Ortsbestimmungseinrichtung (20), die den aktuellen Ort des Kraftfahrzeuges ermittelt, gekoppelt ist, und die Ladestrominformationseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, die interne Ladestrominformation in Abhängigkeit des Ortes des Kraftfahrzeuges (2) zu erzeugen.Motor vehicle charging current control device according to claim 1, characterized in that charge current information device ( 6 ) with a location determination device ( 20 ), which determines the current location of the motor vehicle, is coupled, and the charging current information device ( 6 ) is adapted to the internal charging current information in dependence on the location of the motor vehicle ( 2 ) to create. Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Ladestrominformationseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, die interne Ladestrominformation in Abhängigkeit einer aktuellen Zeitinformation zu erzeugen.Motor vehicle charging current control device according to claim 1 or 2, characterized in that charge current information device ( 6 ) is adapted to generate the internal charging current information in dependence of a current time information. Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Ladestrominformationseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit des Ortes und/oder der aktuellen Zeitinformation eine erwartete Abstelldauer des Kraftfahrzeuges (2) zu ermitteln, und dass die interne Ladestrominformation bei einer kürzeren erwarteten Abstelldauer einen höheren vorgeschlagenen oberen Grenzwert für den Ladestrom und bei einer längeren erwarteten Abstelldauer einen niedrigeren vorgeschlagenen oberen Grenzwert für den Ladestrom aufweist.Motor vehicle charging current control device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that charging current information device ( 6 ) is designed, depending on the location and / or the current time information, an expected shutdown period of the motor vehicle ( 2 ), and that the internal charge current information has a higher proposed charge current upper limit for a shorter expected shutdown duration and a lower proposed charge current upper limit value for a longer expected shutdown duration. Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Ladestrominformationseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, zu bestimmen, ob der aktuelle Ort – der Ort ist, an dem das Kraftfahrzeug (2) üblicherweise während der Nacht über eine längere erwartete Abstelldauer abgestellt wird, – der Ort ist, an dem das Kraftfahrzeug (2) üblicherweise während des Tages über eine längere erwartete Abstelldauer abgestellt wird, und/oder – ein Ort ist, an dem ein Kraftfahrzeug (2) üblicherweise über eine kürzere erwartete Abstelldauer abgestellt wird, – ein Ort ist, an dem ein Kraftfahrzeug (2) üblicherweise über einen längere erwartete Abstelldauer abgestellt wird, wobei die Ladestrominformationseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, dass die interne Ladestrominformation bei einer kürzeren erwarteten Abstelldauer einen höheren vorgeschlagenen oberen Grenzwert für den Ladestrom und bei einer längeren erwarteten Abstelldauer einen niedrigeren vorgeschlagenen oberen Grenzwert für den Ladestrom aufweist.Motor vehicle charging current control device according to one of Claims 2 to 4, characterized in that charging current information device ( 6 ) is adapted to determine whether the current location - the location where the motor vehicle ( 2 ) is usually parked during the night over a longer expected parking period, - is the place where the motor vehicle ( 2 ) is usually parked during the day over a longer expected parking period, and / or - is a place where a motor vehicle ( 2 ) is usually parked over a shorter expected parking period, - is a place where a motor vehicle ( 2 ) is usually turned off over a longer expected shutdown period, wherein the charging current information device ( 6 ) is configured such that the internal charging current information has a higher proposed upper limit value for the charging current for a shorter expected switch-off period and a lower proposed upper limit value for the charging current for a longer expected switch-off duration. Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Ladestrominformationseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, zu bestimmen, ob sich der aktuelle Ort in einem ersten oder einem zweiten geographischen Gebiet befindet, und die interne Ladestrominformation einen ersten vorgeschlagenen Grenzwert aufweist, falls sich der Ort in dem ersten geographischen Gebiet befindet und die interne Ladestrominformation einen zweiten vorgeschlagenen Grenzwert aufweist, falls sich der Ort in dem zweiten geographischen Gebiet befindet.Motor vehicle charging current control device according to one of Claims 2 to 5, characterized in that charging current information device ( 6 ) is adapted to determine whether the current location is in a first or a second geographic area, and the internal charging current information has a first suggested limit if the location is in the first geographic area and the internal charging current information is a second proposed one Limit if the location is in the second geographic area. Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Ladestrominformationseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, den variablen Grenzwert für den Ladestrom in Abhängigkeit einer Information vom Fahrer des Kraftfahrzeuges (2) zu bestimmen.Motor vehicle charging current control device according to one of the preceding claims, characterized in that the charging current information device ( 6 ) is adapted to the variable limit value for the charging current in dependence on information from the driver of the motor vehicle ( 2 ). Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeug-Ladestromsteuereinrichtung dazu ausgebildet ist, eine externe Ladestrominformation zu empfangen, und die Ladestrombegrenzungseinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, den variablen Grenzwert in Abhängigkeit von der internen Ladestrominformation und der externen Ladestrominformation zu ermitteln.Motor vehicle charging current control device according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle charging current control device is adapted to receive an external charging current information, and the charging current limiting device ( 8th ) is adapted to determine the variable limit in dependence on the internal charging current information and the external charging current information. Verfahren zum Steuern des Ladens eines Energiespeichers (4) eines Kraftfahrzeuges (2) mit einem Ladestrom, der von außerhalb (1) des Kraftfahrzeuges zugeführt wird, mit den folgenden Schritten: – Erzeugen einer internen Ladestrominformation, die ein vorgeschlagener oberer Grenzwert für einen Ladestrom ist, und – Begrenzen des Ladestroms in Abhängigkeit von der internen Ladestrominformation auf einen Grenzwert, der unterhalb des maximal möglichen Ladestroms liegt, wobei die Schritte des Erzeugens der internen Ladestrominformation und des Begrenzens des Ladestroms innerhalb des Kraftfahrzeuges durchgeführt werden.Method for controlling the charging of an energy store ( 4 ) of a motor vehicle ( 2 ) with a charging current coming from outside ( 1 ) of the motor vehicle, comprising the following steps: generating internal charging current information, which is a proposed upper limit value for a charging current, and limiting the charging current as a function of the internal charging current information to a limit value, which is below the maximum possible charging current, wherein the steps of generating the internal charging current information and limiting the charging current are performed within the motor vehicle. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erzeugens der internen Ladestrominformation eine aktuelle Ortsinformation und/oder eine aktuelle Zeitinformation und/oder eine externe Ladestrominformation und/oder eine Information vom Fahrer berücksichtigt.Method according to Claim 9, characterized in that the step of generating the internal charging current information takes into account current location information and / or current time information and / or external charging current information and / or information from the driver.
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