DE102019202014A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Berechnung einer Ladedauer und Verfahren zur Optimierung einer Route - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Berechnung einer Ladedauer und Verfahren zur Optimierung einer Route Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung ermöglicht verbesserte Prognose für die Ladedauer einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs. Hierzu ist vorgesehen, charakteristische Parameter der Traktionsbatterie auszuwerten. Auf Grundlage der verfügbaren charakteristischen Parameter der Traktionsbatterie können einzelne Abschnitte während eines Ladevorgangs präzise bestimmt werden. Dies ermöglicht eine genaue Prognose der Ladeleistung in jedem Abschnitt des Ladevorgangs. Auf diese Weise kann eine sehr genaue Abschätzung von zu erwartenden Ladevorgängen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs erreicht werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Berechnung einer Ladedauer für das Aufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Optimierung einer Route mit einem Elektrofahrzeug.
  • Stand der Technik
  • Ganz oder teilweise elektrisch angetriebene Fahrzeuge gewinnen zunehmend an Bedeutung. Elektrisch angetriebene Fahrzeuge besitzen eine sogenannte Traktionsbatterie, welche die elektrische Energie zum Antrieb des Fahrzeugs bereitstellt. Diese Traktionsbatterie muss von einer externen Energiequelle aufgeladen werden. Das Aufladen der Traktionsbatterie erfordert im Vergleich zum Betanken eines konventionellen Fahrzeugs mit Benzin oder Diesel dabei in der Regel eine längere Zeitdauer. Gerade in einer Übergangsphase von konventionellen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren hin zu modernen Elektrofahrzeugen benötigen einige Nutzer Unterstützung bei der Planung geeigneter Ladestrategien. Darüber hinaus ist es auch für die Anbieter von Ladestationen sowie die Betreiber der Energieversorgungsnetze, welche die Ladestationen mit elektrischer Energie versorgen, hilfreich, möglichst präzise Kenntnis über die zu erwartenden Ladevorgänge der Elektrofahrzeuge zu erlangen. In diesem Zusammenhang ist eine möglichst präzise Kenntnis der zu erwartenden Ladedauer für das Aufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs wünschenswert.
  • Die Druckschrift DE 10 2010 014 291 A1 offenbart ein Verfahren zum Bestimmen einer Gesamtfahrzeit eines Elektrofahrzeugs. Bei dem Verfahren wird unter anderem die Ladedauer bestimmt, die erforderlich ist, um dem elektrischen Speicher an einer Ladestation eine erforderliche Energiemenge zuzuführen. Darauf basierend kann eine Gesamtfahrzeit bestimmt werden, welche die erforderliche Ladedauer umfasst.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Berechnung der Ladedauer für das Aufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs, sowie ein Verfahren zur Optimierung einer Route mit einem Elektrofahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Demgemäß ist vorgesehen:
  • Ein Verfahren zur Berechnung der Ladedauer für das Aufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs. Das Verfahren umfasst einen Schritt zum Ermitteln mindestens eines charakteristischen Parameters der Traktionsbatterie. Das Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt zum Unterteilen des Ladevorgangs für das Aufladen der Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs in mehrere Abschnitte. Das Unterteilen des Ladevorgangs erfolgt hierbei unter Verwendung des ermittelten mindestens einen charakteristischen Parameters der Traktionsbatterie. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt zum Berechnen einer individuellen Ladedauer für jeden Abschnitt des Ladevorgangs für das Aufladen der Traktionsbatterie. Schließlich umfasst das Verfahren einen Schritt zum Bestimmen der gesamten Ladedauer für das Aufladen der Traktionsbatterie. Die gesamte Ladedauer für das Aufladen der Traktionsbatterie ergibt sich hierbei beispielsweise aus der Summe der zuvor berechneten individuellen Ladedauern für jeden Abschnitt des Ladevorgangs.
  • Weiterhin ist vorgesehen:
  • Ein Verfahren zur Optimierung einer Route mit einem Elektrofahrzeug. Das Verfahren umfasst einen Schritt zum Empfangen mehrerer Wegpunkte einer Route. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt zum Berechnen einer Route entlang der Wegpunkte und des Verbrauchs für die berechnete Route. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt zum Ermitteln eines oder mehrerer Ladepunkte für das Aufladen einer Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs. Schließlich umfasst das Verfahren das erfindungsgemäße Berechnen der Ladedauer für das Aufladen der Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs. Das Berechnen der Ladedauer erfolgt dabei unter Verwendung des berechneten Verbrauchs.
  • Schließlich ist vorgesehen:
  • Eine Vorrichtung zur Berechnung einer Ladedauer für das Aufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs mit einer Analyseeinrichtung und einer Recheneinrichtung. Die Analyseeinrichtung ist dazu ausgelegt, mindestens einen charakteristischen Parameter der Traktionsbatterie zu ermitteln. Die Recheneinrichtung ist dazu ausgelegt, den Ladevorgang für das Aufladen der Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs in mehrere Abschnitte zu unterteilen. Insbesondere erfolgt die Unterteilung des Ladevorgangs in mehrere Abschnitte unter Verwendung des ermittelten mindestens einen charakteristischen Parameters der Traktionsbatterie. Die Recheneinrichtung ist ferner dazu ausgelegt, eine individuelle Ladedauer für jeden Abschnitt des Ladevorgangs für das Aufladen der Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs zu berechnen, und die gesamte Ladedauer für das Aufladen der Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs zu bestimmen. Die gesamte Ladedauer ergibt sich insbesondere aus der Summe der individuellen Laderdauern für jeden Abschnitt des Ladevorgangs.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine genaue Kenntnis einer zu erwartenden Ladedauer für das Aufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs von großer Bedeutung ist. Beispielsweise kann ein Benutzer bei genauer Kenntnis der zu erwartenden Ladedauer seine weiteren Aktionen auf die zu erwartende Ladedauer abstimmen. Auch bei der Planung einer Gesamtreisedauer für eine Route ist eine möglichst präzise Kenntnis der Fahrtunterbrechungen für das Aufladen der Traktionsbatterie sehr hilfreich. Darüber hinaus können auch die Betreiber von Ladeinfrastrukturen bei möglichst präziser Kenntnis der Ladedauer die zur Verfügung stehenden Ressourcen optimieren. Nicht zuletzt kann auch ein Energieversorgungsunternehmen, welches die elektrische Energie an den einzelnen Ladepunkten zur Verfügung stellt, den Energiebedarf bei Kenntnis der zu erwartenden Ladedauer planen und damit die Energieerzeugung entsprechend abstimmen.
  • Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine möglichst präzise Berechnung der Ladedauer für das Aufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs zu ermöglichen. Darüber hinaus ist es eine Idee der vorliegenden Erfindung, auf Grundlage einer derart präzise ermittelten Ladedauer für das Aufladen der Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs die genaue Ladedauer mit in die Planung einer Fahrtroute, insbesondere einer Fahrtroute mit mehreren Wegpunkten, einzubeziehen. Auf diese Weise kann nicht nur der Komfort des Nutzers eines solchen Elektrofahrzeugs gesteigert werden, sondern es ist auch möglich, eine optimale Ladestrategie zu entwickeln, welche eine möglichst effiziente Nutzung des Elektrofahrzeugs ermöglicht, und auch die Ladeinfrastruktur sowie das Energieversorgungsnetz, welches die Energie zum Aufladen bereitstellt, optimal auf die zu erwartenden Ladevorgänge abgestimmt werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird dabei berücksichtigt, dass die Ladedauer für das Aufladen einer Traktionsbatterie von zahlreichen Faktoren abhängt. Einerseits kann ein Ladevorgang für eine Traktionsbatterie in mehrere Phasen unterteilt werden, wobei während der unterschiedlichen Phasen das Aufladen der Traktionsbatterie mit unterschiedlichen Ladeleistungen erfolgen kann. Darüber hinaus existieren zahlreiche weitere Einflussfaktoren, die die Ladedauer einer Traktionsbatterie bestimmen. Einerseits existieren beispielsweise unterschiedliche Typen von Traktionsbatterien. Dabei kann jeder einzelne Typ beispielsweise konstruktionsbedingt ein unterschiedliches Ladeverhalten aufweisen. Daher können beispielsweise auch derart konstruktionsbedingte Unterschiede in den einzelnen Traktionsbatterien bei der Berechnung der zu erwartenden Ladedauer mit einbezogen werden. Ferner können auch weitere Parameter, wie beispielsweise fertigungstechnische Toleranzen oder produktionsbedingte Einflussgrößen die Ladedauer einer Traktionsbatterie beeinflussen.
  • Darüber hinaus wird eine Traktionsbatterie während ihrer Lebensdauer entsprechend ihrer Beanspruchung und ihrem Einsatz auch Alterungseffekten unterliegen, die ebenfalls Einfluss auf die zu erwartende Ladedauer der Traktionsbatterie haben können. Um daher eine möglichst präzise Aussage über eine zu erwartende Ladedauer einer Traktionsbatterie treffen zu können, können möglichst viele dieser Parameter mit in die Berechnung der zu erwartenden Ladedauer mit einbezogen werden. Während einige der Parameter, beispielsweise Kapazität, Betriebstemperatur oder ähnliches, direkt bestimmt werden können, sind andere charakteristische Parameter der Traktionsbatterie eventuell nur indirekt ermittelbar. Gegebenenfalls können einige charakteristische Parameter auch aus einem Vergleich mit weiteren, beispielsweise ähnlichen oder baugleichen Traktionsbatterien ermittelt oder abgeleitet werden.
  • Insbesondere können dabei die Übergänge zwischen den einzelnen Ladephasen während des Aufladens der Traktionsbatterie von einem oder mehreren charakteristischen Parametern der Traktionsbatterie abhängen. Daher ist es von großem Nutzen, für ein präzises Bestimmen der zu erwartenden Ladedauer für die Traktionsbatterie keine pauschalen Annahmen zu treffen, sondern für die jeweilige Traktionsbatterie individuell und möglichst dynamisch die Parametrisierung des Ladevorgangs anzupassen.
  • Ist einem Nutzer die genaue Ladedauer für das Aufladen der Traktionsbatterie bekannt, so kann er gegebenenfalls weitere Aktionen beispielsweise einen Einkauf, ein Besprechungstermin oder ähnliches auf die zu erwartende Ladedauer abstimmen. Insbesondere wenn für das Aufladen der Traktionsbatterie auch zeitabhängige Kosten entstehen, so wird der Benutzer auch daran interessiert sein, rechtzeitig zu seinem Fahrzeug zurückzukehren und den Ladevorgang bzw. die Belegung des Ladepunkte nicht unnötig in die Länge zu ziehen. Auch der Betreiber der Ladeinfrastruktur wird daran interessiert sein, dass ein aufgeladenes Fahrzeug möglichst zügig von dem Ladepunkt entfernt wird, so dass der Ladepunkt für das Aufladen eines weiteren Fahrzeugs genutzt werden kann. Daher ist eine genaue Kenntnis der zu erwartenden Ladedauer von entscheidender Bedeutung. Ferner kann ein Energieversorgungsunternehmen die Belastung des Energieversorgungsnetzes bei genauer Kenntnis der zu erwartenden Ladedauer ebenfalls sehr präzise planen.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Längen der einzelnen Abschnitte des Ladevorgangs in Abhängigkeit des mindestens einen ermittelten charakteristischen Parameters dynamisch anpassbar. Wie zuvor bereits erläutert wurde, können die Dauern der einzelnen Phasen während des Aufladens der Traktionsbatterie von einem oder mehreren Parametern der Traktionsbatterie abhängen. Zumindest einige dieser Parameter sind dabei jedoch nicht über die gesamte Lebensdauer der Traktionsbatterie konstant. Einige Parameter, welche die Länge der einzelnen Abschnitte des Ladevorgangs beeinflussen, variieren dabei sogar während des Betriebs der Traktionsbatterie. Beispielsweise kann sich die Traktionsbatterie während der Fahrt oder des Aufladens erwärmen, wodurch sich die Übergänge zwischen einzelnen Phasen des Ladevorgangs verschieben können.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfassen die mehreren Abschnitte für das Aufladen der Traktionsbatterie einen Abschnitt zur Initialisierung des Ladevorgangs (Vorladen oder Pre-Charge) einen Abschnitt zum Laden mit konstantem Strom (Constant Current, CC) und einen Abschnitt zum Laden mit konstanter Spannung (Constant Voltage, CV). Derartige Ladestrategien sind in konventionellen Ladevorgängen weit verbreitet. Selbstverständlich sind je nach Anwendungsfall und Ausführung der Traktionsbatterie insbesondere für zukünftige oder neuartige Traktionsbatterien auch andere Ladestrategien und insbesondere eine andersartige Unterteilung des Ladevorgangs möglich.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der mindestens eine charakteristische Parameter der Traktionsbatterie mindestens einen der folgenden Parameter: Eine Betriebstemperatur der Traktionsbatterie, eine maximale Kühlleistung der Traktionsbatterie, einen Alterungszustand der Traktionsbatterie, einen maximalen Ladestrom der Traktionsbatterie, eine chemische oder physikalische Eigenschaft der Traktionsbatterie, wie beispielsweise Zell-Chemie, Formfaktor oder ähnliches. Einige der charakteristischen Parameter der Traktionsbatterie sind dabei konstruktionsbedingt fest vorgegeben. Diese lassen sich beispielsweise anhand einer Typbezeichnung oder ähnlichem ableiten. Weitere Parameter lassen sich beispielsweise mittels geeigneter Sensoren direkt oder indirekt messtechnisch erfassen. Wiederum andere Parameter können eventuell nur indirekt durch Beobachtung des Betriebsverhaltens der Traktionsbatterie über einen längeren Zeitraum oder gegebenenfalls durch Vergleich mit Daten anderer Traktionsbatterien bestimmt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Unterteilen des Ladevorgangs in mehrere Abschnitte und/oder das Berechnen der individuellen Ladedauer für jeden Abschnitt des Ladevorgangs unter Verwendung von zuvor abgespeicherten Referenzwerten. Beispielsweise können die Referenzwerte in Form einer Tabelle, beispielsweise einem sogenannten Lookup-Table (LUT) oder ähnlichem, bestimmt werden. Beispielsweise können die Zusammenhänge zwischen Anfang und/oder Ende eines Abschnittes für den Ladevorgang der Traktionsbatterie in Abhängigkeit von einem oder mehreren ermittelten Parametern der Traktionsbatterie als zwei- oder mehrdimensionales Array in einem Speicher abgelegt sein. Die Daten können beispielsweise in einem Speicher des Elektrofahrzeugs abgespeichert sein. Alternativ ist es auch möglich, die Daten in einem zentralen Server oder ähnlichem, beispielsweise in einer Cloud, abzuspeichern und bei Bedarf an das Fahrzeug zu übermitteln. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Strategien möglich.
  • Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Unterteilen des Ladevorgangs in mehrere Abschnitte und/oder das Berechnen der individuellen Ladedauer für jeden Abschnitt des Ladevorgangs unter Verwendung von Vergleichsdaten weiterer Traktionsbatterien. Beispielsweise können die Betriebsdaten einer Traktionsbatterie an eine zentrale Stelle, beispielsweise einen zentralen Server, zum Beispiel einen Server in einer Cloud oder ähnlichem, übermittelt werden. Ein solcher zentraler Server kann somit Daten von mehreren Traktionsbatterien erfassen, auswerten und speichern. Insbesondere ist es möglich, genauere Daten über die Traktionsbatterie des Elektrofahrzeuges anhand von Vergleichsdaten, zum Beispiel Daten über Traktionsbatterien von anderen Elektrofahrzeugen zu bestimmen. Hierzu kann beispielsweise eine Typbezeichnung der Traktionsbatterie genutzt werden, sobald diese verfügbar ist. Darüber hinaus können beispielsweise auch Messwerte aus vorangegangenen Ladevorgängen oder Betriebsdaten während der Fahrt des Elektrofahrzeugs erfasst werden und mit korrespondierenden Daten von weiteren Elektrofahrzeugen verglichen werden, um aus diesem Vergleich Informationen über die Traktionsbatterie des Elektrofahrzeuges zu gewinnen.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt zum Übermitteln der berechneten Ladedauer an einen Ladepunkt. Insbesondere können die Informationen über die berechnete Ladedauer vorab an einen Ladepunkt übermittelt werden, an welchem das Elektrofahrzeug aufgeladen werden soll. Auf diese Weise ist dem Ladepunkt bereits vorab bekannt, wie lange der Ladevorgang dauern wird. Dies ermöglicht eine effiziente Nutzung des Ladepunkts und insbesondere auch eine Planung der zur Verfügung stehenden Ressourcen. Darüber hinaus kann der Ladepunkt die empfangenen Informationen auch an einen Netzbetreiber weitergeben, so dass auch die Belastung eines Energieversorgungsnetzes, welches den Ladepunkt speist, bekannt ist. Hierdurch ist es möglich, gegebenenfalls bereits vorab durch das Energieversorgungsnetz die ausreichende Leistung bereitzustellen.
  • Die zuvor beschriebene Berechnung der Ladedauer kann insbesondere auch für eine Optimierung einer Route mit einem Elektrofahrzeug genutzt werden. Insbesondere wenn entlang einer Route ein oder mehrere Ladepunkte für das Aufladen der Traktionsbatterie zur Verfügung stehen, so kann an diesen Ladepunkten auch eine zu erwartende Ladedauer ermittelt und mit ein den Planungsvorgang einbezogen werden. Da, wie zuvor bereits beschrieben, sich der Ladevorgang in mehrere Abschnitte unterteilen lässt, wobei die Ladeleistung in den einzelnen Abschnitten unterschiedlich ausfallen kann, können bei einer Variation der Route die einzelnen Ladedauern unterschiedlich ausfallen, so dass diese Variationen der Ladedauern auch zu einer Variation der Gesamtreisedauer führen kann. Daher kann durch eine Berücksichtigung möglichst präziser Prognosen für die zu erwartenden Ladedauern die Fahrtstrecke optimiert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden für die Optimierung der Route mehrere Routen entlang der vorgegebenen Wegpunkte berechnet. Insbesondere können für das Berechnen der Route vorbestimmte Benutzervorgaben empfangen werden, und unter Verwendung der Benutzervorgaben kann daraufhin eine optimale Route aus den berechneten mehreren Routen ausgewählt werden. Beispielsweise kann die Benutzervorgabe eine möglichst schnelle Reiseroute unter Berücksichtigung der zu erwartenden Ladedauern umfassen. Weitere Benutzervorgaben können gegebenenfalls zu spezifizierende Pausen an einzelnen Wegpunkten umfassen. Ferner kann die Route gegebenenfalls auch unter Berücksichtigung einer möglichst minimalen Ladedauer optimiert werden. Gegebenenfalls können auch Kostenvorgaben für das Aufladen der Traktionsbatterie, insbesondere zeitabhängige Kosten mit berücksichtigt werden. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Vorgaben für die Route möglich.
  • Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
    • 1: ein Spannungs-/Strom-Zeitdiagramm eines Ladevorgangs einer Traktionsbatterie gemäß einer Ausführungsform;
    • 2: eine schematische Darstellung eines Blockschaubilds mit einem Elektrofahrzeug in einer Vorrichtung zur Berechnung einer Ladedauer gemäß einer Ausführungsform;
    • 3: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zur Berechnung einer Ladedauer für das Aufladen einer Traktionsbatterie gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt; und
    • 4: eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Optimierung einer Route gemäß einer Ausführungsform.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Strom/Spannungs-Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Ladevorgangs einer Traktionsbatterie. Die durchgezogene Linie veranschaulicht hierbei den Spannungsverlauf U an den Klemmen der Traktionsbatterie. Die gestrichelte Linie veranschaulicht den Stromfluss I während des Ladevorgangs. Wie in diesem Diagramm zu erkennen ist, kann der Ladevorgang beispielsweise in vier Phasen I bis IV unterteilt werden. Die erste Phase wird als Vorlade-Phase oder Pre-Charge Mode bezeichnet. Während dieser ersten Phase wird der Ladevorgang initialisiert und die Traktionsbatterie in einen Zustand für ein optimales Laden gebracht. Beispielsweise kann hierzu die Betriebstemperatur der Traktionsbatterie auf einen vorbestimmten Temperaturwert oder Temperaturbereich eingestellt werden. Insbesondere bei sehr niedrigen Ladezuständen (State of Charge, SoC) kann zu Beginn des Ladevorgangs der Ladestrom auch auf einen geringen Wert begrenzt werden.
  • In einer zweiten Phase II zwischen dem Zeitpunkt t1 und t2 wird die Traktionsbatterie mit einem konstanten Ladestrom I_c aufgeladen. Während dieser Phase steigt die elektrische Spannung an der Traktionsbatterie kontinuierlich an.
  • Ab einem Zeitpunkt t2 erfolgt daraufhin der Übergang des Aufladens der Traktionsbatterie mit einer konstanten Spannung U_c. Der Übergang kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Batteriespannung oder einem vorbestimmten Ladezustand (SoC) festgelegt werden. Während des Aufladens mit einer konstanten Spannung fällt dabei der Ladestrom I kontinuierlich ab.
  • Gegen Ende des Ladevorgangs kann zu einem Zeitpunkt t3 der Ladestrom I noch weiter abgesenkt werden. Gegebenenfalls können am Ende des Ladevorgangs Ladungsausgleichsvorgänge zwischen einzelnen Batteriezellen stattfinden (Balancing). Auf diese Weise kann erreicht werden, dass sich abschließend alle Batteriezellen auf einem möglichst gleichen Spannungsniveau befinden. Zum Zeitpunkt t4 wird der Ladevorgang vollständig beendet, und das Elektrofahrzeug kann von dem Ladepunkt getrennt werden.
  • Wie aus dem vorausgegangenen Schaubild zu erkennen ist, variiert die Ladeleistung für das Aufladen der Traktionsbatterie in den unterschiedlichen Abschnitten I bis IV. Eine Annahme einer konstanten durchschnittlichen Ladeleistung über den gesamten Ladezeitraum würde daher zu einem sehr unpräzisen Ergebnis führen. Für eine präzisere Abschätzung der Dauer des Ladevorgangs kann der Ladevorgang daher in geeignete Abschnitte unterteilt werden. Für jeden Abschnitt kann daraufhin eine separate Abschätzung für die Ladedauer erfolgen. Beispielsweise kann die Unterteilung in unterschiedliche Abschnitte entsprechend dem oben beschriebenen Schema in einen Vorladeabschnitt, einen Abschnitt mit konstantem Strom und einen Abschnitt mit konstanter Spannung erfolgen. Darüber hinaus sind gegebenenfalls auch beliebige andere Unterteilungen möglich. Insbesondere können gegebenenfalls neuartige Batterietechnologien auch abweichende Ladestrategien und somit abweichende Ladephasen aufweisen.
  • Der Übergang zwischen den einzelnen Abschnitten hängt von batteriespezifischen Parametern ab. Beispielsweise können die Übergänge zwischen den einzelnen Abschnitten in Abhängigkeit von unterschiedlichen Batterietypen variieren. Ist daher beispielsweise der genaue Typ oder zumindest die Typklasse einer Traktionsbatterie bekannt, so kann diese Information mit berücksichtigt werden, um die Zeitpunkte für die Übergänge zwischen den einzelnen Abschnitten zu bestimmen. Darüber hinaus können weitere Parameter, wie beispielsweise die Temperatur der Traktionsbatterie, eine mögliche Kühlleistung (welche beispielsweise von einer Umgebungstemperatur abhängen kann) für die Traktionsbatterie sowie auch eine mögliche maximale Ladeleistung eines Ladepunktes oder ähnliches Einfluss auf die Übergänge zwischen den einzelnen Ladephasen haben. Ferner können die Übergänge zwischen den einzelnen Phasen auch in Abhängigkeit des Alterungszustands der Traktionsbatterie oder gegebenenfalls auch weiteren Parametern beeinflusst werden.
  • Für die Berechnung der Ladedauer der Traktionsbatterie und insbesondere für die Unterteilung des Ladevorgangs in die einzelnen Abschnitte können dabei, wie bereits zuvor erwähnt, zahlreiche Parameter mit in Betracht gezogen werden. Hierdurch ist es insbesondere möglich, die Unterteilung des Ladevorgangs in die einzelnen Abschnitte für jeden geplanten Ladevorgang individuell anzupassen. Da die Übergänge zwischen den einzelnen Abschnitten des Ladevorgangs für unterschiedliche Traktionsbatterien zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgen können, ist eine möglichst detaillierte Kenntnis über die verwendete Traktionsbatterie erforderlich. Einige der relevanten Daten können dabei beispielsweise aus einer Typenbezeichnung der Traktionsbatterie abgeleitet werden. Hierzu können beispielsweise für bekannte Typen von Traktionsbatterien die relevanten Daten in einer geeigneten Speichereinrichtung bereitgestellt werden. Beispielsweise können die relevanten Daten in einem Speicher des Elektrofahrzeugs abgespeichert werden. Alternativ ist es auch möglich, über eine Datenverbindung, beispielsweise eine Mobilfunkverbindung oder ähnliches, die Daten für die Traktionsbatterie, beispielsweise basierend auf einer Identifikationsnummer der Traktionsbatterie oder ähnlichem, von einem entfernten Datenspeicher, beispielsweise einer Cloud oder ähnlichem, zu empfangen. Ist die genaue Typbezeichnung der verwendeten Traktionsbatterie nicht bekannt, beispielsweise weil sie nicht auslesbar ist, oder stellt der Hersteller der Traktionsbatterie die relevanten Informationen nicht zur Verfügung, so kann es beispielsweise möglich sein, zumindest einige der Informationen sensorisch zu ermitteln, oder indirekt über weitere Messwerte abzuleiten.
  • Ferner ist es auch möglich, dass mehrere Elektrofahrzeuge Informationen über Parameter ihrer Traktionsbatterie an einen zentralen Speicher, beispielsweise eine Cloud oder ähnliches übermitteln. In diesem Fall kann durch Vergleich von Daten über die Traktionsbatterie in dem Elektrofahrzeug mit weiteren, in einem entfernten Speicher abgespeicherten Daten gegebenenfalls eine Korrelation festgestellt werden und somit von dem entfernten Speicher zusätzliche Informationen über die Traktionsbatterie in einem Elektrofahrzeug empfangen werden. Auf diese Weise können auch Parameter über die Traktionsbatterie, insbesondere Parameter, welche für Übergänge zwischen einzelnen Ladephasen relevant sind, ermittelt werden, selbst wenn detaillierte Informationen über die verwendete Traktionsbatterie nicht direkt verfügbar sind.
  • Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, die Informationen aus vorherigen Ladevorgängen, insbesondere Daten bezüglich Übergängen zwischen einzelnen Abschnitten des Ladevorgangs, zu protokollieren und diese protokollierten Daten auszuwerten, um eine Prognose über die Ladedauer eines geplanten Ladevorgangs, insbesondere über Übergänge zwischen einzelnen Abschnitten der Ladevorgänge zu bestimmen. Hierzu kann in dem Elektrofahrzeug ein geeigneter Speicher vorgesehen sein, der relevante Daten über vorherige Ladevorgänge protokolliert. Beispielsweise können Daten wie Temperatur der Traktionsbatterie, Ladespannung, Ladestrom, Ladeleistung, Modus des Ladevorgangs, insbesondere Rahmenbedingungen während eines Übergangs zwischen unterschiedlichen Lademodi oder ähnliches abgespeichert werden. Auch Daten wie Ladezustand zu Beginn des Ladevorgangs und am Ende des Ladevorgangs oder weitere Parameter, welche den Gesundheitszustand der Traktionsbatterie spezifizieren, können protokolliert werden. Für die Charakterisierung der Traktionsbatterie können darüber hinaus auch weitere Parameter während des Betriebs der Traktionsbatterie, insbesondere während des Ladevorgangs, aber auch während des Fahrens, also während die Traktionsbatterie Energie abgibt, oder auch während des Stillstands des Fahrzeugs protokolliert werden. Auch ein Aufsummieren der bereits erfolgten Ladevorgänge, insbesondere gegebenenfalls im Zusammenhang mit der Art des Ladevorgangs, beispielsweise Schnellladevorgang mit Gleichspannung oder langsamer Ladevorgang mit geringer Leistung etc. können protokolliert werden.
  • Insbesondere wenn auch Daten über das Fahrverhalten des Elektrofahrzeugs protokolliert werden, so können diese Informationen auch dazu genutzt werden, um den Gesundheitszustand der Traktionsbatterie zu bewerten, oder aber auch gegebenenfalls um auf einen möglichen Verbrauch während des Fahrens zu schließen. So können beispielsweise aus Informationen über den Verbrauch auch Rückschlüsse darauf gezogen werden, wann gegebenenfalls ein weiterer Ladevorgang erforderlich sein könnte. Aus dieser Information über den Verbrauch im Zusammenhang mit dem Ladeverhalten der Traktionsbatterie können daraus präzise Prognosen über zukünftige geplante Ladevorgänge abgeleitet werden.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockschaltbilds einer Anordnung mit einem Elektrofahrzeug 10, welches eine Vorrichtung zur Berechnung der Ladedauer für das Aufladen einer Traktionsbatterie 11 umfasst. Das Elektrofahrzeug 10 kann beispielsweise eine Traktionsbatterie 11 umfassen, welche ein elektrisches Antriebssystem des Elektrofahrzeugs 10 speist. Eine Analyseeinrichtung 12 kann die Traktionsbatterie 11 überwachen und Informationen über charakteristische Parameter der Traktionsbatterie 11 erfassen. Das Erfassen der charakteristischen Parameter der Traktionsbatterie 11 kann sowohl im Stillstand, beim Fahrbetrieb als auch beim Aufladen der Traktionsbatterie 11 erfolgen. Wie zuvor bereits beschrieben, kann es sich bei den charakteristischen Parametern um Daten wie Betriebstemperatur der Traktionsbatterie 11, Ladezustand, Alterungszustand der Traktionsbatterie 11, maximal möglicher Ladestrom der Traktionsbatterie 11, maximale Kühl- oder Heizleistung der Traktionsbatterie 11 oder beliebige weitere chemische oder physikalische Eigenschaften im Zusammenhang mit der Traktionsbatterie 11 handeln. Auch weitere, hier nicht beschriebene charakteristische Parameter der Traktionsbatterie 11 sind möglich. Die erfassten charakteristischen Parameter 11 können erfasst und gegebenenfalls direkt in einer Recheneinrichtung 13 weiter verarbeitet werden. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, Daten über die Traktionsbatterie 11 zunächst in einem Speicher 14 abzuspeichern und somit zu protokollieren. Auf diese Weise stehen auch historische Informationen über die Traktionsbatterie 11 zur Auswertung zur Verfügung. Ferner können alle oder zumindest ein Teil der erfassten Daten über die Traktionsbatterie 11 zu einem entfernten Server 20, beispielsweise einer Speichereinrichtung in einer Cloud oder ähnlichem übertragen werden. Ebenso ist es möglich, gegebenenfalls Daten über die Traktionsbatterie 11 von dem entfernten Server 20 zu empfangen und die empfangenen Daten für eine weitere Auswertung zu nutzen.
  • In dem entfernten Server 20 können beispielsweise charakteristische Daten über Traktionsbatterien fest abgespeichert sein. Beispielsweise können diese charakteristischen Daten von einem Hersteller oder einer anderen Institution bereitgestellt werden. Auch messtechnisch erfasste Daten, beispielsweise während der Produktion der Traktionsbatterien können erfasst und durch den entfernten Server 20 bereitgestellt werden. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, dass mehrere Elektrofahrzeuge Daten über ihre Traktionsbatterien erfassen und dem entfernten Server 20 zur Verfügung stellen. Der entfernte Server 20 kann die Daten über die Traktionsbatterien der mehreren Elektrofahrzeuge empfangen und auswerten. Auf diese Weise können beispielsweise auch Informationen über unbekannte Traktionsbatterien gewonnen werden. Insbesondere wenn der Hersteller die Daten nicht zur Verfügung stellen kann oder möchte, so ist es auf diese Weise möglich, dennoch relevante Daten über unterschiedliche Traktionsbatterien zu sammeln und auszuwerten. Darüber hinaus können auf diese Weise auch weitere Informationen beispielsweise über das Alterungsverhalte oder ähnliches gewonnen und ausgewertet werden. Beliebige weitere Auswertungen von Daten sind darüber hinaus ebenfalls möglich.
  • Auf Grundlage der erfassten charakteristischen Parameter der Traktionsbatterie 11 kann die Recheneinrichtung 13 daraufhin eine Prognose für die zu erwartende Ladedauer der Traktionsbatterie 11 an einem Ladepunkt 30 berechnen. Hierzu sind neben der von dem Ladepunkt 30 maximal bereitstellbaren Ladeleistung auch insbesondere die charakteristischen Eigenschaften der Traktionsbatterie 11 mit in Betracht zu ziehen, welche Einfluss auf den Ladevorgang haben. Wie oben bereits ausgeführt wurde, wird der Ladevorgang dabei in mehrere Abschnitte I bis IV unterteilt. Die Recheneinrichtung 13 kann basierend auf den zur Verfügung stehenden charakteristischen Parametern der Traktionsbatterie 11 eine entsprechende Unterteilung des Ladevorgangs in einzelne Abschnitte vornehmen. Anschließend kann die Recheneinrichtung 13 für jeden der Abschnitte eine erforderliche Ladedauer abschätzen. Aus der Summe der einzelnen Ladedauern für die jeweiligen Abschnitte ergibt sich daraufhin die zu erwartende Gesamt-Ladedauer.
  • Die Zeitpunkte für den Übergang zwischen den einzelnen Abschnitten können dabei beispielsweise auf Grundlage der durch die Analyseeinrichtung 12 ermittelten charakteristischen Parameter der Traktionsbatterie 11 bestimmt werden. Dies kann beispielsweise auf Grundlage von vorbestimmten mathematischen Formeln oder ähnlichem erfolgen. Alternativ ist es auch möglich, Zusammenhänge zwischen den charakteristischen Parametern und dem Übergang der einzelnen Abschnitte des Ladevorgangs vorab zu bestimmen und beispielsweise in einer Tabelle oder ähnlichem abzuspeichern. In diesem Fall ist ein einfaches Ermitteln der Übergänge auf Grundlage der vorab abgespeicherten Zusammenhänge, gegebenenfalls mittels weiterer Interpolationen möglich. In gleicher Weise können auch die erforderlichen Ladedauern für die einzelnen Abschnitte auf Grundlage der charakteristischen Parameter der Traktionsbatterie 11 entweder basierend auf vorgegebenen Formeln oder vorab berechneten Zusammenhängen in Tabellenform oder ähnlichem ermittelt werden. Gegebenenfalls können die vorab berechneten Werte in einem entfernten Server 20 ermittelt und mittels einer Datenverbindung zu dem Fahrzeug 10 übertragen werden.
  • Weiterhin ist es möglich, dass das Fahrzeug 10 Informationen über die berechnete Ladedauer, und gegebenenfalls auch Informationen über einen geplanten Ladebeginn oder ein geplantes Ladeende vorab an einen Ladepunkt 30 überträgt. Auf diese Weise kann der Ladepunkt 30 die Ressourcen effizient planen und gegebenenfalls auch einen Leistungsbedarf von einem angeschlossenen Energieversorgungsnetz anfordern oder gegebenenfalls einen Ladepunkt 30 für die zu erwartende Ladedauer zu reservieren.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zur Berechnung der Ladedauer für das Aufladen einer Traktionsbatterie 11 eines Elektrofahrzeugs 10 zugrunde liegt. In einem Schritt S1 wird mindestens ein charakteristischer Parameter der Traktionsbatterie 11 ermittelt. In Schritt S2 erfolgt eine Unterteilung des Ladevorgangs für das Aufladen der Traktionsbatterie 11 in mehrere Abschnitte. Das Unterteilen S2 erfolgt insbesondere unter Verwendung des ermittelten mindestens einen charakteristischen Parameters der Traktionsbatterie 11. In Schritt S3 erfolgt eine Berechnung einer individuellen Ladedauer für jeden Abschnitt des Ladevorgangs für das Aufladen der Traktionsbatterie 11. In Schritt S4 erfolgt schließlich die Bestimmung der gesamten Ladedauer für das Aufladen der Traktionsbatterie 11 aus der Summe der zuvor in Schritt S3 berechneten individuellen Ladedauern für jeden Abschnitt des Ladevorgangs.
  • Die berechnete Ladedauer kann auch für eine Optimierung einer Routenplanung genutzt werden. Insbesondere wenn entlang einer beabsichtigten Route mehrere Ladepunkte zur Verfügung stehen, so kann durch entsprechende Wahl der Ladevorgänge die Fahrt entlang der Route optimiert werden. Hierzu kann ein Benutzer gegebenenfalls unterschiedliche Vorgaben für die Optimierung spezifizieren. Beispielsweise kann eine Route hinsichtlich der Gesamtreisedauer optimiert werden. Alternativ kann die Route auch hinsichtlich eines zu erwartenden Verbrauchs, Kosten für Ladevorgänge oder ähnliches hin optimiert werden. Ist darüber hinaus gegebenenfalls noch bekannt, dass an einem oder mehreren der Ladepunkte ein längerer Aufenthalt, beispielsweise für eine Mittagspause, einen Einkauf, eine Besprechung oder ähnliches erforderlich ist, so kann die Zeitdauer dieses Aufenthalts ebenfalls mit in die Planung der Route einbezogen werden. Insbesondere wenn ein Benutzer ohnehin einen Aufenthalt in der Nähe eines Ladepunktes plant, so wird die dabei erforderliche Ladedauer von dem Benutzer nicht negativ wahrgenommen werden.
  • 4 zeigt beispielsweise eine schematische Darstellung einer Route mit mehreren Wegpunkten WPi. Die Reise beginnt an dem Startpunkt WP0 und endet an dem letzten Wegpunkt WP4. Gegebenenfalls kann Start und Ziel auch identisch sein. Entlang der Route sollen die Wegpunkte WP1, WP2 und WP3 angefahren werden. An den Wegpunkten WP1, WP2 und WP3 ist jeweils ein Aufenthalt T1, T2 und T3 geplant. Für die Routenplanung kann neben der zu fahrenden Strecke auch der zu erwartende Verbrauch an elektrischer Energie aus der Traktionsbatterie ermittelt werden. Gegebenenfalls kann ein Benutzer auch einen minimalen Ladezustand am Ziel WP4 spezifizieren. Auf Grundlage dieser Daten kann nun abgeschätzt werden, ob die geplanten Aufenthaltsdauer, T1, T2, T3 an den Wegpunkten WP1, WP2 und WP3 jeweils für das benötigte Aufladen der Traktionsbatterie ausreichen. Gegebenenfalls kann durch Variation der Reihenfolge, in der die einzelnen Wegpunkte WP1, WP2 und WP3 angefahren werden, die Gesamtreisedauer in Bezug auf die erforderlichen Ladedauern optimiert werden. Ist beispielsweise am letzten Wegpunkt WP3 nur ein relativ kurzer Aufenthalt geplant, während am ersten Wegpunkt WP1 ein relativ langer Aufenthalt geplant ist, so kann eventuell die Aufenthaltszeit T3 am Wegpunkt WP3 nicht ausreichen, um die Traktionsbatterie auf den gewünschten Zielladestand aufzuladen. Bei umgekehrter Reihenfolge, das heißt, wenn WP1 als letzter Wegpunkt angefahren wird, und hierbei eine längere Aufenthaltszeit T1 vorgesehen ist, so kann an diesem Wegpunkt WP1 als letzter Wegpunkt ohne zusätzliche Verzögerung der gewünschte Zielladestand erreicht werden.
  • Weiterhin können gegebenenfalls auch weitere Rahmenbedingungen mit in die Planung einbezogen werden. Werden beispielsweise an einem oder mehreren der Wegpunkte WP1, WP2, WP3 zeitabhängige Gebühren für das Aufladen der Traktionsbatterie erhoben, so kann auf Grundlage der Prognose für die Zeitdauer des Aufladens gegebenenfalls der Ladevorgang an Ladepunkten mit hohen Gebühren minimiert werden und alternativ die Ladedauer an Ladepunkten mit niedrigen oder keinen Gebühren verlängert werden.
  • Darüber hinaus ist, wie beispielsweise in 1 dargelegt wurde, nicht in allen Abschnitten des Ladevorgangs die Ladeleistung gleich hoch. Insbesondere in Abschnitten mit konstanter Stromstärke (CC-Modus) erfolgt das Aufladen mit besonders hoher Ladeleistung. Entsprechend ist beispielsweise eine Routenführung möglich, an denen bei möglichst vielen Ladepunkten der Ladevorgang überwiegend in Abschnitten mit konstanter Stromladung erfolgt.
  • Darüber hinaus sind selbstverständlich auch beliebige andere Strategien zur Optimierung einer geplanten Route möglich.
  • Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Prognose für die Ladedauer einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs. Hierzu ist vorgesehen, charakteristische Parameter der Traktionsbatterie auszuwerten. Auf Grundlage der verfügbaren charakteristischen Parameter der Traktionsbatterie können einzelne Abschnitte während eines Ladevorgangs präzise bestimmt werden. Dies ermöglicht eine genaue Prognose der Ladeleistung in jedem Abschnitt des Ladevorgangs. Auf diese Weise kann eine sehr genaue Abschätzung von zu erwartenden Ladevorgängen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs erreicht werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010014291 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Berechnung der Ladedauer für das Aufladen einer Traktionsbatterie (11) eines Elektrofahrzeugs (10), mit den Schritten: Ermitteln (S1) mindestens eines charakteristischen Parameters der Traktionsbatterie (11); Unterteilen (S2) eines Ladevorgangs für das Aufladen der Traktionsbatterie (11) in mehrere Abschnitte, unter Verwendung des ermittelten mindestens einen charakteristischen Parameters der Traktionsbatterie (11); Berechnen (S3) einer individuellen Ladedauer für jeden Abschnitt des Ladevorgangs für das Aufladen der Traktionsbatterie (11); und Bestimmen (S4) der gesamten Ladedauer für das Aufladen der Traktionsbatterie (11) aus der Summe der individuellen Ladedauer für jeden Abschnitt des Ladevorgangs.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Längen der einzelnen Abschnitte des Ladevorgangs in Abhängigkeit des mindestens einen charakteristischen Parameters der Traktionsbatterie (11) dynamisch angepasst werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mehreren Abschnitte für das Aufladen der Traktionsbatterie (11) einen Abschnitt (I) zur Initialisierung des Ladevorgangs, einen Abschnitt (II) zum Laden mit konstantem Strom und einen Abschnitt (III) zum Laden mit konstanter Spannung umfassen.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der mindestens eine charakteristische Parameter der Traktionsbatterie (11) eine Betriebstemperatur der Traktionsbatterie (11), eine maximale Kühlleistung der Traktionsbatterie (11), einen Alterungszustand der Traktionsbatterie (11), einen maximale Ladestrom der Traktionsbatterie (11) und/oder chemische oder physikalische Eigenschaft der Traktionsbatterie (11) umfasst.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Unterteilen (S2) des Ladevorgangs in mehrere Abschnitte und/oder das Berechnen (S3) der individuellen Ladedauer für jeden Abschnitt des Ladevorgangs unter Verwendung von zuvor abgespeicherten Referenzwerten erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Unterteilen (S2) des Ladevorgangs in mehrere Abschnitte und/oder das Berechnen (S3) der individuellen Ladedauer für jeden Abschnitt des Ladevorgangs unter Verwendung von Vergleichsdaten weiterer Traktionsbatterien erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Schritt zum Übermitteln der berechneten Ladedauer an einen Ladepunkt (30).
  8. Verfahren zur Optimierung einer Route mit einem Elektrofahrzeug (10), mit den Schritten: Empfangen mehrerer Wegpunkte (WP1, WP 2, WP 3) einer Route; Berechnen einer Route entlang der Wegpunkte (WP1, WP 2, WP 3) und eines Verbrauchs für die berechnete Route; Ermitteln eines oder mehrerer Ladepunkte für das Aufladen einer Traktionsbatterie (11) des Elektrofahrzeugs 10; Berechnen einer Ladedauer für das Aufladen der Traktionsbatterie (11) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, unter Verwendung des berechneten Verbrauchs.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt zum Berechnen der Route entlang der Wegpunkte (WP1, WP 2, WP 3) mehrere alternative Routen berechnet, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Empfangen einer Benutzervorgabe für die Route; Auswählen einer optimalen Route unter Verwendung der empfangenen Benutzervorgabe für die Route.
  10. Vorrichtung zur Berechnung einer Ladedauer für das Aufladen einer Traktionsbatterie (11) eines Elektrofahrzeug (10), mit: eine Analyseeinrichtung (12), die dazu ausgelegt ist, mindestens einen charakteristischen Parameter der Traktionsbatterie (11) zu ermitteln; und einer Recheneinrichtung (13), die dazu ausgelegt ist, den Ladevorgang für das Aufladen der Traktionsbatterie (11) in mehrere Abschnitte zu unterteilen, wobei Unterteilung in mehrere Abschnitte unter Verwendung des ermittelten mindestens einen charakteristischen Parameters der Traktionsbatterie (11) erfolgt, und wobei die Recheneinrichtung (12) ferner dazu ausgelegt ist, eine individuellen Ladedauer für jeden Abschnitt des Ladevorgangs für das Aufladen der Traktionsbatterie (11) zu berechnen und die gesamte Ladedauer für das Aufladen der Traktionsbatterie (11) aus der Summe der individuellen Ladedauer für jeden Abschnitt des Ladevorgangs zu bestimmen.
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