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Der Gegenstand betrifft ein Verfahren als auch ein System zum Austauschen von Ladeinformationen zwischen einer Ladestation für Elektrofahrzeuge und einem Kassensystem.
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Elektrofahrzeuge und andere mobile Verbraucher elektrischer Energie benötigen eine Ladeinfrastruktur zum Beziehen elektrischer Energie. Hierfür sind Ladestationen, auch Ladeeinrichtungen genannt, vorgesehen, an denen diese die elektrische Energie beziehen können.
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Die bezogene elektrische Energie muss jedoch auch gegenüber dem Energielieferanten abgerechnet werden. Hierzu steht eine Vielzahl von Konzepten zur Verfügung, die Bezahlen der elektrischen Energie ermöglichen. Unter anderem kann dies durch unmittelbares Bezahlen an der Ladestation erfolgen, wie aus dem Stand der Technik bekannt. Auch ist es bekannt, mittels Informationsaustauschs zwischen dem Elektrofahrzeug und der Ladestation einen nachgelagerten Zahlungsprozess anzustoßen, in dem der Benutzer des Elektrofahrzeugs eine Kundenidentifikation preis gibt, mit deren Hilfe der Energieversorger bezogene Energie nachträglich in Rechnung stellen kann. Hierzu sind jedoch Vertragsbeziehungen zwischen dem Energieversorger beziehungsweise dem Betreiber der Ladestation und dem Nutzer notwendig. Ein anonymes Beziehen elektrischer Energie ist damit nicht möglich.
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Bei heutigen Tankstellen für flüssige Kraftstoffe sind die Zapfsäulen mit Kassen- und Warenwirtschaftssystemen unmittelbar verbunden. Hierzu sind proprietäre Schnittstellen zwischen den Zapfsäulen und den Kassensystemen definiert. Die bestehenden Kassensysteme verfügen darüber hinaus über Schnittstellen für externe Dienstleister, um Rechnungsdaten von externen Quellen in die Kassensysteme einspeisen zu können.
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Es wäre wünschenswert, die bestehende Infrastruktur von Kassen- und Warenwirtschaftssystemen an herkömmlichen Tankstellen nutzbar zu machen, um Ladeinfrastruktur für Elektromobilität zur Verfügung zu stellen.
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Problematisch hierbei ist jedoch, dass aufgrund der Vielzahl unterschiedlicher Kassen- und Warenwirtschaftssysteme eine einheitliche Anbindung einer Ladestation unmöglich ist. Andererseits ist es notwendig, für die verschiedenen im Bereich der Elektromobilität denkbaren Preismodelle, beispielsweise zeitbasiertes Laden, insbesondere bei DC Ladung oder energiebasiertes Laden, insbesondere bei AC Ladung, notwendige Sicherheitsmerkmale, wie Freischaltung einer Ladestation, Sperrung der Ladestation usw. zur Verfügung zu stellen. Hierzu ist aber eine bidirektionale Kommunikation zwischen der Ladestation und dem Kassensystem notwendig.
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Somit ergibt sich die Aufgabe, eine Ladestation in besonders komfortabler und flexibler Art und Weise an ein Kassensystem bei Wahrung der Manipulationssicherheit anzubinden. Diese Aufgabe wird gegenständlich durch ein Verfahren nach Anspruch 1 als auch ein System nach Anspruch 13 gelöst.
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Mit Hilfe des gegenständlichen Verfahrens ist es möglich, die Ladeinfrastruktur, insbesondere eine Ladestation, an bestehende Kassensysteme anzubinden. Dadurch wird es ermöglicht, über die bestehenden Kassensysteme Elektromobilitätsdienste, wie das Laden von Elektrofahrzeugen, abzurechnen. Durch das Vorsehen eines Freigabesignals, welches von dem Kassensystem abgesetzt wird, kann eine Manipulationssicherheit gegenüber unberechtigtem Beziehen von elektrischer Energie sicher gestellt werden.
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Die gegenständliche Kommunikation erfolgt durch den Austausch der relevanten Informationen über eine Zentrale, an die sowohl das Kassensystem als auch die Ladestation angeschlossen sind. Hier können unterschiedlichste Kommunikationsstrecken verwendet werden, wie beispielsweise mobile Datendienste oder andere funkbasierte oder drahtgebundene Weitverkehrsnetze. Insbesondere ist es möglich, die Ladestation mit der Zentrale über eine Mobilfunkdatenverbindung oder ein Weitverkehrsnetz oder eine Kombination aus drahtloser und drahtgebundener Übertragung zu verbinden. Eine solche Verbindung ist auch zwischen der Zentrale und dem Kassensystem möglich, wobei auf Seiten des Kassensystems eine proprietäre Schnittstelle unterstützt werden muss.
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Hierzu kann in der Zentrale, abhängig vom angeschlossenen Kassensystem, eine Protokollumsetzung dahingehend stattfinden, dass die von der Zentrale an das Kassensystem übertragenen Informationen als auch die vom Kassensystem in der Zentrale empfangenen Informationen in das beziehungsweise aus dem jeweiligen proprietären Protokoll des Kassensystem übersetzt werden.
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Zunächst wird vorgeschlagen, dass ein Energiemengenzählermesswert in einer Zentrale empfangen wird. Der Energiemengenzählermesswert kann beispielsweise der Messwert eines Stromzählers sein. Insbesondere umfasst der Energiemengenzählermesswert eine Information zu einer an einer Ladestation bei einem Ladevorgang bezogenen Energiemenge. Diese Information wird während eines Ladevorgangs durch den in der Ladestation angeordneten Energiemengenzähler erfasst und anschließend über Kommunikationsmittel der Ladestation an eine Zentrale übertragen.
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Insbesondere kann der Energiemengenzählermesswert ein absoluter Zählwert sein, der sich inkrementell während eines Bezugs von Energie erhöht. Auch kann ein Energiemengenzählermesswert ein Differenzwert sein, der aus dem Zählerstand zu Beginn einer Ladung und dem Zählerstand zu dem Zeitpunkt, zu dem der Energiemengenzählermesswert übertragen werden soll, insbesondere zum Ende einer Ladung, gebildet ist. Dieser Differenzwert ist ein Maß für die bezogene Energie zwischen dem Beginn einer Ladung und Zeitpunkt vor dem Übertragen des Energiemengenzählermesswertes.
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Der Energiemengenzählermesswert wird vorzugsweise über ein eine Kommunikationseinrichtung der Ladestation an die Zentrale übermittelt. Hierbei können die oben genannten Übertragungsstrecken genutzt werden.
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In der Zentrale wird der Energiemengenzählermesswert ausgewertet. Hierbei kann beispielsweise bereits ermittelt werden, wie hoch ein in Rechnung zu stellender Betrag sein kann. Hierzu kann in der Zentrale ein Preismodell hinterlegt werden, welches bestimmten Energieeinheiten, beispielsweise einer Kilowattstunde, einen bestimmten Preis zuordnet. Abhängig von dem Energiemengenzählermesswert kann ein zu zahlender Betrag errechnet werden.
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Auch kann in der Zentrale eine Protokollumsetzung der Informationen, insbesondere des Energiemengenzählermesswertes erfolgen dahingehend, dass die von der Zentrale an das Kassensystem übertragenen Informationen in das Protokoll umformatiert sind, welche das jeweilige Kassensystem bzw. dessen Schnittstelle unterstützt. Anschließend übermittelt die Zentrale zumindest den Energiemengenzählermesswert an das Kassensystem.
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In dem Kassensystem erfolgt die Übernahme von Abrechnungsdaten, insbesondere des Energiemengenzählermesswertes. Zusätzlich zum Energiemengenzählermesswert kann beispielsweise auch eine Preisinformation, eine Ladezeit, eine Ladedauer, eine Ladestations ID oder andere Daten die dem Laden zuzuordnen sind, enthalten sein. Nach erfolgreicher Übernahme der Daten in das Kassensystem kann eine Abrechnung der bezogenen Energie in dem Kassensystem erfolgen. Diese Abrechnung obliegt nach der Übernahme der Daten von der Zentrale dem Kassensystem alleine.
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Das Kassensystem kann jedoch eine erfolgte Übernahme der Daten bestätigen und ein Freigabesignal unmittelbar nach dem Übernehmen der Daten von der Zentrale oder auch erst nach einem erfolgreichen Zahlungsvorgang an die Zentrale übermitteln. In der Zentrale kann das Freigabesignal, welches in dem Protokoll des Kassensystems formatiert ist, empfangen werden. In der Zentrale kann das Freigabesignal in ein Protokoll der Ladestation umgesetzt werden. Anschließend übermittelt die Zentrale das Freigabesignal an die Ladestation, so dass ein anschließendes Laden an der Ladestation wieder ermöglicht ist.
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Vorzugsweise ist die Ladestation zwischen zwei Ladevorgängen oder auch außerhalb der Öffnungszeiten einer Verkaufsstelle gesperrt, d. h. dass keine elektrische Energie bezogen werden kann. Eine gesperrte Ladestation muss freigegeben werden. Dies erfolgt regelmäßig nach der Übernahme zumindest des Energiemengenzählermesswertes durch das Kassensystem, indem das Kassensystem das Freigabesignal absetzt. Beim Empfang des Freigabesignals in der Ladestation wird diese für ein Laden eines Elektrofahrzeugs befähigt.
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Nach dem Ladevorgang möchte der Nutzer sicher stellen, dass er auch nur die von ihm bezogene Energie bzw. die Dauer des Ladens, insbesondere bei DC Laden, bezahlt. Dies setzt voraus, dass die Ladestation nach dem Abschluss eines Ladevorgangs gesperrt wird. Ein Sperren wird gemäß einem Ausführungsbeispiel dadurch ermöglicht, dass nach dem Abschluss eines Ladevorgangs, insbesondere wenn das Elektrofahrzeug über ein Ladekabel eine Beendigung des Ladevorgangs angezeigt hat, die Ladestation sich selbst sperrt. In diesem Fall kann gemäß einem Ausführungsbeispiel neben dem Energiemengenzählermesswert eine Ladestromsperrinformation von der Ladestation in der Zentrale empfangen werden.
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Der Energiemengenzählermesswert kann dann derjenige Wert sein, der zum Ende des Ladevorgangs erfasst wurde. Gleichzeitig mit dem Ende des Ladevorgangs sperrt die Ladestation sich selbst, so dass eine Ladestromsperrinformation generiert werden kann, welche ebenfalls an die Zentrale weitergeleitet werden kann.
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Auch ist es möglich, dass das Sperren des Ladestroms extern erfolgt. Beispielsweise kann durch das Kassensystem von einem Bedienpersonal eine Ladestation gesperrt werden. Dies kann insbesondere dann erfolgen, wenn ein Ladevorgang beendet wurde und der Kunde bedeutet, dass er die bezogene Energie bezahlen möchte. In diesem Fall wird vorgeschlagen, dass vor dem Empfangen des Energiemengenzählermesswertes ein Ladestromsperrsignal von dem Kassensystem in der Zentrale empfangen wird und dass das Ladestromsperrsignal von der Zentrale an die Ladestation übermittelt wird.
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Der Kunde kann anzeigen, dass er das Laden beenden möchte. In diesem Fall setzt das Kassensystem das Ladestromsperrsignal, ausgelöst durch einen Benutzer, ab. Das Ladestromsperrsignal wird an die Ladestation übermittelt und die Ladestation wird gesperrt. Im Anschluss daran kann der Energiemengenzählermesswert erfasst werden und an das Kassensystem übertragen werden. Dies stellt ebenfalls sicher, dass nur die Energiemenge erfasst wird, die vom Nutzer bis zum Ende des Ladevorgangs bezogen wurde.
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Um Plausibilitätskontrollen des Ladevorgangs durchzuführen und beispielsweise den Ladevorgang zu überwachen, wird vorgeschlagen, dass der Energiemengenzählermesswert in Abständen während eines laufenden Ladevorgangs von der Ladestation in der Zentrale empfangen wird. Der empfangene Energiemengenzählermesswert kann von der Zentrale auch an das Kassensystem übertragen werden. Während eines laufenden Ladevorgangs kann regelmäßig oder in Abständen ein Energiemengenzählermesswert übertragen werden.
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Beim Übertragen des Energiemengenzählermesswertes können weitere Informationen sowohl von der Ladestation über die Zentrale an das Kassensystem als auch vom Kassensystem über die Zentrale an die Ladestation übertragen werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass zusammen mit dem Energiemengenzählermesswert Informationen zu zumindest einem Status der Ladestation, einer Identifikation der Ladestation, einer Identifikation des Energiemengenzählers, Ladezeiten, Verbindungszeiten, und/oder einer Signatur, insbesondere eine Signatur zuzüglich Zeitstempel, von der Ladestation in der Zentrale empfangen wird. Insbesondere beim DC Laden kann ein Energiemengenzählermesswert auch eine Zeitangabe sein, da DC Laden in der Regel zeitbasiert ist. Die in der Zentrale empfangenen Daten können zumindest teilweise verarbeitet und/oder unverarbeitet von der Zentrale an das Kassensystem weitergeleitet werden.
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Der Status der Ladestation kann beispielsweise ein Status des Energiemengenzählers sein. Dieser Status kann Auskunft darüber geben, ob ein Fehler beim Erfassen der Energie aufgetreten ist. Ein weiterer Status kann beispielsweise auch die Information darüber sein, mit welcher Ladeleistung die Ladestation betrieben wird oder auch, ob die Ladestation AC oder DC Ladung durchführt. Ein weiterer Status kann beispielsweise auch die Information darüber sein, of eine bestimmte Ladestation frei, besetzt und/oder betriebsbereit ist. Statusinformationen erlauben einen Rückschluss auf den aktuellen Zustand der Ladestation.
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Eine Identifikation der Ladestation kann eine eindeutige Bezeichnung der Ladestation, beispielsweise eine Zeichenfolge sein, mit der eine jede Ladestation identifiziert werden kann.
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Auch der Energiemengenzähler selbst kann mit einer Identifikation versehen sein. Dies kann ebenfalls eine Zeichenfolge sein. Der Energiemengenzähler ist der abrechnungstechnisch relevante Teil der Ladestation und es muss sichergestellt werden, dass die Daten des Energiemengenzählers, insbesondere der Energiemengenzählermesswert, der in dem Kassensystem empfangen wird, von einem bestimmten Energiemengenzähler stammt. Dieser Energiemengenzähler ist in der Regel geeicht und durch das Versehen des Energiemengenzählermesswertes mit der Identifikation des Energiemengenzählers kann zumindest eine eichrechtliche Bedingung erfüllt werden.
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Auch die Dauer und die Uhrzeit des Ladevorgangs kann übertragen werden. Hierdurch ist auch ein Abgleich der Uhrzeiten in der Ladestation mit der Uhrzeit in der Zentrale oder der Uhrzeit in dem Kassensystem möglich.
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Schließlich kann eine Signatur der übertragenen Daten zusammen mit dem Energiemengenzählermesswert übertragen werden. Mit Hilfe der Signatur können die übertragenen Daten auf Authentizität und/oder Integrität überprüft werden. Ist in den übertragenen Daten die Identifikation der Ladestation und die Identifikation des Energiemengenzählers zusammen mit dem Energiemengenzählermesswert enthalten, so kann sichergestellt werden, dass diese Daten unverfälscht sind und von einer bestimmten Ladestation und einem bestimmten Energiemengenzähler stammen.
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Da während des Ladens und insbesondere zum Ende des Ladevorgangs eine Kommunikation zwischen Ladestation und Zentrale notwendig ist, wird vorgeschlagen, dass die Ladestation eine Kommunikationsverbindung mit der Zentrale überwacht. Das Überwachen der Kommunikationsverbindung ist insbesondere dann notwendig, wenn sichergestellt werden muss, dass die bezogene Energiemenge auch abgerechnet werden kann. Bei einer Störung dieser Kommunikationsverbindung kann die Ladestation in einem eingeschränkten Ladebetrieb betrieben werden. Ein eingeschränkter Ladebetrieb kann beispielsweise Laden mit einer geringeren Leistung, einer kürzeren Ladezeit oder auch lediglich die Signalisierung eines Notbetriebs an der Ladeeinrichtung sein. Diese Maßnahmen sind kumulativ möglich. Insbesondere zum Ende des Ladevorgangs muss die Ladestation in der Lage sein, den Energiezählermesswert und gegebenenfalls weitere Informationen an die Zentrale zu übertragen. Ist die Kommunikationsverbindung gestört, wäre eine Abrechnung der bezogenen Energie zu diesem Zeitpunkt nicht möglich. Eine spätere Abrechnung ist dann möglich, wenn die Kommunikationsverbindung wieder hergestellt ist.
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Wie zuvor erläutert, ist eine Ladestation in der Regel gesperrt, d. h. Ladeenergie kann nicht zur Verfügung gestellt werden. Nach dem Empfang des Freigabesignals kann der Ladevorgang selbsttätig durch die Ladestation mit einem Elektrofahrzeug ausgehandelt werden. Hierzu wird zunächst eine elektrische Verbindung zwischen dem Fahrzeug und der Ladeeinrichtung hergestellt. Dies kann durch Verbinden der Ladestation mit dem Elektrofahrzeug über ein Ladekabel erfolgen. Das Ladekabel kann aus einer Kabelgarnitur gebildet sein, die neben den Leitungen für die Energieübertragung auch Kommunikationsverbindungen aufweist, insbesondere zum Übertragen eines Pilotsignals nach DIN IEC 61851. Die Korrektheit der Verbindung wird überprüft und primäre Ladeparameter, wie die Bereitschaft zum Empfangen des Ladestroms, können ausgetauscht werden.
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Anschließend steuert der Controller der Ladestation als auch der Laderegler in dem Elektrofahrzeug den Ladevorgang. Die Ladestation kann unmittelbar zum Beginn eines Ladevorgangs eine entsprechende Nachricht über den beginnenden Ladevorgang an die Zentrale übermitteln. Die Zentrale kann diese Nachricht an das Kassensystem weiterleiten und dort kann angezeigt werden, dass an einer bestimmten Ladestation ein Ladevorgang stattfindet. Hierzu kann beispielsweise auch die Identifikation der Ladestation übertragen werden, um in dem Kassensystem genau anzuzeigen, welche Ladestation aus einer Vielzahl von Ladestationen derzeit in Betrieb ist. Darüber hinaus kann an der Ladestation eine Anzeige erfolgen, dass ein Ladevorgang gestartet ist.
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Während des Ladevorgangs können in Abständen die Informationen, die oben genannt wurden, zwischen Ladestation und Zentrale beziehungsweise Zentrale und Kassensystem ausgetauscht werden.
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Nach Beendigung des Ladevorgangs ist, wie zuvor bereits erläutert, die Ladestation entweder über ein Ladestromsperrsignal gesperrt worden oder hat sich selbst gesperrt und hat eine Ladestromsperrinformation an die Zentrale übermittelt. Danach kann kein neuer Ladevorgang initiiert werden, bevor nicht ein Freigabesignal von der Zentrale empfangen wird.
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Die Authentizität und Integrität des empfangenen Energiemengenzählermesswertes ist von abrechnungstechnischer Bedeutung. Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, dass in dem Kassensystem zumindest der empfangene Energiemengenzählermesswert unter Verwendung der Identifikation der Ladestation und der Identifikation des Energiemengenzählers auf Authentizität überprüft wird. Durch ein Verknüpfen des Energiemengenzählermesswertes mit der Identifikation der Ladestation und der Identifikation des Energiemengenzählers kann in dem Kassensystem oder der Zentrale festgestellt werden, ob die empfangenen Werte des Energiemengenzählers tatsächlich von dem korrekten Energiemengenzähler aus der korrekten Ladestation stammen.
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Durch die Verwendung der Signatur, zumindest des empfangenen Energiemengenzählermesswertes, entweder in der Zentrale oder dem Kassensystem, kann der Energiemengenzählermesswert auf Integrität überprüft werden. D. h., es kann sichergestellt werden, dass der übertragene Wert auf der Übertragungsstrecke nicht verfälscht wurde.
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Um einen nachträglichen Nachweis über einen Ladevorgang führen zu können, wird vorgeschlagen, dass in der Zentrale dem Energiemengenzählermesswert eine eindeutige Ladevorgangsidentifikationsnummer zugeordnet wird. Diese eindeutige Ladevorgangsidentifikationsnummer wird nur einmal pro Energiemengenzählmesswert vergeben. Insbesondere können diejenigen Energiemengenzählmesswerte mit der Ladevorgangsidentifikationsnummer versehen werden, die zum Anfang und zum Ende des Ladevorgangs an die Zentrale übermittelt werden und die letztendlich für die Berechnung des Preises relevant sind. Es ist möglich eine Ladevorgangsidentifikationsnummer für beide Werte (Anfangswert und Endwert) zu vergeben, oder eine Ladevorgangsidentifikationsnummer für jeden der beiden Werte.
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Diese Ladevorgangsidentifikationsnummer kann zusammen mit dem Energiemengenzählermesswert von der Zentrale an das Kassensystem übertragen werden. In dem Kassensystem kann dann diese Identifikationsnummer zusammen mit dem Energiemengenzählermesswert und dem zu zahlenden Betrag auf einem Beleg ausgedruckt werden. Mit Hilfe der Ladeidentifikationsnummer ist es für einen Nutzer möglich, im nachhinein den Energiemengenzählermesswert samt weiterer Informationen z. B. über die Ladestationsidentifikation, die Energiemengenzähleridentifikation, Ladezeit, Ladeort und dergleichen, insbesondere alle mit dem Energiemengenzählermesswert von der Ladestation an die Zentrale übertragenen Daten abzurufen. Sobald der Nutzer bezahlt erhält er den Zahlungsbeleg auf dem die Ladevorgangsidentifikationsnummer enthalten ist.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Zentrale den Energiezählermengenmesswert zusammen mit der Ladevorgangsidentifikationsnummer über ein Weitverkehrsnetz zugänglich macht. Das kann beispielsweise über eine Internetseite erfolgen und ein Nutzer kann über die Internetseite unter Verwendung der Ladevorgangsidentifikationsnummer den Energiemengenzählermesswert auslesen.
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Auch ist es möglich, dass eine Weitverkehrsnetzadresse, insbesondere eine Internetadresse, beispielsweise eine URL, mit der Ladevorgangsidentifikationsnummer verknüpft wird. Unter dieser Weitverkehrsnetzadresse kann der Energiemengenzählermesswert als auch die weiteren Daten abrufbar hinterlegt sein. Anschießend kann die Weitverkehrsnetzadresse in einen zweidimensionalen Strichcode codiert werden. Dies kann beispielsweise ein QR Code sein, mit dessen Hilfe komplexere Adressen kodiert werden können. Dieser zweidimensionale Strichcode oder auch die Weitverkehrsnetzadresse selbst kann von der Zentrale zusammen mit dem Energiezählermesswert und der Ladevorgangsidentifikationsnummer an das Kassensystem übertragen werden. Diese Informationen können auf dem Zahlungsbeleg ausgegeben werden.
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Bei der Verwendung eines zweidimensionalen Strichcodes kann der Nutzer dann, beispielsweise unter Verwendung seines vorzugweise mobilen Computers, z. B. eines Smartphones, unmittelbar auf die Weitverkehrsnetzadresse zugreifen und den Energiemengenzählermesswert überprüfen.
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Die zuvor genannten Verfahren können auch als Computerprogramm oder als auf einem Speichermedium gespeichertes Computerprogramm realisiert werden. Hierbei kann ladestationsseitig, zentralseitig und/oder kassenseitig ein Mikroprozessor zur Durchführung der jeweiligen Verfahrensschritte durch ein Computerprogramm geeignet programmiert sein.
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Die Merkmale der Verfahren und Vorrichtungen sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale und Teilmerkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen sowie unabhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen oder Teilmerkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert eigenständig erfinderisch sein.
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Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein System eingerichtet zum Austauschen von Ladeinformationen zwischen einer Ladestation und einem Kassensystem;
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2 den Ablauf einer Kommunikation zwischen einem Kassensystem, einer Zentrale und einer Ladestation bei selbsttätiger Sperrung der Ladestation;
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3 den Ablauf einer Kommunikation zwischen Kassensystem, einer Zentrale und einer Ladestation bei ferngesteuerter Sperrung der Ladestation bei Beendigung des Ladevorgangs.
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1 zeigt ein System 2 eingerichtet zum Austauschen von Ladeinformationen zwischen einer Ladestation 4 und einem Kassensystem 8. Hierzu kommuniziert die Ladestation 4 zunächst mit einer Zentrale 6 und die Zentrale 6 leitet Daten an das Kassensystem 8 weiter. Die Ladestation 4 verfügt unter anderem über einen Energiemengenzähler 10 sowie ein Kommunikationsmodul 12. Das Kommunikationsmodul 12 kann beispielsweise über eine Mobilfunkverbindung 12a eine Verbindung mit einem Weitverkehrsnetz, beispielsweise mit dem Internet 26, aufnehmen, worüber eine Kommunikation mit der Zentrale 6 möglich ist.
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Die Ladestation 4 verfügt über einen Sperrmechanismus 16, mit dem die Ladestation 4 beziehungsweise das Laden über die Ladestation 4 gesperrt wird. Hierzu kann der Sperrmechanismus 16 eine elektrische Verbindung zwischen einem elektrischen Anschluss 19 für ein Ladekabel 24 und einem elektrischen Anschluss 18 für ein Energieversorgungsnetz unterbrechen.
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Das Kassensystem 8 verfügt über eine Schnittstelleneinrichtung 20, mit der eine Kommunikation zwischen einer Registrierkasse 22 und externen Dienstleistern, beispielsweise der Zentrale 6, möglich ist. Das Protokoll der Schnittstelle 20 ist ein properitäres und für jedes Kassensystem 8 unterschiedlich.
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Wesentlich für den Betrieb einer Mehrzahl von Ladestationen 4 an einem Kassensystem 8 ist es, dass bestehende Infrastruktur genutzt werden kann. Hierzu wird die Verwendung der Zentrale 6 vorgeschlagen, die die Kommunikation zwischen einer Ladestation 4 und der Registrierkasse 22 des Kassensystems 8 ermöglicht und somit einen Bezahlvorgang für das Bezahlen der bezogenen Energie über die Registrierkasse 22 abgewickelt werden kann.
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Der Ablauf eines Ladevorgangs ist beispielhaft in 2 dargestellt. Zunächst ist eine Ladestation 4 in einem gesperrten Zustand 30. D. h., dass der Sperrmechanismus 16 die elektrische Verbindung zwischen dem Energieversorgungsanschluss 18 und dem Anschluss 19 trennt. Von dem Kassensystem 8 ausgehend kann ein Freigabesignal 32a über die Schnittstelle 20 und das Weitverkehrsnetz 26 an die Zentrale 6 übertragen werden. In der Zentrale 6 wird das Freigabesignal 32a gegebenenfalls in ein anderes Protokoll umgesetzt. Anschließend wird über die Mobilfunkverbindung 12a das Freigabesignal 32b an die Kommunikationseinrichtung 12 der Ladestation 4 übertragen. Im Anschluss an den Empfang des Freigabesignals 32b wird die elektrische Verbindung zwischen dem Energieversorgungsanschluss 18 und dem Anschluss 19 geschlossen.
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Ein Elektrofahrzeug 14 kann zu einer beliebigen Zeit (vorzugsweise zu Betriebszeiten der Ladestation 4) über ein Ladekabel 24 an die Ladestation 4 angeschlossen werden. Über das Ladekabel 24 tauscht das Elektrofahrzeug 14, beziehungsweise der nicht dargestellte Laderegler des Fahrzeugs 14 Ladeparameter mit der Ladestation 4 aus (34). Nach dem Aushandeln (34) der Ladeparameter wird eine Ladebereitschaft des Elektrofahrzeugs 14 in der Ladestation 4 signalisiert und die Ladestation 4 beginnt mit dem Ladevorgang 36.
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Zu Beginn des Ladevorgangs (36) wird der Energiemengenzählermesswert des Energiemengenzählers 10 erfasst. Daneben kann ein Datum, eine Uhrzeit und eine Identifikation des Energiemengenzählers 10 erfasst werden. Auch kann eine Identifikation der Ladestation 4 erfasst werden. Alle Informationen werden in einem nicht dargestellten Mikrocomputer in einem Datenpaket gesammelt und gegebenenfalls mit wird das Datenpaket anschließend mit einer Signatur versehen. Die Daten werden gesammelt, vorzugsweise als Datenpaket, als Ladeinformation 38b an die Zentrale 6 über die Mobilfunkverbindung 12a und das Weitverkehrsnetz 26 übertragen. In der Zentrale 6 erfolgt eine Protokollumsetzung derart, dass die Ladeinformation 38b für die Schnittstelle 20 geeignet aufbereitet wird um von dem Kassensystem 8 beziehungsweise der Registrierkasse 22 verarbeitet zu werden.
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Die aufbereitete Ladeinformation 38a wird von der Zentrale 6 an das Kassensystem 8 übertragen. Diese Übertragung kann während des Ladevorgangs (36) mehrfach erfolgen. Am Ende eines Ladevorgangs 36 kann das Elektrofahrzeug 14 der Ladestation 4 gegenüber die Beendigung des Ladevorgangs anzeigen (40). Die Beendigung des Ladevorgangs wird von der Ladestation 4 gegenüber dem Fahrzeug 14 bestätigt (42). Anschließend wird in der Ladestation 4 der Sperrmechanismus 16 aktiviert und die Ladestation wird gesperrt (44).
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Sobald die Ladestation 4 gesperrt wurde, wird der Energiemengenzählermesswert erfasst. Außerdem kann ein Differenzwert aus dem Ende des Ladevorgangs (36) erfassten Energiemengenzählermesswertes und dem zu Beginn eines Ladevorgangs (36) erfassten Energiemengenzählermesswertes bestimmt werden. Dieser Wert ist ein Maß für die tatsächlich bezogene Energie. Zusammen mit weiteren Informationen, die z. B. oben bereits genannt wurden, kann die Ladeinformation 46b an die Zentrale 6 übertragen werden.
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In der Zentrale erfolgt eine Umsetzung der Ladeinformation 46b in das Protokoll der Schnittstelle 20. Die umgesetzte Ladeinformation 46a wird von der Zentrale 6 an das Kassensystem 8 übertragen.
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Unmittelbar bei Übernahme der Ladeinformation 46a kann das Kassensystem 8 ein Freigabesignal 32a an die Zentrale 6 und von dort, ggf. nach erforderlicher Protokollumsetzung, als Freigabesignal 32b an die Leitstation 4 übertragen werden. Die Ladestation 4 wird im Anschluss daran wieder freigegeben und ein Laden ist erneut möglich.
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3 zeigt einen zu 2 ähnlichen Ablauf. Bis zum Schritt 38 ist der Ablauf identisch zu dem in 2.
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Anders als in der 2 wird dort nicht in Abständen die Ladeinformation 38b von der Ladestation 4 an das Kassensystem 8 übertragen. Wie in der 3 gezeigt, kann von dem Kassensystem aus ein Ladestromsperrsignal 48a abgesetzt werden. Dies kann beispielsweise dann erfolgen, wenn der Kunde gegenüber dem Bedienpersonal angezeigt hat, dass er einen Ladevorgang beenden möchte oder wenn eine bestimmte Ladezeit abgelaufen ist. Das Ladestromsperrsignal 48a wird in der Zentrale 6 umgesetzt und als Ladestromsperrsignal 48b an die Ladestation 4 übertragen.
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Im Anschluss an den Empfang des Ladestromsperrsignals 48b sperrt die Ladestation 4 über den Sperrmechanismus 16 die Verbindung zwischen dem Anschluss 18 und dem Anschluss 19. Die Beendigung des Ladevorgangs wird gegenüber dem Elektrofahrzeug 14 angezeigt (50) und das Elektrofahrzeug 14 bestätig diese Beendigung. Parallel dazu kann unmittelbar im Anschluss an den Empfang des Ladestromsperrsignals 48b die Information umfassend zumindest den Energiemengenzählermesswert erfasst werden und die Ladeinformation 46b bzw. 46a über die Zentrale 6 an das Kassensystem 8 übertragen werden.
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Ein Freigabesignal 32a kann in dem in 3 gezeigtem Beispiel auch zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise wenn ein Zahlvorgang vollständig abgeschlossen ist, von dem Kassensystem 8 über die Zentrale 6 an die Ladestation 4 übertragen werden. Erst dann ist die Ladestation 4 wieder zum Laden befähigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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