DE102013022087A1 - Apparatus, method and system for adjusting a charging current of electrical energy storage devices in electrified vehicles - Google Patents

Apparatus, method and system for adjusting a charging current of electrical energy storage devices in electrified vehicles Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines Ladestroms zum Aufladen eines Fahrzeugs (2), das mindestens teilelektrifiziert ist, mit Hilfe einer Ladestation (1), wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Senden von Information (IZ) durch eine externe Einheit (4), Empfangen von Information (KF) durch das Fahrzeug (2), Einstellen eines Ladestroms auf Basis der von dem Fahrzeug (2) empfangenen Information (KF). Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Steuereinheit und ein entsprechendes System.The present invention relates to a method for setting a charging current for charging a vehicle (2) which is at least partially electrified by means of a charging station (1), the method comprising the steps of: transmitting information (IZ) by an external unit (4 ), Receiving information (KF) by the vehicle (2), setting a charging current based on the information (KF) received from the vehicle (2). Furthermore, the invention relates to a corresponding control unit and a corresponding system.

Description

Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Regelung des Lade- und Entladevorganges von elektrischen Energiespeichern, insbesondere in mindestens teilelektrifizierten Fahrzeugen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechend Steuereinheit und ein entsprechendes System.The present invention relates to a method for controlling and regulating the charging and discharging process of electrical energy storage devices, in particular in at least partially electrified vehicles. Furthermore, the present invention relates to a corresponding control unit and a corresponding system.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

In den letzten Jahren hat die Verbreitung von Elektrofahrzeugen zugenommen und es ist damit zu rechnen, dass die Verbreitung von elektrifizierten und teilelektrifizierten Fahrzeugen weiter zunehmen wird. Es ist bekannt, dass Elektrofahrzeuge an sogenannten Ladestationen bzw. Stromtankstellen geladen werden können. Ebenso ist eine Aufladung am Wohnort des Benutzers denkbar. Bei jedem Ladevorgang wird das Elektrofahrzeug an einen Ladestation angeschlossen, beispielsweise über ein Ladekabel.In recent years, the spread of electric vehicles has increased and it is expected that the spread of electrified and partially electrified vehicles will continue to increase. It is known that electric vehicles can be charged at so-called charging stations or charging stations. Likewise, a charge at the place of residence of the user is conceivable. With each charging process, the electric vehicle is connected to a charging station, for example via a charging cable.

Es wurde bereits das Potential erkannt, Elektrofahrzeuge als Module zu nutzen, die an das Stromnetz anschließbar sind und die aus dem Stromnetz elektrische Energie beziehen, speichern und wieder einspeisen können – siehe in diesem Zusammenhang die WO 2011/0981 16 A1 ; so kann der Zeitpunkt des Bezugs an Ladeenergie und deren Abgabe geregelt werden. Um diese Vorgänge zu steuern, lehrt die WO 2011/098116 A1 die Benutzung eines Adapters, der zwischen eine Ladestation und einen Verbraucher geschaltet werden kann. Dieser Adapter kann über eine Kommunikationseinheit mit einem Ladenetzwerk kommunizieren und die Energieübertragung durch einen im Adapter vorgesehen Schalter zwischen verschiedenen Zuständen anpassen.It has already been recognized the potential to use electric vehicles as modules that can be connected to the power grid and that can draw electrical energy from the power grid, store it and feed it back - see in this context WO 2011/0981 16 A1 ; Thus, the timing of the reference to charging energy and its delivery can be regulated. To control these processes, teaches WO 2011/098116 A1 the use of an adapter that can be switched between a charging station and a consumer. This adapter can communicate via a communication unit with a charging network and adjust the energy transfer through a switch provided in the adapter between different states.

Allerdings weist ein derartiger Adapter eine Reihe von Nachteilen auf. So benötigt der Adapter aus dem Stand der Technik aufwändige und komplizierte Leistungsschalter, die relativ große Ströme im Adapter direkt schalten können. Dies kann zu einer relativ aufwändigen, teuren und fehleranfälligen Ausgestaltung des Adapters führen. Ferner kann dies zu einem schnellen Verschleiß des Adapters führen.However, such an adapter has a number of disadvantages. Thus, the adapter of the prior art requires complex and complicated circuit breakers that can switch relatively large currents in the adapter directly. This can lead to a relatively complex, expensive and error-prone configuration of the adapter. Furthermore, this can lead to rapid wear of the adapter.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Im Lichte dessen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme und Unzulänglichkeiten aus dem Stand der Technik zu lösen bzw. diese zumindest abzuschwächen. In anderen Worten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zum Einstellen eines Ladestroms zum Aufladen von Elektrofahrzeugen bereitzustellen, die prinzipiell einfach, robust und wenig fehleranfällig sind und die sich leicht mit bekannten Elektrofahrzeugen benutzen lassen.In light of this, it is an object of the present invention to solve and at least mitigate the problems and deficiencies of the prior art. In other words, it is an object of the present invention to provide a method, apparatus and system for adjusting charging current for charging electric vehicles, which are in principle simple, robust and low prone to error and which can be easily used with known electric vehicles.

Diese Aufgaben werden von dem erfindungsgemäßen Verfahren, der erfindungsgemäßen Steuereinheit und dem erfindungsgemäßen System gelöst. Die Erfindung betrifft die folgenden Aspekte.

  • 1. Verfahren zum Einstellen eines Ladestroms zum Aufladen eines Fahrzeugs (2), das mindestens teilelektrifiziert ist, mit Hilfe einer Ladestation (1), wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Senden von Information (IZ) durch eine externe Einheit (4), Empfangen von Information (KF) durch das Fahrzeug (2), Einstellen eines Ladestroms auf Basis der von dem Fahrzeug (2) empfangenen Information (KF).
These objects are achieved by the method according to the invention, the control unit according to the invention and the system according to the invention. The invention relates to the following aspects.
  • 1. Method for setting a charging current for charging a vehicle ( 2 ), which is at least partially electrified, by means of a charging station ( 1 ), the method comprising the steps of: sending information (I Z ) by an external unit ( 4 ), Receiving information (K F ) by the vehicle ( 2 ), Setting a charging current based on that of the vehicle ( 2 ) received information (K F ).

Unter einer externen Einheit wird bevorzugt eine Einheit verstanden, die nicht einem spezifischen Ladevorgang zugeordnet ist. Dem Ladevorgang ist insbesondere ein Fahrzeug und eine Ladestation zugeordnet. Ferner kann dem Ladevorgang nach bevorzugten Ausführungsformen auch eine Steuereinheit zugeordnet sein. Die externe Einheit hingegen ist nicht diesem Vorgang zugeordnet, sondern extern davon. Beispielsweise kann es sich um eine Zentraleinheit handeln. Ebenso ist es aber auch möglich, dass die externe Einheit aus weiteren Steuereinheiten bzw. Kommunikationseinheiten für weitere Ladevorgänge aufgebaut ist bzw. mindestens eine weitere Steuereinheit für einen weiteren Ladevorgang aufweist. Beispielsweise kann die externe Einheit Information hinsichtlich eines Stromnetzzustandes übermitteln, insbesondere Information, die den Auslastungsgrad des Stromnetzes angibt.An external unit is preferably understood to be a unit which is not assigned to a specific charging process. The charging process is associated in particular with a vehicle and a charging station. Furthermore, the charging process according to preferred embodiments may also be assigned a control unit. The external unit, however, is not assigned to this process, but externally. For example, it may be a central processing unit. Likewise, however, it is also possible for the external unit to be constructed from further control units or communication units for further charging processes or to have at least one further control unit for a further charging process. For example, the external unit may transmit information regarding a power grid state, in particular information indicating the utilization level of the power grid.

Das Übermitteln von Informationen kann sowohl direkt als auch indirekt erfolgen. So kann das Übermitteln von Informationen von der externen Einheit an das Fahrzeug sowohl direkt erfolgen, als auch unter Zwischenschaltung von weiteren Einheiten, beispielsweise einer Steuereinheit.The transmission of information can be both direct and indirect. Thus, the transmission of information from the external unit to the vehicle can be done both directly, and with the interposition of other units, such as a control unit.

Dem Fachmann wird klar sein, dass der eingestellte Ladestrom, eine konstante Spannung vorausgesetzt, die proportional zu einer entsprechenden Ladeleistung ist.It will be apparent to those skilled in the art that the set charging current, assuming a constant voltage, is proportional to a corresponding charging power.

Bei dem Verfahren nach Aspekt 1 empfängt also das Fahrzeug Informationen und stellt den Ladestrom auf Basis dieser Informationen ein. Beispielsweise kann es sich bei den empfangenen Informationen direkt um die von der externen Einheit gesendeten Informationen handeln – ebenso ist es aber auch möglich, dass die von der externen Einheit gesendeten Informationen zunächst angepasst werden. In beiden Fällen empfängt das Fahrzeug nach dem Verfahren des Aspekts 1 Information und stellt auf Basis dieser Informationen den Ladestrom ein. Dies unterscheidet das Verfahren des Aspekts 1 von dem aus der WO 2011/098116 A1 bekannten Adapter. Hier wird der Ladestrom nicht auf Basis der vom Fahrzeug empfangenen Information eingestellt. Vielmehr ist der Schalter im Adapter vorgesehen. Das Verfahren des beschriebenen Aspekts 1 bietet unter anderem den Vorteil, dass Schalter, die im Fahrzeug ohnehin vorhanden sind, genutzt werden können, um den Ladestrom einzustellen. Daher bedarf es keinem zusätzlichen Adapter, der selbst aufwändig die Ladeströme schaltet, was das beanspruchte Verfahren einfacher, robuster und sicherer macht.

  • 2. Verfahren nach Aspekt 1 und weiter mit dem Schritt Übermitteln der von der externen Einheit (4) gesendeten Information (IZ) an das Fahrzeug (2).
  • 3. Verfahren nach Aspekt 2, wobei es sich um ein direktes Übermitteln handelt.
  • 4. Verfahren nach Aspekt 1 und weiter mit den Schritten Übermitteln der von der externen Einheit (4) gesendeten Information (IZ) an eine Steuereinheit (3), Generierung von Information (IS) auf Basis der an die Steuereinheit (3) übermittelten Information durch die Steuereinheit (3), Senden der von der Steuereinheit (3) generierten Information (IS) an das Fahrzeug (2), wobei die von der Steuereinheit (3) gesendete Information (IS) zumindest ein Teil der von dem Fahrzeug (2) in Aspekt 1 empfangenen Information (KF) ist und vorzugsweise die von dem Fahrzeug (2) in Aspekt 1 empfangene Information (KF) ist.
In the method according to aspect 1, therefore, the vehicle receives information and adjusts the charging current on the basis of this information. For example, the information received may be directly the information sent by the external unit - but it is also possible for the information sent by the external unit to be adjusted first. In both cases, the vehicle receives information according to the method of aspect 1 and sets the charge current based on this information. This distinguishes the method of aspect 1 from that of WO 2011/098116 A1 known adapter. Here, the charging current is not set based on the information received from the vehicle. Rather, the switch is provided in the adapter. The method of the described aspect 1 offers, inter alia, the advantage that switches that are present in the vehicle anyway can be used to set the charging current. Therefore, there is no need for an additional adapter, which itself switches consuming the charging currents, which makes the claimed process easier, more robust and safer.
  • 2. Method according to aspect 1 and further comprising the step of transmitting from the external unit ( 4 ) sent information (I Z ) to the vehicle ( 2 ).
  • 3. Method according to aspect 2, which is a direct transfer.
  • 4. Method according to Aspect 1 and further comprising the steps of transmitting from the external unit ( 4 ) sent information (I Z ) to a control unit ( 3 ), Generation of information (I S ) on the basis of the to the control unit ( 3 ) transmitted information by the control unit ( 3 ), Transmission from the control unit ( 3 ) generated information (I S ) to the vehicle ( 2 ), whereas those of the control unit ( 3 ) transmitted information (I S ) at least a part of the vehicle ( 2 ) received in aspect 1 (K F ) is and preferably that of the vehicle ( 2 ) received in aspect 1 is information (K F ).

In der Ausführungsform der Erfindung gemäß Aspekt 4 übermittelt die externe Einheit Information an eine Steuereinheit (beispielsweise Information hinsichtlich der Auslastung des Stromnetzes). Auf Basis dieser Information wird dann eine weitere Information in der Steuereinheit generiert (beispielsweise eine Information, die den Soll-Zustand des Ladestroms beinhaltet) und an das Fahrzeug gesendet. Das Fahrzeug nutzt nun diese Information, um den Ladestrom einzustellen.In the embodiment of the invention according to aspect 4, the external unit transmits information to a control unit (for example, information regarding the utilization of the power grid). On the basis of this information, further information is then generated in the control unit (for example, information that includes the desired state of the charging current) and sent to the vehicle. The vehicle now uses this information to set the charging current.

Die Ausführungsform des Aspekts 4 ermöglicht insbesondere, dass die Fahrzeuge selbst nicht zwingend selbst speziell ausgestaltet werden müssen. Vielmehr können in diesem Verfahren, welches die Zwischenschaltung der Steuereinheit beinhaltet, auch bisher bekannte Fahrzeuge von der Erfindung Gebrauch machen. Es handelt sich also um eine besonders einfach zu verwendende Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.

  • 5. Verfahren nach Aspekt 4 und weiter mit dem Schritt Übermitteln von Information (IL) von der Ladestation (1) an die Steuereinheit (3), wobei die Generierung von Information (IS) durch die Steuereinheit (3) auf Basis sowohl dieser von der Ladestation (1) an die Steuereinheit (3) übermittelten Information (IL) als auch der von der externen Einheit (4) gesendeten Information (IZ) erfolgt.
The embodiment of aspect 4 makes it possible, in particular, that the vehicles themselves do not necessarily have to be specially configured by themselves. Rather, in this method, which includes the interposition of the control unit, previously known vehicles make use of the invention. It is therefore a particularly simple embodiment of the present invention.
  • 5. The method according to aspect 4 and further comprising the step of transmitting information (I L ) from the charging station ( 1 ) to the control unit ( 3 ), wherein the generation of information (I S ) by the control unit ( 3 ) based on both this of the charging station ( 1 ) to the control unit ( 3 ) (I L ) as well as that of the external unit ( 4 ) transmitted information (I Z ) takes place.

In der Ausführungsform des Aspekts 5 übermittelt nicht nur die externe Einheit Information an die Steuereinheit, sondern auch die Ladestation. Beispielsweise kann die externe Einheit den aktuellen Zustand des Stromnetzes an die Steuereinheit übermitteln und die Ladestation den Maximalstrom, den die die Ladestation aktuell bereit stellen kann. Die Steuereinheit kann dann aus diesen Parametern ein Signal erzeugen, welches sie an das Fahrzeug übermittelt und auf Grund dessen das Fahrzeug den Ladestrom einstellen kann.In the embodiment of aspect 5, not only the external unit transmits information to the control unit, but also the charging station. For example, the external unit can transmit the current state of the power network to the control unit, and the charging station can transmit the maximum current which the charging station can currently provide. The control unit can then generate from these parameters a signal which it transmits to the vehicle and on the basis of which the vehicle can set the charging current.

Dieses Verfahren ermöglicht eine Kommunikation nicht nur der Steuereinheit mit der externen Einheit und dem Elektrofahrzeug, sondern auch mit der Ladestation. In diesem Verfahren kann der Ladestrom daher an Hand von verschiedener äußerer Einflüsse ideal eingestellt werden.

  • 6. Verfahren nach Aspekt 4 oder 5 und weiter mit dem Schritt Übermitteln von Information (IB) von einer Bedienerschnittstelle (5) an die Steuereinheit (3), wobei die Generierung von Information (IS) durch die Steuereinheit (3) auch auf Basis der von der Bedienerschnittstelle (5) an die Steuereinheit übermittelten Information (IB) erfolgt.
This method enables communication not only of the control unit with the external unit and the electric vehicle but also with the charging station. In this method, the charging current can therefore be ideally adjusted by means of various external influences.
  • 6. The method according to aspect 4 or 5 and further comprising the step of transmitting information (I B ) from an operator interface ( 5 ) to the control unit ( 3 ), wherein the generation of information (I S ) by the control unit ( 3 ) based on the user interface ( 5 ) transmitted to the control unit information (I B ) takes place.

Gemäß dem Verfahren nach Aspekt 6 ist es ferner möglich, dass auch zusätzlich eine Bedienerschnittstelle vorgesehen ist. Über eine solche Bedienerschnittstelle kann ein Bediener Information eingeben. Beispielsweise kann ein Bediener eingeben, zu welcher Zeit das Fahrzeug spätestens geladen werden soll. Die Steuereinheit berücksichtigt dann auch diese Information, um ein Signal (bzw. Information) zu generieren, die an das Fahrzeug übermittelt wird und an Hand der Ladestrom eingestellt werden kann.

  • 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte und weiter mit dem Schritt Senden von Information (IB) von einer Bedienerschnittstelle (5).
According to the method according to aspect 6, it is also possible that an operator interface is additionally provided. An operator can enter information via such an operator interface. For example, an operator can enter at what time the vehicle should be loaded at the latest. The control unit then also takes this information into account in order to generate a signal (or information) which is transmitted to the vehicle and can be adjusted on the basis of the charging current.
  • 7. Method according to one of the preceding aspects and further with the step of sending information (I B ) from an operator interface ( 5 ).

Beispielsweise kann die Bedienerschnittstelle (5) mit dem Fahrzeug (2) und/oder mit der externen Einheit (4) kommunizieren. Die Bedienerschnittstelle (5) kann als Smartphone ausgestaltet sein.

  • 8. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei das Fahrzeug (2) den Ladestrom einstellt.
  • 9. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die von dem Fahrzeug (2) empfangene Information (KF) einen Maximalwert für den Ladestrom aufweist und wobei der Ladestrom auf einen Wert eingestellt wird, der diesen Maximalwert nicht überschreitet.
  • 10. Verfahren nach Aspekt 9, wobei der Maximalwert für den Ladestrom auf Basis eines Stromnetzzustandes und/oder einer vorgegebenen Ladekonfiguration festgelegt wird.
  • 11. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die von der externen Einheit (4) gesendete Information (IZ) Information bezüglich eines Stromnetzzustandes aufweist.
  • 12. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte mit den Merkmalen der Aspekte 6 oder 7, wobei die von der Bedienerschnittstelle (5) gesendete bzw. übermittelte Information (IB) Information bezüglich einer vorgegebenen Ladekonfiguration aufweist.
  • 13. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte mit den Merkmalen des Aspekts 4, wobei die Steuereinheit (3) über ein Datennetzwerk (13) mit der externen Einheit (4) verbunden ist.
  • 14. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte mit einer Steuereinheit (3), wobei die Steuereinheit (3) in der Ladestation (1), in dem Fahrzeug (2) oder zwischen der Ladestation (1) und dem Fahrzeug (2) angeordnet ist.
  • 15. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte mit den Merkmalen des Aspekts 9, wobei der Maximalwert durch die externe Einheit (4) und/oder durch einen Benutzer festgelegt wird.
  • 16. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte und weiter mit dem Schritt Empfangen von Information (KZ) durch die externe Einheit (4).
  • 17. Verfahren nach dem vorangehenden Aspekt und mit einer Steuereinheit (3), wobei die Steuereinheit (3) Information (KZ) an die externe Einrichtung (4) sendet, wobei diese Information (KZ) bevorzugt einen maximal lieferbaren Ladestrom zwischen der Ladestation (1) und dem Fahrzeug (2) aufweist.
  • 18. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, das weiterhin folgende Verfahrensschritte umfasst, welche bevorzugt vor dem ersten genannten Schritt des Aspektes 1 durchgeführt werden: Erfassen eines vordefinierten Ladestroms der Ladestation (1); und Übermitteln des vordefinierten Ladestroms an die externe Einheit (4).
  • 19. Verfahren nach dem vorangehenden Aspekt, wobei der vordefinierte Ladestrom einen maximal lieferbaren Ladestrom darstellt.
  • 20. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei das Einstellen des Ladestroms durch Anpassen eines Kommunikationssignals (120) zwischen der Ladestation (1) und dem Fahrzeug (2) erfolgt.
  • 21. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die von dem Fahrzeug (2) empfangene Information (KF) Information aufweist, die von der Ladestation (1) gesendet wird und angepasst wird.
  • 22. Verfahren nach dem vorangehenden Aspekt, wobei die von der Ladestation (1) gesendete Information (IL) auf Basis von Information (IZ, IB) einer externen Einheit (4) und/oder einer Bedienerschnittstelle (5) angepasst wird und wobei die Anpassung vorzugsweise in einer Steuereinheit (3) stattfindet.
For example, the user interface ( 5 ) with the vehicle ( 2 ) and / or with the external unit ( 4 ) communicate. The user interface ( 5 ) can be configured as a smartphone.
  • 8. Method according to one of the preceding aspects, wherein the vehicle ( 2 ) sets the charging current.
  • 9. Method according to one of the preceding aspects, wherein the vehicle ( 2 ) received information (K F ) has a maximum value for the charging current and wherein the charging current on a value is set which does not exceed this maximum value.
  • 10. The method of aspect 9, wherein the maximum value for the charging current is determined based on a power grid state and / or a predetermined charging configuration.
  • 11. Method according to one of the preceding aspects, wherein the data from the external unit ( 4 ) transmitted information (I Z ) information regarding a power network state.
  • 12. Method according to one of the preceding aspects having the features of aspects 6 or 7, wherein the information provided by the user interface ( 5 ) transmitted information (I B ) information with respect to a predetermined charging configuration.
  • 13. Method according to one of the preceding aspects with the features of aspect 4, wherein the control unit ( 3 ) via a data network ( 13 ) with the external unit ( 4 ) connected is.
  • 14. Method according to one of the preceding aspects with a control unit ( 3 ), the control unit ( 3 ) in the charging station ( 1 ), in the vehicle ( 2 ) or between the charging station ( 1 ) and the vehicle ( 2 ) is arranged.
  • 15. Method according to one of the preceding aspects with the features of aspect 9, wherein the maximum value is determined by the external unit ( 4 ) and / or determined by a user.
  • 16. Method according to one of the preceding aspects and further with the step of receiving information (K Z ) by the external unit ( 4 ).
  • 17. Method according to the preceding aspect and with a control unit ( 3 ), the control unit ( 3 ) Information (K Z ) to the external device ( 4 ), this information (K Z ) preferably a maximum deliverable charging current between the charging station ( 1 ) and the vehicle ( 2 ) having.
  • 18. Method according to one of the preceding aspects, which furthermore comprises the following method steps, which are preferably carried out before the first mentioned step of aspect 1: detecting a predefined charging current of the charging station ( 1 ); and transmitting the predefined charging current to the external unit ( 4 ).
  • 19. Method according to the preceding aspect, wherein the predefined charging current represents a maximum deliverable charging current.
  • 20. Method according to one of the preceding aspects, wherein adjusting the charging current by adjusting a communication signal ( 120 ) between the charging station ( 1 ) and the vehicle ( 2 ) he follows.
  • 21. Method according to one of the preceding aspects, wherein the vehicle ( 2 ) received information (K F ) information from the charging station ( 1 ) is sent and adapted.
  • 22. Method according to the preceding aspect, wherein the charging station ( 1 ) information (I L ) based on information (I Z , I B ) of an external unit ( 4 ) and / or an operator interface ( 5 ) and wherein the adaptation is preferably carried out in a control unit ( 3 ) takes place.

Beispielsweise kann die Ladestation einen lieferbaren Maximalstrom als Information an die Steuereinheit senden. Die externe Einheit kann einen Stromnetzzustand an die Steuereinheit senden und die Bedienerschnittstelle eine vom Benutzer gewünschte maximale Ladezeit. An Hand des Stromnetzzustandes und der maximal gewünschten Ladezeit kann nun die Steuereinheit den maximal lieferbaren Strom modifizieren und entsprechend modifiziert an das Fahrzeug senden, welches dann auf Grund des modifizierten maximal lieferbaren Stroms den Ladestrom anpasst.

  • 23. Verfahren nach einem der beiden vorangehenden Aspekte, wobei die von der Ladestation (1) gesendete Information (IL) Information zu einem maximal lieferbaren Ladestrom aufweist und wobei diese Information vorzugsweise angepasst wird.
  • 24. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte und weiter mit dem Schritt Senden von Information (IF) durch das Fahrzeug (2).
  • 25. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte und weiter mit dem Schritt Empfangen von Information (KL) durch die Ladestation (1).
  • 26. Verfahren nach Aspekt 25, wobei die von der Ladestation (1) empfangene Information (KL) Information aufweist, die von dem Fahrzeug (2) gesendet wird und angepasst wird.
  • 27. Verfahren nach Aspekt 26, wobei die von dem Fahrzeug (2) gesendete Information (IF) auf Basis von Information (IZ, IB) einer externen Einheit (4) und/oder einer Bedienerschnittstelle (5) angepasst wird und wobei die Anpassung vorzugsweise in einer Steuereinheit (3) stattfindet.
  • 28. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte mit den Merkmalen des Aspekts 5, wobei die von der Ladestation (1) übermittelte Information (IL) Information bezüglich eines von der Ladestation (1) lieferbaren Ladestroms aufweist und wobei diese Information vorzugsweise angepasst wird.
  • 29. Verfahren nach einem der vorherigen Aspekte, wobei eine Mehrzahl von Fahrzeugen (2) vorhanden ist und wobei jedem Fahrzeug (2) eine Steuereinheit (3) zugeordnet ist und weiter mit dem Schritt Aggregierung von mehrehren Fahrzeugen (2) auf Basis einer Kommunikation der jedem Fahrzeug (2) zugeordneten Steuereinheit (3) mit der externen Einheit (4).
  • 30. Verfahren nach dem vorangehenden Aspekt, wobei die Kommunikation (13) mit der externen Einheit (4) Informationen über einen Energiespeicher des Fahrzeugs (2) aufweist.
  • 31. Verfahren nach dem vorangehenden Aspekte, das ferner die Schritte aufweist: Erstellen eines Ladeprofils für das Fahrzeug (2) anhand von Informationen über einen Energiespeicher des Fahrzeugs (2); Übermitteln des Ladeprofils an die Steuereinheit (3).
  • 32. Verfahren nach dem vorangehenden Aspekt, wobei das Ladeprofil als variabler oder konstanter Strom ausgebildet ist.
  • 33. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, das ferner den Schritt aufweist: Erstellen eines Benutzerprofils für das Fahrzeug (2) zum Speichern eines Ladeprofils.
  • 34. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die externe Einheit (4) eine Zentraleinheit aufweist und bevorzugt als Zentraleinheit ausgebildet ist.
  • 35. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die externe Einheit (4) mindestens eine Kommunikationseinheit anderer Ladevorgänge aufweist und bevorzugt eine Mehrzahl von Kommunikationseinheiten anderer Ladevorgänge aufweist.
  • 36. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte mit einer Steuereinheit (3), wobei die Steuereinheit (3) in einem Zwischenstecker zwischen der Ladestation (1) und dem Fahrzeug (2) angeordnet ist.
  • 37. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte mit einer Steuereinheit (3), wobei die Steuereinheit (3) über eine Datenverbindung mit der externen Einheit (4) verbunden ist, die drahtgebunden, beispielsweise über Ethernet, ISDN, eine Telefonleitung, Powerline, oder drahtlos, beispielsweise über WLAN, ZigBee, Bluetooth, UMTS, LTE, ausgebildet ist und bevorzugt als GSM-Verbindung ausgebildet ist.
  • 38. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die von dem Fahrzeug (2) empfangene Information (KF) ein pulsweiten-moduliertes Signal aufweist.
  • 39. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die von der externen Einheit (1) gesendete Information (IZ) Information über ein pulsweiten-moduliertes Signal aufweist.
  • 41. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte mit einer Steuereinheit (3), wobei die von der Steuereinheit (3) an das Fahrzeug (2) gesendete Information (IS) ein pulsweiten-moduliertes Signal aufweist.
  • 42. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die von der Ladestation (1) gesendete Information (IL) ein pulsweiten-moduliertes Signal aufweist.
  • 43. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die vom Fahrzeug (2) empfangene Information (KF) ein pulsweiten-moduliertes Signal aufweist.
  • 44. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte mit einer Steuereinheit (3), wobei die von der Steuereinheit (3) gesendete Information (IS) ein pulsweiten-moduliertes Signal aufweist.
  • 45. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die externe Einheit (4) eine Recheneinheit, beispielsweise ein Server, ein PC oder ein Mobiltelefon ist.
  • 46. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte mit einer Steuereinheit (3), wobei die Steuereinheit (3) als Zwischenstecker oder als integraler Bestandteil eines Kabels ausgeführt ist.
  • E1. Steuereinheit (3) zum Steuern eines Ladestroms zum Aufladen eines Fahrzeugs (2), das mindestens teilelektrifiziert ist, mit Hilfe einer Ladestation (1), wobei die Steuereinheit (3) umfasst: eine Kommunikationseinheit (6) zum Empfangen von Information (IZ), die von einer externen Einheit (4) gesendet wird, eine Sendeeinheit (8) zum Senden von Information (IS) an das Fahrzeug (2).
  • E2. Steuereinheit (3) nach Aspekt E1, wobei die Steuereinheit (3) weiter aufweist eine Empfangseinheit (10) zum Empfangen von Information (IL) von der Ladestation (1).
  • E3. Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte, wobei die Steuereinheit (3) weiter aufweist eine Einrichtung (31), die dazu ausgelegt ist Information (IS), die von der Sendeeinheit (8) gesendet wird, auf Basis der von der externen Einheit (4) gesendeten Information (IZ) zu generieren.
  • E4. Steuereinheit (3) nach den Aspekten E2 und E3, wobei die Einrichtung (31) dazu ausgelegt ist Information (IS), die von der Sendeeinheit (8) gesendet wird, auch auf Basis der Information (IL) von der Ladestation (2) zu generieren.
  • E5. Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte und wobei die Steuereinheit (3) ferner aufweist eine Einrichtung (31) zum Auslesen und Anpassen eines Kommunikationssignals zwischen der Ladestation (1) und dem Fahrzeug (2).
  • E6. Steuereinheit (3) nach dem vorangehenden Aspekt, wobei das Anpassen des Kommunikationssignals zwischen der Ladestation (1) und dem Fahrzeug (2) durch Modifikation eines pulsweiten-modulierten Signals erfolgt.
  • E7. Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte, wobei Information (IZ), die von einer externen Einheit (4) gesendet wird, einen Soll-Ladestrom aufweist.
  • E8. Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte, wobei die Steuereinheit (3) eine Sendeeinheit (12) zum Senden von Information (KZ) von der Steuereinheit (3) an die externe Einheit (4) aufweist.
  • E9. Steuereinheit (3) nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Sendeeinheit (12) zum Senden von Information (KZ) von der Steuereinheit (3) an die externe Einheit (4) ausgelegt ist, einen vordefinierten Ladestrom an die externe Einheit (4) zu senden.
  • E10. Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte, wobei die Steuereinheit (3) eine Empfangseinheit (14) zum Empfangen von Information von dem Fahrzeug (2) aufweist.
  • E11. Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte mit einer Empfangseinheit (10), wobei die Empfangseinheit (10) zum Empfangen von Information von der Ladestation (1) dazu ausgelegt ist, einen vordefinierten Ladestrom der Ladestation (1), insbesondere in Form eines pulsweiten-modulierten Signals, zu empfangen.
  • E12. Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte, wobei die Steuereinheit (3) zwischen der Ladestation (1) und dem Fahrzeug (2) aufsteckbar auf ein Ladekabel angeordnet ist, als Zwischenstecker ausgebildet, oder integral mit einem Ladekabel verbunden ist.
  • E13. Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte, wobei eine Bedienerschnittstelle (5) zum Einstellen von Benutzerparametern integriert ist oder wobei die Steuereinheit (3) ausgebildet ist, mit einer solchen verbunden zu sein, beispielsweise über ein Datennetzwerk.
  • E14. Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte, wobei die Steuereinheit (3) eine Empfangseinheit (16) zum Empfang von Information (IB) einer Bedienerschnittstelle (5) aufweist.
  • E15. Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte, wobei die Steuereinheit (3) eine Sendeeinheit (18) zum Senden von Information (KL) an die Ladestation (2) aufweist.
  • E16. Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte, die mit einen mechanischen oder elektronischen Diebstahlschutz versehen ist.
  • E17. Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte, die mit einer Beleuchtungseinheit ausgeführt ist.
  • E18. Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte, wobei ein Soll-Ladestrom ein Ladeprofil darstellt.
  • E19. Steuereinheit (3), bevorzugt nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte, wobei die Steuereinheit ausgelegt ist, an einem Verfahren nach einem der beschriebenen Verfahrensaspekte beteiligt zu sein.
  • S1. System zum Einstellen eines Ladestroms (11) zum Aufladen eines Fahrzeugs (2), das mindestens teilelektrifiziert ist, mit Hilfe einer Ladestation (1), wobei das System aufweist: eine Steuereinheit (3); eine externe Einheit (4), die über ein Datennetzwerk (13) mit der Steuereinheit (3) verbunden ist; wobei die Steuereinheit (3) ausgelegt ist, Information (IZ) von der externen Einheit (4) zu empfangen und Information (IS) an das Fahrzeug (2) (1) zu senden.
  • S2. System nach Aspekt S1, wobei die Steuereinheit (3) ausgelegt ist, einen vordefinierten Ladestrom der Ladestation (1) zu erfassen, und die vordefinierte Ladeleistung an die externe Einheit (4) zu übermitteln.
  • S3. System nach einem der vorangehenden System-Aspekte, wobei die externe Einheit (4) ausgelegt ist, einen Soll-Wert für den Ladestrom auf Basis eines Stromnetzzustands und einer vorgegebenen Ladekonfiguration zu bestimmen und wobei die Steuereinheit (3) ausgelegt ist, den Soll-Wert des Ladestroms von der externen Einheit (4) zu empfangen, und Information (IS), die an das Fahrzeug (2) gesendet wird, auf Basis des Soll-Ladestroms zu generieren.
  • S4. System nach einem nach einem der vorangehenden System-Aspekte, wobei die externe Einheit (4) als Zentraleinheit ausgebildet ist.
  • S5. System nach einem der vorangehenden System-Aspekte, wobei die Steuereinheit (3) zwischen dem Fahrzeug (2) und der Ladestation (1) angeordnet ist.
  • S6. System nach einem der vorangehenden System-Aspekte, wobei die Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte ausgebildet ist.
  • S7. System, bevorzugt nach einem der vorangehenden System-Aspekte, wobei das System zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Verfahrensaspekte ausgebildet ist.
For example, the charging station can send a deliverable maximum current as information to the control unit. The external unit may send a power condition to the controller and the operator interface may provide a maximum charging time desired by the user. On the basis of the power supply state and the maximum desired charging time, the control unit can now modify the maximum deliverable current and send it modified to the vehicle, which then adapts the charge current on the basis of the modified maximum available current.
  • 23. Method according to one of the two preceding aspects, wherein the charging station ( 1 ) information (I L ) information on a maximum available charging current and wherein this information is preferably adjusted.
  • 24. Method according to one of the preceding aspects and further with the step of transmitting information (I F ) by the vehicle ( 2 ).
  • 25. Method according to one of the preceding aspects and further with the step of receiving information (K L ) by the charging station ( 1 ).
  • 26. The method according to aspect 25, wherein the charging station ( 1 ) received information (K L ) information that from the vehicle ( 2 ) is sent and adapted.
  • 27. The method according to aspect 26, wherein the vehicle ( 2 ) information (I F ) based on information (I Z , I B ) of an external unit ( 4 ) and / or an operator interface ( 5 ) and wherein the adaptation is preferably carried out in a control unit ( 3 ) takes place.
  • 28. The method according to one of the preceding aspects with the features of aspect 5, wherein the charging station ( 1 ) information (I L ) information regarding one of the charging station ( 1 ), and wherein this information is preferably adjusted.
  • 29. Method according to one of the preceding aspects, wherein a plurality of vehicles ( 2 ) and where each vehicle ( 2 ) a control unit ( 3 ) and continues with the step Aggregation of several vehicles ( 2 ) based on a communication of each vehicle ( 2 ) associated control unit ( 3 ) with the external unit ( 4 ).
  • 30. Method according to the preceding aspect, wherein the communication ( 13 ) with the external unit ( 4 ) Information about an energy storage of the vehicle ( 2 ) having.
  • 31. Method according to the preceding aspects, further comprising the steps of: creating a charging profile for the vehicle ( 2 ) based on information about an energy storage of the vehicle ( 2 ); Transmission of the charging profile to the control unit ( 3 ).
  • 32. Method according to the preceding aspect, wherein the charging profile is designed as a variable or constant current.
  • 33. The method of claim 1, further comprising the step of: creating a user profile for the vehicle. 2 ) for saving a loading profile.
  • 34. Method according to one of the preceding aspects, wherein the external unit ( 4 ) has a central unit and is preferably designed as a central unit.
  • 35. Method according to one of the preceding aspects, wherein the external unit ( 4 ) has at least one communication unit of other charging operations and preferably has a plurality of communication units of other charging operations.
  • 36. Method according to one of the preceding aspects with a control unit ( 3 ), the control unit ( 3 ) in an intermediate plug between the charging station ( 1 ) and the vehicle ( 2 ) is arranged.
  • 37. Method according to one of the preceding aspects with a control unit ( 3 ), the control unit ( 3 ) via a data connection to the external unit ( 4 ), which is wired, for example via Ethernet, ISDN, a telephone line, power line, or wireless, for example via WLAN, ZigBee, Bluetooth, UMTS, LTE, is formed and is preferably designed as a GSM connection.
  • 38. Method according to one of the preceding aspects, wherein the vehicle ( 2 ) received information (K F ) has a pulse width modulated signal.
  • 39. Method according to any one of the preceding aspects, wherein the information provided by the external unit ( 1 ) transmitted information (I Z ) information about a pulse width modulated signal.
  • 41. Method according to one of the preceding aspects with a control unit ( 3 ), whereas those of the control unit ( 3 ) to the vehicle ( 2 ) transmitted information (I S ) has a pulse width modulated signal.
  • 42. The method according to one of the preceding aspects, wherein the charging station ( 1 ) transmitted information (I L ) has a pulse width modulated signal.
  • 43. Method according to one of the preceding aspects, wherein the vehicle ( 2 ) received information (K F ) has a pulse width modulated signal.
  • 44. Method according to one of the preceding aspects with a control unit ( 3 ), whereas those of the control unit ( 3 ) transmitted information (I S ) has a pulse width modulated signal.
  • 45. Method according to one of the preceding aspects, wherein the external unit ( 4 ) is a computing unit, such as a server, a PC or a mobile phone.
  • 46. Method according to one of the preceding aspects with a control unit ( 3 ), the control unit ( 3 ) is designed as an intermediate plug or as an integral part of a cable.
  • E1. Control unit ( 3 ) for controlling a charging current for charging a vehicle ( 2 ), which is at least partially electrified, by means of a charging station ( 1 ), the control unit ( 3 ) comprises: a communication unit ( 6 ) for receiving information (I Z ) received from an external unit ( 4 ), a transmitting unit ( 8th ) for sending information (I S ) to the vehicle ( 2 ).
  • E2. Control unit ( 3 ) according to aspect E1, wherein the control unit ( 3 ) further comprises a receiving unit ( 10 ) for receiving information (I L ) from the charging station ( 1 ).
  • E3. Control unit ( 3 ) according to one of the preceding control unit aspects, wherein the control unit ( 3 ) further comprises a device ( 31 ) which is adapted to receive information (I S ) transmitted by the transmitting unit ( 8th ) is sent based on that of the external unit ( 4 ) to generate sent information (I Z ).
  • E4. Control unit ( 3 ) according to aspects E2 and E3, the device ( 31 ) is adapted to information (I S ) transmitted by the transmitting unit ( 8th ), also based on the information (I L ) from the charging station ( 2 ) to generate.
  • E5. Control unit ( 3 ) according to one of the preceding control unit aspects and wherein the control unit ( 3 ) further comprises means ( 31 ) for reading out and adapting a communication signal between the charging station ( 1 ) and the vehicle ( 2 ).
  • E6. Control unit ( 3 ) according to the preceding aspect, wherein the adaptation of the communication signal between the charging station ( 1 ) and the vehicle ( 2 ) by modifying a pulse width modulated signal.
  • E7. Control unit ( 3 ) according to one of the preceding control unit aspects, wherein information (I Z ) received from an external unit ( 4 ), has a desired charging current.
  • E8. Control unit ( 3 ) according to one of the preceding control unit aspects, wherein the Control unit ( 3 ) a transmitting unit ( 12 ) for sending information (K Z ) from the control unit ( 3 ) to the external unit ( 4 ) having.
  • E9. Control unit ( 3 ) according to the preceding aspect, wherein the transmitting unit ( 12 ) for sending information (K Z ) from the control unit ( 3 ) to the external unit ( 4 ), a predefined charging current to the external unit ( 4 ) to send.
  • E10. Control unit ( 3 ) according to one of the preceding control unit aspects, wherein the control unit ( 3 ) a receiving unit ( 14 ) for receiving information from the vehicle ( 2 ) having.
  • E11. Control unit ( 3 ) according to one of the preceding control unit aspects with a receiving unit ( 10 ), wherein the receiving unit ( 10 ) for receiving information from the charging station ( 1 ) is adapted to a predefined charging current of the charging station ( 1 ), in particular in the form of a pulse-width-modulated signal to receive.
  • E12. Control unit ( 3 ) according to one of the preceding control unit aspects, wherein the control unit ( 3 ) between the charging station ( 1 ) and the vehicle ( 2 ) is arranged plugged on a charging cable, designed as an intermediate connector, or is integrally connected to a charging cable.
  • E13. Control unit ( 3 ) according to one of the preceding control unit aspects, wherein an operator interface ( 5 ) is integrated for setting user parameters or wherein the control unit ( 3 ) is designed to be connected to such, for example via a data network.
  • E14. Control unit ( 3 ) according to one of the preceding control unit aspects, wherein the control unit ( 3 ) a receiving unit ( 16 ) for receiving information (I B ) of an operator interface ( 5 ) having.
  • E15. Control unit ( 3 ) according to one of the preceding control unit aspects, wherein the control unit ( 3 ) a transmitting unit ( 18 ) for sending information (K L ) to the charging station ( 2 ) having.
  • E16. Control unit ( 3 ) according to any one of the preceding control unit aspects, which is provided with a mechanical or electronic theft protection.
  • E17. Control unit ( 3 ) according to any one of the foregoing control unit aspects performed with a lighting unit.
  • E18. Control unit ( 3 ) according to any one of the preceding control unit aspects, wherein a desired charging current represents a charging profile.
  • E19. Control unit ( 3 ), preferably according to one of the preceding control unit aspects, wherein the control unit is designed to be involved in a method according to one of the described method aspects.
  • S1. System for setting a charging current ( 11 ) for charging a vehicle ( 2 ), which is at least partially electrified, by means of a charging station ( 1 ), the system comprising: a control unit ( 3 ); an external unit ( 4 ), which communicate via a data network ( 13 ) with the control unit ( 3 ) connected is; the control unit ( 3 ), information (I Z ) from the external unit ( 4 ) and information (I S ) to the vehicle ( 2 ) ( 1 ) to send.
  • S2. System according to aspect S1, wherein the control unit ( 3 ) is designed, a predefined charging current of the charging station ( 1 ) and the predefined charging power to the external unit ( 4 ).
  • S3. System according to one of the preceding system aspects, wherein the external unit ( 4 ) is arranged to determine a desired value for the charging current on the basis of a power supply state and a predetermined charging configuration and wherein the control unit ( 3 ) is designed, the setpoint value of the charging current from the external unit ( 4 ) and information (I S ) sent to the vehicle ( 2 ) is generated to generate based on the desired charging current.
  • S4. System according to one of the preceding system aspects, wherein the external unit ( 4 ) is designed as a central unit.
  • S5. System according to one of the preceding system aspects, wherein the control unit ( 3 ) between the vehicle ( 2 ) and the charging station ( 1 ) is arranged.
  • S6. System according to one of the preceding system aspects, wherein the control unit ( 3 ) is formed according to one of the preceding control unit aspects.
  • S7. System, preferably according to one of the preceding system aspects, wherein the system is designed to carry out a method according to one of the preceding method aspects.

In anderen Worten dient die Erfindung zum Einstellen der Ladeleistung eines elektrischen Energiespeichers, insbesondere eines Elektrofahrzeugs beispielsweise mit Hilfe eines Zwischensteckers bzw. Adapters (Steuereinheit), der in der Verbindung zwischen Ladestation und dem Fahrzeug angeordnet sein kann. Der Zwischenstecker ist mit einer externen Einheit, beispielsweise mit einer zentralen Recheneinheit verbunden. Weiterhin kann er zum Beispiel die maximal mögliche Ladeleistung zwischen der Ladestation und dem Fahrzeug erfassen und diesen Wert an die zentrale Recheneinheit übermitteln. In der zentralen Recheneinheit wird eine Soll-Ladeleistung ermittelt, die kleiner oder gleich der maximalen Ladeleistung ist. Vom Zwischenadapter wird die Ladeleistung auf diesen von der Zentraleinheit vorgegebenen Soll-Wert festgesetzt.In other words, the invention is used for adjusting the charging power of an electrical energy storage, in particular an electric vehicle, for example by means of an adapter or adapter (control unit), which can be arranged in the connection between the charging station and the vehicle. The intermediate plug is connected to an external unit, for example to a central processing unit. Furthermore, he can, for example, detect the maximum possible charging power between the charging station and the vehicle and transmit this value to the central processing unit. In the central processing unit, a target charging power is determined which is less than or equal to the maximum charging power. From the intermediate adapter, the charging power is set to this predetermined value from the central unit.

Das Elektrofahrzeug kann ein Fahrzeug ausschließlich mit Elektroantrieb sein oder auch ein Fahrzeug mit sowohl einem Elektroantrieb als auch einem Verbrennungsmotor (”Plug-In-Hybrid-Fahrzeug”) sein. The electric vehicle may be a vehicle exclusively with electric drive or a vehicle with both an electric drive and a combustion engine ("plug-in hybrid vehicle").

In einer Ausführungsform weist die Erfindung die folgenden Merkmale auf:

  • • Zwischenstecker bzw. Zwischenmodul, (allgemein Steuereinheit), welches sich in der Verbindung zwischen Ladestation und Ladeanschluss eines Energiespeichers, insbesondere eines mindestens teilelektrifizierten Fahrzeugs, befindet
  • • Ladestation und Ladeanschluss können jeder Art sein, vorzugsweise jeder Art bei der die Ladeleistung über ein Kommunikationssignal zwischen Ladestation und Ladeanschluss signalisiert ist, insbesondere entsprechend den geläufigen Normen für das Laden von Elektrofahrzeugen
  • • Dieses Modul ist in der Lage – den Ladevorgang hinsichtlich des Leistungs-, Energie-, bzw. Lastflusses stufenlos zu beeinflussen – über eine Datenverbindung (z. B. drahtlos über GSM) Kontakt mit einer Zentraleinheit aufzubauen, durch die der Leistungs- bzw. Energiefluss zum Laden festgelegt wird.
  • • Die Zentraleinheit fasst mehrere dieser kommunikationsfähigen Zwischenmodule zu einer (virtuellen) Einheit zusammen (”Aggregierung” oder ”Aggregation”)
  • • diese aggregierten (”virtuellen”) Einheiten können unabhängig voneinander von der Zentraleinheit angesteuert (z. B. über Kommunikation über GSM) werden, um die (aggregierten) Leistungs- bzw. Lastflüsse zu beeinflussen.
In one embodiment, the invention has the following features:
  • Intermediate plug or intermediate module (generally control unit), which is located in the connection between the charging station and the charging connection of an energy store, in particular of a vehicle that is at least partially electrified
  • • Charging station and charging port can be of any type, preferably of any type in which the charging power is signaled via a communication signal between the charging station and charging port, in particular according to the common standards for charging electric vehicles
  • • This module is able - to steplessly influence the charging process with regard to the power, energy or load flow - to establish contact with a central unit via a data connection (eg wirelessly via GSM), through which the power or Energy flow is set for charging.
  • • The central unit combines several of these communication-capable intermediate modules into one (virtual) unit ("aggregation" or "aggregation")
  • These aggregated ("virtual") units can be controlled independently of each other by the central unit (eg via communication via GSM) to influence the (aggregated) power or load flows.

Durch die Erfindung können vorteilhafter Weise die folgenden Ziele realisiert werden:

  • – Stabilisierung des Stromnetzes (Verringern des Lastflusses zu Zeiten hohen Verbrauchs bzw. vergleichsweise niedriger Produktion → es ist immer eine Balance zwischen Produktion und Verbrauch einzuhalten!),
  • – Aufladen des elektrischen Stromspeichers insbesondere in Situationen hoher Verfügbarkeit (insb. bei Überschuss) von regenerativen Energien (z. B. Wind-, Solar-, Wasserkraft-), um das Automobil mit tatsächlich (nahezu) CO2-neutral erzeugter Energie zu versorgen,
  • – im Umkehrschluss: Mögliches Verringern der Ladeleistung in Situationen, bei denen wenig regenerative Energien zur Verfügung stehen, sowie
  • – Kostenersparnis des Nutzers.
Advantageously, the invention achieves the following objectives:
  • - stabilization of the power grid (reducing the load flow at times of high consumption or comparatively low production → there must always be a balance between production and consumption!),
  • Charging of the electrical energy store, in particular in situations of high availability (especially in excess) of regenerative energies (eg wind, solar, hydropower), in order to supply the automobile with actually (almost) CO2-neutrally generated energy,
  • - Conversely: Possible reduction of charging power in situations where little renewable energy is available, as well as
  • - Cost savings of the user.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Die Erfindung wird nun anhand von exemplarischen Ausführungsformen, welche in den beigefügten Figuren gezeigt sind, beschrieben. Es zeigen:The invention will now be described by way of exemplary embodiments shown in the attached figures. Show it:

1 bis 5 verschiedene Illustrationen von Ausführungsformen von Systemen und Verfahren gemäß der Erfindung, 1 to 5 Various illustrations of embodiments of systems and methods according to the invention,

6a und 6b Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Steuereinheiten, 6a and 6b Embodiments of control units according to the invention,

7a bis 9 Illustrationen von verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems und des erfindungsgemäßen Verfahrens, und 7a to 9 Illustrations of various embodiments of the system and method according to the invention, and

10 eine illustrative Ausführungsform einer Steuereinheit, welche als Zwischenstecker ausgeführt ist. 10 an illustrative embodiment of a control unit, which is designed as an intermediate connector.

Detaillierte Beschreibung der in den Figuren gezeigten AusführungsformenDetailed description of the embodiments shown in the figures

Die 1 illustriert eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist eine Ladestation 1 mit einem Fahrzeug 2 verbunden. Das Fahrzeug ist zumindest teilelektrifiziert – d. h., es kann sich hierbei entweder um ein Fahrzeug handeln, welches ausschließlich mit elektrischer Energie angetrieben wird, oder um ein Fahrzeug, welches sowohl mit elektrischer Energie als auch auf andere Weise, beispielsweise mit einem Kraftstoff, angetrieben ist – also um ein Hybridfahrzeug. Bei einem Ladevorgang ist das zumindest teilelektrifizierte Fahrzeug 2 (im Folgenden auch Elektrofahrzeug oder einfach Fahrzeug genannt) beispielsweise über ein Ladekabel mit der Ladestation 1 verbunden. Weiterhin zeigt die 1 eine externe Einheit 4. Die externe Einheit 4 kann beispielsweise als externe oder zentrale Recheneinheit ausgestaltet sein. Die externe Einheit 4 sendet Information IZ. Weiterhin ist in 1 dargestellt, dass das Fahrzeug Information KF empfängt. Aufgrund dieser vom Fahrzeug 2 empfangenen Information KF wird nun ein Ladestrom zwischen der Ladestation 1 und dem Fahrzeug 2 eingestellt. Beispielsweise kann die externe Einheit 4 direkt ein entsprechendes Einstellsignal an das Fahrzeug 2 senden, welches dann vom Fahrzeug 2 benutzt wird, um den Ladestrom entsprechend einzustellen. Ebenso ist es aber auch möglich, dass die externe Einheit 4 Information IZ beispielsweise bezüglich eines Stromnetzzustandes sendet, und das Fahrzeug 2 diese Information dann nutzt, weiterverarbeitet und aufgrund dessen den Ladestrom entsprechend einstellt.The 1 illustrates a first embodiment of the present invention. In this embodiment, a charging station 1 with a vehicle 2 connected. The vehicle is at least partially electrified - that is, it can either be a vehicle that is driven exclusively with electrical energy, or a vehicle that is both with electrical energy as well as in other ways, for example with a fuel driven - So a hybrid vehicle. During a charging process, the vehicle is at least partially electrified 2 (hereinafter also referred to as electric vehicle or simply vehicle), for example via a charging cable with the charging station 1 connected. Furthermore, the shows 1 an external unit 4 , The external unit 4 can be configured for example as an external or central processing unit. The external unit 4 sends information I Z. Furthermore, in 1 shown that the vehicle receives information K F. Because of this from the vehicle 2 received information K F is now a charging current between the charging station 1 and the vehicle 2 set. For example, the external unit 4 directly a corresponding setting signal to the vehicle 2 send, which then from the vehicle 2 is used to adjust the charging current accordingly. Likewise, it is also possible that the external unit 4 For example, information I Z transmits with respect to a power condition, and the vehicle 2 then uses this information, further processed and adjusted accordingly due to the charging current.

Ebenso ist es gemäß dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel auch möglich, dass die externe Einheit die Information IZ an eine Steuereinheit 3 sendet. Die Steuereinheit 3 kann beispielsweise zwischen der Ladestation 1 und dem Fahrzeug 2 angeordnet sein – beispielsweise kann die Steuereinheit 3 als Zwischenstecker im oder am Ladekabel vorgesehen sein. Die Steuereinheit 3 kann also Information IZ, welche von der externen Einheit 4 gesendet wurde, empfangen. Ebenso kann die Steuereinheit 3 im in der 2 geführten Ausführungsbeispiel Information IS an das Fahrzeug 2 senden. Auf Basis dieser Information IS kann nun wiederum ein Ladestrom eingestellt werden, beispielsweise im Fahrzeug 2.Likewise, it is according to the in the 2 embodiment shown also possible that the external unit, the information I Z to a control unit 3 sends. The control unit 3 For example, between the charging station 1 and the vehicle 2 can be arranged - for example, the control unit 3 be provided as an adapter in or on the charging cable. The control unit 3 so can Information I Z , which from the external unit 4 was sent, received. Likewise, the control unit 3 im in the 2 guided embodiment information I S to the vehicle 2 send. On the basis of this information I S , a charging current can now in turn be set, for example in the vehicle 2 ,

Ebenso ist es gemäß der Ausführungsform in der 3 auch möglich, dass die Steuereinheit 3 alternativ oder zusätzlich Information IL von der Ladestation 1 empfängt. In einem solchen Ausführungsbeispiel kann die von der Steuereinheit 3 gesendete Information IS sowohl auf Basis der von der Ladestation 1 gesendeten Information IL als auch auf Basis der von der externen Einheit 4 gesendeten Information IZ erzeugt werden. Die von der Steuereinheit 3 generierte Information IS wird dann an das Fahrzeug 2 übersendet und das Fahrzeug 2 kann aufgrund dessen den Ladestrom einstellen.Likewise, it is according to the embodiment in the 3 also possible that the control unit 3 alternatively or additionally, information I L from the charging station 1 receives. In such an embodiment, that of the control unit 3 sent information I S based on both of the charging station 1 sent information I L as well as on the basis of the external unit 4 sent information I Z are generated. The from the control unit 3 generated information I S is then sent to the vehicle 2 sent and the vehicle 2 can therefore adjust the charging current.

Ebenso ist es gemäß dem in der 4 gezeigten Ausführungsbeispiel auch möglich, eine Bedienerschnittstelle 5 im System vorzusehen. Diese Bedienerschnittstelle 5 kann vorteilhaft derart ausgestaltet sein, dass sie Information IB an die Steuereinheit 3 senden kann. Über die Bedienerschnittstelle 5 kann ein Bediener bzw. allgemein ein Benutzer des Systems Randbedingungen eingeben, die die Steuereinheit 3 dann verwerten kann. Ein Ausführungsbeispiel, in dem alle Kommunikationswege zwischen den verschiedenen Modulen realisiert sind, ist in der 5 gezeigt. Allerdings erkennt der Fachmann, dass es ebenso möglich ist, einzelne dieser Kommunikationswege wegzulassen. In der in 5 gezeigten Ausführungsform ist die schon beschriebene Ladestation 1, das Elektrofahrzeug 2, die Steuereinheit 3, die externe Einheit 4 sowie Bedienerschnittstelle 5 vorgesehen. Steuereinheit 3 kann in der in 5 gezeigten Ausführungsform in beide Richtungen mit den jeweils anderen Komponenten kommunizieren.Likewise, it is according to the in the 4 embodiment shown also possible, an operator interface 5 to be provided in the system. This operator interface 5 can advantageously be configured such that it information I B to the control unit 3 can send. Via the user interface 5 For example, an operator or general user of the system may enter boundary conditions that are the control unit 3 then use it. An embodiment in which all the communication paths between the different modules are realized, is in the 5 shown. However, one skilled in the art will recognize that it is equally possible to omit some of these communication paths. In the in 5 the embodiment shown is the already described charging station 1 , the electric vehicle 2 , the control unit 3 , the external unit 4 as well as user interface 5 intended. control unit 3 can in the in 5 shown embodiment communicate with the other components in both directions.

Eine geeignete Kommunikation kann beispielsweise durch die in 6a und 6b gezeigten Ausführungen der Steuereinheit 3 realisiert werden. So umfasst die Steuereinheit der 6b beispielsweise eine Kommunikationseinheit 6 zum Empfangen von Information IZ von der externen Einheit 4, eine Sendeeinheit 8 zum Senden von Information IS an das Fahrzeug 2, eine Empfangseinheit 10 zum Empfangen von Information IL von der Ladestation 1, eine Sendeeinheit 12 zum Senden von Information KZ von der Steuereinheit 3 an die externe Einheit 4, eine Empfangseinheit 16 zum Empfangen von Information IB von der Bedienerschnittstelle 5, eine Sendeeinheit 18 zum Senden von Information KL an die Ladestation 1 sowie eine Sendeeinheit 20 zum Senden von Information KB an die Bedienerschnittstelle 5. Ebenso weist die Steuereinheit 3 eine Einrichtung 31 zur Generierung von Information auf.A suitable communication can be, for example, by the in 6a and 6b shown embodiments of the control unit 3 will be realized. Thus, the control unit includes the 6b for example, a communication unit 6 for receiving information I Z from the external unit 4 , a transmitting unit 8th for sending information I S to the vehicle 2 , a receiving unit 10 for receiving information I L from the charging station 1 , a transmitting unit 12 for sending information K Z from the control unit 3 to the external unit 4 , a receiving unit 16 for receiving information I B from the operator interface 5 , a transmitting unit 18 for sending information K L to the charging station 1 and a transmitting unit 20 for sending information K B to the operator interface 5 , Likewise, the control unit 3 An institution 31 for generating information.

Eine mögliche Funktionsweise der beschriebenen Ausführungsformen wird nun insbesondere anhand der 5 und 6b und anhand eines lediglich der Illustration dienenden Beispiels weiter beschrieben. Wir nehmen an, dass der Benutzer des Fahrzeugs 2 das Fahrzeug 2 zu einem bestimmten Zeitpunkt (beispielsweise um 17:00 Uhr) unter Zwischenschaltung der Steuereinheit 3 an die Ladestation 1 anschließt. Die Ladestation 1 ist allgemein dazu ausgelegt, einen Strom von 16 Ampere abzugeben. Weiter weist das illustrative System eine externe Einheit 4 auf, welche beispielsweise Informationen über den aktuellen Stromnetzzustand verarbeiten kann. Die externe Einheit 4 sendet nun Information IZ an die Steuereinheit 3. Beispielsweise kann es sich hierbei um die Information zum Stromnetzzustand handeln. Ist das Stromnetz beispielsweise sehr stark ausgelastet, so könnte dies die Steuereinheit 3 und genauer die Einrichtung 31 zur Generierung von Information dazu veranlassen, Information IS, welche an das Fahrzeug 2 gesendet wird, entsprechend abzuändern. Beispielsweise kann die Steuereinheit 3 die Information IL, welche es von der Ladestation 1 erhält, entsprechend abändern. Enthält die Information IL der Ladestation 1 beispielsweise Information hinsichtlich des maximal von der Ladestation 1 zu liefernden Ladestroms (in unserem Beispiel 16 Ampere), so könnte die Steuereinheit 3 im beschriebenen Beispiel, in welchem das Stromnetz sehr belastet ist, ein an das Fahrzeug 2 zu sendende Signal entsprechend reduzieren, und dem Fahrzeug 2 ein Informationssignal IS zukommen lassen, welches einem maximalen Ladestrom von 8 Ampere, 3,2 Ampere, oder sogar 0 Ampere entspricht. Das Fahrzeug 2 würde den zu beziehenden Ladestrom dann auf einen entsprechend geringeren Wert einstellen (also 8 Ampere, 3,2 Ampere oder 0 Ampere). Ebenso ist es beispielsweise auch denkbar, dass die externe Einheit 4 nicht lediglich Information zum aktuellen Stromnetzzustand, sondern auch zum aktuellen Strompreis an die Steuereinheit 3 sendet. Gemäß dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ferner die Bedienerschnittstelle 5 vorgesehen. Hierüber kann ein Bediener Randbedingungen eingeben, unter welchen der Ladevorgang ausgeführt werden soll. Beispielsweise könnte der Bediener einstellen, wann das Fahrzeug 2 (spätestens) wieder voll aufgeladen sein soll. Im beschriebenen illustrativen Ausführungsbeispiel würde es demnach einen Unterschied machen, ob der Benutzer, welcher das Elektrofahrzeug 2 um 17:00 Uhr an die Ladestation 1 angeschlossen hat, bereits um 23:00 Uhr desselben Tages ein voll aufgeladenes Fahrzeug 2 benötigt, oder erst beispielsweise um 08:00 Uhr des Folgetages. Eine entsprechende Information IB könnte dann von der Bedienerschnittstelle 5 an die Steuereinheit 3 gesendet werden und bei der Generierung der Information in Einrichtung 31 berücksichtigt werden.One possible mode of operation of the described embodiments will now be described in particular with reference to FIGS 5 and 6b and further described by way of an example for illustration only. We assume that the user of the vehicle 2 the vehicle 2 at a certain time (for example at 17:00 o'clock) with the interposition of the control unit 3 to the charging station 1 followed. The charging station 1 is generally designed to deliver a current of 16 amperes. Furthermore, the illustrative system has an external unit 4 which, for example, can process information about the current power supply state. The external unit 4 now sends information I Z to the control unit 3 , For example, this may be the information about the power supply state. For example, if the power grid is very busy, this could be the control unit 3 and more specifically, the device 31 for generating information to cause information I S , which to the vehicle 2 is sent, modify accordingly. For example, the control unit 3 the information I L , which it from the charging station 1 receives, change accordingly. Contains the information I L of the charging station 1 For example, information regarding the maximum of the charging station 1 To be supplied charging current (16 amps in our example), so could the control unit 3 in the example described, in which the power grid is very stressed, one to the vehicle 2 Reduce signal to be sent accordingly, and the vehicle 2 an information signal I S , which corresponds to a maximum charging current of 8 amps, 3.2 amps, or even 0 amps. The vehicle 2 would then set the charging current to a correspondingly lower value (ie 8 amps, 3.2 amps or 0 amps). Likewise, it is also conceivable, for example, that the external unit 4 not only information about the current power supply state, but also the current electricity price to the control unit 3 sends. According to the in 5 The embodiment shown is also the operator interface 5 intended. An operator can enter boundary conditions under which the loading process should be carried out. For example, the operator could set when the vehicle 2 (at the latest) should be fully charged again. Accordingly, in the illustrative embodiment described, it would make a difference whether the user who is the electric vehicle 2 at 17:00 to the charging station 1 already at 23:00 o'clock the same day a fully loaded vehicle 2 needed, or, for example, at 08:00 the following day. A corresponding information I B could then from the user interface 5 to the control unit 3 be sent and when generating the information in facility 31 be taken into account.

Anders ausgedrückt, kommuniziert die Ladestation 1 in einer Ausführungsform über das verarbeitete Kommunikationssignal die maximal zur Verfügung stehende Ladestromstärke; das Fahrzeug 2 stellt dann eine Ladestromstärke kleiner-gleich (meist gleich) dieser maximalen Ladestromstärke ein. Und das Signal, welches die ”maximal zur Verfügung stehende Ladestromstärke” kodiert, wird durch die Steuereinheit 3, welche beispielsweise als Zwischenstecker ausgestaltet sein kann, dynamisch zwischen 0 und MAX (= maximal von Ladestation 1 vorgegebene Ladestromstärke) angepasst. Wenn das Pilot-Signal durch den Zwischenstecker z. B. auf die Hälfte der von der Ladestation 1 maximal zur Verfügung stellbaren Ladestromstärke eingestellt wird, wird dem Fahrzeug 2 „vorgegaukelt”, dass nur weniger Strom zur Verfügung steht, und entsprechend stellt das Fahrzeug bzw. Auto 2 eben diesen geringeren zur Verfügung stehenden Strom ein (oder weniger). Insbesondere kann das Verfahren mit den Standards ”SAE J1772” und ” IEC 62196 ” funktionieren. In other words, the charging station communicates 1 in one embodiment, the maximum available charging current intensity via the processed communication signal; the vehicle 2 then sets a charging current less than or equal to (usually equal to) this maximum charging current. And the signal encoding the "maximum available charging current" is provided by the control unit 3 , which can be configured for example as an intermediate connector, dynamically between 0 and MAX (= maximum of charging station 1 predetermined charging current) adjusted. If the pilot signal z. B. on half of the charging station 1 maximum available charging current is set to the vehicle 2 "Pretended" that only less power is available, and accordingly the vehicle or car 2 just this lower available current (or less). In particular, the method with the Standards "SAE J1772" and " IEC 62196 "Work.

In anderen Worten kann die Erfindung beispielhaft wie folgt ausgeführt werden:
die Ladestation 1 kommuniziert in einem Pilotleiter mit Hilfe eines PWM-Signals die maximal zur Verfügung stehende Ladestromstärke;
das Auto 2 bezieht soviel es „möchte”, maximal jedoch eben diese Stromstärke (als Begrenzung);
im Zwischenstecker bzw. in der Steuereinheit 3 wird diese Begrenzung (durch PWM-Signal) dynamisch (d. h. auch während eines Ladevorganges) auf beliebige Werte unterhalb der von der Ladestation 1 vorgegebenen Stromstärke angepasst; d. h. das Fahrzeug 2 „denkt” durch die Steuereinheit, dass es weniger Strom zur Verfügung gestellt bekommt und entsprechend auch nur weniger Strom „zieht”.In other words, the invention may be exemplified as follows:
the charging station 1 communicates in a pilot conductor with the aid of a PWM signal, the maximum available charging current;
the car 2 refers to it as much as it would like, but at most just this current (as a limit);
in the adapter or in the control unit 3 This limit (by PWM signal) is dynamic (ie also during a charging process) to any value below that of the charging station 1 predetermined current adjusted; ie the vehicle 2 "Thinks" through the control unit that it gets less power provided and accordingly only "draws" less power.

Die Modifizierung des Energieflusses, das heißt die Einstellung der Ladeleistung, kann in einer ersten Ausführung durch die Modifikation bzw. Anpassung von Kommunikationssignalen zwischen einer Ladestation und eines mindestens teilelektrifizierten Fahrzeugs.The modification of the energy flow, that is, the setting of the charging power, in a first embodiment by the modification or adaptation of communication signals between a charging station and an at least partially electrified vehicle.

In der Ausführung gemäß 7a erfolgt die Beeinflussung des Energieflusses durch Modifikation bzw. Anpassung von vorhandenen Kommunikationssignalen und Steuersignalen. Genauer zeigt die 7a eine erste Ausführungsform, bei der eine Ladeleistungssteuerung bzw. Steuerung des Energieflusses (11) durch Verändern des Kommunikationssignals zwischen Energieversorgung (z. B. Ladestation) (1) und Fahrzeug (2) mit Hilfe einer Einrichtung zum Lesen, Verarbeiten und Anpassen des Kommunikationssignals (31) in einer Steuereinheit (3) erreicht wird; in einer möglichen Ausführungsform ist die Steuereinheit als Zwischenstecker ausgeführt und verfügt über Steckverbindungen (60). Bei der Ausführungsform werden mithilfe des genannten Verfahrens bzw. der genannten Vorrichtung beeinflusst bzw. modifiziert. Ein solches Vorgehen kann exemplarisch anhand des von der Society of Automotive Engineers (SAE) herausgegeben Standards SAE J1772 erläutert werden. Dieser ist weit verbreitet im Bereich der Ladung von (teil-)elektrifizierten Fahrzeugen 2, also reine Elektrofahrzeuge wie auch sogenannte Plugin-Hybride Fahrzeuge. Durch Verwendung zusätzlicher Signalleitungen werden standardisiert Informationen zu Ladestatus und Stromtragfähigkeit/maximalem Ladestrom, also vordefinierte Ladeleistung, zwischen Energieversorgung (insbesondere elektrische Ladestation 1) und Energieverbraucher (insbesondere mindestens teilelektrifiziertes Fahrzeug 2) kommuniziert. Durch Beeinflussung dieses Kommunikationssignals (vorzugsweise durch einen Zwischenstecker) kann der Energiefluss zwischen Energiequelle und Energieverbraucher gesteuert werden. Dies kann beispielsweise durch adaptives Begrenzen des maximalen Ladestroms bzw. der maximalen Ladeleistung geschehen. Im zuvor genannten Standard SAE J1772 wird der maximale Ladestrom über ein Pulsweiten moduliertes (PWM) Signal kommuniziert, dessen Pulsweite den maximalen Ladestrom vorgibt. Eine Beeinflussung des Kommunikationssignals geschieht durch Beeinflussung der Pulsweite. Dazu wird zunächst das von der Energieversorgungseinrichtung (Ladestation) bereitgestellte PWM Signal (z. B. mittels eines Controllers) gemessen und interpretiert. Die so erhaltene Vorgabe für den maximalen Ladestrom sollte als obere Grenze für den maximalen Ladestrom, welche über den beschriebenen Zwischenstecker, an das mind. teilelektrifizierte Fahrzeug 2 kommuniziert wird, dienen. Der Zwischenstecker erzeugt (z. B. mittels eines Controllers) ein weiteres PWM Signal adaptiver Pulsweite und kommuniziert dieses an das mindestens teilelektrifizierte Fahrzeug 2. Somit wird der Ladestroms/Energiefluss/Lastfluss des Fahrzeuges/Energieverbrauchers/Energiespeichers durch den beschriebenen Zwischenstecker/Adapter kontrolliert und kann dadurch beeinflusst werden. Die eigentliche Beeinflussung des Energieflusses kann auch über eine Energieversorgungsvorrichtung geschehen, deren Funktion durch das genannte Kommunikationssignal gesteuert wird. Die Energieversorgungsvorrichtung kann Teil der Energieversorgung und/oder Teil des Energieverbrauchers und/oder separat ausgeführt sein.In the execution according to 7a the influencing of the energy flow takes place by modification or adaptation of existing communication signals and control signals. Exactly shows the 7a a first embodiment, in which a charging power control or control of the energy flow ( 11 ) by changing the communication signal between power supply (eg charging station) ( 1 ) and vehicle ( 2 ) by means of a device for reading, processing and adapting the communication signal ( 31 ) in a control unit ( 3 ) is reached; In one possible embodiment, the control unit is designed as an intermediate plug and has plug connections ( 60 ). In the embodiment, are influenced or modified by means of said method or said device. Such an approach can be exemplified by the Society of Automotive Engineers (SAE) Standards SAE J1772 be explained. This is widely used in the field of charging of (semi) electrified vehicles 2 , so pure electric vehicles as well as so-called plug-in hybrid vehicles. By using additional signal lines, information about charging status and current carrying capacity / maximum charging current, ie predefined charging power, between power supply (in particular electrical charging station) is standardized 1 ) and energy consumers (in particular at least teilelektrifiziertes vehicle 2 ) communicates. By influencing this communication signal (preferably by an intermediate connector), the energy flow between the energy source and the energy consumer can be controlled. This can be done, for example, by adaptively limiting the maximum charging current or the maximum charging power. In the aforementioned standard SAE J1772, the maximum charging current is communicated via a pulse width modulated (PWM) signal, the pulse width of which specifies the maximum charging current. An influence of the communication signal is done by influencing the pulse width. For this purpose, first the PWM signal provided by the energy supply device (charging station) is measured and interpreted (eg by means of a controller). The specification for the maximum charging current thus obtained should be used as the upper limit for the maximum charging current which, via the intermediate plug described, to the at least partially electrified vehicle 2 is communicated, serve. The intermediate plug generates (eg by means of a controller) another PWM signal of adaptive pulse width and communicates this to the at least partially electrified vehicle 2 , Thus, the charging current / energy flow / load flow of the vehicle / energy consumer / energy storage is controlled by the adapter adapter / adapter described and can thereby be influenced. The actual influencing of the energy flow can also take place via a power supply device whose function is controlled by the said communication signal. The power supply device may be part of the power supply and / or part of the energy consumer and / or be implemented separately.

In der zweiten Ausführungsform, gemäß 7b, geschieht die direkte Modifikation des Energieflusses durch die direkte Beeinflussung der Energieversorgungsvorrichtung. In anderen Worten zeigt 7b eine zweite Ausführungsform, bei der die Ladeleistungssteuerung durch direktes Verändern des Energieflusses (11) zwischen Ladestation (1) und Fahrzeug (2) durch eine leistungselektronische Schaltung (32) in einer Steuereinheit, z. B. in Form eines Zwischensteckers (3) mit Steckverbindungen (60) erzielt wird; ein Kommunikationssignal (12) und dessen Anpassung ist optional. Dieses erfordert Leistungsbauelemente zur Regelung des Energieflusses. Durch entsprechende Regelung/Steuerung wird der Energiefluss durch die Energieversorgungseinrichtung bestimmt.In the second embodiment, according to 7b , the direct modification of the energy flow is done by directly influencing the power supply device. In other words shows 7b a second embodiment in which the charging power control by directly changing the energy flow ( 11 ) between charging station ( 1 ) and vehicle ( 2 ) by a power electronic circuit ( 32 ) in a control unit, for. B. in the form of an intermediate connector ( 3 ) with plug connections ( 60 ) is achieved; a communication signal ( 12 ) and its adaptation is optional. This requires power devices to control the energy flow. By appropriate regulation / control of the energy flow is determined by the power supply device.

Die beiden zuvor genannten Methoden zur Modifikation des Energieflusses können auch in Kombination eingesetzt werden.The two aforementioned methods for modifying the energy flow can also be used in combination.

Die Erfindung umfasst ein Verfahren, um mehrere zum Aufladen angeschlossene elektrische Energiespeicher, insbesondere mindestens teilelektrifizierte Fahrzeuge 3, zu aggregieren, das heißt zu einer virtuellen elektrischen Last zusammenzufassen. Diese Aggregierung kann dabei unabhängig vom Hersteller bzw. vom Typ der elektrischen Energieversorgung sein, wie auch unabhängig vom Hersteller bzw. Typ des elektrischen Energiespeichers, insbesondere unabhängig vom Hersteller bzw. vom Typ des mindestens teilelektrifizierten Fahrzeugs sein.The invention comprises a method for multiple electrical energy stores connected for charging, in particular at least partially electrified vehicles 3 to aggregate, that is to summarize to a virtual electrical load. This aggregation can be independent of the manufacturer or the type of electrical energy supply, as well as regardless of the manufacturer or type of electrical energy storage, in particular independent of the manufacturer or the type of at least partially electrified vehicle.

Die Aggregation kann dabei in einer Beispielausführung hierarchisch in verschiedenen Ebenen vorgenommen sein. Exemplarisch hierfür ist eine Aggregierung nach dem derzeitigen Ort (vorzugsweise in Relation zum Verteilnetz des überregionalen Stromnetzes) der Energiespeicher, nach Kapazität der Energiespeicher, nach Füllstand (prozentual oder absolut) der Energiespeicher oder nach gewünschtem Zeitpunkt des Erreichens eines bestimmten Füllstandes (vorzugsweise vollständig geladen). Zusätzlich kann nach weiteren Kriterien auch eine statische oder dynamische Aufladepriorität auf jeder Aggregationsstufe zugeordnet werden. Jede Aggregationsstufe, auch eine atomare Aggregationsstufe, bei der jeder Energiespeicher für sich eine Aggregation darstellt, kann individuell hinsichtlich Beeinflussung der Last- und Energieflüsse angesteuert werden.The aggregation can be made hierarchically in different levels in an example embodiment. An example of this is an aggregation according to the current location (preferably in relation to the distribution network of the supraregional power grid) of energy storage, according to capacity of energy storage, by level (percentage or absolute) of the energy storage or after the desired time of reaching a certain level (preferably fully charged) , In addition, a static or dynamic recharge priority can be assigned to each aggregation level according to further criteria. Each aggregation level, including an atomic aggregation level, in which each energy store represents an aggregation for itself, can be controlled individually with regard to influencing the load and energy flows.

Die Aggregierung und Energieflussbeeinflussung erfolgt dabei auf Basis der Kommunikation einer Zentraleinheit 4 (was ein Beispiel für eine externe Einheit ist) mit einer Steuereinheit 3, gemäß 8, oder auch zwischen den Steuereinheiten (”peer-to-peer” oder ”neighbor-to-neighbor”), welche gesamtheitlich auch eine externe Einheit bilden können, 9. In anderen Worten zeigt die 8 eine Zentraleinheit (4), die über ein Datennetzwerk (13) mit den Kommunikationseinheiten (50) der Steuereinheiten (3) kommuniziert und die 9 zeigt, wie die Steuereinheiten (3) durch ihre jeweilige Kommunikationseinheit (50) über ein Datennetzwerk (13) miteinander (”peer-to-peer”). Kommunizieren. Hierbei kann die Kommunikation mit einer Zentraleinheit (4) über ein Datennetzwerk (13) ermöglicht sein. Auch eine Kombination von Kommunikation zwischen Steuereinheiten 3 und Kommunikation zwischen einer Steuereinheit 3 und einer Zentraleinheit 4, bildhaft in 9 illustriert, ist möglich. Dabei werden Informationen über einen Energiespeicher des Fahrzeugs übertragen. Informationen über den Energiespeicher kann beispielsweise umfassen den derzeitigen Ort des Fahrzeugs 2, die Kapazität eines Energiespeichers des Fahrzeugs, der prozentuale oder absolute Füllstand des Energiespeichers, der gewünschter Zeitpunkt des Erreichens eines bestimmten Füllstandes (z. B. vollständig geladen) oder auch eine manuell zugeordnete (statische oder dynamische) Aufladepriorität.The aggregation and energy flow influencing takes place on the basis of the communication of a central unit 4 (which is an example of an external unit) with a control unit 3 , according to 8th , or between the control units ("peer-to-peer" or "neighbor-to-neighbor"), which can also form an external unit in its entirety, 9 , In other words, that shows 8th a central unit ( 4 ), which communicate via a data network ( 13 ) with the communication units ( 50 ) of the tax units ( 3 ) communicates and the 9 shows how the control units ( 3 ) by their respective communication unit ( 50 ) via a data network ( 13 ) with each other ("peer-to-peer"). Communicate. Here, the communication with a central unit ( 4 ) via a data network ( 13 ). Also a combination of communication between control units 3 and communication between a control unit 3 and a central processing unit 4 , pictorially in 9 illustrated is possible. In this case, information about an energy storage of the vehicle is transmitted. Information about the energy storage may include, for example, the current location of the vehicle 2 , the capacity of an energy storage of the vehicle, the percentage or absolute level of the energy storage, the desired time of reaching a certain level (eg fully charged), or a manually assigned (static or dynamic) charging priority.

Die externe Einheit bzw. Zentraleinheit 4 ist vorzugsweise eine zentrale Recheneinheit, beispielsweise ein Server, ein PC oder ein Mobiltelefon, das über ein Datennetzwerk mit mindestens einer Steuereinheit 3 verbunden ist.The external unit or central unit 4 is preferably a central processing unit, for example a server, a PC or a mobile telephone, which has a data network with at least one control unit 3 connected is.

Die Steuereinheit 3 ist beispielsweise als Zwischenstecker ausgeführt, der zwischen Ladestation 1 und Fahrzeug 2 angeordnet ist (eine beispielhafte Ausbildung der Steuereinheit in Form eines Zwischensteckers zum Aufstecken auf ein Ladekabel ist in der 10 illustriert). Er kann auf ein Ladekabel aufgesteckt werden oder auch integral mit dem Ladekabel verbunden sein. In einer Variante zum Aufstecken auf ein Ladekabel, ist die Steuereinheit so ausgeführt, dass sie in Form eines Zwischensteckers kompatibel zu den üblicherweise verwendeten Steckverbindungen ist, beispielsweise entsprechend den Standards SAE J1772 und IEC 62196-2 (Typ 1 und Typ 2) .The control unit 3 is designed, for example, as an intermediate connector between the charging station 1 and vehicle 2 is arranged (an exemplary embodiment of the control unit in the form of an intermediate plug for plugging onto a charging cable is in the 10 illustrated). It can be plugged onto a charging cable or it can also be connected integrally to the charging cable. In a variant for attachment to a charging cable, the control unit is designed so that it is compatible in the form of an intermediate connector to the commonly used connectors, for example according to the Standards SAE J1772 and IEC 62196-2 (Type 1 and Type 2) ,

Die Steuereinheit 3 kann geeignet sein, den elektrischen Ladestrom, die Versorgungsspannung, die Ladespannung, die Netzfrequenz oder die übertragene elektrische Energie zu messen, und ebenfalls zur Zentraleinheit 4 zu kommunizieren.The control unit 3 may be suitable to measure the electrical charging current, the supply voltage, the charging voltage, the mains frequency or the transmitted electrical energy, and also to the central unit 4 to communicate.

Die Kommunikation zwischen Zentraleinheit 4 und Steuereinheit 3 erfolgt dabei über ein Datennetzwerk, das drahtgebunden (bspw. Ethernet, ISDN, Telefonleitung, Powerline) oder drahtlos (bspw. GSM, WLAN, ZigBee, Bluetooth, UMTS, LTE) ausgeführt ist. Vorzugsweise erfolgt die Kommunikation drahtlos über das GSM-Netz. In einem Ausführungsbeispiel kann die Kommunikation der Steuereinheit 3 mit der Zentraleinheit 4 auch indirekt über ein dazwischen angeordnetes Mobilfunkgerät erfolgen. Ebenfalls kann eine Kommunikation über eine oder mehrere Steuereinheiten hinweg erfolgen (”peer-to-peer”).The communication between central unit 4 and control unit 3 takes place via a data network that is wired (eg Ethernet, ISDN, telephone line, powerline) or wireless (eg GSM, WLAN, ZigBee, Bluetooth, UMTS, LTE) is executed. Preferably, the communication is wireless over the GSM network. In one embodiment, the communication of the control unit 3 with the central unit 4 also indirectly via an interposed mobile device. Likewise, communication can take place via one or more control units ("peer-to-peer").

In der Zentraleinheit 4 kann eine Optimierung des Energieflusses erfolgen, basierend auf einem Stromnetzzustand und einer vorgegebenen Ladekonfiguration. Ein mögliches Optimierungskriterium ist die Kosten für eine Speicherfüllung (einmal ”Aufladen”), basierend auf aktuellen oder prognostizierten Energie-/Strompreisen, zum Beispiel an der Strombörse, oder basierend auf aktuellen, vergangenen oder prognostizierten Einspeisevergütungen, zu minimieren. Dieses Kriterium ist möglicher Bestandteil einer Ladekonfiguration.In the central unit 4 An optimization of the energy flow can be carried out based on a power supply state and a predetermined charging configuration. One possible optimization criterion is the cost of a memory fill (once "load"), based on current or projected energy / electricity prices, for example on the electricity exchange, or based on current, past or forecasted feed-in tariffs. This criterion is a possible component of a charging configuration.

Ein weiteres mögliches Optimierungskriterium, bzw. Bestandteil des Stromnetzzustandes, sind aktuelle, vergangene oder prognostizierte Preise für Stromnetzsystemdienstleistungen, vorzugsweise Regelkapazitätsvorhaltungen.Another possible optimization criterion or component of the power grid state are current, past or forecast prices for power system services, preferably Regelkapazitätsvorhaltungen.

Ein weiteres mögliches Optimierungskriterium, bzw. Bestandteil des Stromnetzzustandes, ist die aktuelle, vergangene oder prognostizierte Verfügbarkeit von elektrischer Energie, und dabei insbesondere der aktuelle oder prognostizierte Anteil an Energieeinspeisung durch regenerative Energiequellen, beispielsweise um den Ladestrom aus regenerativen Energiequellen zu maximieren.Another possible optimization criterion, or part of the power grid state, is the current, past or predicted availability of electrical energy, and in particular the current or predicted share of energy supply by regenerative energy sources, for example to maximize the charging current from renewable energy sources.

Ein weiteres mögliches Optimierungskriterium, bzw. Bestandteil des Stromnetzzustandes, ist die aktuelle, vergangene oder prognostizierte Netzfrequenz, beispielsweise mit dem Ziel, die Netzfrequenz auf Normalniveau zu stabilisieren.Another possible optimization criterion, or part of the power grid state, is the current, past or predicted grid frequency, for example with the aim of stabilizing the grid frequency at normal level.

Ein weiteres mögliches Optimierungskriterium, bzw. Bestandteil des Stromnetzzustandes, ist der aktuelle, vergangene oder prognostizierte Nutzungsgrad der elektrischen Energieflusskapazität auf verschiedenen Hierarchieebenen des Stromnetzes, insbesondere auf Verteilnetzebene, beispielsweise auf Gebäude oder Betriebsebene. Vorzugsweise ist eine zeitliche Glättung bzw. eine zeitliche Spitzenreduktion des Energieverbrauchs auf den jeweiligen Hierarchiestufen zu erreichen. Insbesondere soll der Energieverbrauch auf Betriebsebene geglättet werden. Ein weiteres mögliches Kriterium ist die Abweichung der tatsächlichen Energieerzeugung zur vorgängig prognostizierten bzw. festgelegten Energieerzeugung, vorzugsweise die abweichende tatsächliche elektrische Energieerzeugung regenerativer Energiequellen gegenüber dem vorgängig festgelegten ”Day-Ahead”-Produktionsfahrplan.Another possible optimization criterion, or component of the power grid state, is the current, past or forecast utilization level of the electrical energy flow capacity at different hierarchical levels of the power grid, in particular at the distribution grid level, for example at building or operating level. Preferably, a temporal smoothing or a temporal peak reduction of the energy consumption at the respective hierarchy levels can be achieved. In particular, the energy consumption should be smoothed at the plant level. Another possible criterion is the deviation of the actual energy generation from the previously predicted or specified energy generation, preferably the deviating actual electrical energy generation of regenerative energy sources compared to the previously defined "day-ahead" production timetable.

Die Optimierung kann dabei unter Einhaltung vorgegebener Nebenbedingungen, festgelegt in der Ladekonfiguration, erfolgen. Eine Nebenbedingung kann dabei der Zeitraum sein, in dem geladen werden kann. Insbesondere kann ein Zeitpunkt festgelegt sein, zu dem der Ladevorgang beendet sein soll oder ein Mindestladeniveau erreicht sein soll.The optimization can be done while maintaining predetermined constraints set in the charging configuration. A secondary condition can be the period in which you can load. In particular, a time may be fixed at which the charging process should be completed or a minimum charging level should be reached.

Eine weitere Nebenbedingung kann sein, dass vom Benutzer vorgegeben wird, das Fahrzeug 2 bzw. den elektrischen Energiespeicher möglichst schnell zu laden und die vorgenannten Optimierungskriterien außer Acht zu lassen.Another constraint may be that the user dictates the vehicle 2 or to load the electrical energy storage as quickly as possible and to disregard the aforementioned optimization criteria.

Die Kriterien und Nebenbedingungen können einzeln oder in jeder Kombination angewandt werden.The criteria and constraints can be applied individually or in any combination.

Ergebnis dieser Optimierung unter Berücksichtigung der Nebenbedingungen ist eine adaptive, stetig variable Soll-Ladeleistung in Form eines Ladeprofils, die kleiner oder gleich der vordefinierten Ladeleistung ist.The result of this optimization, taking into account the secondary conditions, is an adaptive, continuously variable nominal charging power in the form of a charging profile which is less than or equal to the predefined charging power.

Das Ladeprofil, welches aus den zuvor genannten Bedingungen und Optimierungen abgeleitet werden kann, wird zwischen Zentraleinheit und Steuereinheiten über das Datennetzwerk synchronisiert bzw. übertragen.The charging profile, which can be derived from the conditions and optimizations mentioned above, is synchronized or transmitted between the central unit and the control units via the data network.

Je nachdem, welche Flexibilität des Ladeprofils durch den Benutzer ermöglicht wird, insbesondere durch seine gegebene Nebenbedingung des gewünschten Ladeendzeitpunktes, können bestimmte Optimierungskriterien besser oder schlechter erfüllt werden. Wie gut verschiedene Optimierungskriterien erfüllt werden konnten, kann durch eine mathematische Funktion auf einer Skala quantifiziert werden (zum Beispiel durch ”Punkte-Sammeln”) und kann dann in einem Benutzerprofil gespeichert werden. Dieses Benutzerprofil kann durch ein Datennetzwerk im Internet publiziert werden und ermöglicht damit den Vergleich (”Wettbewerb”) verschiedener Nutzer des in Rede stehenden Verfahrens. In die mathematische Funktion kann der Erfüllungsgrad eines oder einer Kombination verschiedener der vorgenannten Optimierungskriterien einfließen.Depending on which flexibility of the charging profile is made possible by the user, in particular by its given constraint of the desired end of loading, certain optimization criteria can be met better or worse. How well various optimization criteria could be met can be quantified by a mathematical function on a scale (for example, by "accumulating points") and then stored in a user profile. This user profile can be published through a data network on the Internet and thus allows the comparison ("competition") of different users of the process in question. The degree of fulfillment of one or a combination of various of the aforementioned optimization criteria can be included in the mathematical function.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit 3 mit einer Benutzerschnittstelle verbunden. Diese Benutzerschnittstelle ist geeignet zum Einstellen von Bedienerparametern, also um gewünschte Optimierungskriterien zu wählen, wie auch um die Nebenbedingungen der Optimierung, insbesondere den gewünschten Ladeendzeitpunkt, festzulegen. Zudem kann an der Benutzerschnittstelle ein optionales Abschalten des Optimierungsvorganges erwirkt werden, so dass ein sofortiger Ladevorgang mit maximal verfügbarer Ladeleistung ermöglicht ist, um das Fahrzeug möglichst schnell zu laden. Dabei kann die Benutzerschnittstelle integraler Bestandteil der Steuereinheit sein, oder in Ausführungsform einer Smartphone-Applikation über ein Datennetzwerk mit dieser und/oder der Zentraleinheit verbunden sein. Ebenfalls ist eine Kombination von beiden Ausführungsformen der Benutzerschnittstelle möglich.In a preferred embodiment, the control unit 3 connected to a user interface. This user interface is suitable for setting operator parameters, that is to select desired optimization criteria, as well as to determine the constraints of the optimization, in particular the desired Ladeendzeitpunkt. In addition, an optional shutdown of the optimization process can be obtained at the user interface, so that an immediate charging with maximum available charging power is possible to charge the vehicle as quickly as possible. In this case, the user interface can be an integral part of the control unit, or, in the embodiment of a smartphone application, can be connected to the control unit via a data network and / or to the central unit. Also, a combination of both embodiments of the user interface is possible.

In einer Ausführungsform der Steuereinheit 3 ist diese mit einem mechanischen Diebstahlschutz, also einer Verriegelung, oder einem elektronischen Diebstahlschutz ausgerüstet. Die elektronische Diebstahlsicherung kann durch eine Entfernungsmessung, beispielsweise über RFID, NFC, GPS oder drahtgebunden, ausgeführt sein. Insbesondere kann im Zusammenspiel mit einem Schlüsselanhänger oder einem Mobiltelefon und RFID bzw. NFC eine elektronische ”Freigabe” zum Abstecken der Steuereinheit 3 gegeben werden. Falls keine Freigabe gegeben ist, wird über das Datennetzwerk zur Zentraleinheit 4 von der Steuereinheit 3 ein Alarmsignal, oder lokal ein hörbares und/oder sichtbares Alarmsignal ausgesandt, wenn die Steuereinheit 3 unberechtigterweise entfernt wird. Ebenfalls kann die Freigabe durch eine Zugangsberechtigung (z. B. Zugangscode) über die integrierte Benutzerschnittstelle oder auch über die externe Benutzerschnittstelle, vorzugsweise eine Smartphone-Applikation, erfolgen.In an embodiment of the control unit 3 this is equipped with a mechanical anti-theft, so a lock, or an electronic anti-theft device. The electronic theft protection can be carried out by a distance measurement, for example via RFID, NFC, GPS or wired. In particular, can in interaction with a key fob or a mobile phone and RFID or NFC an electronic "release" for staking the control unit 3 are given. If no release is given, the data network becomes the central unit 4 from the control unit 3 an alarm signal, or locally an audible and / or visual alarm signal emitted when the control unit 3 is removed without authorization. Likewise, the release can be effected by an access authorization (eg access code) via the integrated user interface or else via the external user interface, preferably a smartphone application.

In einer anderen Ausführungsform ist die Steuereinheit 3 mit einer Leuchteinheit, vorzugsweise einer LED-Lampe, ausgeführt. Mit dieser Leuchteinheit ist ermöglicht, dass auch in Dunkelheit das Ladekabel mit aufgesteckter oder integrierter Steuereinheit 3 ordnungsgemäß mit Fahrzeug 2 oder Ladestation 1 verbunden werden kann. Die Leuchteinheit kann dabei auf mindestens einem der folgenden Wege aktiviert werden: durch geringe Umgebungshelligkeit (festgestellt durch integrierten oder verbundenen Helligkeitssensor), durch physische Bewegung des Steckers oder der Steuereinheit (festgestellt durch einen Bewegungssensor), durch Aktivierung oder Deaktivierung der diebstahlschützenden Einheit oder durch einen Schalter.In another embodiment, the control unit 3 with a lighting unit, preferably an LED lamp executed. With this light unit it is possible that even in darkness the charging cable with plugged or integrated control unit 3 properly with vehicle 2 or charging station 1 can be connected. The lighting unit may be activated in at least one of the following ways: by low ambient brightness (detected by integrated or connected brightness sensor), by physical movement of the connector or control unit (detected by a motion sensor), by activation or deactivation of the anti-theft unit or by one Switch.

Die Stromversorgung der Steuereinheit kann durch Entnahme von elektrischer Energie aus dem Ladestrom zum Laden des Fahrzeugs 2 oder insbesondere durch einen verbunden oder integrierten, wiederaufladbaren Akkumulator ermöglicht werden. In einer speziellen Ausführungsform verändert die Steuereinheit 3 das Kommunikationssignal zwischen Ladestation 1 und Fahrzeug 2 vorzugsweise so, dass der Ladestation 1 erscheint, es ist ein Fahrzeug 2 angeschlossen (wie im SAE J1772 als ”Proximity Signal” definiert; es werden dafür beim ”Pilot-Signal” verschiedene Widerstände nach GND (Erdung) benötigt), auch wenn kein Fahrzeug 2 tatsächlich an der Steuereinheit 3 angeschlossen ist, um den in der Steuereinheit 3 integrierten Akku zu laden, oder die Steuereinheit 3 mit Strom zu versorgen, falls kein Akku integriert ist. Insbesondere wird das Kommunikationssignal dann in genannter Weise verändert, wenn der in der Steuereinheit 3 integrierte Akku einen geringen Füllstand aufweist, so dass dieser Akku geladen werden kann.The power supply of the control unit can be achieved by removing electrical energy from the charging current for charging the vehicle 2 or in particular by a connected or integrated rechargeable accumulator. In a specific embodiment, the control unit changes 3 the communication signal between charging station 1 and vehicle 2 preferably so that the charging station 1 appears, it is a vehicle 2 connected (as in SAE J1772 defined as a "proximity signal"; it will be required for the "pilot signal" various resistors to GND (ground)), even if no vehicle 2 actually at the control unit 3 connected to the in the control unit 3 to charge integrated battery, or the control unit 3 to supply power if no battery is integrated. In particular, the communication signal is then changed in the manner mentioned when in the control unit 3 integrated battery has a low level, so that this battery can be charged.

Für den Fachmann ersichtlich können die einzelnen im Zusammenhang mit den unterschiedlichen bevorzugten beispielhafte Ausführungsformen beschriebenen Merkmale auch in anderen Ausführungsformen vorgesehen werden oder aber mit diesen kombiniert werden. Ferner wird darauf hingewiesen, dass die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen an Hand der Zeichnungen lediglich zur Veranschaulichung dienen und die Erfindung nicht einschränken Die Erfindung umfasst ebenfalls die genauen oder exakten Ausdrücke, Merkmale, numerischen Werte oder Bereiche usw., wenn vorstehend oder nachfolgend diese Ausdrücke, Merkmale, numerischen Werte oder Bereiche im Zusammenhang mit Ausdrücken wie z. B. „etwa, ca., um, im Wesentlichen, im Allgemeinen, zumindest, mindestens” usw. genannt wurden (also „etwa 3” soll ebenfalls „3” oder „im Wesentlichen radial” soll auch „radial” umfassen). Der Ausdruck „bzw.” bedeutet überdies „und/oder”.As can be appreciated by those skilled in the art, the individual features described in connection with the different preferred exemplary embodiments may be provided in other embodiments, or may be combined therewith. It should be further understood that the description of the preferred embodiments with reference to the drawings is given by way of illustration only and is not intended to limit the invention. The invention also includes the exact or exact terms, features, numerical values or ranges, etc., as follows or hereinafter, these terms. Features, numeric values, or ranges associated with expressions such as B. "about, about, to, essentially, in general, at least, at least", etc. were called (ie "about 3" should also "3" or "substantially radially" should also include "radial"). The term "or" also means "and / or".

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Energieversorgung (z. B. Ladestation),Energy supply (eg charging station),
22
Energiespeicher (z. B. mindestens teilelektrifiziertem Fahrzeug),Energy storage (eg at least teilelektrifiziertem vehicle),
33
Steuereinheit,Control unit
44
externe Einheit, Zentraleinheit,external unit, central unit,
55
Bedienerschnittstelle,Operator interface
66
Kommunikationseinheit zum Empfangen von Information von der externen Einheit,Communication unit for receiving information from the external unit,
88th
Sendeeinheit zum Senden von Information an das Fahrzeug,Transmitting unit for sending information to the vehicle,
1010
Empfangseinheit zum Empfangen von Information von der Ladestation,Receiving unit for receiving information from the charging station,
1111
Energiefluss,Energy flow,
1212
Sendeeinheit zum Senden von Information von der Steuereinheit an die externe Einheit,Transmitting unit for sending information from the control unit to the external unit,
1313
Datennetzwerk,Data network,
1414
Empfangseinheit zum Empfangen von Information von dem Fahrzeug,Receiving unit for receiving information from the vehicle,
1616
Empfangseinheit zum Empfang von Information von einer Bedienerschnittstelle,Receiving unit for receiving information from an operator interface,
1818
Sendeeinheit zum Senden von Information an die Ladestation,Transmitting unit for sending information to the charging station,
2020
Sendeeinheit zum Senden von Information an die Bedienerschnittstelle,Transmitting unit for sending information to the user interface,
3131
Einrichtung zur Generierung von Information bzw. Einrichtung zum Lesen, Verarbeiten und Anpassen des Kommunikationssignals,Apparatus for generating information for reading, processing and adapting the communication signal,
3232
Leistungselektronik zur direkten EnergieflussbeeinflussungPower electronics for the direct influence of energy flow
5050
Kommunikationseinheit,Communication unit,
6060
Steckverbindung,Connector,
120120
Kommunikationssignal,Communication signal,
IB I B
von Bedienerschnittstelle gesendete Information,information sent by the operator interface,
IF I F
von Fahrzeug gesendete Information,information sent by the vehicle,
IL I L
von Ladestation gesendete Information,information sent from the charging station,
IS I S
von Steuereinheit gesendete Information,information sent by the control unit,
IZ I Z
von externer Einheit gesendete Information,information sent by external unit,
KB K B
von der Bedienerschnittstelle empfangene Information,information received from the operator interface,
KF K F
von Fahrzeug empfangene Information,information received from the vehicle,
KZ K Z
von externer Einheit empfangene Information,information received from external unit,
KL K L
von Ladestation empfangene Information.Information received from the charging station.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2011/098116 A1 [0003, 0003, 0010] WO 2011/098116 A1 [0003, 0003, 0010]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Standards ”SAE J1772” [0033] Standards "SAE J1772" [0033]
  • IEC 62196 [0033] IEC 62196 [0033]
  • Standards SAE J1772 [0036] Standards SAE J1772 [0036]
  • Standards SAE J1772 [0043] Standards SAE J1772 [0043]
  • IEC 62196-2 (Typ 1 und Typ 2) [0043] IEC 62196-2 (Type 1 and Type 2) [0043]
  • SAE J1772 [0060] SAE J1772 [0060]

Claims (11)

Verfahren zum Einstellen eines Ladestroms zum Aufladen eines Fahrzeugs (2), das mindestens teilelektrifiziert ist, mit Hilfe einer Ladestation (1), wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Senden von Information (IZ) durch eine externe Einheit (4), Empfangen von Information (KF) durch das Fahrzeug (2), Einstellen eines Ladestroms auf Basis der von dem Fahrzeug (2) empfangenen Information (KF).Method for setting a charging current for charging a vehicle ( 2 ), which is at least partially electrified, by means of a charging station ( 1 ), the method comprising the steps of: sending information (I Z ) by an external unit ( 4 ), Receiving information (K F ) by the vehicle ( 2 ), Setting a charging current based on that of the vehicle ( 2 ) received information (K F ). Verfahren nach Anspruch 1 und weiter mit den Schritten Übermitteln der von der externen Einheit (4) gesendeten Information (IZ) an eine Steuereinheit (3), Generierung von Information (IS) auf Basis der an die Steuereinheit (3) übermittelten Information durch die Steuereinheit (3), Senden der von der Steuereinheit (3) generierten Information (IS) an das Fahrzeug (2), wobei die von der Steuereinheit (3) gesendete Information (IS) zumindest ein Teil der von dem Fahrzeug (2) in Aspekt 1 empfangenen Information (KF) ist und vorzugsweise die von dem Fahrzeug (2) in Aspekt 1 empfangene Information (KF) ist.The method of claim 1 and further comprising the steps of transmitting from the external unit ( 4 ) sent information (I Z ) to a control unit ( 3 ), Generation of information (I S ) on the basis of the to the control unit ( 3 ) transmitted information by the control unit ( 3 ), Transmission from the control unit ( 3 ) generated information (I S ) to the vehicle ( 2 ), whereas those of the control unit ( 3 ) transmitted information (I S ) at least a part of the vehicle ( 2 ) received in aspect 1 (K F ) is and preferably that of the vehicle ( 2 ) received in aspect 1 is information (K F ). Verfahren nach Anspruch 2 und weiter mit dem Schritt Übermitteln von Information (IL) von der Ladestation (1) an die Steuereinheit (3), wobei die Generierung von Information (IS) durch die Steuereinheit (3) auf Basis sowohl dieser von der Ladestation (1) an die Steuereinheit (3) übermittelten Information (IL) als auch der von der externen Einheit (4) gesendeten Information (IZ) erfolgt.Method according to claim 2 and further comprising the step of transmitting information (I L ) from the charging station ( 1 ) to the control unit ( 3 ), wherein the generation of information (I S ) by the control unit ( 3 ) based on both this of the charging station ( 1 ) to the control unit ( 3 ) (I L ) as well as that of the external unit ( 4 ) transmitted information (I Z ) takes place. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 und weiter mit dem Schritt Übermitteln von Information (IB) von einer Bedienerschnittstelle (5) an die Steuereinheit (3), wobei die Generierung von Information (IS) durch die Steuereinheit (3) auch auf Basis der von der Bedienerschnittstelle (5) an die Steuereinheit übermittelten Information (IB) erfolgt.Method according to claim 2 or 3 and further comprising the step of transmitting information (I B ) from an operator interface ( 5 ) to the control unit ( 3 ), wherein the generation of information (I S ) by the control unit ( 3 ) based on the user interface ( 5 ) transmitted to the control unit information (I B ) takes place. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die von dem Fahrzeug (2) empfangene Information (KF) einen Maximalwert für den Ladestrom aufweist und wobei der Ladestrom auf einen Wert eingestellt wird, der diesen Maximalwert nicht überschreitet, wobei der Maximalwert durch die externe Einheit (4) und/oder durch einen Benutzer festgelegt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the of the vehicle ( 2 received information (K F ) has a maximum value for the charging current and wherein the charging current is set to a value that does not exceed this maximum value, wherein the maximum value by the external unit ( 4 ) and / or determined by a user. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die von dem Fahrzeug (2) empfangene Information (KF) Information aufweist, die von der Ladestation (1) gesendet wird und angepasst wird und wobei die von der Ladestation (1) gesendete Information (IL) auf Basis von Information (IZ, IB) einer externen Einheit (4) und/oder einer Bedienerschnittstelle (5) angepasst wird und wobei die Anpassung vorzugsweise in einer Steuereinheit (3) stattfindet.Method according to one of the preceding claims, wherein the of the vehicle ( 2 ) received information (K F ) information from the charging station ( 1 ) and is adapted and where the of the charging station ( 1 ) information (I L ) based on information (I Z , I B ) of an external unit ( 4 ) and / or an operator interface ( 5 ) and wherein the adaptation is preferably carried out in a control unit ( 3 ) takes place. Steuereinheit (3) zum Steuern eines Ladestroms zum Aufladen eines Fahrzeugs (2), das mindestens teilelektrifiziert ist, mit Hilfe einer Ladestation (1), wobei die Steuereinheit (3) umfasst: eine Kommunikationseinheit (6) zum Empfangen von Information (IZ), die von einer externen Einheit (4) gesendet wird, eine Sendeeinheit (8) zum Senden von Information (IS) an das Fahrzeug (2).Control unit ( 3 ) for controlling a charging current for charging a vehicle ( 2 ), which is at least partially electrified, by means of a charging station ( 1 ), the control unit ( 3 ) comprises: a communication unit ( 6 ) for receiving information (I Z ) received from an external unit ( 4 ), a transmitting unit ( 8th ) for sending information (I S ) to the vehicle ( 2 ). Steuereinheit (3) nach einem der vorangehenden Steuereinheits-Aspekte, wobei die Steuereinheit (3) weiter aufweist eine Einrichtung (31), die dazu ausgelegt ist Information (IS), die von der Sendeeinheit (8) gesendet wird, auf Basis der von der externen Einheit (4) gesendeten Information (IZ) zu generieren.Control unit ( 3 ) according to one of the preceding control unit aspects, wherein the control unit ( 3 ) further comprises a device ( 31 ) which is adapted to receive information (I S ) transmitted by the transmitting unit ( 8th ) is sent based on that of the external unit ( 4 ) to generate sent information (I Z ). Steuereinheit (3) nach Anspruch 8 und wobei die Steuereinheit (3) ferner aufweist eine Einrichtung (31) zum Auslesen und Anpassen eines Kommunikationssignals zwischen der Ladestation (1) und dem Fahrzeug (2).Control unit ( 3 ) according to claim 8 and wherein the control unit ( 3 ) further comprises means ( 31 ) for reading out and adapting a communication signal between the charging station ( 1 ) and the vehicle ( 2 ). System zum Einstellen eines Ladestroms (11) zum Aufladen eines Fahrzeugs (2), das mindestens teilelektrifiziert ist, mit Hilfe einer Ladestation (1), wobei das System aufweist: eine Steuereinheit (3); eine externe Einheit (4), die über ein Datennetzwerk (13) mit der Steuereinheit (3) verbunden ist; wobei die Steuereinheit (3) ausgelegt ist, Information (IZ) von der externen Einheit (4) zu empfangen und Information (IS) an das Fahrzeug (2) (1) zu senden.System for setting a charging current ( 11 ) for charging a vehicle ( 2 ), which is at least partially electrified, by means of a charging station ( 1 ), the system comprising: a control unit ( 3 ); an external unit ( 4 ), which communicate via a data network ( 13 ) with the control unit ( 3 ) connected is; the control unit ( 3 ), information (I Z ) from the external unit ( 4 ) and information (I S ) to the vehicle ( 2 ) ( 1 ) to send. System nach Anspruch 10, wobei die externe Einheit (4) ausgelegt ist, einen Soll-Wert für den Ladestrom auf Basis eines Stromnetzzustands und einer vorgegebenen Ladekonfiguration zu bestimmen und wobei die Steuereinheit (3) ausgelegt ist, den Soll-Wert des Ladestroms von der externen Einheit (4) zu empfangen, und Information (IS), die an das Fahrzeug (2) gesendet wird, auf Basis des Soll-Ladestroms zu generieren.A system according to claim 10, wherein the external unit ( 4 ) is arranged to determine a desired value for the charging current on the basis of a power supply state and a predetermined charging configuration and wherein the control unit ( 3 ) is designed, the setpoint value of the charging current from the external unit ( 4 ) and information (I S ) sent to the vehicle ( 2 ) is generated to generate based on the desired charging current.
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