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Die Anmeldung betrifft eine Ladestation zum Laden von Elektrofahrzeugen, umfassend mindestens eine Steuereinrichtung, eingerichtet zum Steuern der Ladestation. Darüber hinaus betrifft die Anmeldung ein Verfahren zum Installieren einer Ladestation, eine ausführbare Grundbetriebsanwendung, eine ausführbare Konfigurationsbetriebsanwendung und ein System, insbesondere ein Ladesystem.
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Der Aufbau der Ladeinfrastruktur ist von entscheidender Bedeutung für eine flächendeckende Etablierung von Elektromobilität. Dazu ist es insbesondere notwendig, in öffentlichen als auch in teilöffentlichen und privaten Räumen Ladestationen für Elektrofahrzeuge in großem Maße zu installieren. In der Regel werden Ladesysteme mit einem Backendsystem und einer Mehrzahl von Ladestationen installiert, die jeweils eine Kommunikationsverbindung zu mindestens einen Backendsystem haben können. Jedoch sind auch Systeme mit einer Ladestation ohne eine Verbindung zu einem Backendsystem installierbar, insbesondere in privaten Räumen.
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Neben der Aufstellung von Ladestationen an Straßen und Wegen bietet sich insbesondere die Installierung von Ladestationen in Parkanordnungen an, insbesondere in Form von öffentlichen Parkanordnungen (z.B. Parkplätze, Parkhäuser etc.) oder in Form von privaten Parkanordnungen (z.B. Garagen, Stellplätze etc.).
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Eine Ladestation kann hierbei als Ladepunkt über mindestens ein festangeschlagenes Ladekabel und/oder über mindestens einen Ladeanschluss verfügen, der mit einem Ladekabel gekoppelt werden kann.
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Ladestationen verfügen über eine Steuereinrichtung eingerichtet zum Steuern der Ladestation, also beispielsweise zum Steuern eines Ladevorgangs, zum Steuern von Kommunikationseinrichtungen, Steuern von Nutzerschnittstellen etc.. Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass die Steuereinrichtung eine Betriebsanwendung insbesondere in Form einer installierten Softwareanwendung aufweist und die Ladestation entsprechend der Betriebsanwendung (bzw. der implementierten Regeln, Befehlen und/oder Instruktionen) steuert, durch Ausführen der Betriebsanwendung durch mindestens einen Prozessor der Steuereinrichtung.
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Hierbei wird im Stand der Technik die Betriebsanwendung in der Steuereinrichtung installiert. Abhängig von der Anwendung der Ladestation, beispielsweise abhängig davon, ob es sich um eine öffentliche Ladestation oder privat genutzte Ladestation handelt und/oder der Kunde eine private Person (B2C (Business to Consumer)) oder ein Unternehmen (B2B (Business to Business)) ist, wird in einer Ladestation werkseitig eine unterschiedliche Betriebsanwendung installiert.
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Nachteilig hieran ist, dass bereits bei der Produktion der Ladestation die spätere Anwendung feststehen muss. Die so hergestellten Ladestationen sind bereits auf ihre spätere Anwendung bzw. ihre späteren Einsatzmöglichkeit festgelegt, so dass sie nicht für einen anderen Verwendungszweck einsetzbar oder zumindest nur mit einem immensen Aufwand einsetzbar sind.
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Daher liegt der Anmeldung die Aufgabe zugrunde, eine Ladestation zum Laden von Elektrofahrzeugen bereitzustellen, welche flexibler nach einer Produktion der Ladestation eingesetzt werden kann.
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Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Anmeldung gelöst durch eine Ladestation zum Laden von Elektrofahrzeugen nach Anspruch 1. Die Ladestation umfasst mindestens eine Steuereinrichtung, eingerichtet zum Steuern der Ladestation. In der Steuereinrichtung ist eine Grundbetriebsanwendung werkseitig installiert. Die Grundbetriebsanwendung ist während eines nach einer elektrischen Anbindung der Ladestation an dem Aufstellungsort der Ladestation an eine Stromquelle durchführbaren Konfigurationsprozesses konfigurierbar, derart, dass die Grundbetriebsanwendung in einen bestimmten Ladebetriebsmodus von zumindest zwei möglichen Ladebetriebsmodi durch Installierung eines bestimmten Konfigurationsdatensatzes (für diesen bestimmten Ladebetriebsmodus) setzbar ist.
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Im Gegensatz zum Stand der Technik wird anmeldungsgemäß eine Ladestation bereitgestellt, die nach der Produktion flexibel für unterschiedliche Ladestationsanwendungen eingesetzt werden kann, indem werkseitig eine konfigurierbare Grundbetriebsanwendung installiert wird, die zumindest zwei unterschiedliche Ladebetriebsmodi unterstützt. Anders ausgedrückt wird anmeldungsgemäß eine Ladestation bereitgestellt, die nach einem elektrischen Anschluss an eine Stromquelle an dem Aufstellungsort der Ladestation (an dem sie bestimmungsgemäß zum Laden von Elektrofahrzeugen betrieben wird) anwendungsspezifisch eingestellt werden kann. Eine anmeldungsgemäße Ladestation wird demnach so ausgeliefert, dass eine Steuereinrichtung der Ladestation zumindest zwei unterschiedliche Betriebsmodi (z.B. B2C oder B2B) unterstützt.
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Die anmeldungsgemäße Ladestation umfasst vorzugsweise mindestens einen Ladepunkt, eingerichtet zum Abgeben von elektrischer Leistung. Vorzugsweise kann der Ladepunkt auch zur Aufnahme von elektrischer Leistung eingerichtet sein. Der Ladepunkt kann insbesondere eine elektrische Schnittstelle sein, beispielsweise in Form eines fest angeschlagenen Ladekabels mit einem Ladeanschluss (z.B. Ladestecker) und/oder einem Ladenanschluss zum Anschließen eines Ladekabels (z.B. eine Ladesteckeraufnahme, beispielsweise in Form einer Ladesteckerbuchse). Unter einem fest angeschlagenen Ladekabel ist insbesondere zu verstehen, dass ein Nutzer das Ladekabel nicht zerstörungsfrei von der Ladevorrichtung trennen kann.
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Die Ladestation weist mindestens eine Ladesteuerung auf, eingerichtet zum Steuern der Ladestation. Insbesondere fällt hierunter zumindest ein Steuern eines Ladevorgangs.
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Die Ladesteuerung kann beispielsweise Teil einer Ladevorrichtung sein, die in herkömmlicher Weise über Komponenten verfügen kann, um einen Stromfluss von einer Stromquelle (z.B. ein öffentliches Verteilnetz, Energieerzeuger etc.) über den Ladepunkt und einem Ladekabel zu ermöglichen. Hierdurch kann ein elektrisch betriebenes Fahrzeug bzw. dessen elektrischen Energiespeicher geladen (oder entladen) werden. Unter einem Elektrofahrzeug ist vorliegend ein Fahrzeug zu verstehen, das zumindest teilweise elektrisch betrieben werden kann und einen wiederaufladbaren elektrischen Speicher umfasst.
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Die Ladevorrichtung kann in der Ladestation integriert oder als „Wallbox“ gebildet sein. Auch kann die gesamte Ladestation als Wallbox oder Ladesäule gebildet sein. Insbesondere kann die Ladevorrichtung ein Teil der Ladestation sein. Auch kann die Ladevorrichtung, insbesondere die Komponenten bzw. die Ladetechnik, in einer Wand oder einem Boden integriert sein. Es versteht sich, dass eine bidirektionale Strom- bzw. Leistungsübertragung über die Ladekabel und die Ladetechnik der Ladevorrichtung erfolgen kann.
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Wie bereits beschrieben wurde, weist die Ladestation (z.B. die Ladevorrichtung) eine Steuereinrichtung auf, um beispielsweise einen Ladevorgang (in herkömmlicher Weise) zu steuern. In einer anmeldungsgemäßen Steuereinrichtung ist werkseitig eine Grundbetriebsanwendung installiert. Werkseitig meint, dass die Installierung während der Produktion der Ladestation erfolgt, also insbesondere vor der Inbetriebnahme der Ladestation an einem Aufstellungsort (z.B. an einer Straße, einer Parkanordnung etc.).
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Die Steuereinrichtung kann mindestens ein Rechenmittel, insbesondere mindestens einen Prozessor aufweisen, um die Grundbetriebsanwendung auszuführen und insbesondere die Ladestation entsprechend der Grundbetriebsanwendung bzw. den in der Grundbetriebsanwendung implementierten Regeln, Befehlen und/oder Instruktionen zu steuern.
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Anmeldungsgemäß ist erkannt worden, dass die Flexibilität von Ladestationen erhöht werden kann, wenn die werkseitig installierte Grundbetriebsanwendung konfigurierbar ausgebildet ist und insbesondere ladestationsanwendungsspezifisch (von ihrer tatsächlichen Anwendung) konfiguriert werden kann, also insbesondere zwei Ladebetriebsmodi unterstützt.
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Der Konfigurationsprozess erfolgt insbesondere nach einem elektrischen Anschluss der Ladestation an eine Stromquelle, insbesondere ein elektrisches Versorgungsnetz. Nach Herstellung einer entsprechenden elektrischen Verbindung kann die Grundbetriebsanwendung insbesondere durch die Installierung eines bestimmten und bereitgestellten Konfigurationsdatensatz konfiguriert werden. Der Konfigurationsdatensatz umfasst insbesondere Konfigurationsdaten eines bestimmten (gewünschten) Ladebetriebsmodus. Durch die Installierung der bestimmten Konfigurationsdaten (z.B. in Form mindestens einer Konfigurationsdatei) wird die Steuereinrichtung derart konfiguriert, dass diese die Ladestation entsprechend dem bestimmten Ladebetriebsmodus steuern kann.
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Es sei angemerkt, dass bei der Ladestation nicht ausgeschlossen ist, dass die Grundbetriebsanwendung werkseitig bereits entsprechend einem ersten Ladestationsbetriebsmodus vorkonfiguriert sein kann. Wesentlich ist, dass nach einem elektrischen Anschluss der Ladestation die Grundbetriebsanwendung grundsätzlich in einen anderen Ladestationsbetriebsmodus durch eine zuvor beschriebene Konfiguration gesetzt werden kann.
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Vorzugsweise kann der bestimmte Konfigurationsdatensatz bzw. der entsprechende Ladebetriebsmodus aus zumindest zwei Konfigurationsdatensätzen bzw. aus zumindest zwei entsprechenden Ladebetriebsmodi ausgewählt sein. So kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Grundbetriebsanwendung während eines nach einer elektrischen Anbindung der Ladestation an eine Stromquelle durchführbaren Konfigurationsprozesses konfigurierbar ist, derart, dass die Grundbetriebsanwendung in einen ersten Ladebetriebsmodus durch Installierung eines ersten Konfigurationsdatensatzes gesetzt wird oder die Grundbetriebsanwendung zumindest in einen zweiten Ladebetriebsmodus durch Installierung eines zweiten Konfigurationsdatensatzes gesetzt wird.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Ladestation kann der bestimmte Konfigurationsdatensatz ausgewählt sein in Abhängigkeit der spezifischen Ladestationsanwendung (z.B. B2C oder B2B Anwendung) der Ladestation. Insbesondere kann sich ein erster Konfigurationsdatensatz von einem zweiten Konfigurationsdatensatz in zumindest einem Konfigurationsparameter unterscheiden. Vorzugsweise zusätzlich kann ein erster Konfigurationsdatensatz ein erster ladestationsanwendungsspezifischer Konfigurationsdatensatz sein und ein zweiter Konfigurationsdatensatz ein zweiter ladestationsanwendungsspezifischer Konfigurationsdatensatz sein.
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Es versteht sich, dass drei oder mehr (unterschiedliche) ladestationsanwendungsspezifische Konfigurationsdatensätze und/oder entsprechend drei oder mehr (unterschiedliche) Ladebetriebsmodi vorgesehen sein können.
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Wie bereits beschrieben wurde, können sich zwei Konfigurationsdatensätze in zumindest einem Parameter unterscheiden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Ladestation kann ein erster Konfigurationsdatensatz einen ersten Verbindungsdatensatz zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung mit einer entfernt von der Ladestation angeordneten Ladeinfrastruktursteuereinheit umfassen. Alternativ oder bevorzugt zusätzlich kann ein zweiter Konfigurationsdatensatz einen zweiten (sich von dem ersten Verbindungsdatensatz unterscheidenden) Verbindungsdatensatz zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung mit einer entfernt von der Ladestation angeordneten Ladespeichereinheit umfassen. Ein Verbindungsdatensatz kann vorzugsweise Anmelde- bzw. Login-Daten für eine bestimmte Ladeinfrastruktursteuereinheit umfassen. Ferner können Adressdaten und/oder Angaben über die zu verwendende Kommunikationstechnologie umfassen. Insbesondere können sich die Anmelde- bzw. Login-Daten für die erste Ladeinfrastruktursteuereinheit von den Anmelde- bzw. Login-Daten für die Ladespeichereinheit unterscheiden. Entsprechendes kann für die Adressdaten und/oder Angaben über die zu verwendende Kommunikationstechnologie gelten.
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Eine Ladeinfrastruktursteuereinheit kann insbesondere in einem (ersten) Backendsystem installiert sein (oder dieses bilden). Eine Ladeinfrastruktursteuereinheit kann beispielsweise durch einen oder mehrere (verteilte) Server gebildet sein. Eine Ladespeichereinheit kann ebenfalls in einem Backendsystem (in dem gleichen oder einen anderen von dem ersten Backendsystem separaten Backendsystem) installiert sein und beispielsweise zum Speichern von Ladevorgangsprotokolldaten über Ladevorgänge in einer Cloud oder dergleichen eingerichtet sein.
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Es versteht sich, dass zwei oder mehr Ladeinfrastruktursteuereinheiten und/oder zwei oder mehr Ladespeichereinheiten vorgesehen sein können.
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Vorzugsweise kann die Grundbetriebsanwendung in dem ersten Ladebetriebsmodus (wenn sie ausgeführt wird durch einen Prozessor) eingerichtet sein zum:
- - Durchführen eines Authentifizierungsschritts (vor der Freigabe eines Ladevorgangs), bei dem zum Beispiel Authentifizierungsdaten eines Nutzers eines zu ladenden Elektrofahrzeugs von der Ladestation an die Ladeinfrastruktursteuereinheit übertragen werden (in herkömmlicher Weise), und/oder
- - Erhalten einer Freigabenachricht von der ersten Ladeinfrastruktursteuereinheit und insbesondere Bewirken einer Freigabe eines Ladevorgangs (insbesondere nach einem positiven Authentifizierungsergebnis, wenn beispielsweise die übertragenen Authentifizierungsdaten eines Nutzers mit im Backendsystem gespeicherten Authentifizierungsdaten eines berechtigten Nutzers übereinstimmen), und/oder
- - Erhalten einer maximal zulässigen Ladeleistung von der ersten Ladeinfrastruktursteuereinheit (insbesondere einem Lastmanagementmodul) und insbesondere Bewirken eines Durchführens mindestens eines Ladevorgangs derart, dass die maximal zulässige Ladeleistung eingehalten wird,
und/oder
- - Übertragen von Ladevorgangsprotokolldaten (Zeitdauer eines Ladevorgangs, übertragene Energiemenge, Ladestationskennung und/oder dergleichen) an die Ladeinfrastruktursteuereinheit insbesondere derart, dass eine eichrechtskonforme Abrechnung des zugehörigen Ladevorgangs durch die Ladeinfrastruktursteuereinheit (abhängig von den Ladevorgangsprotokolldaten) erfolgen kann.
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Ferner kann die Grundbetriebsanwendung in dem zweiten Ladebetriebsmodus eingerichtet sein zum:
- - Übertragen von Ladevorgangsprotokolldaten (Zeitdauer eines Ladevorgangs, übertragene Energiemenge, Ladestationskennung und/oder dergleichen) über mindestens einen durchgeführten Ladevorgang an die Ladespeichereinheit insbesondere zum Speichern der Ladevorgangsprotokolldaten z.B. in einer Cloud (so dass auf diese zu einem späteren Zeitpunkt von dem Nutzer der Ladestation beispielsweise durch ein Nutzerendgerät des Nutzers zugegriffen werden kann).
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Beispielsweise kann eine Ladestation in den folgenden zwei möglichen Ladebetriebsmodi betrieben werden.
- 1) B2C (Business-to-Consumer); Kunde ist eine private Person.
- 2) B2B (Business-to-Business); Kunde ist ein Unternehmen, wie z.B. Netzbetreiber, Stadtwerke oder Supermarkteigentümer.
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In der B2C-Variante der Ladestation gibt es insbesondere keine Anbindung an eine Ladeinfrastruktursteuereinheit. Damit können die in B2C-Modus konfigurierten Ladestationen nicht durch die Ladeinfrastruktursteuereinheit gesteuert werden. Beispielsweise kann eine Ladestation im B2C-Modus nicht von der Ladeinfrastruktursteuereinheit gesteuert werden. Eine Steuerung in diesem Sinne ist insbesondere, dass eine Ladestation für einen Ladevorgang freigeschaltet werden kann (z.B. nach Durchführung eines Authentifizierungsschritts), wie zuvor beschrieben wurde. Auch kann die Steuerung ein übergeordnetes Lastmanagement von einer Mehrzahl von Ladestationen umfassen. Ein übergeordnetes Lastmanagement enthält beispielsweise eine Vorgabe von einer maximal möglichen Ladeleistung an einer bestimmten Ladestation durch die Ladeinfrastruktursteuereinheit. Eine eichrechtskonforme Abrechnung ist ohne eine Anbindung an die Ladeinfrastruktursteuereinheit ebenso nicht möglich.
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Eine Ladestation im B2C-Modus besitzt vorzugsweise die Möglichkeit, dass die an der Ladestation durchgeführten Ladevorgänge (bzw. die entsprechenden Ladevorgangsprotokolldaten) beispielsweise in einer Cloud, durch die Ladespeichereinheit, gespeichert bzw. protokolliert werden. In der B2B-Variante der Ladestation kann die Ladestation eine Anbindung an die Ladeinfrastruktursteuereinheit aufweisen. So kann eine Ladestation in der B2B-Variante von der Ladeinfrastruktursteuereinheit gesteuert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Ladestation kann die Ladestation mindestens eine für den Konfigurationsprozess aktivierbare (drahtlose) Nahfeldschnittstelle (vorzugsweise Bluetooth Schnittstelle, aber auch RFID-Schnittstelle, IR Schnittstelle und/oder NFC Schnittstelle) aufweisen. Die Nahfeldschnittstelle kann eingerichtet sein zumindest zum Empfangen des bestimmten Konfigurationsdatensatz (z.B. von einem sich in Reichweite befindlichen mobilen Nutzerendgeräts eines Installateurs). In einfacher Weise kann eine Konfiguration am Aufstellungsort bzw. Installationsort der Ladestation (während der Inbetriebnahme der Ladestation) durchgeführt werden.
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Darüber hinaus kann, gemäß einer weiteren Ausführungsform, die Ladestation mindestens eine Nutzerschnittstelle aufweisen, eingerichtet zum Erhalten einer Konfigurationsprozessaktivierungsanfrage zum Starten des Konfigurationsprozesses. Die Nutzerschnittstelle kann eine manuell betätigbare Schalteinheit, ein Touchdisplay etc. sein. Beispielsweise kann das Starten des Konfigurationsprozesses das Herstellen einer Kommunikationsverbindung zwischen der Nahfeldschnittstelle und einer weiteren Nahfeldschnittstelle eines mobilen Nutzerendgeräts umfassen. Nach einem Aufbau der Kommunikationsverbindung kann hierüber der bestimmte Konfigurationsdatensatz übertragen und dann insbesondere installiert werden.
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Nachdem die Ladestation beispielsweise hochgefahren ist, kann ein Installateur manuell an der Ladestation die Nutzerschnittstelle zum Aufbauen einer Bluetooth-Verbindung betätigen. Anstelle einer Bluetooth-Verbindung wäre alternativ auch eine andere Nahfeldkommunikationsverbindung denkbar. Bei einer Detektion einer entsprechenden Betätigung kann die Nahfeldkommunikationsverbindung aufgebaut und insbesondere das Starten des Konfigurationsprozesses bewirkt werden.
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Die Nutzerschnittstelle zum Aufbauen einer Nahfeldkommunikationsverbindung kann beispielsweise ein Knopf/Button auf der Frontseite der Ladestation sein, welcher der Installateur zur Betätigung mehrere Sekunden lang gedrückt hält. Die Nutzerschnittstelle zum Aufbauen einer Nahfeldkommunikationsverbindung kann beispielsweise auch ein Knopf auf einem LED-Touchdisplay der Ladestation sein.
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Mittels der Nahfeldkommunikationsverbindung kann ein mobiles Nutzerendgerät, beispielsweise in Form eines Smartphones oder Tablets des Installateurs, mit der Ladestation gekoppelt werden. Auf dem Nutzerendgerät kann eine Konfigurationsanwendung in Form einer App installiert sein. Unter Verwendung dieser App kann die Ladestation konfiguriert werden, wie zuvor beschrieben wurde.
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Es können als Konfigurationsdatensätze beispielsweise bestimmte Konfigurationsdateien und/oder -parameter von dem Nutzerendgerät auf die Ladestation überspielt werden. Mithilfe der Konfigurationsdateien und/oder - parameter kann die Ladestation in einen B2B-Betriebsmodus versetzt werden. Die Konfigurationsdateien und/oder -parameter beinhalten beispielsweise die Anmeldebzw. Login-Daten für die Ladeinfrastruktursteuereinheit. Insbesondere ist kein kritischer Installationsprozess eines kompletten Firmware-updates notwendig.
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Bei einer Ausführungsform kann nach dem Überspielen des bestimmten Konfigurationsdatensatzes ein Neustart der Ladestation oder zumindest der Steuereinrichtung erforderlich sein.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zum Installieren einer Ladestation, insbesondere einer zuvor beschriebenen Ladestation. Das Verfahren umfasst:
- - Bereitstellen einer Ladestation mit mindestens einer Steuereinrichtung, eingerichtet zum Steuern der Ladestation,
- - wobei in der Steuereinrichtung eine Grundbetriebsanwendung werkseitig installiert ist,
- - Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einer Stromquelle und der Ladestation an dem Aufstellungsort der Ladestation, und
- - Konfigurieren der Grundbetriebsanwendung nach dem Herstellen der elektrischen Verbindung während eines Konfigurationsprozesses,
- - wobei das Konfigurieren ein Installieren eines bestimmten Konfigurationsdatensatzes umfasst.
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Insbesondere kann das Konfigurieren entsprechend den vorherigen Ausführungen durchgeführt werden, vorzugsweise am Aufstellungsort der Ladestation.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform des anmeldungsgemäßen Verfahrens kann der bestimmte Konfigurationsdatensatz ausgewählt werden in Abhängigkeit der spezifischen Ladestationsanwendung der Ladestation.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des anmeldungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verfahren ferner:
- - Herstellen einer Nahfeldkommunikationsverbindung zwischen der Ladestation und einem mobilen Nutzerendgerät, und
- - Empfangen, durch die Ladestation, mindestens des bestimmten Konfigurationsdatensatzes von dem mobilen Nutzerendgerät.
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Ein noch weiterer Aspekt der Anmeldung ist eine Konfigurationsanwendung ausführbar durch mindestens einen Prozessor eines mobilen Nutzerendgeräts, wobei bei der Ausführung des Konfigurationsanwendung auf mindestens einen bestimmten gespeicherten Konfigurationsdatensatz zugegriffen wird und ein Übertragen des Konfigurationsdatensatzes über eine Nahfeldkommunikationsverbindung an eine Ladestation zum Laden von Elektrofahrzeugen bewirkt wird.
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Unter einem mobilen Nutzerendgerät ist insbesondere ein Smartphone, Tablet-Computer, Laptop, Smartwatch, Navigationsgerät des Elektrofahrzeugs oder ein ähnliches tragbares Gerät zu verstehen.
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Der mindestens eine Konfigurationsdatensatz kann in dem mobilen Endgerät oder einem Backendsystem gespeichert sein/werden, auf das über eine Kommunikationsverbindung zwischen dem mobilen Nutzerendgerät und dem Backendsystem durch das Nutzerendgerät zugegriffen werden kann. Die Kommunikationsverbindung zwischen dem mobilen Nutzerendgerät und dem Backendsystem kann vorzugsweise eine drahtlose Fernfeld-Verbindung sein, insbesondere unter Nutzung eines Mobilfunknetzes.
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Ein noch weiterer Aspekt der Anmeldung ist ein System, insbesondere Ladesystem, umfassend:
- - mindestens eine zuvor beschriebene Ladestation, und
- - mindestens ein mobiles Nutzerendgerät mit einer auf dem mobilen Nutzerendgerät installierten (zuvor beschriebenen) Konfigurationsanwendung,
und/oder
- - mindestens ein Backendsystem mit mindestens einer (zuvor beschriebenen) Ladeinfrastruktursteuereinheit und/oder mindestens einer (zuvor beschriebenen) Ladespeichereinheit.
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Ein noch weiterer Aspekt der Anmeldung ist eine Grundbetriebsanwendung ausführbar durch einen Prozessor einer Ladestation (insbesondere einer Steuereinrichtung einer Ladestation) zum Laden von Elektrofahrzeugen, wobei die Grundbetriebsanwendung während eines nach einer elektrischen Anbindung der Ladestation an eine Stromquelle durchführbaren Konfigurationsprozesses konfigurierbar ist, derart, dass die Grundbetriebsanwendung in einen bestimmten Ladebetriebsmodus von zumindest zwei möglichen Ladebetriebsmodi durch Installierung eines bestimmten Konfigurationsdatensatzes gesetzt wird. Insbesondere kann die Grundbetriebsanwendung in einen ersten Ladebetriebsmodus durch Installierung eines ersten Konfigurationsdatensatzes setzbar sein und zumindest in einen zweiten Ladebetriebsmodus durch Installierung eines zweiten Konfigurationsdatensatzes setzbar sein.
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Die Merkmale der Ladestationen, Verfahren, Anwendungen und Systeme sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert eigenständig erfinderisch sein.
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Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die anmeldungsgemäße Ladestation, das anmeldungsgemäße Verfahren, die anmeldungsgemäße Grundbetriebsanwendung, die anmeldungsgemäße Konfigurationsanwendung und das anmeldungsgemäße System auszugestalten und weiterzuentwickeln. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Systems gemäß der vorliegenden Anmeldung mit einem Ausführungsbeispiel einer Ladestation gemäß der vorliegenden Anmeldung, und
- 2 ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung.
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Die 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines (Lade-)Systems 100 gemäß der vorliegenden Anmeldung mit einem Ausführungsbeispiel einer Ladestation 102 gemäß der vorliegenden Anmeldung.
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Das dargestellte System 100 umfasst mindestens eine Ladestation 102 und mindestens ein mobiles Nutzerendgerät 122 insbesondere eines Installateurs und mindestens ein Backendsystem 134, 136 (vorliegend sind beispielhaft zwei Backendsysteme 134, 136 dargestellt). Ein Backendsystem 134, 136 kann beispielsweise in Form von einem oder mehreren Server/n gebildet sein. Es versteht sich, dass bei anderen Varianten der Anmeldung eine Vielzahl von Ladestationen vorgesehen sein kann.
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Die Ladestation 102 umfasst mindestens einen Ladepunkt. Der Ladepunkt kann insbesondere durch einen Ladeanschluss gebildet sein, der eigerichtet ist, um ein Elektrofahrzeug 110 über ein Ladekabel 108 zu laden (oder zu entladen). Die Ladestation 102 umfasst ein Gehäuse, in dem eine Ladevorrichtung (z.B. die Ladetechnik, die mit dem Ladeanschluss gekoppelt ist) integriert sein kann.
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Wie zu erkennen ist, weist die Ladestation 102 mindestens eine Ladesteuereinrichtung 104 auf, in der eine konfigurierbare Grundbetriebsanwendung 106 installiert ist, die von mindestens einem Prozessor 146 der Ladesteuereinrichtung 104 ausgeführt werden kann, um die Ladestation 102, beispielsweise einen Ladevorgang, entsprechend der implementierten Regeln, Instruktionen etc. zu steuern.
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Die Grundbetriebsanwendung 106 ist während eines nach einer elektrischen Anbindung der Ladestation 102 an eine Stromquelle 112 durchführbaren Konfigurationsprozesses konfigurierbar, derart, dass die Grundbetriebsanwendung 106 in einen bestimmten Ladebetriebsmodus von zumindest zwei möglichen Ladebetriebsmodi durch Installierung eines bestimmten Konfigurationsdatensatzes gesetzt werden kann.
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Für einen elektrischen Anschluss an eine Stromquelle 112, vorliegend in Form eines elektrischen Versorgungsnetzes 112, kann ein Ladestationsanschluss 116 der Ladestation mit einem Versorgungsnetzanschluss 114 des Versorgungsnetzes elektrisch verbunden werden. Nach der Herstellung der elektrischen Verbindung und insbesondere nach dem Hochfahren der Ladestation 102, insbesondere der Steuereinrichtung 104, kann der Konfigurationsprozess gestartet werden.
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Zudem weist die Ladestation 102 im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine insbesondere für den Konfigurationsprozess aktivierbare Nahfeldschnittstelle 118 (vorzugsweise Bluetooth Schnittstelle, aber auch RFID-Schnittstelle, IR Schnittstelle und/oder NFC Schnittstelle) auf. Insbesondere kann eine Nahfeldkommunikationsverbindung 148 zwischen einem mobilen Nutzerendgerät 122 (insbesondere einer zu der Nahfeldschnittstelle 118 korrespondierende Nahfeldschnittstelle 120 des Nutzerendgeräts 122) und der Nahfeldschnittstelle 118 hergestellt bzw. aufgebaut werden.
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Das mobile Nutzerendgerät 122, beispielsweise ein Smartphone oder ein Tablet, weist mindestens eine Konfigurationsanwendung 124, die insbesondere als ausführbare App 124 auf dem Nutzerendgerät 122 installiert sein kann. Vorliegend sind in einem Datenspeicher 126 des Nutzerendgeräts 122 zwei unterschiedliche Konfigurationsdatensätze 128, 130, insbesondere ein erster Konfigurationsdatensatz 128 für einen ersten Ladebetriebsmodus und ein zweiter Konfigurationsdatensatz 130 für einen zweiten, sich vom ersten Ladebetriebsmodus unterscheidenden Ladebetriebsmodus gespeichert. Auf den Datenspeicher 126 kann von der Konfigurationsanwendung 124 zugegriffen werden, um insbesondere eine Übertragung (und anschließende Installierung) eines bestimmten Konfigurationsdatensatzes 128, 130an das Nutzerendgerät 122 zu bewirken.
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In dem ersten Backendsystem 134 kann eine Ladeinfrastruktursteuereinheit 138 implementiert sein, die insbesondere zum Steuern von Ladestationen 102 eingerichtet ist. Das weitere Backendsystem 136 umfasst eine Ladespeichereinheit 140, die insbesondere zum Speichern von Ladevorgangsprotokolldaten eingerichtet ist.
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In dem ersten Ladebetriebsmodus (z.B. B2B-Modus) kann die Ladestation 102 eingerichtet sein, nur mit der Ladeinfrastruktursteuereinheit 138 über die Kommunikationsverbindung 142 zu kommunizieren (und nicht mit der Ladespeichereinheit 140), während in einem zweiten Ladebetriebsmodus (z.B. B2C Modus) die Ladestation 102 eingerichtet sein kann, nur mit der Ladespeichereinheit 140 über die Kommunikationsverbindung 144 zu kommunizieren (und nicht mit der Ladeinfrastruktursteuereinheit 138).
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Für die Herstellung der jeweiligen Kommunikationsverbindung 142, 144 können die jeweiligen Konfigurationsdatensätze unterschiedliche Verbindungsdatensätze (mit unterschiedlichen Anmelde- bzw. Login-Daten und/oder Adressdaten und/oder Angaben über die zu verwendende Kommunikationstechnologie etc.) aufweisen.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung wird nachfolgend mit Hilfe der 1 und 2 näher beschrieben.
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In einem ersten Schritt 201 wird eine Ladestation 102 an dem Aufstellungsort der Ladestation 102 bereitgestellt. Beispielsweise kann sie an den Aufstellungsort, wie eine öffentliche oder private Parkanordnung, geliefert werden. Wie bereits beschrieben wurde, weist die Ladestation 102 eine Steuereinrichtung 104 mit einer werkseitig installierten Grundbetriebsanwendung 106 auf.
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In einem nächsten Schritt 202 wird eine elektrische Verbindung zwischen einer Stromquelle 112 und der Ladestation 114 hergestellt. Dann kann die Ladestation 102, insbesondere die Steuereinrichtung 104, hochgefahren werden.
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Anschließend kann in Schritt 203 der Konfigurationsprozess durchgeführt werden. Der Konfigurationsprozess umfasst das Konfigurieren der Grundbetriebsanwendung 106, wobei das Konfigurieren ein Installieren eines bestimmten Konfigurationsdatensatzes 128, 130 in der Steuereinrichtung 104 umfasst.
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Vorzugsweise kann für den Konfigurationsprozess eine Nahfeldkommunikationsverbindung 148 zwischen einem mobilen Nutzerendgerät 122 und der Ladestation 102 in Schritt 203, beispielsweise in Reaktion einer Betätigung einer (nicht dargestellten) Nutzerschnittstelle der Ladestation 102 durch einen Installateur, hergestellt werden. Anschließend kann über die hergestellte Nahfeldkommunikationsverbindung 148 ein bestimmter Konfigurationsdatensatz 128, 130 für einen bestimmten Ladebetriebsmodus abhängig von der zukünftigen Anwendung der Ladestation 102 (beispielsweise als öffentlich nutzbare Ladestation 102 (B2B Modus) oder als privat nutzbare Ladestation 102 (B2C Modus)) übertragen werden. Insbesondere kann unter Verwendung der Konfigurationsanwendung 124 der bestimmte Konfigurationsdatensatz 128, 130 übertragen werden. Bei Erhalt des bestimmten Konfigurationsdatensatz 128, 130 durch die Nahfeldschnittstelle 118 wird dieser durch die Steuereinrichtung 104 installiert bzw. implementiert. Hierbei kann ein Neustart der Ladestation 102 bzw. der Steuereinrichtung 104 anschließend erforderlich sein.
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Nachdem die Ladestation 102 entsprechend konfiguriert worden ist, kann diese entsprechend dem gesetzten Ladebetriebsmodus betrieben und insbesondere gesteuert werden. Beispielsweise kann die Grundbetriebsanwendung 106 in dem ersten Ladebetriebsmodus (wenn die Grundbetriebsanwendung 106 von dem Prozessor 146 ausgeführt wird) eingerichtet sein zum:
- - Durchführen eines (herkömmlichen) Authentifizierungsschritts, bei dem Authentifizierungsdaten eines Nutzers an die erste Ladeinfrastruktursteuereinheit 138 (insbesondere einem Authentifizierungsmodul der Ladeinfrastruktursteuereinheit 138) übertragen (und anschließend überprüft) werden und/oder
- - Erhalten einer Freigabenachricht von der ersten Ladeinfrastruktursteuereinheit 138 (insbesondere einem Authentifizierungsmodul der Ladeinfrastruktursteuereinheit 138) bei einem positiven Authentifizierungsergebnis und insbesondere Bewirken einer Freigabe eines Ladevorgangs,
und/oder
- - Erhalten einer maximal zulässigen Ladeleistung von der ersten Ladeinfrastruktursteuereinheit 138 (insbesondere einem Lastmanagementmodul der Ladeinfrastruktursteuereinheit 138) und insbesondere Bewirken eines Durchführens mindestens eines Ladevorgangs derart, dass die maximal zulässige Ladeleistung an der Ladestation 102 eingehalten wird,
und/oder
- - Übertragen von Ladevorgangsprotokolldaten an die Ladeinfrastruktursteuereinheit 138 insbesondere derart, dass eine eichrechtskonforme Abrechnung des zugehörigen Ladevorgangs durch die Ladeinfrastruktursteuereinheit 138 (insbesondere einem Abrechnungsmodul der Ladeinfrastruktursteuereinheit) erfolgt.
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Die Grundbetriebsanwendung 106 kann in dem zweiten Ladebetriebsmodus (wenn die Grundbetriebsanwendung 106 von dem Prozessor 146 ausgeführt wird) eingerichtet sein zum:
- - Übertragen von Ladevorgangsprotokolldaten über mindestens einen durchgeführten Ladevorgang (an der Ladestation 102) an die Ladespeichereinheit 140 insbesondere zum Speichern der Ladevorgangsprotokolldaten z.B. in einer Cloud (so dass auf diese zu einem späteren Zeitpunkt von einem Nutzer durch ein Nutzerendgerät zugegriffen werden kann).
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Die Anmeldung schafft insbesondere die Möglichkeit verschiedene Konfigurationen bereits bei Produktion der Ladestation auf dieser (oder einem Nutzerendgerät) zu speichern, um diese im Anschluss während des Inbetriebnahme-Prozesses abzurufen und anzuwenden. Je nach Auswahl der Konfiguration wird die Ladestation im Anschluss mit der Backend-Instanz für den Heimbereich (Ladespeichereinheit) oder öffentlichen Bereich (Ladeinfrastruktursteuereinheit) verbunden und betrieben, wie zuvor beschrieben wurde.
