DE102016012996A1 - Charger for charging a vehicle battery, system and corresponding method - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird ein Ladegerät (4) zum Laden eines Fahrzeugakkumulators, insbesondere Fahrradakkumulators (6), miteiner Energieversorgung (56);einer Leistungselektrik (54) zum Bereitstellen eines Ladestroms für den Fahrzeugakkumulator (6);einem zumindest teilweise austauschbaren Ladeanschluss (8; 8'; 8"; 8''') zum Verbinden des Ladegeräts (4) mit dem Fahrzeugakkumulator (6), wobei der Ladeanschluss (8; 8'; 8"; 8''') eine Schnittstelle (58; 58'; 58''; 58''') zum Fahrzeugakkumulator (6) aufweist;einer bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle (52), über die Daten empfang- und sendbar sind;wenigstens einer Steuerung (44), die wenigstens einen Prozessor (46) und wenigstens einen nicht-flüchtigen Speicher (50) aufweist, wobei in dem Speicher (50) eine Mehrzahl von Ladeprofilen (21.1, 21.2) abgelegt sind.Beschrieben werden des Weiteren ein System sowie ein Verfahren zum Laden eines Fahrzeugakkumulators.A charging device (4) for charging a vehicle battery, in particular a bicycle battery (6), with a power supply (56); a power electrics (54) for supplying a charging current to the vehicle battery (6); an at least partially exchangeable charging port (8; 8 '); 8 "; 8" ') for connecting the charger (4) to the vehicle battery (6), the charging port (8; 8'; 8 "; 8" ') having an interface (58; 58'; 58 '). A bidirectional communication interface (52) via which data can be received and transmitted; at least one controller (44) comprising at least one processor (46) and at least one non-volatile one Memory (50), wherein in the memory (50) a plurality of charging profiles (21.1, 21.2) are stored. Described are further a system and a method for charging a vehicle battery.
Description
Beschrieben werden ein Ladegerät zum Laden eines Fahrzeugakkumulators, insbesondere eines Fahrradakkumulators, ein System mit einem entsprechenden Ladegerät, sowie ein Verfahren zum Laden eines Fahrzeugakkumulators.Described are a charger for charging a vehicle battery, in particular a Fahrradakkumulators, a system with a corresponding charger, and a method for charging a vehicle battery.
Elektrobetriebene Fahrzeuge nehmen immer stärkeren Einzug in den Alltag. Auf der einen Seite betrifft dies Automobile wie Personenkraftwagen, Lastkraftwagen und Personenbeförderungsfahrzeuge, auf der anderen Seite auch Fahrräder, sogenannte E-Bikes. Entsprechende E-Bikes sind Fahrräder mit einem elektrischen Hilfsantrieb, der den Fahrer beim Treten unterstützt und somit die vom Menschen aufzubringende Antriebsenergie reduziert. E-Bikes erweitern den Einsatzbereich von Fahrrädern erheblich, sie machen Fahrräder interessant für Personengruppen, die aufgrund ihrer Gesundheit keine normalen Fahrräder fahren können, sowie für das Benutzen in hügeligen Regionen.Electric vehicles are becoming increasingly popular in everyday life. On the one hand this affects automobiles such as passenger cars, trucks and passenger vehicles, on the other hand, bicycles, so-called e-bikes. Corresponding e-bikes are bicycles with an electric auxiliary drive, which supports the driver while pedaling and thus reduces the drive energy to be applied by humans. E-bikes significantly expand the range of use of bicycles, making bicycles interesting for groups of people who can not ride ordinary bikes because of their health and for use in hilly regions.
Momentan gibt es hinsichtlich der Ladeinfrastruktur entsprechender E-Bikes keine Standards, weswegen jeder Hersteller von E-Bikes oder von Antriebskomponenten einschließlich des Akkumulators seine eigene Technologie entwickelt und verwendet. Dies betrifft sowohl die Ladeparameter als auch die Anschlüsse.Currently, there are no standards for the charging infrastructure of e-bikes, which is why every manufacturer of e-bikes or drive components, including the battery, develops and uses its own technology. This affects both the charging parameters and the connections.
Die Antriebstechnologie von E-Bikes ist komplex und stellt den höchsten Kostenfaktor bei den E-Bikes dar. Hiervon wiederum ist der verwendete Akkumulator der größte Einzelposten. Da der Akkumulator gleichzeitig ein Verschleißteil darstellt, das nach einer gewissen Betriebsdauer ausgetauscht werden muss, entstehen bei der Benutzung von E-Bikes erheblich höhere Betriebskosten als bei regulären Fahrrädern. Es besteht somit das Bestreben, die Lebensdauer von Akkumulatoren soweit als möglich zu verlängern. Ein Weg hierzu ist die Verwendung intelligenter Ladetechnologien. Fahrzeughersteller arbeiten daher an neuen, lebensdauerverlängernden Ladestrategien. Gleichzeitig wird an neuen Akkutechnologien geforscht, um Akkumulatoren leistungsfähiger und haltbarer zu machen.The driving technology of e-bikes is complex and represents the highest cost factor in e-bikes. Of these, the accumulator used is the largest single item. Since the accumulator also represents a wearing part, which must be replaced after a certain period of operation, resulting in the use of e-bikes significantly higher operating costs than regular bicycles. There is therefore an effort to extend the life of accumulators as much as possible. One way to do this is to use intelligent charging technologies. Vehicle manufacturers are therefore working on new, life-prolonging charging strategies. At the same time, new battery technologies are being researched to make batteries more powerful and durable.
Die
In Familien mit mehreren E-Bikes, die möglicherweise von mehreren Herstellern stammen, ist das Vorsehen von einer Vielzahl unterschiedlicher Ladegeräte erforderlich.Families with multiple e-bikes, possibly from multiple manufacturers, may require a variety of chargers.
Somit stellt sich die Aufgabe, ein Ladegerät sowie ein System der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass ein Ladegerät universeller und zukunftsträchtiger verwendbar ist als herkömmliche Ladegeräte.Thus, the task of developing a charger and a system of the type mentioned in such a way that a charger universal and promising future is useful than conventional chargers.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Ladegerät gemäß Anspruch 1, ein System gemäß dem nebengeordneten Anspruch 8 sowie durch ein Verfahren gemäß dem nebengeordneten Anspruch 11. Weiterführende Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is achieved by a charger according to
Das nachfolgend beschriebene Ladegerät zum Laden eines Fahrzeugakkumulators, insbesondere Fahrradakkumulators, sieht eine Energieversorgung vor, die den übrigen Komponenten des Ladegeräts sowie den zu ladenden Akkumulator die entsprechende Energie zur Verfügung stellt. Die Energieversorgung kann beispielsweise in Form eines Stromkabels vorgesehen sein oder in Form eines eigenen Akkus.The charger described below for charging a vehicle battery, in particular bicycle accumulator, provides a power supply that provides the corresponding energy to the other components of the charger and to the battery to be charged. The power supply can be provided for example in the form of a power cable or in the form of its own battery.
Des Weiteren ist eine Leistungselektrik vorgesehen, die einen Ladestrom und eine Ladespannung für den Fahrzeugakkumulator einstellt und bereitstellt. Des Weiteren können je nach Ausführungsform eine Ladeschlussspannung und/oder eine Versorgungsspannung bereitgestellt werden. Die Leistungselektrik kann so ausgebildet sein, dass Strom und Spannung entsprechend dem anzuschließenden und zu ladenden Fahrzeugakkumulator umgeformt wird. Die Leistungselektrik kann so ausgestaltet sein, dass ein konstanter Ladestrom oder ein variabler Ladestrom bereitgestellt wird. Die Spannung kann in manchen Ausgestaltungen konstant gehalten oder variiert werden. Neben Ladeverfahren mit konstanter Ladeleistung sind auch Verfahren mit Impulsladung bekannt und mit Varianten des hier beschriebenen Ladegeräts implementierbar.Furthermore, a power electrical system is provided which adjusts and provides a charging current and a charging voltage for the vehicle accumulator. Furthermore, depending on the embodiment, a charging end voltage and / or a supply voltage can be provided. The power electronics can be designed so that current and voltage is converted according to the vehicle battery to be connected and charged. The power electronics may be configured to provide a constant charging current or a variable charging current. The voltage may be kept constant or varied in some embodiments. In addition to charging methods with constant charging power, methods with impulse charging are known and can be implemented with variants of the charger described here.
Des Weiteren ist ein zumindest teilweise austauschbarer Ladeanschluss zum Verbinden des Ladegeräts mit dem Fahrzeugakkumulator vorgesehen, wobei der Ladeanschluss eine Schnittstelle zum Fahrzeugakkumulator aufweist. Dadurch, dass der Ladeanschluss abnehmbar ist, kann ein für den jeweiligen Fahrzeugakkumulator passender Ladeanschluss gewählt werden und es können verschiedene Fahrzeugakkumulatortypen mit ein und demselben Ladegerät geladen werden. Die Schnittstelle zum Fahrzeugakkumulator kann beispielsweise in Form eines Steckers ausgebildet sein, der in den Fahrzeugakkumulator oder ein anderes Teil des Fahrzeugs, beispielsweise einen speziellen Ladeanschluss, gesteckt wird. Der Ladeanschluss kann je nach Ausgestaltung an einem Gehäuse des Ladegeräts oder an einem Kabel vorgesehen sein.Furthermore, an at least partially exchangeable charging connection is provided for connecting the charging device to the vehicle accumulator, wherein the charging connection has an interface to the vehicle accumulator. By virtue of the fact that the charging connection can be removed, a charging connection suitable for the respective vehicle accumulator can be selected, and different types of vehicle accumulator can be charged with one and the same charging device. The interface to the Fahrzeugakkumulator can be formed, for example in the form of a plug in the vehicle battery or another part of the vehicle, such as a special Charging port, is plugged. Depending on the design, the charging connection can be provided on a housing of the charger or on a cable.
Des Weiteren ist eine bidirektionale Kommunikationsschnittstelle vorgesehen, über die Daten empfangbar und sendbar sind. Die Kommunikationsschnittstelle ermöglicht somit die Kommunikation des Ladegeräts mit weiteren kommunikationsfähigen Vorrichtungen.Furthermore, a bidirectional communication interface is provided, via which data can be received and sent. The communication interface thus enables the communication of the charger with other communication-capable devices.
Darüber hinaus ist wenigstens eine Steuerung vorgesehen, die wenigstens einen Prozessor und wenigstens einen nicht-flüchtigen Speicher aufweist, wobei in dem Speicher eine Mehrzahl von Ladeprofilen abgelegt oder ablegbar ist.In addition, at least one controller is provided which has at least one processor and at least one non-volatile memory, wherein a plurality of loading profiles is stored or can be stored in the memory.
Die Steuerung ist einerseits mit der Leistungselektrik verbunden, wobei die Leistungselektrik mittels der Steuerung steuerbar ist. So kann die Steuerung dazu verwendet werden, die Leistungselektrik gezielt anzusteuern, um beispielsweise den Fahrzeugakkumulator gemäß eines Ladeprofils zu laden, zu entladen oder auch zu formatieren bzw. aufzufrischen. Die Verbindung der Steuerung mit der Leistungselektrik ermöglicht des Weiteren eine Regelung derselben und eine Einhaltung der entsprechenden Vorgaben des Ladeprofils.The controller is on the one hand connected to the power electronics, wherein the power electronics is controllable by the controller. Thus, the controller can be used to selectively drive the power electronics, for example, to load the vehicle battery according to a charging profile to unload or even format or refresh. The connection of the controller with the power electronics also allows regulation thereof and compliance with the corresponding requirements of the charging profile.
Die Steuerung ist außerdem mit dem Ladeanschluss verbunden, um über den Ladeanschluss eine für den Fahrzeugakkumulator spezifische Codierung auszulesen. Über die Codierung kann der Fahrzeugakkumulatortyp ermittelt werden.The controller is also connected to the charging port to read via the charging port an encoding specific to the vehicle accumulator. The coding of the vehicle accumulator type can be determined.
Zudem ist die Steuerung mit der bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle verbunden, um Daten von der bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle zu empfangen und/oder Daten über die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle zu senden.In addition, the controller is connected to the bidirectional communication interface to receive data from the bidirectional communication interface and / or to transmit data via the bidirectional communication interface.
Des Weiteren ist die Steuerung dazu eingerichtet, ein Ladeprofil über die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle zu empfangen, dieses in dem wenigstens einen nicht-flüchtigen Speicher abzulegen und zum Laden des Fahrzeugakkumulators anzuwenden.Furthermore, the controller is configured to receive a charging profile via the bidirectional communication interface, to store it in the at least one non-volatile memory and to use it for charging the vehicle battery.
Mit dem zuvor beschriebenen Ladegerät lassen sich eine Vielzahl von Funktionen verwirklichen. Einerseits lässt sich über den Ladeanschluss eine Erkennung des jeweils angeschlossenen Fahrzeugakkumulators erreichen. Sofern ein passendes Ladeprofil für den betreffenden Fahrzeugakkumulator vorhanden ist, kann dieses aus dem nicht-flüchtigen Speicher geladen und ausgeführt werden und über die Leistungselektrik angewendet werden, um den Fahrzeugakkumulator zu laden. Des Weiteren ist es über die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle möglich, weitere Ladeprofile betreffend neue und bereits bekannte Fahrzeugakkumulatoren in das Ladegerät zu laden und anschließend anzuwenden. So kann beispielsweise ein verbessertes Ladeprofil mit angepassten Ladeparametern bereitgestellt und auf dem Ladegerät gespeichert werden. Des Weiteren können für weitere Fahrzeugakkumulatoren zukünftig neue Ladeprofile entwickelt und bereitgestellt werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, individualisierte Ladeprofile zu erstellen und zur Anwendung zu bringen, beispielsweise abhängig von den Fahrprofilen der Benutzer des damit zu ladenden Fahrzeugakkumulators.With the charger described above, a variety of functions can be realized. On the one hand can be achieved via the charging port detection of each connected vehicle battery. If there is a suitable charging profile for the particular vehicle battery, it may be loaded and executed from the non-volatile memory and applied via the power electronics to charge the vehicle battery. Furthermore, it is possible via the bidirectional communication interface to load additional charging profiles concerning new and already known vehicle accumulators in the charger and then apply. For example, an improved charging profile with adapted charging parameters can be provided and stored on the charger. Furthermore, new charging profiles can be developed and provided for future vehicle accumulators in the future. In addition, it is also possible to create and apply individualized charging profiles, for example, depending on the driving profiles of the users of the vehicle battery to be charged therewith.
Manche Ausführungsformen können mehr als einen Ladeanschluss haben.Some embodiments may have more than one charging port.
In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung kann der Ladeanschluss die Codierung aufweisen oder der Ladeanschluss kann ein Kabel aufweisen, das die Codierung aufweist, wobei die Codierung in beiden Fällen eine mechanische, elektrische, optische oder elektronische Codierung ist. Auch andere Arten der Codierung sind denkbar.In a first further embodiment, the charging connection can have the coding or the charging connection can have a cable which has the coding, wherein the coding in both cases is a mechanical, electrical, optical or electronic coding. Other types of coding are conceivable.
Auf diese Weise kann die Codierung direkt über den Anschluss an den Fahrzeugakkumulator erfolgen, der spezifisch an den jeweiligen Fahrzeugakkumulator angepasst ist. Somit kann durch Auswahl des bereits geometrisch passenden Ladeanschlusses eine Selektion des passenden Ladeprofils oder eine Auswahl unterschiedlicher passender Ladeprofile erreicht werden und eine versehentliche Auswahl eines falschen Ladeprofils, das möglicherweise den Fahrzeugakkumulator beschädigen oder gar zerstören könnte, kann vermieden werden.In this way, the coding can be carried out directly via the connection to the vehicle battery, which is adapted specifically to the respective Fahrzeugakkumulator. Thus, by selecting the already geometrically matching charging port, a selection of the appropriate charging profile or a selection of different matching charging profiles can be achieved and an accidental selection of a wrong charging profile, which could possibly damage the vehicle battery or even destroy it, can be avoided.
Mechanische Codierungen können beispielsweise über entsprechende Federbolzen erreicht werden, die durch einen entsprechend ausgestalteten Ladeanschluss in jeweils unterschiedliche Konfigurationen gebracht werden. Die Konfiguration kann von der Steuerung ausgelesen werden und zur Bestimmung des Fahrzeugakkumulatortyps dienen. Weitere mechanische Codierungen können beispielsweise über unterschiedliche Anschlussgeometrien erreicht werden.Mechanical codings can be achieved, for example, via corresponding spring bolts, which are brought into a different configuration by a correspondingly designed charging connection. The configuration can be read out by the controller and used to determine the vehicle accumulator type. Further mechanical codings can be achieved, for example, via different connection geometries.
Elektrische Codierungen können beispielsweise über unterschiedliche Pin-Belegungen erreicht werden, sodass für unterschiedliche Fahrzeugakkumulatoren unterschiedliche Pins in jeweils verschiedener Weise belegt sind. Alternativ oder zusätzlich hierzu können elektrische Eigenschaften des Kabels oder des Ladeanschlusses spezifisch für einen entsprechenden Fahrzeugakkumulator sein, die entsprechend ausgelesen werden können. Alternativ oder zusätzlich können im Anschluss gewisse Leitstrecken oder gewisse Isolatorstrecken vorgesehen sein, die eine Codierung darstellen.Electrical codings can be achieved, for example, via different pin assignments, so that different pins are occupied in different ways for different vehicle accumulators. Alternatively or additionally, electrical properties of the cable or the charging port may be specific to a corresponding vehicle accumulator, which may be read out accordingly. Alternatively or additionally, certain conductor lines or certain insulator sections which represent an encoding may subsequently be provided.
Elektronische Codierungen können beispielsweise über auslesbare Mikroprozessoren, Speicher oder Nahfeldkommunikationsmittel erfolgen, die im Ladeanschluss oder im Kabel vorgesehen sind. Electronic encodings can be done, for example, via readable microprocessors, memory or Nahfeldkommunikationsmittel provided in the charging port or in the cable.
Optische Codierungen können beispielsweise über Bar-Codes, QR-Codes, eine z.B. mittels optischer Buchstabenerkennung erkennbare Beschriftung oder dergleichen angegeben werden. Auch die Form eines Ladeanschlusses eines Fahrzeugakkumulators kann eine Codierung darstellen oder die Form des Fahrzeugakkumulators selbst.Optical encodings may be, for example, bar codes, QR codes, e.g. be indicated by optical letter recognition recognizable label or the like. The shape of a charging connection of a vehicle battery can also represent a coding or the shape of the vehicle battery itself.
Die entsprechenden vorbeschriebenen Codierungsmöglichkeiten sowie andere mechanische, elektrische oder elektronische Alternativen dazu können auch miteinander kombiniert werden, um eine Codierung zu erreichen.The corresponding coding possibilities described above as well as other mechanical, electrical or electronic alternatives thereto can also be combined with one another in order to achieve coding.
Somit kann eine Konfiguration des Ladegeräts auch bei Fahrzeugakkumulatoren erfolgen, die selbst oder deren Ladeanschlüsse nicht kommunikationsfähig sind, was die Einsatzbreite des hier beschriebenen Ladegeräts erhöht. Der Ladeanschluss kann entsprechend der jeweiligen Ausgestaltung mit Sensorik oder Kommunikationsmitteln ausgerüstet sein.Thus, a configuration of the charger can also be done in vehicle batteries that are themselves or their charging ports not communicable, which increases the range of use of the charger described here. The charging port can be equipped with sensors or communication means according to the particular configuration.
In manchen Ausgestaltungen kann die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle Bestandteil des Ladeanschlusses sein, sodass die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle sowohl zur Erkennung des Fahrzeugakkumulators als auch zum Empfang eines Ladeprofils ausgestaltet sein. Auf diese Weise wird nur eine Kommunikationsschnittstelle benötigt. Zudem kann das entsprechende Ladeprofil beispielsweise im Fahrzeugakkumulator abgelegt sein, sodass keine Verbindung zu einem anderen Gerät notwendig ist, sei es über Nahkommunikationsmittel oder über Fernkommunikationsmittel.In some embodiments, the bidirectional communication interface can be part of the charging connection, so that the bidirectional communication interface can be designed both for detecting the vehicle battery and for receiving a charging profile. In this way, only one communication interface is needed. In addition, the corresponding charging profile can be stored, for example, in the vehicle accumulator so that no connection to another device is necessary, be it via means of proximity communication or via means of distance communication.
Eine andere weiterführende Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Ladeanschluss eine Ladebuchse oder ein Terminal aufweist, über das eine mechanische, elektrische oder elektronische Codierung auslesbar, wobei die Ladebuchse oder das Terminal mit der Steuerung verbunden ist. Wie zuvor beschrieben, kann die Ladebuchse oder das Terminal über entsprechende Sensorik und/oder Kommunikationsmittel verfügen. Ein Terminal ist ein Anschluss an einem Gehäuse des Ladegeräts.Another further embodiment can provide that the charging connection has a charging socket or a terminal, via which a mechanical, electrical or electronic coding can be read out, wherein the charging socket or the terminal is connected to the control. As described above, the charging socket or the terminal may have corresponding sensors and / or communication means. A terminal is a connection to a housing of the charger.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann in dem Ladegerät ein Identifikator abgelegt sein, wobei der Identifikator über die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle sendbar ist. Der entsprechende Identifikator kann für das Ladegerät eindeutig sein und beispielsweise aus einer Seriennummer bestehen. Eine solche Seriennummer kann beispielsweise im nicht-flüchtigen Speicher abgelegt sein, insbesondere in einem geschützten Bereich, oder in einem ROM-Speicher. Alternativ dazu kann die MAC-Adresse oder eine alternative eindeutige Kennzeichnung der Kommunikationsschnittstelle verwendet werden. Durch das Senden eines Identifikators können Zusatzfunktionen ermöglicht werden, zum Beispiel Sichern der Konfiguration des Ladegeräts, sodass diese auf ein neues Ladegerät übertragbar ist, Zuordnung des Ladegeräts zu einem bestimmten Benutzer und dergleichen.In another further embodiment, an identifier may be stored in the charger, wherein the identifier via the bidirectional communication interface is sendable. The corresponding identifier can be unique to the charger and consist, for example, of a serial number. Such a serial number may for example be stored in non-volatile memory, in particular in a protected area, or in a ROM memory. Alternatively, the MAC address or an alternative unique identifier of the communication interface may be used. By sending an identifier, additional functions may be enabled, for example, securing the configuration of the charger so that it is transferable to a new charger, mapping the charger to a particular user, and the like.
Das Ladegerät kann des Weiteren eine Benutzerschnittstelle zum Bedienen durch den Benutzer aufweisen. Die Benutzerschnittstelle kann beispielsweise ein Display und/oder andere Leuchtanzeigen wie LEDs und Tasten oder ein berührungsempfindliches Display aufweisen.The charger may further include a user interface for user manipulation. The user interface may include, for example, a display and / or other light indicators such as LEDs and buttons or a touch-sensitive display.
Das Senden des Identifikators über die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle kann über die Steuerung veranlasst werden. Die Steuerung kann den Identifikator beispielsweise aus dem Speicher auslesen oder kann die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle zum Senden der entsprechenden Mac-Adresse anweisen.The transmission of the identifier via the bidirectional communication interface can be initiated via the controller. The controller may, for example, read the identifier from memory or may instruct the bidirectional communication interface to send the corresponding Mac address.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann der nicht-flüchtige Speicher eine Mehrzahl von Speicherbereichen aufweisen, wobei in den Speicherbereichen Ladeprofile, Nutzerprofile, der Identifikator und/oder Diagnosedaten gespeichert und/oder speicherbar sind. Auch weitere Daten können in dem Speicher speicherbar sein. Der nicht-flüchtige Speicher kann in einen geschützten und in einen nicht geschützten Bereich aufgeteilt sein.In another further embodiment, the non-volatile memory may have a plurality of memory areas, wherein in the memory areas loading profiles, user profiles, the identifier and / or diagnostic data are stored and / or stored. Further data can be stored in the memory. The non-volatile memory may be divided into a protected area and an unprotected area.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann das Ladegerät mit einer Uhr ausgerüstet sein, um zeitgesteuerte Ladeprofile zu erreichen. Somit kann beispielsweise auch eine Erhaltungsladung im Winter konfiguriert werden. Zum Betrieb der Uhr kann ein Energiespeicher in dem Ladegerät vorgesehen sein.In another further embodiment, the charger may be equipped with a clock to achieve timed charging profiles. Thus, for example, a trickle charge can be configured in winter. To operate the clock, an energy store may be provided in the charger.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann die Steuerung dazu eingerichtet sein, die Codierung sowie ein Nutzerprofil zu lesen und ein Ladeprofil anhand der Codierung und des Nutzerprofils zu selektieren und zum Laden des Fahrzeugakkumulators anzuwenden.In another further embodiment, the controller can be set up to read the coding as well as a user profile and to select a loading profile on the basis of the coding and the user profile and to use it for loading the vehicle accumulator.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann in dem nicht-flüchtigen Speicher wenigstens eine Benutzervorgabe speicherbar sein, wobei die Steuerung dazu eingerichtet ist, die Benutzervorgabe zu lesen und ein Ladeprofil anhand der Benutzervorgabe zu selektieren und zum Laden des Fahrzeugakkumulators anzuwenden. Auf diese Weise kann das Ladegerät ein für den Benutzer geeignetes Ladeprofil auswählen, das beispielsweise den Fahrzeugakkumulator nur dann volllädt, wenn der Benutzer dies benötigt, beispielsweise vor einer ausgedehnten Fahrradtour. An Tagen, an denen nur kürzere Strecken zurückgelegt werden, beispielsweise bei der täglichen Fahrt zur Arbeit, kann der Fahrzeugakkumulator nur soweit geladen werden, wie notwendig, wodurch sich die Lebensdauer des Fahrzeugakkumulators verlängern lässt.In another further embodiment, at least one user default may be storable in the non-volatile memory, wherein the controller is adapted to read the user default and to select a load profile based on the user default and to use for charging the vehicle battery. In this way, the charger can select a suitable for the user charging profile, for example, the Vehicle battery only fully charged when the user needs it, for example, before a long bike ride. On days when only shorter distances are covered, for example when driving to work on a daily basis, the vehicle's accumulator can only be charged as far as necessary, which can extend the life of the vehicle's accumulator.
Ein erster unabhängiger Gegenstand betrifft ein System mit einem Ladegerät der vorbeschriebenen Art sowie einem Benutzerendgerät, wobei Ladegerät und Benutzerendgerät miteinander in Kommunikationsverbindung bringbar sind, wobei ein auf dem Benutzerendgerät gespeichertes Ladeprofil über die Kommunikationsverbindung an das Ladegerät sendbar und im nicht-flüchtigen Speicher des Ladegeräts ablegbar ist und/oder einem an ein überörtliches Netzwerk angebundenen Zentralrechner, wobei Zentralrechner und Ladegerät miteinander in Kommunikationsverbindung bringbar sind, wobei ein auf dem Zentralrechner gespeichertes Ladeprofil über die Kommunikationsverbindung an das Ladegerät sendbar und im nicht-flüchtigen Speicher des Ladegeräts ablegbar ist.A first independent subject matter relates to a system having a charger of the type described above and a user terminal, the charger and user terminal being communicable with each other, wherein a charging profile stored on the user terminal can be sent to the charger via the communication link and stored in the non-volatile memory of the charger is and / or connected to a regional network central computer, the central computer and charger can be brought into communication with each other, a stored on the host computer charging profile via the communication link to the charger and can be stored in the non-volatile memory of the charger.
Das Benutzerendgerät kann zur Herstellung der Kommunikationsverbindung eine Kommunikationsschnittstelle aufweisen.The user terminal may have a communication interface for establishing the communication connection.
Eine Kommunikation des Ladegeräts kann somit mit einem Benutzerendgerät und/oder einem Zentralrechner erfolgen. Die Kommunikation über ein Benutzerendgerät kann lokal erfolgen, die Kommunikation über einen Zentralrechner beispielsweise mittels des Internets. Somit kann eine Konfiguration des Ladegeräts über Benutzerendgerät oder Zentralrechner oder beide erfolgen.A communication of the charger can thus be done with a user terminal and / or a central computer. The communication via a user terminal can be local, the communication via a central computer, for example by means of the Internet. Thus, a configuration of the charger via user terminal or central computer or both can be done.
In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung des Systems kann das Benutzerendgerät ein mobiles Benutzerendgerät, insbesondere ein Mobiltelefon, ein Tablet-Computer oder ein Notebook, oder ein stationäres Benutzerendgerät, insbesondere ein Personal Computer, sein, wobei auf dem Benutzerendgerät ein Computerprogrammprodukt zur Verwaltung des Ladegeräts gespeichert und ausführbar ist. Ein Mobiltelefon kann beispielsweise ein Smartphone sein. Ein Smartphone ist ein Mobiltelefon, das umfangreichere Funktionalitäten, vergleichbar denen eines Computers, als ein herkömmliches Mobiltelefon zur Verfügung stellt.In a first further embodiment of the system, the user terminal may be a mobile user terminal, in particular a mobile phone, a tablet computer or a notebook, or a stationary user terminal, in particular a personal computer, wherein stored on the user terminal, a computer program product for managing the charger and is executable. A mobile phone may be, for example, a smartphone. A smartphone is a mobile phone that provides more functionality, similar to a computer, than a traditional mobile phone.
Dies erlaubt die lokale Konfiguration eines Ladegeräts, das beispielsweise aufgrund seines Standorts keine Verbindung zu einem überörtlichen Netzwerk aufnehmen kann, beispielsweise weil das Ladegerät in einer Garage, einem Keller oder dergleichen ohne Netzwerkabdeckung untergebracht ist.This allows the local configuration of a charger that, for example, because of its location can not connect to a local network, for example, because the charger is housed in a garage, a basement or the like without network coverage.
Gemäß einer anderen weiterführenden Ausgestaltung können das Benutzerendgerät und der Zentralrechner miteinander verbindbar sein, wobei Daten von dem Benutzerendgerät auf dem Zentralrechner speicherbar sind, wobei der Zentralrechner dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Ladeprofil in Abhängigkeit von den Daten an das Benutzerendgerät und/oder Ladegerät zu senden. Auf diese Weise kann eine Konfiguration des Ladegeräts über das Benutzerendgerät erfolgen. Das Benutzerendgerät kann eine einfach zu bedienende Oberfläche aufweisen und dafür verwendet werden, Ladeprofile vom Zentralrechner zu laden und auf dem Ladegerät zu speichern. Das Benutzerendgerät kann gleichzeitig zur Verwaltung mehrerer entsprechender Ladegeräte dienen. Auch Premium-Services können über das Benutzerendgerät abgebildet werden. Über das Benutzerendgerät können auch Firmware-Updates und dergleichen eingespielt werden.According to another further embodiment, the user terminal and the central computer can be connected to one another, wherein data can be stored by the user terminal on the central computer, wherein the central computer is adapted to send at least one charging profile depending on the data to the user terminal and / or charger , In this way, a configuration of the charger via the user terminal can be done. The user terminal may have an easy-to-use interface and be used to load charging profiles from the central computer and store them on the charger. The user terminal can simultaneously serve to manage several corresponding chargers. Premium services can also be mapped via the user terminal. About the user terminal and firmware updates and the like can be played.
Ein weiterer hier beschriebener nebengeordneter Gegenstand betrifft ein Verfahren zum Laden eines Fahrzeugakkumulators, insbesondere Fahrradakkumulators, mittels eines Ladegeräts, wobei ein zum Fahrzeugakkumulator passender Ladeanschluss ausgewählt wird, der Typ des Fahrzeugakkumulators anhand des Ladeanschlusses erkannt wird, aus einem nicht flüchtigen Speicher des Ladegeräts ein entsprechendes Ladeprofil geladen wird und das Ladeprofil zum Laden des Fahrzeugakkumulators angewandt wird, wobei über eine bidirektionale Kommunikationsschnittstelle des Ladegeräts eine Kommunikationsverbindung mit einem Benutzerendgerät und/oder einem Zentralrechner hergestellt wird, wobei ein Ladeprofil von dem Benutzerendgerät und/oder dem Zentralrechner geladen und in dem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert wird.Another subordinate object described here relates to a method for charging a vehicle battery, in particular a bicycle battery, by means of a charger, wherein a suitable for Fahrzeugakkumulator charging port is selected, the type of Fahrzeugakkumulators is detected by the charging port, from a non-volatile memory of the charger, a corresponding charging profile is loaded and the charging profile for charging the vehicle battery is applied, wherein a communication connection with a user terminal and / or a central computer is established via a bidirectional communication interface of the charger, wherein a charging profile of the user terminal and / or the central computer loaded and in the non-volatile Memory is stored.
Ein erster weiterführender Aspekt des Verfahrens sieht vor, einen Identifikator von dem Ladegerät an das Benutzerendgerät und/oder den Zentralrechner zu senden.A first further aspect of the method provides to send an identifier from the charger to the user terminal and / or the central computer.
Gemäß eines weiterführenden Aspekts wird ein Nutzerprofil aus dem nicht-flüchtigen Speicher geladen und zur Auswahl des Ladeprofils angewendet.In a further aspect, a user profile is loaded from the non-volatile memory and used to select the charging profile.
Weitere Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dabei zeigen schematisch:
-
1 eine Ansicht eines Systems mit einem Ladegerät in einer Konfiguration; -
2 ein System mit einem Ladegerät in einer zweiten Konfiguration; -
3 ein System mit einem Ladegerät in einer dritten Konfiguration; -
4 ein System mit einem Ladegerät in einer vierten Konfiguration; -
5 ein Blockschaltbild des Ladegeräts; -
6 eine erste Variante eines Ladeanschlusses; -
7 eine zweite Variante eines Ladeanschlusses; -
8 eine dritte Variante eines Ladeanschlusses; -
9 eine vierte Variante eines Ladeanschlusses; -
10 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Laden eines Fahrradakkumulator, sowie -
11 eine Fortsetzung des Diagramms aus10 .
-
1 a view of a system with a charger in a configuration; -
2 a system with a charger in a second configuration; -
3 a system with a charger in a third configuration; -
4 a system with a charger in a fourth configuration; -
5 a block diagram of the charger; -
6 a first variant of a charging port; -
7 a second variant of a charging port; -
8th a third variant of a charging port; -
9 a fourth variant of a charging port; -
10 a flowchart of a method for loading a bicycle accumulator, as well -
11 a continuation of the diagram10 ,
Im Nachfolgenden werden gleiche oder gleichwirkende Bauteile zur besseren Lesbarkeit mit gleichen Bezugszeichen versehen.Hereinafter, identical or equivalent components are provided with the same reference numerals for better readability.
Das Ladegerät
Das Ladegerät
Des Weiteren ist ein Smartphone
Das Smartphone
Des Weiteren ist ein Server
Der Server
Für den Zugriff auf die Daten des Servers
Die Verbindung zwischen dem Ladegerät
Zur Anmeldung auf dem Server
Über das Internet
Mittels des Smartphones
Das Smartphone
Im Unterschied zum System
Zur Konfiguration des Internetzugangs des Ladegeräts
Auch kann über das Smartphone
In dieser Konfiguration besteht keine direkte Funkverbindung zwischen dem Smartphone
Eine Verbindung
Hier befindet sich das Ladegerät
Die Konfigurationen nach den
Das Ladegerät
Des Weiteren ist eine Steuerung
Der RAM-Speicher
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Ladeprofile für sämtliche kompatiblen Fahrzeugakkumulatoren bereits bei der Auslieferung des Ladegeräts
Des Weiteren kann vorgesehen werden, neue Ladeprofile
Ein weiterer Speicherbereich 50.2 kann für Diagnosedaten
Ein weiterer Bereich 50.5 des Speichers
In dem ROM-Speicher
In dem Speicherbereich 50.2 können Benutzervorgaben
Des Weiteren ist ein Funkmodul
Des Weiteren ist eine Leistungselektrik
Die Leistungselektrik
Die Steuerung
In einer Ausführungsform kann der Ladeanschluss
Der Ladeanschluss
Das Adapterendstück
Bei dem entsprechenden Adapterendstück
Der Chip
Diese Variante sieht die Verwendung eines Adapterendstücks
In dieser Ausführungsform wird ein Adapterendstück
Das Ladegerät
Das Mobiltelefon
Zum Starten eines Ladevorgangs über das Smartphone
In manchen Ausführungsformen kann des Weiteren eine Diagnose gestartet werden und abhängig vom Ausgang der Diagnose eine Konditionierung des Fahrradakkumulators
Über die direkte oder indirekte Verbindung des Ladegeräts
Mit Hilfe des auf dem Smartphone
Die Nutzerprofile können sowohl auf dem Ladegerät
Sollte der Benutzer den Fahrradakkumulator
Das Ablaufdiagramm geht davon aus, dass der zum Fahrradakkumulator
Nach dem Start des Verfahrens wird zunächst geprüft, ob ein Fahrradakkumulator
Verläuft die Prüfung negativ, wird eine Meldung ausgegeben und das Verfahren abgebrochen.If the test is negative, a message is output and the procedure aborted.
Verläuft die Prüfung positiv, wird die Codierung mittels des Ladeanschlusses
Ist dies nicht der Fall, wird eine Meldung ausgegeben und das Verfahren abgebrochen. In weiterführenden Ausgestaltungen kann an dieser Stelle vorgesehen sein, bei bestehender Verbindung zum Smartphone
Ist das Ladeprofil vorhanden, wird das Ladeprofil an die Leistungselektrik
Des Weiteren können für den Fahrradakkumulator
In einem darauffolgenden Schritt wird geprüft, ob eine Ladespannung unterhalb einer Ladeschlussspannung des Fahrradakkumulators
Ist dies nicht der Fall, wird eine Meldung ausgegeben und das Verfahren abgebrochen, da der Fahrradakkumulator
Liegt die Ladespannung unterhalb der Ladeschlussspannung, wird das Verfahren wie in
Ist die Ladeschlussspannung erreicht, wird eine Meldung ausgegeben, das Verfahren beendet und ein Ergebnisprotokoll als Diagnosedaten im nicht-flüchtigen Speicher
Obwohl der Gegenstand im Detail durch Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.Although the subject matter has been further illustrated and explained in detail by way of embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art. It is therefore clear that a multitude of possible variations exists. It is also to be understood that exemplary embodiments are only examples that are not to be construed in any way as limiting the scope, applicability, or configuration of the invention. Rather, the foregoing description and description of the figures enable one skilled in the art to practice the exemplary embodiments, and those skilled in the art, having the benefit of the disclosed inventive concept, can make various changes, for example, to the function or arrangement of individual elements recited in an exemplary embodiment, without Protected area, which is defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanation in the description.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2, 2', 2'', 2'''2, 2 ', 2' ', 2' ''
- Systemsystem
- 44
- Ladegerätcharger
- 66
- FahrradakkumulatorFahrradakkumulator
- 8, 8', 8'', 8'''8, 8 ', 8' ', 8' ''
- Ladeanschlusscharging port
- 10, 10', 10'', 10'''10, 10 ', 10' ', 10' ''
- Ladebuchsecharging socket
- 1212
- Ladekabelcharge cable
- 1414
- SmartphoneSmartphone
- 15.1, 15.2, 15.3, 15.4, 15.515.1, 15.2, 15.3, 15.4, 15.5
- Kommunikationsverbindungcommunication link
- 1616
- InternetInternet
- 1818
- Serverserver
- 2020
- Dienstanbieterservice provider
- 21.1,21.221.1,21.2
- Ladeprofilload profile
- 4040
- Gehäusecasing
- 4242
- BenutzerschnittstelleUser interface
- 4444
- Steuerungcontrol
- 4646
- Prozessorprocessor
- 4848
- ROM-SpeicherROM memory
- 5050
- RAM-SpeicherRAM
- 50.1-50.550.1-50.5
- Speicherbereichstorage area
- 5151
- Diagnosedatendiagnostic data
- 5252
- Funkmodulradio module
- 53.1, 53.253.1, 53.2
- Nutzerprofiluser profile
- 5454
- LeistungselektrikElectrical power
- 5555
- Identifikatoridentifier
- 5656
- Stromversorgungpower supply
- 5757
- Benutzervorgabeuser preference
- 58, 58', 58", 58'''58, 58 ', 58 ", 58' ''
- AdapterendstückAdapterendstück
- 5959
- Pinspins
- 6060
- Chipchip
- 61, 61', 61'', 61'''61, 61 ', 61' ', 61' ''
- Codierungencoding
- 6262
- Chipchip
- 6464
- FederbolzenPlungers
- 6666
- Vertiefungenwells
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 202015003701 U1 [0005]DE 202015003701 U1 [0005]
Claims (13)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102016012996.4A DE102016012996A1 (en) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Charger for charging a vehicle battery, system and corresponding method |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102016012996.4A DE102016012996A1 (en) | 2016-10-31 | 2016-10-31 | Charger for charging a vehicle battery, system and corresponding method |
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