DE102019001228A1 - System zum Laden mobiler Energiespeicher - Google Patents

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DE102019001228A1
DE102019001228A1 DE102019001228.3A DE102019001228A DE102019001228A1 DE 102019001228 A1 DE102019001228 A1 DE 102019001228A1 DE 102019001228 A DE102019001228 A DE 102019001228A DE 102019001228 A1 DE102019001228 A1 DE 102019001228A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zum Laden mobiler Energiespeicher MES (101), umfassend eine Anzahl N stationär im öffentlich zugänglichen Raum angeordnete Ladestationen LS(102), mit n = 1, ..., N und N ≥ 1, wobei jede Ladestation LS(102) aufweist: eine Energieübertragungseinheit EUE(103) mit einer Primärspule (104) zur induktiven Energieübertragung, eine erste Steuereinheit SE1(105), und eine erste Kommunikationseinheit KE1" (106a); eine mobile Energieempfangseinheit EEE (107) aufweisend: einer Sekundärspule (108) zum Empfang induktiv übertragener Energie, eine zweite Steuereinheit SE2 (109), die den induktiven Empfang der Energie in der Sekundärspule (108) und deren Weiterleitung an den Energiespeicher MES (101) steuert, und eine elektromechanische Schnittstelle (110) zum Anschluss des Energiespeichers MES (101), sowie die zweite Kommunikationseinheit KE2 (106b) zur Kommunikation mit einer der ersten Kommunikationseinheiten KE1(106a) und zur Kommunikation mit einer APP auf einem mobilen Endgerät ME (111), wobei die APP derart eingerichtet und ausgeführt ist, dass das mobile Endgerät ME (111) mittels der APP mit einem Zentralserver ZS (112) zum Datenaustausch verbindbar ist, von der APP im Zentralserver ZS (112) eine Freigabe für eine Energieübertragung von der jeweiligen Energieübertragungseinheit EUE(103) an die Energieempfangseinheit EEE (107) eingeholt wird, die APP die jeweilige erste Steuereinheit SE1(105) und die zweite Steuereinheit SE2 (109) abhängig von dem Erhalt der Freigabe steuert, und die APP nach Beendigung der jeweiligen Energieübertragung von der Energieübertragungseinheit EUE(103) an die Energieempfangseinheit EEE (107) Parameter der beendeten Energieübertragung zur Initiierung eines Bezahlvorgangs an den Zentralserver ZS (112) übermittelt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System zum Laden mobiler Energiespeicher. Unter dem Begriff „Energiespeicher“ werden vorliegend insbesondere Energiespeicher verstanden, die mittels elektrischer Energie geladen werden können, d.h. Energiespeicher, die elektrische Energie direkt oder in entsprechend umgewandelter Form (bspw. chemisch) speichern können. Insbesondere werden unter dem Begriff „Energiespeicher“ aufladbare Batterien und Superkondensatoren verstanden, bspw. Batterien für Elektrofahrräder, Handys, Laptops, Power Banks, Taschenlampen, etc.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches, sicheres und robustes, für den öffentlichen Gebrauch geeignetes System zum Laden mobiler Energiespeicher bereitzustellen.
  • Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in der Figur dargestellt ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein System zum Laden mobiler Energiespeicher MES, umfassend eine Anzahl N stationär (vorteilhaft im öffentlich zugänglichen Raum) angeordnete Ladestationen LSn, mit n = 1, ..., N und N ≥ 1, wobei jede der Ladestationen LSn mit einem Stromnetz verbunden ist und jede Ladestation LSn aufweist: eine Energieübertragungseinheit EUEn mit einer Primärspule zur induktiven Energieübertragung, eine erste Steuereinheit SE1n, die die Energieübertragungseinheit EUEn steuert, und eine erste Kommunikationseinheit KE1n zur Kommunikation mit einer zweiten Kommunikationseinheit KE2.
  • Das System umfasst weiterhin erfindungsgemäß zumindest eine mobile Energieempfangseinheit EEE mit einer Sekundärspule zum Empfang induktiv übertragener Energie, wobei die Energieempfangseinheit EEE aufweist: eine zweite Steuereinheit SE2, die den induktiven Empfang der Energie in der Sekundärspule und deren Weiterleitung an den Energiespeicher MES steuert, eine elektromechanische Schnittstelle zum Anschluss des Energiespeichers MES sowie die zweite Kommunikationseinheit KE2 zur Kommunikation mit einer der ersten Kommunikationseinheiten KE1n und zur Kommunikation mit einer APP auf einem mobilen Endgerät ME.
  • Weiterhin erfindungsgemäß ist das mobile Endgerät ME derart eingerichtet und ausgeführt, dass das mobile Endgerät ME mit einem Zentralserver ZS zum Datenaustausch verbindbar ist, von dem mobilen Endgerät ME vom Zentralserver ZS eine Freigabe für eine Energieübertragung von der jeweiligen Energieübertragungseinheit EUEn an die Energieempfangseinheit EEE eingeholt wird, das mobile Endgerät ME die jeweilige erste Steuereinheit SE1n und die zweite Steuereinheit SE2 abhängig von dem Erhalt der Freigabe steuert, und das mobile Endgerät ME nach Beendigung der jeweiligen Energieübertragung von der Energieübertragungseinheit EUEn an die Energieempfangseinheit EEE Parameter der beendeten Energieübertragung zur Initiierung eines Bezahlvorgangs an den Zentralserver ZS übermittelt.
  • Bei dem vorgeschlagenen System wird mithin elektrische Energie von einer Ladestation LSn an eine mobile Empfangseinheit EEE zum Laden eines mobilen Energiespeichers MES induktiv übertragen. Die mobile Empfangseinheit EEE ist hierzu ihrerseits mit einem mobilen Energiespeicher verbunden oder verbindbar. Durch die induktive Übertragung entfällt eine sonst typischerweise erforderliche Kabelverbindung zur Ladestation LSn, was die Nutzung des Systems sicherer, zuverlässiger und damit robuster macht. Dadurch wird insbesondere eine für den öffentlichen Raum geeignete, sichere Ladeinfrastruktur geschaffen, deren Einrichtung und Betrieb insbesondere öffentlichen Einrichtungen, Gemeinden, Städten, Privatpersonen oder privaten Organisationen interessante monetäre Einnahmequellen bieten kann.
  • Vorteilhaft ist die Energieübertragungseinheit EUEn mit der darin angeordneten Primärspule, der ersten Steuereinheit SE1n und der ersten Kommunikationseinheit KE1n wasserdicht ausgeführt. Weiterhin vorteilhaft ist der Anschluss der Energieübertragungseinheit EUEn zum Stromnetz wasserdicht ausgeführt. Gleichermaßen vorteilhaft ist die Empfangseinheit EEE mit der darin angeordneten Sekundärspule, der zweiten Steuereinheit SE2 und der zweiten Kommunikationseinheit KE2 wasserdicht ausgeführt.
  • Die Anbringung der Energieübertragungseinheit EUEn an der Ladestation LSn erfolgt vorteilhaft derart, dass die Energieübertragungseinheit EUEn ergonomisch für einen Nutzer leicht zugänglich ist und/oder dass die Energieübertragungseinheit EUEn zur Ableitung bei der Energieübertragung entstehende Wärme mit einer entsprechenden Energiesenke thermisch gekoppelt ist (beispielsweise mit einem thermisch leitenden Gehäuse, etc.).
  • Eine Energieübertragung von einer Ladestation LSn an eine mobile Empfangseinheit EEE wird in dem vorgeschlagenen System mittels des mobilen Endgeräts ME (bspw. einem Smartphone, Laptop, Notebook etc.) abhängig von einer Freigabe von dem Zentralserver ZS gesteuert. Das mobile Endgerät ME kommuniziert hierzu mit einem Zentralserver ZS, respektive ist das mobile Endgerät ME zur Kommunikation mit dem Zentralserver ZS ausgeführt und eingerichtet. Die Kommunikation zwischen dem mobilen Endgerät ME und dem Zentralserver ZS erfolgt vorteilhaft über mobiles Internet, WLAN etc. Die Kommunikation zwischen den ersten Kommunikationseinheiten KE1n und der zweiten Kommunikationseinheit KE2 erfolgt vorteilhaft auf Basis von Bluetooth oder WLAN. Das mobile Endgerät ME ist vorteilhaft zur Kommunikation mit dem Zentralserver ZS und den ersten Kommunikationseinheiten KE1n ausgeführt und eingerichtet.
  • Um die vorstehend beschriebenen Funktionen ausführen zu können, ist das mobile Endgerät ME vorteilhaft mit einer entsprechenden APP (d.h. einem Softwarepaket zur Steuerung des vorgeschlagenen Systems wie vorstehend beschrieben) ausgestattet.
  • Grundsätzlich kann die Ladestation LSn jedes Objekt sein, das eine Verbindung mit einem Stromnetz sowie eine Energieübertragungseinheit EUEn aufweist. Die Energieübertragungseinheit EUEn ist dabei selbstverständlich mit dem Stromnetz verbunden. Vorteilhaft ist die Ladestation LSn als Straßenlaterne, als Straßenampel, als Strommast, als Stromverteiler, als Sitzgelegenheit, als Tisch, als Ablage, als Fahrradständer ausgeführt, also als Objekt, das ohnehin bereits eine Infrastruktur bildet und das über einen entsprechenden Stromnetzanschluss verfügt.
  • Vorteilhaft weist die Energieübertragungseinheit EUEn und/oder die Energieempfangseinheit EEE eine Einrichtung ER zum definierten Anordnen der Sekundärspule gegenüber der Primärspule auf. Vorteilhaft weist eine an der Energieübertragungseinheit EUEn angeordnete Einrichtung ER eine mechanische Schnittstelle zur Aufnahme einer Energieempfangseinheit EEE auf, wobei die Schnittstelle derart ausgeführt und angeordnet ist, dass die Primärspule der jeweiligen Energieübertragungseinheit EUEn bei in der mechanischen Schnittstelle aufgenommener Energieempfangseinheit EEE gegenüberliegend zur Sekundärspule angeordnet ist, wobei sich die Spulenquerschnittsflächen möglichst vollständig überlappen. Die mechanische Schnittstelle kann beispielsweise als Vertiefung an der Ladestation LSn/der Energieübertragungseinheit EUEn ausgeführt sein, wobei die Vertiefung ein Einbringen der Energieempfangseinheit EEE in die Vertiefung ermöglicht. Alternativ oder zusätzlich kann die mechanische Schnittstelle Erhebungen aufweisen, die ein Anlegen der Energieempfangseinheit EEE in vorbestimmter Art und Weise und somit eine vordefinierte Positionierung der Energieempfangseinheit EEE gegenüber der Energieübertragungseinheit EUEn ermöglicht.
  • Vorteilhaft weist die Einrichtung ER eine Spannvorrichtung, eine Verriegelungsvorrichtung, einen Klickmechanismus jeweils zum lösbar festen Anordnen und Haltern der Energieempfangseinheit EEE an der Energieübertragungseinheit EUEn oder eine gleichwirkende Vorrichtung auf. Damit wird insbesondere gewährleistet, dass während einer Energieübertragung keine Verschiebung zwischen Energieübertragungseinheit EUEn und Energieempfangseinheit EEE erfolgt.
  • Vorteilhaft haben die Primärspulen und die Sekundärspule denselben Durchmesser. Die Primärspulen und die Sekundärspule sind vorteilhaft als Flachspulen ausgeführt. Durch vollständige Überlappung der Spulenquerschnittsflächen kann eine optimale induktive Energieübertragung zwischen der Primärspule und der Sekundärspule gewährleistet werden.
  • Vorteilhaft umfassen die ersten Steuereinheit SE1n und/oder die zweite Steuereinheit SE ein/jeweils ein Sicherheitssystem (bspw. elektronische Sicherheitsschaltungen mit oder ohne Überwachungssoftware), das dazu ausgeführt ist, bspw. ein einwandfreies Funktionieren der Energieübertragungseinheit EUEn bzw. der Empfangseinheit EEE zu prüfen und/oder bspw. zu prüfen, ob eine begonnene Energieübertragung zwischen der Energieübertragungseinheit EUEn und der Empfangseinheit EEE ordnungsgemäß erfolgt und/oder ob die Empfangseinheit EEE ordnungsgemäß mit einem mobilen Energiespeicher MES verbunden ist.
  • Sofern ein Sicherheitssystem einen entsprechenden Fehler feststellt, wird keine Energieübertragung begonnen bzw. eine begonnene Energieübertragung sofort abgebrochen. Weiterhin wird vorteilhaft wird ein entsprechendes Störungssignal erzeugt und an den Zentralserver ZS und/oder das jeweilige mobile Endgerät ME übermittelt. Vorteilhaft wird ein vorliegender Fehler von dem Sicherheitssystem kategorisiert. Vorteilhaft wird ein vorhandener Fehler auf dem mobilen Endgerät ME ausgegeben. Weiterhin vorteilhaft werden abhängig von der Fehlerkategorie auf dem mobilen Endgerät ME Handlungsanweisungen an einen Nutzer ausgegeben. Wird beispielsweise vom Sicherheitssystem festgestellt, dass die Energieempfangseinheit EEE nicht mit einer Batterie verbunden ist, so erfolgt beispielsweise die Ausgabe „Batterie mit der Energieempfangseinheit EEE verbinden“ auf dem mobilen Endgerät.
  • Vorteilhaft ist das vorgeschlagene System dazu ausgeführt, die Energieübertragung zwischen Energieübertragungseinheit EUEn und einer Energieempfangseinheit EEE in einem Leistungsbereich von 20 W- 1 kW auszuführen. Vorteilhaft ist das vorgeschlagene System weiterhin dazu ausgeführt, die Energieübertragung zur Schnellladung im Leistungsbereich von 1 kW bis 2 kW auszuführen.
  • Vorteilhaft ist das mobile Endgerät bzw. die APP derart ausgeführt und eingerichtet, dass für den Bezahlvorgang ein hierfür im Zentralserver ZS hinterlegtes Konto eines jeweiligen Nutzers abhängig von der von der Energieübertragungseinheit EUEn an die Energieempfangseinheit EEE übertragene Gesamtenergie belastet wird. Hierzu erfolgt nach Beendigung einer Energieübertragung vorteilhaft von der Energieübertragungseinheit EUEn und/oder von dem mobilen Endgerät ME/der APP eine Übermittlung der den jeweiligen abgeschlossenen Ladevorgang kennzeichnenden Informationen (übertragene Gesamtenergie, Nutzerdaten, Kennung der Energieübertragungseinheit EUEn etc.) an den Zentralserver ZS.
  • Vorteilhaft ist das mobile Endgerät derart ausgeführt und eingerichtet, dass eine Energieübertragung von der Energieübertragungseinheit EUEn an die Energieempfangseinheit EEE nur dann erfolgt, wenn das für eine Bezahlung im Zentralserver ZS hinterlegte Konto eines jeweiligen Nutzers eine ausreichende Deckung aufweist. Hierzu werden von dem mobilen Endgerät/der APP die entsprechenden Nutzerdaten an den Zentralserver ZS übermittelt, vom Zentralserver ZS darauf basierend eine Abfrage der Kontodaten durchgeführt, und das Ergebnis an das mobile Endgerät ME bzw. die APP übermittelt.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Energieübertragungseinheit EUEn für ein System, wie vorstehend beschrieben. Die Energieübertragungseinheit EUEn weist auf: die Primärspule zur induktiven Energieübertragung und die erste Steuereinheit SE1n, die die Energieübertragungseinheit EUEn steuert. Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Energieübertragungseinheit EUEn ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen System.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Energieempfangseinheit EEE für ein System, wie vorstehend beschrieben. Die Energieempfangseinheit EEE weist auf: die Sekundärspule zum Empfang induktiv übertragener Energie, die zweite Steuereinheit SE2, die den induktiven Empfang der Energie in der Sekundärspule und deren Weiterleitung an den Energiespeicher MES steuert, die elektromechanische Schnittstelle zum Anschluss des Energiespeichers MES und die zweite Kommunikationseinheit KE2 zur Kommunikation mit einer der ersten Kommunikationseinheiten KE1" und zur Kommunikation mit einem mobilen Endgerät ME. Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Energieübertragungseinheit EUEn ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen System.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein mobiles Endgerät ME eines Systems, wie vorstehend beschrieben. Das mobile Endgerät ME ist derart eingerichtet und ausgeführt, dass es mit einem Zentralserver ZS zum Datenaustausch verbindbar ist, von dem mobilen Endgerät ME vom Zentralserver ZS eine Freigabe für eine Energieübertragung von der jeweiligen Energieübertragungseinheit EUEn an die Energieempfangseinheit EEE eingeholt wird, das mobile Endgerät ME die jeweilige erste Steuereinheit SE1n und die zweite Steuereinheit SE2 abhängig von dem Erhalt der Freigabe steuert, und das mobile Endgerät nach Beendigung der jeweiligen Energieübertragung von der Energieübertragungseinheit EUEn an die Energieempfangseinheit EEE Parameter der beendeten Energieübertragung zur Initiierung eines Bezahlvorgangs an den Zentralserver ZS übermittelt.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine APP für ein mobiles Endgerät ME eines Systems, wie vorstehend beschrieben. Die APP ist derart eingerichtet und ausgeführt, dass das mobile Endgerät ME mittels der APP mit einem Zentralserver ZS zum Datenaustausch verbindbar ist, von der APP im Zentralserver ZS eine Freigabe für eine Energieübertragung von der jeweiligen Energieübertragungseinheit EUEn an die Energieempfangseinheit EEE eingeholt wird, die APP die jeweilige erste Steuereinheit SE1n und die zweite Steuereinheit SE2 abhängig von dem Erhalt der Freigabe steuert, und die APP nach Beendigung der jeweiligen Energieübertragung von der Energieübertragungseinheit EUEn an die Energieempfangseinheit EEE Parameter der beendeten Energieübertragung zur Initiierung eines Bezahlvorgangs an den Zentralserver ZS übermittelt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen:
    • 1 einen stark schematisierten Aufbau eines vorgeschlagenen Systems,
    • 2 eine erste Ausführungsform der Primärspule bzw. der Sekundärspule in der Ladestation bzw. der Empfangseinheit, und
    • 3 eine zweite Ausführungsform der Primärspule bzw. der Sekundärspule in der Ladestation bzw. der Empfangseinheit.
  • 1 zeigt einen stark schematisierten Aufbau eines vorgeschlagenen Systems zum Laden mobiler Energiespeicher MES 101. Das vorgeschlagene System umfasst eine Anzahl N stationär angeordneter Ladestationen LSn 102, mit n = 1, ..., N und N ≥ 1, wobei jede der Ladestationen LSn 102 mit einem Stromnetz verbunden ist und jede Ladestation LSn 102 aufweist: eine Energieübertragungseinheit EUEn 103 mit einer Primärspule 104 zur induktiven Energieübertragung, eine erste Steuereinheit SE1n 105, die die Energieübertragungseinheit EUEn 103 steuert, und eine erste Kommunikationseinheit KE1n 106a zur Kommunikation mit einer zweiten Kommunikationseinheit KE2 106b.
  • Das vorgeschlagene System umfasst weiterhin eine mobile Energieempfangseinheit EEE 107 aufweisend: einer Sekundärspule 108 zum Empfang induktiv übertragener Energie, eine zweite Steuereinheit SE2 109, die den induktiven Empfang der Energie in der Sekundärspule 108 und deren Weiterleitung an den Energiespeicher MES 101 steuert, eine elektromechanische Schnittstelle 110 zum Anschluss des Energiespeichers MES 101, und die zweite Kommunikationseinheit KE2 106b zur Kommunikation mit einer der ersten Kommunikationseinheiten KE1n 106a und zur Kommunikation mit einem mobilen Endgerät ME 111.
  • Das mobile Endgerät ME 111 ist derart eingerichtet und ausgeführt, dass das mobile Endgerät ME 111 mit einem Zentralserver ZS 112 zum Datenaustausch verbindbar ist, von dem mobilen Endgerät ME 111 vom Zentralserver ZS 112 eine Freigabe für eine Energieübertragung von der jeweiligen Energieübertragungseinheit EUEn 103 an die Energieempfangseinheit EEE 107 eingeholt wird, das mobile Endgerät ME 111 die jeweilige erste Steuereinheit SE1n 105 und die zweite Steuereinheit SE2 109 abhängig von dem Erhalt der Freigabe steuert, und das mobile Endgerät ME 111 nach Beendigung der jeweiligen Energieübertragung von der Energieübertragungseinheit EUEn 103 an die Energieempfangseinheit EEE 107 Parameter der beendeten Energieübertragung zur Initiierung eines Bezahlvorgangs an den Zentralserver ZS 112 übermittelt.
  • 2 zeigt eine erste Ausführungsform der Primärspule bzw. der Sekundärspule in der Ladestation bzw. der Empfangseinheit in Aufsicht, d.h. von oben. Zu erkennen ist, dass die Ladestation 102 in Aufsicht einen rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei die Primärspule 104 an einer rechten Gehäuseseite der Ladestation 102 angeordnet ist. Die Primärspule 104 sei vorliegend als Flachspule ausgeführt, wobei sich die Spulenebene der Primärspule 104 senkrecht zur Blattebene erstreckt. Die mobile Empfangseinheit 107 weist die Sekundärspule 108 auf, die vorliegend ebenfalls als Flachspule ausgeführt sei, und die, wie dargestellt, an der linken Gehäuseseite der Empfangseinheit 107 angeordnet ist. Die Primärspule 104 und die Sekundärspule 108 weisen den gleichen Spulendurchmesser auf so das eine optimale Energieübertragung zwischen Primärspule 104 und Sekundärspule 108 ermöglicht wird.
  • 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Primärspule 104 bzw. der Sekundärspule108 in der Ladestation 102 bzw. der Empfangseinheit 107 in Aufsicht. In dieser Ausführungsform weist die Ladestation 102 in Aufsicht einen runden (horizontalen) Gehäuse-Querschnitt auf. Innerhalb der Ladestation 102 ist die Spulenebene der Primärspule 104 vorliegend horizontal angeordnet, sodass sich bei der gezeigten Aufsicht der ringförmige Querschnitt durch die Primärspule 104 ergibt. Die Empfangseinheit 107 sowie die darin angeordnete Sekundärspule 108 sind vorliegend ringförmig ausgebildet, mit einem inneren Ringdurchmesser, der größer ist, als der Außendurchmesser des ringförmigen Gehäusequerschnitts der Ladestation 102, sodass die Empfangseinheit 108 zu Energieübertragung die Ladestation 102 ringförmig umschließt.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte 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, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich 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 einer weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 101
    mobiler Energiespeicher MES bspw. Batterie
    102
    Ladestationen LSn
    103
    Energieübertragungseinheiten EUEn
    104
    Primärspule
    105
    erste Steuereinheiten SE1n
    106a
    erste Kommunikationseinheiten KE1n
    106b
    zweite Kommunikationseinheit KE2
    107
    mobile Energieempfangseinheit EEE
    108
    Sekundärspule
    109
    zweite Steuereinheit SE2
    110
    elektromechanische Schnittstelle
    111
    mobiles Endgerät ME
    112
    Zentralserver ZS

Claims (9)

  1. System zum Laden mobiler Energiespeicher MES (101), umfassend - eine Anzahl N stationär angeordnete Ladestationen LSn (102), mit n = 1, ..., N und N ≥ 1, wobei jede der Ladestationen LSn (102) mit einem Stromnetz verbunden ist und jede Ladestation LSn (102) aufweist: • eine Energieübertragungseinheit EUEn (103) mit einer Primärspule (104) zur induktiven Energieübertragung, • eine erste Steuereinheit SE1n (105), die die Energieübertragungseinheit EUEn (103) steuert, und • eine erste Kommunikationseinheit KE1n (106a) zur Kommunikation mit einer zweiten Kommunikationseinheit KE2 (106b) - eine mobile Energieempfangseinheit EEE (107) aufweisend: • eine Sekundärspule (108) zum Empfang induktiv übertragener Energie, • eine zweite Steuereinheit SE2 (109), die den induktiven Empfang der Energie in der Sekundärspule (108) und deren Weiterleitung an den Energiespeicher MES (101) steuert, • eine elektromechanische Schnittstelle (110) zum Anschluss des Energiespeichers MES (101), und • die zweite Kommunikationseinheit KE2 (106b) zur Kommunikation mit einer der ersten Kommunikationseinheiten KE1n (106a) und zur Kommunikation mit einem mobilen Endgerät ME (111), wobei das mobile Endgerät ME (111) derart eingerichtet und ausgeführt ist, dass • das mobile Endgerät ME (111) mit einem Zentralserver ZS (112) zum Datenaustausch verbindbar ist, • von dem mobilen Endgerät ME (111) vom Zentralserver ZS (112) eine Freigabe für eine Energieübertragung von der jeweiligen Energieübertragungseinheit EUEn (103) an die Energieempfangseinheit EEE (107) eingeholt wird, • das mobile Endgerät ME (111) die jeweilige erste Steuereinheit SE1n (105) und die zweite Steuereinheit SE2 (109) abhängig von dem Erhalt der Freigabe steuert, und • das mobile Endgerät ME (111) nach Beendigung der jeweiligen Energieübertragung von der Energieübertragungseinheit EUEn (103) an die Energieempfangseinheit EEE (107) Parameter der beendeten Energieübertragung zur Initiierung eines Bezahlvorgangs an den Zentralserver ZS (112) übermittelt.
  2. System nach Anspruch 1, bei dem die Energieübertragungseinheit EUEn (103) und/oder die Energieempfangseinheit EEE (107) eine Einrichtung ER zum definierten Anordnen der Sekundärspule (108) gegenüber der Primärspule (104) aufweisen, wobei die jeweilige Primärspule (104) und die Sekundärspule (108) gegenüberliegend angeordnet sind und sich die Spulenquerschnittsflächen möglichst vollständig überlappen.
  3. System nach Anspruch 2, bei dem die Einrichtung ER eine Spannvorrichtung, eine Verriegelungsvorrichtung, einen Klickmechanismus jeweils zum lösbar festen Anordnen und Haltern der Energieempfangseinheit EEE (107) an der Energieübertragungseinheit EUEn (103) oder eine gleichwirkende Vorrichtung aufweist.
  4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das mobile Endgerät ME (111) derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass für den Bezahlvorgang ein hierfür im Zentralserver ZS (112) hinterlegtes Konto eines jeweiligen Nutzers abhängig von der von der Energieübertragungseinheit EUEn (103) an die Energieempfangseinheit EEE (107) übertragene Gesamtenergie belastet wird.
  5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das mobile Endgerät ME (111) derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass eine Energieübertragung von der Energieübertragungseinheit EUEn (103) an die Energieempfangseinheit EEE (107) nur dann erfolgt, wenn das für eine Bezahlung im Zentralserver ZS (112) hinterlegte Konto des jeweiligen Nutzers eine ausreichende Deckung aufweist.
  6. Energieübertragungseinheit EUEn (103) für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit der Primärspule (104) zur induktiven Energieübertragung und der ersten Steuereinheit SE1n (105), die die Energieübertragungseinheit EUEn (103) steuert.
  7. Energieempfangseinheit EEE (107) für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit der Sekundärspule (108) zum Empfang induktiv übertragener Energie, der zweiten Steuereinheit SE2 (109), die den induktiven Empfang der Energie in der Sekundärspule (108) und deren Weiterleitung an den Energiespeicher MES (101) steuert, der elektromechanischen Schnittstelle (110) zum Anschluss des Energiespeichers MES (101) und der zweiten Kommunikationseinheit KE2 (106b) zur Kommunikation mit einer der ersten Kommunikationseinheiten KE1" (106a) und zur Kommunikation mit der APP auf einem mobilen Endgerät ME (111).
  8. Mobiles Endgerät ME (111) eines Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das mobile Endgerät (111) derart eingerichtet und ausgeführt ist, dass - das mobile Endgerät ME (111) mit einem Zentralserver ZS (112) zum Datenaustausch verbindbar ist, - von dem mobilen Endgerät (111) vom Zentralserver ZS (112) eine Freigabe für eine Energieübertragung von der jeweiligen Energieübertragungseinheit EUEn (103) an die Energieempfangseinheit EEE (107) eingeholt wird, - das mobile Endgerät ME (111) die jeweilige erste Steuereinheit SE1n (105) und die zweite Steuereinheit SE2 (109) abhängig von dem Erhalt der Freigabe steuert, und - das mobile Endgerät ME (111) nach Beendigung der jeweiligen Energieübertragung von der Energieübertragungseinheit EUEn (103) an die Energieempfangseinheit EEE (107) Parameter der beendeten Energieübertragung zur Initiierung eines Bezahlvorgangs an den Zentralserver ZS (112) übermittelt.
  9. APP für ein mobiles Endgerät ME (111) eines Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die APP derart eingerichtet und ausgeführt ist, dass - das mobile Endgerät ME (111) mittels der APP mit einem Zentralserver ZS (112) zum Datenaustausch verbindbar ist, - von der APP im Zentralserver ZS (112) eine Freigabe für eine Energieübertragung von der jeweiligen Energieübertragungseinheit EUEn (103) an die Energieempfangseinheit EEE (107) eingeholt wird, - die APP die jeweilige erste Steuereinheit SE1n (105) und die zweite Steuereinheit SE2 (109) abhängig von dem Erhalt der Freigabe steuert, und - die APP nach Beendigung der jeweiligen Energieübertragung von der Energieübertragungseinheit EUEn (103) an die Energieempfangseinheit EEE (107) Parameter der beendeten Energieübertragung zur Initiierung eines Bezahlvorgangs an den Zentralserver ZS (112) übermittelt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE202016008424U1 (de) * 2015-12-22 2017-11-20 E-Loading Systems Gmbh Lade- und Überwachungssystem zum Aufladen einer Stromspeichervorrichtung für Elektrozweiräder
DE102017114836A1 (de) * 2017-07-04 2019-01-10 MESA Systemtechnik Gesellschaft für Meß-, Steuer- und Automatisierungstechnik mbH Ladeeinrichtung zum Laden einer Batterie eines elektrisch angetriebenen Leichtfahrgeräts

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