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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Versorgen von zumindest einem elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein System und ein Kraftfahrzeug hierfür.
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Ein Elektrofahrzeug ist ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, wobei eine Antriebsenergie in Form von elektrischer Energie einem Elektroantrieb zugeführt wird. Die Antriebsenergie für den Elektroantrieb kann beispielsweise in einem Energiespeicher des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel einer Batterie oder einem Akkumulator, gespeichert werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Elektroantrieb mit einem anderen Antrieb, beispielsweise einem Verbrennungsantrieb, kombiniert und als ein Hybridfahrzeug betrieben werden. Nach einem Entladen des Energiespeichers durch Antreiben des Kraftfahrzeugs ist zum weiteren Betreiben des Kraftfahrzeugs ein Aufladen des Energiespeichers notwendig.
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Hierzu beschreibt die
DE 10 2013 224 735 A1 eine Ladekabelvorrichtung zum Laden mehrerer Fahrzeuge, die dazu eingerichtet ist, mittels eines Kabelverbinders und einer elektrischen Stromquelle, das heißt einer Ladestation, mit mehreren Ladekabelvorrichtungen verbunden zu werden, wobei die Ladekabelvorrichtung entsprechend einer Anzahl von zu ladenden Fahrzeugen erweiterbar ist.
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Ferner offenbart die
DE 10 2011 007 763 A1 ein Adapterkabel zur Wandlung eines in einem Fahrzeugladekabel vorgesehenen Anschlusses eines ersten Typs in einen Anschluss eines zweiten Typs. Des Weiteren umfasst das Adapterkabel ein Verriegelungsmittel zum Verriegeln einer Verbindung zwischen einem ersten Anschlusselement und dem Anschluss vom ersten Typ und/oder zwischen einem zweiten Anschlusselement und dem Anschluss vom zweiten Typ, um ein unbefugtes Entwenden des Kabels während eines Ladevorgangs zu verhindern.
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Ferner ist aus der
WO 2014/005567 A2 eine Ladeeinrichtung für ein Elektrofahrzeug bekannt, umfassend wenigstens einen elektrischen Steckverbinder mit elektrischen Wechselstromkontakten und elektrischen Gleichstromkontakten und wenigstens einem Adapter zum Verbinden der elektrischen Wechselstromkontakte mit einer Steckdose für Wechselstrom.
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Problem des Stands der Technik ist, dass das Laden eines Kraftfahrzeugs an einer Ladesäule zeitintensiv sein kann, insbesondere weil auch die Anfahrt und die Abfahrt mit eingeplant werden muss.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels derer zumindest ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug elektrisch versorgt werden kann.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den Figuren angegeben.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein elektrisches Versorgen von zumindest einem elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug mittels einer stationären, das heißt ortsgebundenen Ladeinfrastruktur, beispielsweise einer unlösbar mit einer Umgebung verbundenen Ladesäule, üblicherweise für ein Lademanagement eines Kraftfahrzeugs Nachteile gegenüber einer mobilen, das heißt orts-ungebundenen Ladeinfrastruktur, aufweist. Ist ein Laden eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs zum Ausgleich eines erkannten Energiemangels an der stationären Ladeinfrastruktur vorgesehen, kann es beispielsweise erforderlich sein, bei einer geplanten Fahrtroute eine Position und eine tatsächliche Verfügbarkeit der stationären Ladeinfrastruktur, beispielsweise durch andere zu ladende Kraftfahrzeuge belegte Stellplätze an der stationären Ladeinfrastruktur und daraus resultierende Wartezeit, zu berücksichtigen. In diesem Zusammenhang kann ein anderes Kraftfahrzeug einen Energieüberschuss seines Energiespeichers aufweisen, der für ein Betreiben des anderen Kraftfahrzeugs überflüssig und somit für eine vom Antreiben des anderen Kraftfahrzeugs abweichende Nutzung verfügbar ist. Um das Versorgen von elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugen unabhängig von der stationären Ladestation zu realisieren, kann somit ein Berücksichtigen des Energiemangels des Kraftfahrzeugs und des Energieüberschusses des anderen Kraftfahrzeugs bei dem Lademanagement sinnvoll sein.
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Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum elektrischen Versorgen von dem zumindest einen elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug bereitgestellt, wobei zwischen zwei Kraftfahrzeugen eine Energietransaktion durchgeführt wird, die ein Übertragen von elektrischer Energie von dem einen zu dem anderen Kraftfahrzeug und ein Auslösen einer dem Übertragen entgegengesetzt wirkenden Kompensationsmaßnahme oder Ausgleichsmaßnahme umfasst.
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Zunächst werden Zustandsdaten des Kraftfahrzeugs ermittelt, die einen Ladezustand des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs beschreiben. Mit anderen Worten werden Zustandsdaten, die einen Ladezustand des Energiespeichers charakterisieren, erfasst. Beispielsweise werden die Zustandsdaten mittels einer Erfassungseinrichtung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einer in dem Kraftfahrzeug verbauten Sensoreinheit des Energiespeichers, insbesondere einem Batteriesensor, ermittelt. Dabei kann die Sensoreinheit den Ladezustand des Energiespeichers beispielsweise chemisch, spannungsabhängig, druckabhängig, basierend auf einer Ladungsbilanzierung oder einer Impedanz erfassen. Der erfasste Ladezustand des Energiespeichers kann beispielsweise anhand eines Kennwerts beschrieben werden, welcher insbesondere in einem Prozentwert den erfassten Ladezustand im Verhältnis zu einer vollständige Entladung (0%) und einer vollständigen Aufladung (100%) des Energiespeichers angibt. Bei dem Energiespeicher kann es sich insbesondere um eine Traktionsbatterie handeln, die mehrere parallel und/oder seriell zusammengeschaltete Batteriezellen zum Antreiben des elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs umfasst und beispielsweise als Lithium-lonen-Akkumulatoren ausgebildet sein kann.
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Die erfassten Zustandsdaten des Kraftfahrzeugs werden anschließend unter Anwendung eines vorgegebenen Zustandskriteriums zum Erkennen eines Energieüberschusses oder eines Energiemangels überprüft. Mit anderen Worten werden die Zustandsdaten unter Berücksichtigung des Zustandskriteriums ausgewertet, das heißt analysiert, um den Energieüberschuss oder den Energiemangel des Energiespeichers zu identifizieren. Das Überprüfen erfolgt beispielsweise mittels einer zumindest eine Prozessoreinheit aufweisenden Auswerteeinrichtung, welche anhand der bereitgestellten Zustandsdaten und des Zustandskriteriums den Ladezustand des Energiespeichers konkretisiert. Insbesondere handelt es sich bei dem Zustandskriterium um einen definierten Energiewert, der mit einem von den Zustandsdaten vorgegebenen Ladezustandswert verglichen wird. Beispielsweise kann der Energiewert von einem noch zu fahrenden Streckenabschnitt oder einem Grenzwert vorgegeben sein und insbesondere in einer Speichereinrichtung hinterlegt oder mittels einer erfassten Benutzereingabe vorgegeben sein kann. Wird beim Überprüfen der Zustandsdaten erkannt, dass der Energiewert von dem Ladezustandswert überschritten wird, kann der Energieüberschuss des Energiespeichers identifiziert werden. Das bedeutet, dass der Energiespeicher ein Zuviel, das heißt einen Überfluss an elektrischer Energie aufweisen kann. Der erkannte Energieüberschuss kann für das Antreiben des elektrischen Kraftfahrzeugs überflüssig sein und eine Differenz zwischen dem Energiewert und dem Ladezustandswert für einen anderen Verbraucher, insbesondere ein weiteres der Kraftfahrzeuge, bereitgestellt werden. Alternativ kann beim Überprüfen der Zustandsdaten der Energiemangel festgestellt werden, wenn der Energiewert größer oder größer gleich dem Ladezustandswert ist. Das bedeutet, dass zu wenig elektrische Energie für das Antreiben des Kraftfahrzeugs vorhanden und zum Beheben des Energiemangels das Laden des Energiespeichers notwendig sein kann. Hierbei kann das Laden des Energiespeichers beispielsweise mittels der stationären Ladestation durchgeführt werden. Alternativ kann das den Energieüberschuss aufweisende der Kraftfahrzeuge als mobile Ladestation berücksichtigt werden.
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In Abhängigkeit von dem erkannten Energieüberschuss beziehungsweise dem erkannten Energiemangel wird ein Anfragesignal des Kraftfahrzeugs übermittelt, wobei das Anfragesignal ein Ausgleichsangebot basierend auf dem erkannten Energieüberschuss oder eine Ausgleichsanforderung basierend auf dem erkannten Energiemangel umfasst. Mit anderen Worten wird anhand des zu übermittelnden Anfragesignals des Kraftfahrzeugs beschrieben, ob aufgrund eines identifizierten Energieüberflusses ein Ausgleich vorgeschlagen oder aufgrund eines identifizierten Energiedefizits der Ausgleich bestellt wird. Beispielsweise kann das Anfragesignal die Differenz zwischen dem Energiewert und dem Ladezustandswert umfassen, die angeboten beziehungsweise angefragt werden kann. In diesem Zusammenhang kann das Anfragesignal beispielsweise von dem Kraftfahrzeug, insbesondere von der Auswerteeinrichtung des Kraftfahrzeugs, über eine Kommunikationsverbindung an eine externe Servereinrichtung übermittelt werden. Bei der externen Servereinrichtung kann beispielsweise einem Fahrzeughersteller oder einem Fahrzeugvermieter zugeordnet sein. Die externe Servereinrichtung kann als Vermittlungsplattform fungieren.
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Die bereits beschriebenen Schritte des Verfahrens für das Kraftfahrzeug im Zusammenhang mit dem Ermitteln und Überprüfen von Zustandsdaten und dem Übermitteln des Anfragesignals, werden analog für ein weiteres Kraftfahrzeug durchgeführt, sodass ein weiteres Anfragesignal des weiteren Kraftfahrzeugs übermittelt werden kann.
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Zum Durchführen einer Energietransaktion zwischen den beiden Kraftfahrzeugen wird überprüft, ob die beiden empfangenen Anfragesignale der beiden Kraftfahrzeuge, das heißt das Anfragesignal des Kraftfahrzeugs und das weitere Anfragesignal des weiteren Kraftfahrzeugs, zueinander komplementär sind. Mit anderen Worten werden die beiden Anfragesignale einander vergleichend gegenübergestellt, um eine möglicherweise vorhandene Kongruenz zwischen den beiden festzustellen. Beispielsweise kann das Überprüfen der beiden Anfragesignale mittels einer Auswerteeinrichtung der externen Servereinrichtung durchgeführt. Dabei kann erkannt werden, dass eine von dem Kraftfahrzeug mit dem Energiemangel angefragte Differenz an elektrischer Energie mittels einer von dem Kraftfahrzeug mit dem Energieüberschuss bereitgestellten Differenz ausgeglichen werden kann.
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Falls die beiden Anfragesignale zueinander komplementär sind, werden zwei Transaktionssignale erzeugt und ein jeweiliges der Transaktionssignale an das korrespondierende der Kraftfahrzeuge übermittelt. Mit anderen Worten wird in Abhängigkeit von der erkannten Kongruenz der beiden Anfragesignalen zwei Transaktionssignale gebildet, das heißt hergestellt, die einem jeweiligen der beiden Kraftfahrzeuge zugeordnet sind. Das jeweilige Transaktionssignal wird an das jeweilige der Kraftfahrzeuge gesendet. Beispielsweise können die beiden Transaktionssignale, die zumindest eine Rahmenbedingung für das Durchführen der Energietransaktion zwischen den beiden Kraftfahrzeugen vorgeben können, von der externen Servereinrichtung über jeweilige Kommunikationsverbindungen an das jeweilige Kraftfahrzeug übermittelt werden. Dabei gibt die zumindest eine Rahmenbedingung beispielsweise eine Übertragungsrate der elektrischen Energie und die zur Übertragungsrate korrespondierende Kompensationsmaßnahme vor.
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In Abhängigkeit von den Transaktionssignalen wird der jeweilige Energiespeicher beider Kraftfahrzeuge mittels einer reversibel lösbaren Koppeleinrichtung elektrisch gekoppelt und die Energietransaktion zwischen den beiden Kraftfahrzeugen durchgeführt. Mit anderen Worten wird der Energiespeicher des Kraftfahrzeugs mit einem Energiespeicher des weiteren Kraftfahrzeugs über die Koppeleinrichtung elektrisch verbunden, sodass eine wechselseitige Energietransaktion zwischen den beiden Kraftfahrzeugen stattfinden kann. Bei der reversibel lösbaren, das heißt zerstörungsfrei entkoppelbaren Koppeleinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Ladekabel mit zumindest einem Stecker handeln, wobei der zumindest eine Stecker an zumindest einem Ende des Ladekabels angeordnet ist. Der zumindest eine Stecker des Ladekabels kann dazu eingerichtet sein, mit einer jeweiligen Buchse eines jeweiligen Kraftfahrzeugs eine Steckverbindung zu erzeugen, sodass zumindest elektrische Energie von dem Kraftfahrzeug über die Koppeleinrichtung zu dem weiteren Kraftfahrzeug und umgekehrt übermittelt werden kann. Dabei kann die Koppeleinrichtung Teil zumindest eines der Kraftfahrzeuge und alternativ oder zusätzlich ein separates Bauteil sein. Somit wird beim Durchführen der Energietransaktion von dem einen der Kraftfahrzeuge, für das der Energieüberschuss erkannt wurde, über die Koppeleinrichtung zu einem anderen der Kraftfahrzeuge, für das der Energiemangel erkannt wurde, elektrische Energie übertragen. Mit anderen Worten wird von dem einen den Energieüberschuss aufweisenden Kraftfahrzeug mittels der Koppeleinrichtung elektrische Energie zum anderen Kraftfahrzeug, das den Energiemangel aufweist, übermittelt, das heißt übertragen. Beispielsweise kann die erkannte Differenz zwischen den beiden Kraftfahrzeugen ausgeglichen werden, sodass insbesondere der Energiemangel des anderen der Kraftfahrzeuge nach dem Durchführen der Energietransaktion behoben oder reduziert sein kann. Des Weiteren umfasst das Durchführen der Energietransaktion das Auslösen der Kompensationsmaßnahme, die dem Übertragen der elektrischen Energie entgegengesetzt wirkt. Somit wird gegensätzlich, das heißt konträr zum Übertragen der elektrischen Energie, die Kompensationsmaßnahme erzeugt. Die Kompensationsmaßnahme kann beispielsweise in diesem Zusammenhang jedes Äquivalent umfassen, das einen bei dem Übertragen der Energie erzeugten Energieverlust ausgleicht und alternativ oder zusätzlich diesen entschädigt.
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Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der bereits vorhandene Energieüberschuss des einen der Kraftfahrzeuge für das den Energiemangel aufweisende andere der Kraftfahrzeuge eingesetzt werden kann. Dadurch kann anhand von zumindest zwei Kraftfahrzeugen das dezentrale elektrische Versorgen des zumindest einen Kraftfahrzeugs realisiert sein. Hierbei können in dem jeweiligen der Kraftfahrzeuge vorhandene Batteriekapazitäten geladen und alternativ oder zusätzlich entladen werden. Das den Energieüberschuss aufweisende der Kraftfahrzeuge („Spenderfahrzeug“) kann somit eine Funktion der mobilen Ladeinfrastruktur, insbesondere einer E-Tankstelle oder einer E-Ladestelle, für das den Energiemangel aufweisende der Kraftfahrzeuge („Empfängerfahrzeug“) und alternativ oder zusätzlich für zumindest eine weitere elektrisch Anwendung übernehmen. Dadurch kann ein Ladevorgang und alternativ oder zusätzlich ein Entladevorgang flexibel einem Energiebedarf eines jeweiligen Verbrauchers, das heißt des jeweiligen Kraftfahrzeugs und/oder der zumindest einen weiteren Anwendung, angepasst werden. Des Weiteren kann bei dem erkannten Energiemangel auf ein Anfahren der stationären Ladeinfrastruktur und ein durch das stationäre Laden bedingter Zeitverlust verhindert werden. Somit ist es möglich, dass vorhandene und überflüssige Energie situationsabhängig dem jeweiligen Verbraucher bereitgestellt werden können, wobei das Übertragen der elektrischen Energie mittels der Kompensationsmaßnahme ausgeglichen wird.
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Zu der Erfindung gehören auch Ausgestaltungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist vorgesehen, dass mittels Auslösen der Kompensationsmaßnahme eine Ausgleichszahlung durchgeführt. Mit anderen Worten wird das Übertragen der elektrischen Energie mittels einer monetären Aufwandsentschädigung kompensiert. Beispielsweise kann es sich um einen Geldbetrag oder um ein Ladezertifikat handeln, der beziehungsweise das in Abhängigkeit von einer übertragenen Menge an elektrischer Energie bestimmt werden. Dabei kann das Ladezertifikat beispielsweise zu einem späteren Zeitpunkt für das Laden des Energiespeichers eingesetzt werden, falls der Energieüberschuss in den Energiemangel übergegangen ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das den Energieüberschuss aufweisende Kraftfahrzeugs und insbesondere dessen Besitzer für das Entladen seines Energiespeichers entschädigt werden kann. Dadurch kann auf einen Ausbau der stationären Ladeinfrastruktur verzichtet und die bereits bestehende Ladeinfrastruktur der für den Straßenverkehr zugelassenen Kraftfahrzeuge besonders effizient genutzt werden. Alternativ oder zusätzlich wird mittels der ausgelösten Kompensationsmaßnahme eine elektrische Schutzmaßnahme eingeleitet. Mit anderen Worten wird die elektrische Schutzmaßnahme in Abhängigkeit von dem Auslösen der Kompensationsmaßnahme durchgeführt. Bei der elektrischen Schutzmaßnahme kann es sich beispielsweise um eine Vorkehrung handeln, mittels welcher eine Gefahr eines elektrischen Schlags infolge einer Berührungsspannung beim Übertragen der elektrischen Energie verringert oder vermieden werden kann. Hierzu kann beispielsweise zumindest eines der beiden Kraftfahrzeuge geerdet werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Übertragen der elektrischen Energie möglichst sicher durchgeführt werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Durchführen der Energietransaktion mehrere zeitlich aufeinanderfolgende und in sich abgeschlossene Teiltransaktionen umfasst. Mit anderen Worten ist die Energietransaktion, das heißt das Übertragen von elektrischer Energie und das Auslösen der Kompensationsmaßnahme, in eine Abfolge mehrerer separater Teiltransaktionen unterteilt. Dabei wird jede der Teiltransaktionen von einer Zeitspanne und/oder einer Übertragungseinheit an übertragener Energie vorgegeben. Somit definiert eine bestimmte Zeitdauer und alternativ oder zusätzlich eine vorgegebene beziehungsweise eine erfasste Mengeneinheit an übertragener Energie jede der Teiltransaktionen. Des Weiteren wird eine auf eine erste Teiltransaktion folgende zweite Teiltransaktion erst nach der vollständig absolvierten ersten Teiltransaktion durchgeführt. Mit anderen Worten ist es erforderlich, dass die erste Teiltransaktion abgeschlossen wird, bevor die zeitlich nach der ersten Teiltransaktion angeordnete zweite Teiltransaktion begonnen und durchgeführt wird. Beispielsweise kann die zu übertragende Energiemenge mittels der Übertragungseinheit in mehrere Energieteilmengen unterteilt werden. Somit kann das Übertragen der elektrischen Energie mittels einzelner Energieteilmengen, die in Summe eine zu übertragende Gesamtenergiemenge bilden. Alternativ oder zusätzlich kann eine zum Übertragen der elektrischen Energie erforderliche Übertragungszeit ein Vielfaches der vorgegebenen Zeitspanne betragen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass mittels der Teiltransaktionen eine unerwartete Unterbrechung beim Durchführen der Energietransaktion berücksichtigt werden kann. Des Weiteren kann für die jeweilige der Teiltransaktionen das Übertragen von elektrischer Energie und das Auslösen der Kompensationsmaßnahme durchgeführt werden, sodass ein wechselseitiger Austausch zwischen den beiden Kraftfahrzeugen sichergestellt werden kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht vor, dass nach dem Übertragen der elektrischen Energie eine tatsächlich übermittelte Übertragungsmenge erfasst und mit einer zu erwartenden Übertragungsmenge verglichen wird. Mit anderen Worten wird die zu erwartende Übertragungsmenge mit der tatsächlich über die Koppeleinrichtung übermittelten Übertragungsmenge abgeglichen. Beispielsweise kann die zu erwartende Übertragungsmenge von dem jeweiligen der Transaktionssignale vorgegebenen und die zu erwartende Übertragungsmenge anhand eines aktuellen Ladezustands des Energiespeichers ermittelt werden. Bei einer erkannten Abweichung wird die Kompensationsmaßnahme in Abhängigkeit von der Abweichung angepasst und alternativ oder zusätzlich eine Mengendifferenz durch ein weiteres Übertragen von elektrischer Energie ausgeglichen. Mit anderen Worten wird das Auslösen der Kompensationsmaßnahme unter Berücksichtigung der Abweichung angepasst und alternativ oder zusätzlich eine Differenz zwischen der tatsächlich übermittelten Übertragungsmenge und der zu erwartenden Übertragungsmenge durch das weitere Übertragen kompensiert. Beispielsweise kann anhand eines Vergleichs der beiden Übertragungsmengen erkannt werden, dass zu wenig elektrische Energie von dem einen der Kraftfahrzeuge auf das andere der Kraftfahrzeuge übertragen wurde. Aufgrund dessen kann beispielsweise ein verringerter Geldbetrag überwiesen werden, welcher der tatsächlichen Übertragungsmenge entspricht. Alternativ oder zusätzlich wird die Differenz zwischen den beiden Übertragungsmenge dadurch ausgeglichen, dass weitere elektrische Energie von dem einen der Kraftfahrzeuge auf das andere der Kraftfahrzeuge übertragen oder von dem anderen der Kraftfahrzeuge auf das eine der Kraftfahrzeuge rückübertragen wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Energietransaktion dynamisch an die tatsächlich übertragene Übertragungsmenge angepasst und bei erkannter Abweichung Korrekturmaßnahmen zum Ausgleich eingeleitet werden können.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Übertragen von elektrischer Energie in Abhängigkeit von einer erfassten Betriebstemperatur erfolgt, wobei das Übertragen begrenzt oder gestoppt wird, wenn die erfasste Betriebstemperatur eine vorgegebene maximale Betriebstemperatur überschreitet. Mit anderen Worten wird das Übertragen der elektrischen Energie unter Berücksichtigung von der erfassten Betriebstemperatur gesteuert, sodass bei einem Überschreiten der definierten maximalen Betriebstemperatur das Übertragen angepasst oder ausgesetzt wird. Insbesondere handelt es sich bei der Betriebstemperatur um eine Betriebstemperatur der Koppeleinrichtung. Die Betriebstemperatur kann beispielsweise mittels eines Temperatursensors gemessen werden, der eine Wärmeleitung, eine Konvektion und alternativ oder zusätzlich eine Wärmestrahlung erfasst. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass anhand des temperaturabhängigen Übertragens der elektrischen Energie eine Überhitzungsgefahr verringert wird oder entfällt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das vorgegebene Zustandskriterium in Abhängigkeit von einer zu erwartenden Routenwahl, einer tatsächlichen Routenwahl, einer erfassten Nutzerpräferenz und alternativ oder zusätzlich einer technischen Vorgabe eines Bauteils definiert wird. Mit anderen Worten berücksichtigt das Zustandskriterium die Routenwahl, insbesondere die zu erwartende und die tatsächliche Routenwahl, wobei es sich bei zu erwartenden Routenwahl beispielsweise um eine anhand historischer Routendaten erkannten geplanten Route, wie einem Heimweg vom Arbeitsplatz zum Wohnort, und bei der tatsächlichen Routenwahl beispielsweise um ein von einem Benutzer des Kraftfahrzeugs eingegebenen Navigationsziel handeln kann. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass routenabhängig der Ladezustand des Energiespeichers bewertet wird. Alternativ oder zusätzlich wird das Zustandskriterium anhand einer erfassten Nutzerpräferenz ermittelt, wobei die Nutzerpräferenz beispielsweise eine bereitzustellende Übertragungsmenge an elektrischer Energie umfassen kann. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass lediglich einem Nutzer des Kraftfahrzeugs bekannte Sachverhalte beim Durchführen der Energietransaktion berücksichtigt werden. Des Weiteren kann das Zustandskriterium alternativ oder zusätzlich von der technischen Vorgabe des Bauteils beeinflusst sein. Hierbei kann das Bauteil, insbesondere das als der Energiespeicher oder die Koppeleinrichtung ausgebildete Bauteil, als technische Vorgabe eine Übertragungsrate, eine Übertragungspannung oder eine zu verbleibende Energierestmenge im Energiespeicher vorgeben. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass anhand der technischen Vorgabe des Bauteils bauteiloptimiert die Energie übertragen und die Kompensationsmaßnahme durchgeführt werden können. Dadurch können beispielsweise eine Lebensdauer des Energiespeichers verlängert und eine Übertragungszeit verringert werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das jeweilige Anfragesignal zusätzlich Informationsdaten des jeweilige Kraftfahrzeugs umfasst, wobei in Abhängigkeit von einem mittels der Informationsdaten bereitgestellten jeweiligen Fahrzeugtyps und alternativ oder zusätzlich jeweiligen Energiespeichertyps das Übertragen von elektrischer Energie in eine Richtung beschränkt wird. Mit anderen Worten sind die Informationsdaten ein Teil des Anfragesignals und beschreiben den jeweiligen Fahrzeugtyp und/oder den jeweiligen Energiespeichertyp, der zumindest eine Übertragungsrichtung der elektrischen Energie vorgibt. Beispielsweise kann es sich bei den beiden Kraftfahrzeugen um einen Personenkraftwagen und einen Lastkraftwagen handeln. Dabei kann ein Energiespeicher des Lastkraftwagens dazu eingerichtet sein, einen Energiespeicher des Personenkraftwagens zu laden. Der Energiespeicher des Personenkraftwagens kann dazu eingerichtet sein, einen weiteren Energiespeicher desselben Energiespeichertyps eines weiteren Personenkraftwagens, das heißt ein Kraftfahrzeug desselben Fahrzeugtyps, zu laden. Allerdings kann der Energiespeicher des Personenkraftwagens ungeeignet sein, den Energiespeicher des Lastkraftwagens zu laden, da sowohl Fahrzeugtyp als auch Energiespeichertyp voneinander abweichen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass lediglich aufeinander abgestimmte Fahrzeugtypen und alternativ oder zusätzlich Energiespeichertypen zum wechselseitigen Laden und Entladen eingesetzt und bei einer erkannten Abweichung das Laden in eine Richtung zum Schutz der jeweiligen Kraftfahrzeuge und deren jeweiligen Energiespeicher limitiert werden kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass anhand des jeweiligen Transaktionssignals Positionsdaten zumindest eines der beiden Kraftfahrzeuge, zumindest ein Erkennungsmerkmal zumindest eines der Kraftfahrzeuge, zumindest ein Transaktionsparameter und alternativ oder zusätzlich ein Identifikationsmerkmal eines jeweiligen Nutzers bereitgestellt wird. Mit anderen Worten wird zumindest eine Position eines der beiden Kraftfahrzeuge mittels des jeweiligen Transaktionssignals übermittelt. Beispielsweise kann dem „Speicherfahrzeug“ eine Position des abgestellten „Empfängerfahrzeugs“ bereitgestellt werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine zum Durchführen der Energietransaktion erforderliche Nähe der beiden Kraftfahrzeuge bei bekannter Position zumindest eines der beiden Kraftfahrzeuge durch Anfahren der Position durch das andere der beiden Kraftfahrzeuge erzeugt werden kann. Alternativ oder zusätzlich umfasst das jeweilige Transaktionssignal das zumindest eine Erkennungsmerkmal zumindest eines der Kraftfahrzeuge. Beispielsweise kann es sich hierbei ein Kennzeichen oder einen spezifischen Aufkleber handeln. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass zumindest eines der beiden Kraftfahrzeugen anhand des zumindest einen Erkennungsmerkmal eindeutig identifiziert werden kann. Alternativ oder zusätzlich weist das jeweilige Transaktionssignal zumindest einen Transaktionsparameter auf. Beispielsweise kann der Transaktionsparameter eine Zeitdauer zum Durchführen der Energietransaktion basierend auf einer voraussichtlichen Abstelldauer des „Empfängerfahrzeugs“ vorgeben. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Energietransaktion in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Transaktionsparameter durchgeführt werden kann. Alternativ oder zusätzlich umfasst das jeweilige der Transaktionssignale ein Identifikationsmerkmal eines jeweiligen Nutzers des jeweiligen Kraftfahrzeugs. Beispielsweise kann es sich bei dem Identifikationsmerkmal um eine dem jeweiligen Kraftfahrzeug zugeordnete Zahlungsinformation des jeweiligen Nutzers handeln. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Energietransaktion zwischen zwei eindeutig identifizierbaren Nutzern durchgeführt und ein Missbrauch beim Durchführen der Energietransaktion ausgeschlossen werden kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform hierzu sieht vor, dass zum elektrischen Koppeln die jeweilige Buchse an dem jeweiligen Kraftfahrzeug und/oder eine jeweilige Abdeckung der jeweiligen Buchse zum Anordnen des zumindest einen korrespondierenden Steckers der Koppeleinrichtung an den jeweiligen Buchsen entriegelt wird. Mit anderen Worten wird die jeweilige Buchse des jeweiligen Kraftfahrzeugs zum Koppeln vorbereitet. Hierzu kann die jeweilige Abdeckung der jeweiligen Buchse entsperrt und/oder eine jeweilige Einstecksperre der jeweiligen der Buchsen deaktiviert werden. Dabei erfolgt das Entriegeln der jeweiligen Buchse, falls von einem Abstand der beiden zum Durchführen der Energietransaktion abgestellten Kraftfahrzeuge ein vorgegebener Mindestabstand unterschritten wird. Mit anderen Worten wird das Entriegeln durchgeführt, wenn der Abstand zwischen den beiden Kraftfahrzeugen geringer als der vorgegebene, das heißt definierte Mindestabstand ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Entriegeln positionsabhängig erfolgt, sodass eine Entriegelungsdauer auf das Durchführen der Energietransaktion beschränkt werden kann. Alternativ oder zusätzlich wird das Entriegeln durchgeführt, falls eine Übereinstimmung zwischen einem erfassten Erkennungsmerkmal und dem zumindest einen vorgegebenen Erkennungsmerkmal zumindest eines der Kraftfahrzeuge erkannt wird. Mit anderen Worten wird das erfasste Erkennungsmerkmal mit dem bereitgestellten Erkennungsmerkmal zum Entriegeln verglichen. Beispielsweise kann der an dem zumindest einen Kraftfahrzeug angeordnete spezifische Aufkleber mittels der Erfassungseinrichtung des Kraftfahrzeugs und alternativ oder zusätzlich einer Erfassungseinrichtung eines mobilen Endgeräts erfasst werden. Im Zusammenhang mit einer Bilderkennung kann eine Bildinformation des erfassten spezifischen Aufklebers mit einer mittels des jeweiligen Transaktionssignals übermittelten Bildinformation abgeglichen werden. Wird ein vorgegebener Übereinstimmungsgrad erreicht, erfolgt das Entriegeln. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Entriegeln in Abhängigkeit von einer eindeutigen Identifizierung zumindest eines der beiden Kraftfahrzeuge durchgeführt wird, sodass ein unbeabsichtigtes Entriegeln verhindert werden kann.
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Des Weiteren wird durch die Erfindung ein System bereitgestellt, das dazu eingerichtet ist, eine Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Das System umfasst zumindest zwei elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge, wobei jedes der Kraftfahrzeuge einen Energiespeicher und eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Ladezustandsdaten aufweist. Des Weiteren umfasst das System eine Koppeleinrichtung zum reversibel lösbaren koppeln der beiden Kraftfahrzeuge, die als ein integriertes Bauteil zumindest eines der zwei Kraftfahrzeuge oder ein von den beiden Kraftfahrzeugen separates Bauteil ausgebildet ist. Des Weiteren weist das System eine Auswerteeinrichtung auf, die eine Prozessoreinheit eines jeweiligen der Kraftfahrzeuge, eine Prozessoreinheit einer externen Servereinrichtung und alternativ oder zusätzlich eine jeweilige Prozessoreinheit von einem jeweiligen von zwei mobilen Endgeräten, beispielsweise zwei Smartphones, umfasst. Die jeweilige Prozessoreinheit kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor, zumindest einen Mikrocontroller, zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die jeweilige Prozessoreineinheit einen Programmcode zum Durchführen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweisen, der in einem Datenspeicher der jeweiligen Prozessoreinheit gespeichert sein kann.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems hier nicht noch einmal beschrieben.
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Des Weiteren wird durch die Erfindung ein Kraftfahrzeug für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems bereitgestellt. Das Kraftfahrzeug umfasst einen elektrischen Energiespeicher zum Versorgen des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie, eine mit dem elektrischen Energiespeicher verbundene Buchse zum reversibel lösbaren Verbinden mit einer Koppeleinrichtung und eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von einen Ladezustand des Energiespeichers beschreibenden Zustandsdaten. Des Weiteren weist das Kraftfahrzeug eine Auswerteeinrichtung mit einer Prozessoreinheit und eine Schnittstelle auf, wobei die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, Zustandsdaten zu überprüfen und/oder ein jeweiliges Signal zu erzeugen, und wobei die Schnittstelle dazu ausgebildet ist, Zustandsdaten und/oder das jeweilige Signal zu übermitteln und/oder zu empfangen. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
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Hierzu zeigt die einzige Fig. eine schematische Darstellung von zwei elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugen, die zum Durchführen einer Energietransaktion mittels einer Koppeleinrichtung miteinander verbunden werden.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsform umfassen. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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In der einzigen Fig. sind zwei Kraftfahrzeuge 10a, 10b skizziert, die als Elektrofahrzeuge elektrisch antreibbar oder als Hybridfahrzeuge zumindest teilweise elektrisch antreibbar ausgebildet sind. Das Kraftfahrzeug 10a kann auf einem Stellplatz 58a vor einem Bürogebäude 60 abgestellt sein, während das weitere Kraftfahrzeug 10b zu einem ersten Zeitpunkt Z1 auf einer Landstraße 62 bewegt und zu einem nach dem ersten Zeitpunkt Z1 folgenden Zeitpunkt Z2 an einem Stellplatz 58b abgestellt sein kann, wobei sich der Stellplatz 58b unmittelbar neben dem Stellplatz 58a befindet.
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Das Kraftfahrzeug 10a weist zum Versorgen mit elektrischer Energie einen elektrischen Energiespeicher 12a auf, dessen Ladezustand mittels eines Batteriesensors 14a einer Erfassungseinrichtung 16a des Kraftfahrzeugs 10a erfassten Zustandsdaten 18a beschrieben werden kann. Eine mit dem Energiespeicher 12a verbundene Buchse 20a kann mittels einer Abdeckung 22a verriegelt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Buchse 20a beispielsweise mittels einer nicht dargestellten Einstecksperre verriegelt werden. Des Weiteren umfasst das Kraftfahrzeug 10a eine Auswerteeinrichtung 24 mit einer Prozessoreinheit 26a zum Überprüfen der erfassten Zustandsdaten 18a und zum Erzeugen eines davon abhängigen Anfragesignals 28a, das über eine Schnittstelle 30a des Kraftfahrzeugs 10a an eine über eine Kommunikationsverbindung 32a mit dem Kraftfahrzeug 10a verbundene externe Servereinrichtung 34 eines Fahrzeugherstellers übermittelt werden kann. Das in Fig. gezeigte weitere der Kraftfahrzeuge 10b kann funktionsgleiche Bauteile 12b, 14b, 16b, 20b, 22b, 24, 26b, 30b aufweisen, wobei unter Berücksichtigung der Zustandsdaten 18b ein weiteres Anfragesignal 28b ermittelt und über eine Kommunikationsverbindung 32b der externen Servereinrichtung 34 bereitgestellt werden kann. Einer Übersicht halber sind mehrfach auftretende funktionsgleiche Bauteile 12a, 12b, 14a, 14b, 16a, 16b, 20a, 20b, 22a, 22b, 26a, 26b, 30a, 30b nur für das Kraftfahrzeug 10a in einem vergrößerten Ausschnitt dargestellt.
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Zum Überprüfen der beiden übermittelten Anfragesignale 28a, 28b weist die externe Servereinrichtung 34 eine Prozessoreinheit 36 der Auswerteeinrichtung 24 auf, wobei zwei Transaktionssignale 38a, 38b erzeugt werden, wenn eine Kongruenz der beiden Anfragesignale 28a, 28b zueinander erkannt wird. Das jeweilige der Transaktionssignale 38a, 38b wird an das korrespondierende der Kraftfahrzeuge 10a, 10b über die jeweilige Kommunikationsverbindung 32a, 32b an die jeweilige Schnittstelle 30a, 30b übermittelt. In Abhängigkeit von den beiden Transaktionssignalen 38a, 38b werden die jeweiligen Energiespeicher 12a, 12b der beiden Kraftfahrzeuge 10a, 10b miteinander mittels einer reversibel lösbaren Koppeleinrichtung 40 elektrisch gekoppelt. Dabei kann die Koppeleinrichtung 40 als von den beiden Kraftfahrzeugen 10a, 10b separates Bauteil 42 ausgebildet sein. Alternativ kann die Koppeleinrichtung 40 als integriertes Bauteil 42 zumindest eines der beiden Kraftfahrzeuge 10a, 10b bereitgestellt sein, wobei ein Koppeln mittels zumindest eines an der Koppeleinrichtung 40 angeordneten Steckers 44 erfolgen kann, wobei der Stecker 44 korrespondierend zu der jeweiligen zu verbindenden Buchse 20a, 20b ist. Nach einem erfolgreichen Koppeln der beiden Kraftfahrzeuge 10a, 10b kann unter Berücksichtigung der Transaktionssignale 38a, 38b eine Energietransaktion durchgeführt werden. Dabei umfasst die Energietransaktion das Übertragen von elektrischer Energie und das Auslösen einer entgegengesetzt wirkenden Kompensationsmaßnahme.
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Ein zum elektrischen Versorgen zumindest eines elektrische antreibbaren Kraftfahrzeugs 10a, 10b durchzuführendes Verfahren umfasst hierzu mehrere Schritte S1-S9: Zunächst werden in einem ersten Schritt S1 für das Kraftfahrzeug 10a die Zustandsdaten 18a des Energiespeichers 12a mittels des Batteriesensors 14a der Erfassungseinrichtung 16s ermittelt, beispielsweise jene des auf dem Stellplatz 58a vor dem Bürogebäude 60 abgestellten Kraftfahrzeugs 10a.
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In einem nachfolgenden Schritt S2 werden die Zustandsdaten 18a unter Anwendung eines vorgegebenen Zustandskriteriums zum Erkennen eines Energieüberschusses oder eines Energiemangels überprüft, sodass beispielsweise der Energiemangel des Kraftfahrzeugs 10a erkannt wird. Dabei kann das jeweilige Zustandskriterium von einer zu erwartenden Routenwahl, einer tatsächlichen Routenwahl, einer erfassten Nutzerpräferenz und alternativ oder zusätzlich einer technischen Vorgabe eines als den jeweiligen Energiespeicher 12a, 12b oder die zu verwendenden Koppeleinrichtung 40 ausgebildeten Bauteils 12a, 12b, 40 definiert wird.
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In einem dritten Schritt S3 wird das auf den überprüften Zustandsdaten 18a basierendes Anfragesignal 28a des Kraftfahrzeugs 10a übermittelt, wobei das Anfragesignal 28a ein Ausgleichsangebot basierend auf dem erkannten Energieüberschuss oder eine Ausgleichsanforderung basierend auf dem erkannten Energiemangel umfasst. Beispielsweise basiert das die Ausgleichsforderung umfassende Anfragesignal 28a des Kraftfahrzeugs 10a in dem erkannten Energiemangel.
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Die Schritte S1-S3 werden analog für das weitere der Kraftfahrzeuge 10b durchgeführt, um das weitere der Anfragesignale 28b basierend auf erfassten weiteren Zustandsdaten 18b und deren Überprüfung unter Anwendung eines weiteren Zustandskriteriums zu erzeugen und zu übermitteln. Beispielsweise werden bei Schritt S1 die Zustandsdaten 18b des Energiespeichers 12b des weiteren Kraftfahrzeugs 10b ermittelt, während das Kraftfahrzeug 10b entlang der Landstraße 62 zum Zeitpunkt Z1 fährt. Im nachfolgenden Schritt S2 wird anhand der Zustandsdaten 18b der Energieüberschuss des weiteren Kraftfahrzeugs 10b erkannt, sodass das in Schritt S3 übermittelte weitere Anfragesignal 28b das auf dem Energieüberschuss basierende Ausgleichsangebot umfasst.
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Das jeweilige Anfragesignal 28a, 28b kann zusätzlich Informationsdaten des jeweilige Kraftfahrzeugs 10a, 10b umfassen, wobei in Abhängigkeit von einem mittels der Informationsdaten bereitgestellten jeweiligen Fahrzeugtyps und/oder jeweiligen Energiespeichertyps das Übertragen von elektrischer Energie in eine mit einem ersten Richtungspfeil R1 gekennzeichneten Übertragungsrichtung beschränkt wird. Des Weiteren kann das jeweilige Zustandskriterium von einer zu erwartenden Routenwahl, einer tatsächlichen Routenwahl, einer erfassten Nutzerpräferenz und alternativ oder zusätzlich einer technischen Vorgabe eines als den jeweiligen Energiespeicher 12a, 12b oder die zu verwendenden Koppeleinrichtung 40 ausgebildeten Bauteils definiert wird.
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In einem vierten Schritte S4 werden die beiden Anfragesignale 28a, 28b dahingehend überprüft, ob das Anfragesignal 28a des Kraftfahrzeugs 10a und das weitere Anfragesignal 28b des weiteren Kraftfahrzeugs 10b zum Durchführen der Energietransaktion zueinander komplementär sind. Falls die Kongruenz der beiden Anfragesignale 28a, 28b erkannt wird, das heißt die beiden zueinander komplementär sind, werden die zwei Transaktionssignale 38a, 38b in einem fünften Schritt S5 erzeugt. Beispielsweise ist das die Ausgleichsforderung umfassende Anfragesignal 28a des Kraftfahrzeugs 10a komplementär zu dem das Ausgleichsangebot umfassende Anfragesignal 28b des Kraftfahrzeugs 10b.
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In einem sechsten Schritt S6 wird ein jeweiliges der Transaktionssignale 38a, 38b an das korrespondierende der Kraftfahrzeuge 10a, 10b übermittelt. Dabei können anhand des jeweiligen Transaktionssignals 38a, 38b Positionsdaten zumindest eines der beiden Kraftfahrzeuge 10a, 10b, zumindest ein Erkennungsmerkmal zumindest eines der Kraftfahrzeuge 10a, 10b, zumindest ein Transaktionsparameter und alternativ oder zusätzlich ein Identifikationsmerkmal eines jeweiligen Nutzers des jeweiligen der Kraftfahrzeuge 10a, 10b bereitgestellt wird.
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In einem siebten Schritt S7 werden in Abhängigkeit von den beiden Transaktionssignalen 38a, 38b die beiden Energiespeicher 12a, 12b beider Kraftfahrzeuge 10a, 10b mittels der reversibel lösbaren Koppeleinrichtung 40 elektrische gekoppelt. Beispielsweise wurde das Kraftfahrzeug 10b von der Landstraße 62 zum Stellplatz 58b bewegt und zum Zeitpunkt Z2 an diesem neben dem auf dem Stellplatz 58a parkenden Kraftfahrzeug 10a abgestellt. Eine Bewegung des Kraftfahrzeugs ist schematisch mittels ausgemalten Dreiecken angedeutet, wobei eine Spitze des jeweiligen Dreiecks eine Bewegungsrichtung des weiteren Kraftfahrzeugs 10b anzeigt. Daraufhin können beide Kraftfahrzeuge 10a, 10b mittels der Koppeleinrichtung 40 miteinander gekoppelt werden. Hierzu kann es notwendig sein, die jeweilige Buchse 20, 20b an dem jeweiligen Kraftfahrzeug 10a, 10b und alternativ oder zusätzlich die jeweilige Abdeckung 22a, 22b der jeweiligen Buchse 20a, 20b zum Anordnen des zumindest eines korrespondierenden Steckers 44 der Koppeleinrichtung 40 zu entriegeln. Das Entriegeln kann durchgeführt werden, wenn von einem Abstand 46 der beiden zum Durchführen der Energietransaktion abgestellten Kraftfahrzeugen 10a, 10b ein vorgegebener Mindestabstand 48 unterschritten wird. Alternativ oder zusätzlich kann eine Übereinstimmung zwischen zumindest einem erfassten Erkennungsmerkmal und dem zumindest einen vorgegebenen Erkennungsmerkmal eines der beiden Kraftfahrzeuge 10a, 10b erkannt wird.
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Anschließend wird die zwei einzelne Schritte S8 und S9 umfassende Energietransaktion zwischen den beiden gekoppelten Kraftfahrzeugen 10a, 10b durchgeführt. Der Schritt S8 umfasst das Übertragen elektrischer Energie von einem der Kraftfahrzeuge 10a, 10b, für das der Energieüberschuss erkannt wurde, an das andere der Kraftfahrzeuge 10a, 10b, für das der Energiemangel erkannt wurde. In der in Fig. gezeigten Ausführungsform wurde der Energieüberschuss für das Kraftfahrzeug 10a und der Energiemangel für das weitere Kraftfahrzeug 10b identifiziert, sodass das Übertragen der elektrischen Energie vom Kraftfahrzeug 10a ausgehend in der mit dem ersten Richtungspfeil R1 gekennzeichneten Übertragungsrichtung durchgeführt wird, die anhand der jeweiligen Anfragesignale 28a, 28b vorgegeben sein kann. Dabei kann Übertragen von elektrischer Energie in Abhängigkeit von einer mittels eines Temperatursensors 50 der Koppeleinrichtung 40 erfassten Betriebstemperatur der Koppeleinrichtung 40 erfolgen, wobei das Übertragen begrenzt oder gestoppt wird, wenn die erfasste Betriebstemperatur eine vorgegebene maximale Betriebstemperatur überschreitet. Zusätzlich umfasst das Durchführen der Energietranskation das mittels Schritt S9 angezeigte Auslösen der dem Übertragen entgegengesetzt in einer mit einem zweiten Richtungspfeil R2 gekennzeichneten Auslöserichtung wirkenden Kompensationsmaßnahme. Dabei kann es sich bei der Kompensationsmaßnahme um eine Ausgleichszahlung und alternativ oder zusätzlich um eine elektrische Schutzmaßnahme handeln. Dabei kann bei einer Abweichung beim Übertragen der elektrischen Energie, die anhand eines Vergleichs einer erfassten tatsächlich übertragenen Energiemenge und einer zu erwartenden Übertragungsmenge erkannt wird, die Kompensationsmaßnahme in Abhängigkeit von der erkannten Abweichung angepasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine mittels der erkannten Abweichung identifizierte Mengendifferenz durch ein weiteres Übertragen von elektrischer Energie ausgeglichen werden.
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In diesem Zusammenhang kann das Durchführen der Energietransaktion mittels der Schritte S8-S9 mehrere zeitlich aufeinanderfolgende und in sich abgeschlossene Teiltransaktionen umfassen. Dabei kann jede der Teiltransaktionen von einer Zeitspanne und/oder einer Übertragungseinheit an übertragener Energie vorgegeben sein, wobei ein auf eine erste Teiltransaktion folgende zweite Teiltransaktion erst nach der vollständig absolvierten ersten Teiltransaktion durchgeführt werden kann.
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Bei der in Fig. gezeigten Ausführungsform werden sämtliche ein Auswerten der Zustandsdaten 28a, 28b und das Erzeugen jeweiliger Signale 28a, 28b, 38a, 38b betreffende Schritte S2, S4, S5 mittels der Auswerteeinrichtung 24 durchgeführt. Hierzu weist die Auswerteeinrichtung 24 die jeweilige Prozessoreinheit 26a, 26b des jeweiligen Kraftfahrzeugs 10a, 10b und die Prozessoreinheit 36 der externen Servereinrichtung 34. Des Weiteren kann zumindest ein derartiger Schritt S2, S4, S5 mittels einer jeweiligen Prozessoreinheit 52a, 52b von einem jeweiligen von zwei mobilen Endgeräten 54a, 54b durchgeführt werden, die mittels einer jeweiligen Kommunikationsverbindung 56a, 56b, 58a, 58b mit dem jeweiligen der Kraftfahrzeuge 10a, 10b und der externen Servereinrichtung 34 verbunden sein können. Dabei verlässt das derartige Auswerten der Zustandsdaten 28a, 28b und das Erzeugen jeweiliger Signale 28a, 28b, 38a, 38b einen Umfang der in Fig. gezeigten Ausführungsform, sodass die von den beiden mobilen Endgeräten 54a, 54b ausgehenden Kommunikationsverbindungen 56a, 56b, 58a, 58b schematisch als gestrichelte Linien eingezeichnet sind.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im Zuge eines beschleunigten Einsatzes für das als Elektrofahrzeug ausgebildete Kraftfahrzeug 10a, 10b zum Aufbau einer elektrischen Ladeinfrastruktur alternative Einsatzmöglichkeiten angedacht werden können.
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Einerseits kann eine vorhandene Batteriekapazität (Energiespeicher 12a, 12b), da heißt einzelne (Zell-)Module oder ein gesamter Batterieblock, in dem Elektrofahrzeug zum Entladen und Aufladen für zumindest ein weiteres der Elektrofahrzeuge oder zumindest eine weitere elektrische Anwendung, die elektrische Energie benötigt, zur Verfügung gestellt werden. Somit kann die Batteriekapazität des Elektrofahrzeuges als eine mobile E-Tankstelle beziehungsweise eine mobile E-Ladestelle verwendet werden. In diesem Zusammenhang ist eine maximale Entladung der Batteriekapazität auf maximal 10 % zu berücksichtigen. Dadurch kann verhindert werden, dass die Batteriekapazität irreversibel tiefenentladen oder beschädigt wird. Des Weiteren kann die Batteriekapazität für eine bestimmte Anzahl an Lade- und Entladezyklen ausgelegt und ausgestattet sein. Ebenso kann die Batteriekapazität zumindest teilweise für einen (monetär bewertbaren) Weiterverkauf oder Austausch von elektrischer Ladung an das weitere Elektrofahrzeug oder die zumindest eine weitere Anwendung ausgelegt sein.
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Des Weiteren können zwei Elektrofahrzeuge mittels der als Verbindungskabei ausgebildeten Koppeleinrichtung 40 aneinandergekoppelt werden, welches von dem jeweiligen der Elektrofahrzeuge mitgeführt werden kann. Hier kann die entsprechende Ladungsmenge in einem „Spender-Elektrofahrzeug“ eingestellt und an ein „Empfänger-Elektrofahrzeug“ übertragen werden. Dabei können Stecker 44 der Koppeleinrichtung 40 und/oder Buchsen 20a, 20b der Elektrofahrzeuge in Abhängigkeit von zumindest einer Fahrzeugmarke genormt sein.
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Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass ein Austausch im täglichen Alltag durchgeführt werden kann. Da das Elektrofahrzeug selbst als Energiespender dient, ist eine eigene Ladeinfrastruktur in einer Garage oder bei einer E-Tankstelle in einer gesamten Flächendeckung nicht erforderlich. Somit kann der Austausch beispielsweise bei Supermärkten, wenn die Elektrofahrzeuge nebeneinander stehen, bei Parkplätzen aller Art und Straßenzügen beim Parken durchgeführt werden. Somit kann die bereits vorhandene Batteriekapazität als schnelle und zielgerichtete weitere Entlade- und Auflademöglichkeit für das zumindest eine weitere Elektrofahrzeug oder die zumindest eine weitere elektrische Anwendung genutzt werden.
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Über eine App-Anwendung, beispielsweise einem Car-to-Car (Fahrzeug-zu-Fahrzeug) oder einem Car-to-X (Fahrzeug-zu-X) Dienst oder über ein Serviceangebot eines Fahrzeugherstellers (z.B. Audi connect) kann mittels des Anfragesignals 28a, 28b eine Ladungsmenge der Batteriekapazität im Elektrofahrzeug für das zumindest eine weitere Elektrofahrzeug an einem bestimmten Ort zu einem bestimmten Zeitpunkt und zu einem bestimmten Preis (oder einer spezifischen Elektro-Ladungs-Geldeinheit) angeboten, bestellt oder gebucht werden. Hierzu können „Spender-Elektrofahrzeuge“ die Entlademöglichkeiten der Batteriekapazität einplanen oder je nach Kompensationsmaßname eine eigene Wegstrecke anpassen. Dabei können beispielsweise mittels Blockchain-Technologien (Blockketten-Technologien) der Austausch von elektrischer Ladung und die ausgelöste Kompensationsmaßnahme transparent und nachvollziehbar für beide Partner aufbereitet werden. Gegebenenfalls können Zahlungsmethoden, beispielsweise PayPal-Konten, eingesetzt werden. Nach dem Übertragen einer eingestellten Ladungsmenge, das heißt einer definierten Entladungsmenge, wird die Kompensationsmaßnahme ausgelöst.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein dezentrales elektrisches Laden von als Elektrofahrzeuge (Kraftfahrzeuge 10a, 10b) im Sinne von „Kunden laden für Kunden“ bereitgestellt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013224735 A1 [0003]
- DE 102011007763 A1 [0004]
- WO 2014/005567 A2 [0005]
