DE102019211838A1 - Lademanagementvorrichtungen, Lademanagementsystem und Managementverfahren zum Laden eines Fahrzeugs - Google Patents

Lademanagementvorrichtungen, Lademanagementsystem und Managementverfahren zum Laden eines Fahrzeugs Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lademanagementvorrichtung (1) für ein Fahrzeug, mit: einer Kommunikationsschnittstelle (11), welche dazu ausgebildet ist, ein Ladewunschsignal an eine Lademanagementvorrichtung (2) einer Ladestation zu senden, und ein Antwortsignal von der Lademanagementvorrichtung (2) der Ladestation zu empfangen, und einer Recheneinrichtung (12), welche dazu ausgebildet ist, unter Verwendung des Antwortsignals Fahrparameter des Fahrzeugs zu berechnen, welche eine Ankunftszeit des Fahrzeugs an der Ladestation beeinflussen, und die Fahrparameter auszugeben.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lademanagementvorrichtung für ein Fahrzeug, eine Lademanagementvorrichtung für eine Ladestation, ein Lademanagementsystem mit derartigen Lademanagementvorrichtungen sowie ein Managementverfahren zum Laden eines Fahrzeugs. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Elektrofahrzeug oder ein Plug-in-Hybrid-Fahrzeug handeln.
  • Stand der Technik
  • Elektrofahrzeuge weisen Batterien als Energiespeicher auf, welche an Ladestationen aufgeladen werden müssen. Um ein zu hohes Gewicht zu vermeiden, ist die Kapazität der Batterien beschränkt, sodass Elektrofahrzeuge relativ häufig Ladestationen aufsuchen müssen. Die Ladezeit von Elektrofahrzeugen übersteigt derzeit noch deutlich die zum Betanken eines Diesel- oder Benzinfahrzeugs erforderliche Tankzeit. Da zusätzlich nur eine beschränkte Anzahl von Ladestationen zur Verfügung steht, stellt es daher eine Herausforderung dar, bei einer Vielzahl von Elektrofahrzeugen die Ladevorgänge möglichst effizient zu verwalten. Insbesondere soll verhindert werden, dass ein Fahrer noch vor Beginn des Ladevorgangs eine längere Zeit warten muss, da die Ladestation bereits durch ein weiteres Fahrzeug belegt ist. Eine Möglichkeit besteht in der Verwendung eines zentralen Systems, über welches Ladestationen bereits vor Fahrtantritt reserviert werden können.
  • Die DE 10 2010 064015 A1 schlägt vor, dass ein Elektrofahrzeug direkt mit einer Ladestation kommunizieren kann. Dadurch kann der Aufbau eines zentralen Systems zum Steuern der Ladevorgänge entfallen, sodass das Batterieladestationnetzwerk schnell, flexibel und einfach erweitert werden kann.
  • Gerade auf Autobahnen beschränken sich die Ladestationen jedoch typischerweise auf Raststätten oder Tankstellen. Der Fahrer ist somit bei der Auswahl der Ladestationen eingeschränkter. Insbesondere in derartigen Situationen sollte vermieden werden, dass ein Fahrer zügig eine Ladestation anfährt, diese jedoch bereits belegt ist.
  • Ein weiteres häufig auftretendes Problem besteht darin, dass die zu den Ladestationen gehörigen Parkplätze von anderen Fahrzeugen zugeparkt werden, welche häufig gar nicht die Intention haben, das eigene Fahrzeug zu laden. Es ist daher wünschenswert, die Zeiträume, während denen die zu den Ladestationen gehörigen Parkplätze unbesetzt sind, möglichst zu minimieren.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt eine Lademanagementvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine Lademanagementvorrichtung für eine Ladestation zum Laden eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5, ein Lademanagementsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 und ein Managementverfahren zum Laden eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 bereit.
  • Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung demnach eine Lademanagementvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Kommunikationsschnittstelle und einer Recheneinrichtung. Die Kommunikationsschnittstelle ist dazu ausgebildet, ein Ladewunschsignal an eine Lademanagementvorrichtung der Ladestation zu senden, und ein Antwortsignal von der Lademanagementvorrichtung der Ladestation zu empfangen. Die Recheneinrichtung berechnet unter Verwendung des Antwortsignals Fahrparameter des Fahrzeugs, welche die Ankunftszeit des Fahrzeugs an der Ladestation beeinflussen. Die Recheneinrichtung gibt die Fahrparameter aus.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Lademanagementvorrichtung für eine Ladestation zum Laden eines Fahrzeugs mit einer Kommunikationsschnittstelle und einer Recheneinrichtung. Die Kommunikationsschnittstelle ist dazu ausgebildet, ein Ladewunschsignal von einer Lademanagementvorrichtung für ein Fahrzeug zu empfangen. Die Recheneinrichtung berechnet nach dem Empfangen des Ladewunschsignals eine optimale Ankunftszeit für das Fahrzeug, zu dem die Ladestation voraussichtlich zum Laden des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Die Kommunikationsschnittstelle gibt unter Verwendung der optimalen Ankunftszeit ein Antwortsignal an die Lademanagementvorrichtung für das Fahrzeug aus.
  • Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung ein Lademanagementsystem mit einer Lademanagementvorrichtung für ein Fahrzeug und einer Lademanagementvorrichtung für eine Ladestation.
  • Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung ein Managementverfahren zum Laden eines Fahrzeugs. Ein Ladewunschsignal wird von dem Fahrzeug an eine Lademanagementvorrichtung einer Ladestation gesendet. Eine optimale Ankunftszeit für das Fahrzeug wird von einer Lademanagementvorrichtung der Ladestation berechnet, wobei die Ladestation zu der optimalen Ankunftszeit voraussichtlich zum Laden des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Unter Verwendung des Antwortsignals werden Fahrparameter des Fahrzeugs berechnet, welche eine tatsächliche Ankunftszeit des Fahrzeugs an der Ladestation beeinflussen.
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung ermöglicht es, das Fahrverhalten des Fahrzeugs derart anzupassen, dass eine Ladestation optimal angefahren werden kann. Falls die Ladestation derzeit bereits belegt ist, kann beispielsweise das Fahrverhalten derart angepasst werden, dass die Ladestation erst angefahren wird, wenn die Ladestation wieder zum Laden des Fahrzeugs bereitstellt. So kann verhindert werden, dass die Ladestation relativ zügig angefahren wird, das Fahrzeug dann jedoch längere Zeit an der Ladestation warten muss. Weiter ist es möglich, durch Anpassen des Fahrverhaltens des Fahrzeugs zu verhindern, dass die Ladestation längere Zeit unbesetzt ist. Dadurch kann ein ungewolltes Zuparken der Ladestation durch ein Fremdfahrzeug verhindert werden.
  • Die Fahrparameter können beispielsweise eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder einen Geschwindigkeitsverlauf des Fahrzeugs umfassen. Insbesondere kann die Recheneinrichtung der Lademanagementvorrichtung für das Fahrzeug dazu ausgebildet sein, die Geschwindigkeit zumindest abschnittsweise zu verringern, falls sie anhand des Antwortsignals erkennt, dass die Ladestation derzeit bereits belegt ist.
  • Die Fahrparameter können zusätzlich oder alternativ eine Fahrtroute des Fahrzeugs umfassen. Die Recheneinrichtung der Lademanagementvorrichtung für das Fahrzeug kann beispielweise eine alternative Fahrtroute auswählen, um die Ladestation zu erreichen, falls diese bereits belegt ist. Die Fahrtdauer entlang der alternativen Fahrtroute kann länger sein als die Fahrtdauer entlang der ursprünglichen Fahrtroute, jedoch sonstige Vorzüge aufweisen, etwa einen geringeren Energieverbrauch aufgrund geringerer Geschwindigkeit oder geringerer Steigung, geringere oder keine Mautgebühren, eine schönere Aussicht, eine geringere Staugefahr oder dergleichen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das Antwortsignal eine optimale Ankunftszeit für das Fahrzeug, zu dem die Ladestation voraussichtlich zum Laden des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Die Recheneinrichtung der Lademanagementvorrichtung für das Fahrzeug kann die Fahrparameter, etwa die Geschwindigkeit oder die Fahrtroute des Fahrzeugs, derart berechnen, dass das Fahrzeug voraussichtlich zu der optimalen Ankunftszeit oder zumindest nur kurze Zeit vor oder nach der optimalen Ankunftszeit an der Ladestation ankommt.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Lademanagementvorrichtung für das Fahrzeug weiter eine Steuereinrichtung auf, welche das Fahrzeug anhand der von der Recheneinrichtung ausgegebenen Fahrparameter steuert. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung die Geschwindigkeit des Fahrzeugs einstellen. Bei einem autonom oder teilautonom betriebenen Fahrzeug kann die Steuereinrichtung das Fahrzeug entlang der von der Recheneinrichtung berechneten Fahrtroute des Fahrzeugs steuern.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Lademanagementvorrichtung für das Fahrzeug weiter eine Anzeige auf, welche in Abhängigkeit der von der Recheneinrichtung ausgegebenen Fahrparameter einem Fahrer des Fahrzeugs einen Fahrvorschlag anzeigt. Beispielsweise kann dem Fahrer eine vorgeschlagene Geschwindigkeit angezeigt werden oder dem Fahrer kann über ein Navigationssystem eine vorgeschlagene Fahrtroute angezeigt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Managementverfahrens zum Laden des Fahrzeugs wird das Fahrzeug anhand der berechneten Fahrparameter gesteuert.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Managementverfahrens zum Laden des Fahrzeugs wird in Abhängigkeit der berechneten Fahrparameter einem Fahrer des Fahrzeugs ein Fahrvorschlag auf einer Anzeige angezeigt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Managementverfahrens wird in dem Fall, dass Ladewunschsignale von einer Vielzahl von Fahrzeugen empfangen werden , eine Priorisierung der Fahrzeuge durchgeführt. Die optimalen Ankunftszeiten für die Fahrzeuge werden in Abhängigkeit von der Priorisierung der Fahrzeuge berechnet. Etwa können die Ankunftszeiten der Fahrzeuge derart berechnet werden, dass die Fahrzeuge in der Reihenfolge der Priorisierung an der Ladestation ankommen. Die Ankunftszeiten sind somit der Priorisierung entsprechend geordnet. Die Priorisierung kann beispielsweise anhand des Ladezustands und/oder der maximalen Reichweite und/oder der geplanten Reiseroute der Fahrzeuge und/oder anhand eines dem Fahrzeug zugeordneten Status erfolgen.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Lademanagementsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, mit einer Lademanagementvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und mit einer Lademanagementvorrichtung für eine Ladestation gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    • 2 eine schematische Illustration verschiedener möglicher Fahrdistanzen; und
    • 3 ein Flussdiagramm eines Managementverfahrens zum Laden eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient der Übersichtlichkeit und soll im Allgemeinen keine bestimmte zeitliche Reihenfolge implizieren. Insbesondere können auch mehrere Verfahrensschritte gleichzeitig durchgeführt werden.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Lademanagementsystems 100 mit einer Lademanagementvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug oder ein Plug-in-Hybrid-Fahrzeug, und einer Lademanagementvorrichtung 2 für eine Ladestation zum Laden von Fahrzeugen. Unter einer Ladestation kann eine Vorrichtung zum Aufladen eines einzelnen Fahrzeugs oder auch von mehreren Fahrzeugen verstanden werden.
  • Die Lademanagementvorrichtung 1 für das Fahrzeug ist vorzugsweise in dem Fahrzeug selbst angeordnet und umfasst eine erste Kommunikationsschnittstelle 11, eine erste Recheneinrichtung 12, eine Steuereinrichtung 13 und eine Anzeige 14.
  • Die Lademanagementvorrichtung 2 für die Ladestation ist vorzugsweise in oder an der Ladestation angeordnet und umfasst eine zweite Kommunikationsschnittstelle 21, eine zweite Recheneinrichtung 22, eine Prüfeinrichtung 23 und eine Ladesteuereinrichtung 24.
  • Die erste und die zweite Kommunikationsschnittstellen 11, 21 sind dazu ausgebildet, miteinander zu kommunizieren, insbesondere über eine Funkverbindung. Die erste und zweite Recheneinrichtung 12, 22 umfassen mindestens einen Mikroprozessor zum Durchführen der Berechnungen.
  • Über die erste Kommunikationsschnittstelle 11 wird ein Ladewunschsignal an die zweite Kommunikationsschnittstelle 21 gesendet. Das Ladewunschsignal kann von einem Fahrer des Fahrzeugs oder von einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs erzeugt werden, und dient dazu, die Ladestation freizuhalten oder für das Fahrzeug zu reservieren. Unter dem Begriff „reservieren“ kann auch umfasst sein, dass die Ladestation blockiert wird, etwa durch ein bereits an der Ladestation befindliches Fahrzeug. Durch Abstimmung zwischen einfahrenden und bereits an der Ladestation befindlichen Fahrzeugen soll ein möglichst nahtloser Übergang erreicht werden. Mit dem Ladewunschsignal kann eine voraussichtliche Ankunftszeit des Fahrzeugs an der Ladestation übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Distanz des Fahrzeugs von der Ladestation mit dem Ladewunschsignal übertragen werden.
  • Das über die zweite Kommunikationsschnittstelle 21 empfangene Ladewunschsignal wird von der zweiten Recheneinrichtung 22 ausgewertet. Die zweite Recheneinrichtung 22 ist weiter mit der Prüfeinrichtung 23 verbunden, welche überprüft, ob die Ladestation bereits durch mindestens ein weiteres Fahrzeug belegt ist. Insbesondere kann die Prüfeinrichtung 23 prüfen, ob eine elektrische Verbindung zwischen dem weiteren Fahrzeug und der Ladestation besteht. Erkennt die Recheneinrichtung 22, dass die Ladestation bereits vollständig belegt ist, kann einem Mobilgerät 3 eines Fahrers des weiteren Fahrzeugs über die zweite Kommunikationsschnittstelle 21 mitgeteilt werden, dass das Fahrzeug ebenfalls an der Ladestation aufgeladen werden möchte. Der Fahrer kann über das Mobilgerät 3 bestätigen, dass er dies zur Kenntnis genommen hat und kann gegebenenfalls bestätigen, dass er sein eigenes Fahrzeug möglichst bald nach Beendigung des Ladevorgangs wegbewegen wird. Weiter kann vorgesehen sein, dass der Fahrer am Mobilgerät 3 einen Zeitpunkt oder einen Zeitraum angibt, in welchem er vorhat, das weitere Fahrzeug wegzubewegen. Hat der Fahrer nicht vor, das Fahrzeug in nächster Zeit zu bewegen, kann er dies ebenfalls mitteilen. Es kann weiter vorgesehen sein, dass der Fahrer jedes Mal beim Beginn des Ladevorgangs angeben muss, zu welchem Zeitpunkt oder in welchem Zeitraum er beabsichtigt, das Fahrzeug wieder wegzubewegen. Dem Fahrer des weiteren Fahrzeugs kann auch ein Vorschlag unterbreitet werden, auf vollständiges Aufladen zu verzichten, sodass die Ladestation rechtzeitig zur Ankunft des Fahrzeugs bereitsteht. Der Fahrer des weiteren Fahrzeugs kann im Rahmen eines Bonussystems, etwa durch Preisreduktion, zum Verzicht auf vollständiges Aufladen bewegt werden. Insbesondere falls das weitere Fahrzeug aufgrund der Reiseplanung kein vollständiges Aufladen benötigt, kann dies vorteilhaft sein. Die Ladesteuereinrichtung 24 kann in diesem Fall das Laden des weiteren Fahrzeugs entsprechend steuern, indem die Ladezeit verkürzt wird. Insbesondere kann die Ladesteuereinrichtung 24 die Ladezeit des weiteren Fahrzeugs in Abhängigkeit der voraussichtlichen Ankunftszeit des Fahrzeugs einstellen.
  • Die zweite Recheneinrichtung 22 kann, gegebenenfalls in Abhängigkeit von den über das Mobilgerät 3 von dem Fahrer des weiteren Fahrzeugs erhaltenen Informationen, den Zeitpunkt berechnen, zu welchem das weitere Fahrzeug voraussichtlich wegbewegt wird. In Abhängigkeit von diesem Zeitpunkt berechnet die zweite Recheneinrichtung 22 eine optimale Ankunftszeit für das Fahrzeug. Die optimale Ankunftszeit kann identisch zu diesem Zeitpunkt gewählt werden oder eine vorgegebene Zeitspanne vor diesem Zeitpunkt. Die zweite Recheneinrichtung 22 kann auch dazu ausgebildet sein, zusätzlich eine Varianz der Ankunftszeit bzw. eine Varianz der optimalen Ankunftszeit zu bestimmen. Insbesondere kann hierzu der Zeitpunkt, zu welchem das weitere Fahrzeug voraussichtlich wegbewegt wird, als normalverteilt angenommen werden. Die optimale Ankunftszeit kann beispielweise derart gewählt werden, dass die Wahrscheinlichkeit, dass das weitere Fahrzeug zu diesem Zeitpunkt wegbewegt wird, größer als ein vorgegebener Prozentsatz ist. Die optimale Ankunftszeit kann auch anhand der Wahrscheinlichkeit bestimmt werden, dass das weitere Fahrzeug zu einem Zeitpunkt noch nicht wegbewegt wird.
  • Die zweite Kommunikationsschnittstelle 21 sendet ein Antwortsignal an die erste Kommunikationsschnittstelle 11 und übermittelt so die optimale Ankunftszeit. Die erste Recheneinrichtung 12 berechnet in Abhängigkeit von dem Antwortsignal Fahrparameter des Fahrzeugs. Beispielweise kann die erste Recheneinrichtung 12 eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnen, welche erforderlich ist, um zur optimalen Ankunftszeit an der Ladestation anzukommen. Die Geschwindigkeit kann hierbei auch für verschiedene Streckenabschnitte variieren. Die erste Recheneinrichtung 12 kann weiter überprüfen, ob diese Geschwindigkeit mit den zulässigen Höchstgeschwindigkeiten kompatibel ist. Ist dies der Fall, kann dem Fahrer über die Anzeige 14 die entsprechende Geschwindigkeit als Vorschlag angezeigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Recheneinrichtung 12 eine optimale Fahrtroute berechnen, um die Ladestation möglichst zu der optimalen Ankunftszeit zu erreichen. Die optimale Fahrtroute kann dem Fahrer des Fahrzeugs über die Anzeige 14 angezeigt werden.
  • Anstatt die Geschwindigkeit und/oder die optimale Fahrtroute dem Fahrer des Fahrzeugs anzuzeigen, kann die Steuereinrichtung 13 dazu ausgebildet sein, das Fahrzeug entsprechend zu steuern. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 13 die Geschwindigkeit entsprechend anpassen oder das Fahrzeug entsprechend lenken.
  • Wie in 2 gezeigt, kann sich das Fahrzeug zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem ersten Ort x0 befinden. Ein Ladewunschsignal wird an die Lademanagementvorrichtung 2 einer ersten Ladestation an einem zweiten Ort x1 übertragen, wobei sich die erste Ladestation in einer Entfernung d1 von dem ersten Ort x0 befindet. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder die Fahrtroute des Fahrzeugs werden derart angepasst, dass das Fahrzeug die erste Ladestation möglichst zu der optimalen Ankunftszeit erreicht. Ergibt sich, dass aufgrund von Energieeinsparungen als Folge der angepassten Fahrparameter eine zweite Ladestation an einem dritten Ort x2 erreicht werden kann, welche ebenfalls von der Lademanagementvorrichtung 2 verwaltet wird, kann die Lademanagementvorrichtung dies dem Fahrer des Fahrzeugs anzeigen, und dieser kann entscheiden, erst die weiter entfernte zweite Ladestation anzufahren. Bei der Anzeige der möglichen Ladestationen kann auch berücksichtigt werden, dass der Fahrer mindestens eine Strecke d0 ohne Unterbrechung zurücklegen möchte, welche von dem Fahrer vorgegeben sein kann.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Managementverfahrens zum Laden eines Fahrzeugs.
  • In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird ein Ladewunschsignal von einer Lademanagementvorrichtung 1 eines Fahrzeugs an eine Lademanagementvorrichtung 2 einer Ladestation gesendet. Das Ladewunschsignal kann neben einer Reservierungsanfrage auch die voraussichtliche Ankunftszeit und/oder die derzeitige Position und/oder Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen. Weiter kann das Ladewunschsignal Informationen über die derzeitige Fahrtroute des Fahrzeugs umfassen. Allgemein kann das Ladewunschsignal anhand von GPS- und Kartendaten ermittelte Informationen umfassen, anhand welcher die Lademanagementvorrichtung 2 der Ladestation die voraussichtliche Ankunftszeit des Fahrzeugs prognostizieren kann. Das Ladewunschsignal kann weiter einen Ladezustand des Fahrzeugs umfassen, sowie eine minimale Distanz d0, welche der Fahrer mindestens noch zurücklegen möchte, bevor er das Fahrzeug lädt.
  • Die Lademanagementvorrichtung 2 kann im Allgemeinen eine Vielzahl von Ladestationen verwalten. In Abhängigkeit von dem Ladewunschsignal kann die Lademanagementvorrichtung 2 die geeignetste Ladestation ermitteln.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt S2 überprüft die Lademanagementvorrichtung 2, ob diese Ladestation zur voraussichtlichen Ankunftszeit zum Laden verfügbar ist. Hierzu kann die Lademanagementvorrichtung 2 überprüfen, ob derzeit ein Platz zum Aufladen des Fahrzeugs frei ist, oder ob die Ladestation vollständig durch mindestens ein weiteres Fahrzeug belegt ist. Weiter kann die Lademanagementvorrichtung 2 prognostizieren, ob die Ladestation auch zur voraussichtlichen Ankunftszeit noch vollständig belegt ist. Insbesondere kann die Lademanagementvorrichtung 2 hierbei die Zeitdifferenz zwischen dem jetzigen Zeitpunkt und der voraussichtlichen Ankunftszeit des Fahrzeugs berücksichtigen. Die Lademanagementvorrichtung 2 kann statistische Daten berücksichtigen, welche die durchschnittliche Verweildauer von Fahrzeugen zum Laden beschreiben, wobei der aktuelle Ladezustand des weiteren Fahrzeugs berücksichtigt wird. Die Lademanagementvorrichtung 2 kann hierzu weiter die Ankunftszeiten von Fahrzeugen berücksichtigen, welche derzeit die Ladestation belegen.
  • Falls zur voraussichtlichen Ankunftszeit ein Platz zum Aufladen des Fahrzeugs verfügbar ist, kann die Lademanagementvorrichtung 2 in einem Verfahrensschritt S3 den Platz zumindest zur voraussichtlichen Ankunftszeit des Fahrzeugs reservieren und dem Fahrzeug mitteilen, dass die Ladestation zur voraussichtlichen Ankunftszeit verfügbar ist.
  • Falls zur voraussichtlichen Ankunftszeit voraussichtlich kein Platz zum Aufladen des Fahrzeugs verfügbar ist, kann die Lademanagementvorrichtung 2 mindestens einen Fahrer eines weiteren Fahrzeugs, welches derzeit die Ladestation belegt, von dem Ladewunsch informieren, S4. Der Fahrer kann gebeten werden, direkt nach dem Aufladen des weiteren Fahrzeugs die Ladestation zu verlassen. Der Fahrer kann auch aufgefordert werden, eine voraussichtliche Abfahrtszeit anzugeben, wobei der Fahrer beispielsweise aus einer Liste mit mehreren Optionen wählen kann. Dem Fahrer kann hierzu eine entsprechende Nachricht angezeigt werden, etwa auf einem Display des Fahrzeugs oder mittels einer App eines mobilen Geräts. Dem Fahrer können zusätzliche Anreize geboten werden, die Ladestation möglichst früh zu räumen, etwa in Form eines Preisnachlasses.
  • In einem Verfahrensschritt S5 ermittelt die Lademanagementvorrichtung 2 der Ladestation, ob der Fahrer des weiteren Fahrzeugs auf die Anfrage reagiert hat. Ist dies nicht der Fall, wird in einem Verfahrensschritt S6 in Antwort auf das Ladewunschsignal mitgeteilt, dass die Ladestation zur prognostizierten Ankunftszeit voraussichtlich nicht verfügbar sein wird. Entsprechend kann das Fahrzeug gegebenenfalls eine andere Ladestation aufsuchen. Alternativ kann es auch möglich sein, eine optimale Ankunftszeit für das Fahrzeug, zu dem die Ladestation voraussichtlich zum Laden des Fahrzeugs zur Verfügung steht, anhand von statistischen Daten zu bestimmen. Insbesondere kann die optimale Ankunftszeit derart gewählt werden, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Ladestation zu diesem Zeitpunkt zur Verfügung steht, größer als ein vorgegebener Prozentsatz ist, beispielsweise 80 Prozent oder 90 Prozent. Zum Berechnen der optimalen Ankunftszeit kann beispielsweise angenommen werden, dass die Verweildauer normalverteilt ist. Bei der Berechnung der optimalen Ankunftszeit kann auch die derzeitige Position des Fahrers des weiteren Fahrzeugs berücksichtigt werden. Befindet sich dieser relativ weit von der Ladestation entfernt, kann berücksichtigt werden, dass der Fahrer eine gewisse Zeit benötigen wird, um zum weiteren Fahrzeug zurückzukehren. Anhand von Standortdaten kann auch erkannt werden, dass der Fahrer des weiteren Fahrzeugs erst nach einer gewissen Zeit zurückkehren wird, weil er sich beispielsweise in einem Restaurant aufhält. Die ermittelte optimale Ankunftszeit wird schließlich an die Lademanagementvorrichtung 1 des Fahrzeugs übermittelt.
  • Hat der Fahrer des weiteren Fahrzeugs auf die Anfrage der Lademanagementvorrichtung 2 geantwortet und eine voraussichtliche Zeit mitgeteilt, zu welcher er die Ladestation verlassen wird, wird diese als optimale Ankunftszeit an die Lademanagementvorrichtung des Fahrzeugs übermittelt, S7.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt S8 berechnet die Lademanagementvorrichtung 1 des Fahrzeugs anhand der optimalen Ankunftszeit Fahrparameter des Fahrzeugs, welche die tatsächliche Ankunftszeit des Fahrzeugs an der Ladestation beeinflussen. Die Fahrparameter werden vorzugsweise derart gewählt, dass die voraussichtliche tatsächliche Ankunftszeit der optimalen Ankunftszeit entspricht. Es kann auch vorgesehen sein, dass die voraussichtliche tatsächliche Ankunftszeit nach der optimalen Ankunftszeit liegt.
  • Die anzupassenden Fahrparameter können eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen, welche von dem jeweiligen Streckenabschnitt abhängig sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Fahrtroute des Fahrzeugs angepasst werden.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt S9 können die anzupassenden Fahrparameter einem Fahrer des Fahrzeugs auf eine Anzeige 14 angezeigt werden. Der Fahrer kann anschließend selbst entscheiden, ob er die Fahrparameter entsprechend anpasst, beispielsweise die Geschwindigkeit dem Fahrvorschlag entsprechend reduziert oder die Fahrtroute ändert.
  • Weiter kann auch vorgesehen sein, dass die Fahrparameter automatisch angepasst werden, etwa bei zumindest teilweise selbstfahrenden Fahrzeugen, wobei einzelne oder sämtliche Fahrfunktionen automatisch übernommen werden.
  • Die Fahrparameter können mithilfe von Optimierungsverfahren angepasst werden, etwa indem der zu erwartende Energieverbrauch minimiert wird. Hierzu können auch Vorgaben des Fahrers berücksichtigt werden, etwa Höchst- oder Mindestgeschwindigkeiten, vorgegebene Orte, an welchen die Fahrtroute vorbeiführen soll oder Vorgaben bezüglich möglicher Mautgebühren.
  • Weiter kann auch die anzufahrende Ladestation geändert werden, falls etwa aufgrund der geänderten Fahrparameter auch eine weiter entfernte Ladestation problemlos erreicht werden kann. Hierzu kann die Lademanagementvorrichtung des Fahrzeugs den momentanen Ladezustand der Batterie des Fahrzeugs berücksichtigen. Bevor das Fahrzeug die weiter entfernte Ladestation ansteuert, kann die Lademanagementvorrichtung 1 des Fahrzeugs ein Ladewunschsignal an eine Lademanagementvorrichtung 2 der weiter entfernten Ladestation senden. Falls die weiter entfernte Ladestation belegt ist und/oder eine Vielzahl von Fahrzeugen bereits ein Ladewunschsignal an die weiter entfernte Ladestation gesendet haben, kann das Fahrzeug die näherliegende Ladestation anfahren. Bei der Bestimmung der Ladestation, welche das Fahrzeug anfährt, können Stoppwünsche des Fahrers berücksichtigt werden, etwa in Form einer Gewichtung der einzelnen Ladestationen.
  • Die Lademanagementvorrichtung für das Fahrzeug kann auch dazu ausgebildet sein, die Fahrparameter von einer Vielzahl von Fahrzeugen gemeinsam anzupassen, um die Wartezeiten möglichst zu reduzieren.
  • Weiter kann auch vorgesehen sein, dass die Lademanagementvorrichtung 1 des Fahrzeugs bestätigt, dass das Fahrzeug die ausgewählte Ladestation aufsuchen möchte. Es kann vorgesehen sein, dass der Fahrer des weiteren Fahrzeugs, welches die Ladestation derzeit belegt, erst nach der Bestätigung von dem Ladewunsch informiert wird, S4.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass ein Fahrer des Fahrzeugs die ausgewählte Ladestation oder die vorgeschlagenen Fahrparameter ablehnen kann. In diesem Fall wird eine neue Ladestation ausgewählt bzw. werden neue Fahrparameter ermittelt.
  • 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 102010064015 A1 [0003]

Claims (11)

  1. Lademanagementvorrichtung (1) für ein Fahrzeug, mit: einer Kommunikationsschnittstelle (11), welche dazu ausgebildet ist, ein Ladewunschsignal an eine Lademanagementvorrichtung (2) einer Ladestation zu senden, und ein Antwortsignal von der Lademanagementvorrichtung (2) der Ladestation zu empfangen, und einer Recheneinrichtung (12), welche dazu ausgebildet ist, unter Verwendung des Antwortsignals Fahrparameter des Fahrzeugs zu berechnen, welche eine Ankunftszeit des Fahrzeugs an der Ladestation beeinflussen, und die Fahrparameter auszugeben.
  2. Lademanagementvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Fahrparameter mindestens eines umfassen von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, einem Geschwindigkeitsverlauf des Fahrzeugs und einer Fahrtroute des Fahrzeugs zu der Ladestation.
  3. Lademanagementvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, weiter mit einer Steuereinrichtung (13), welche dazu ausgebildet ist, das Fahrzeug anhand der von der Recheneinrichtung (12) ausgegebenen Fahrparameter zu steuern.
  4. Lademanagementvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter mit einer Anzeige (14), welche dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der von der Recheneinrichtung (12) ausgegebenen Fahrparameter einem Fahrer des Fahrzeugs einen Fahrvorschlag anzuzeigen.
  5. Lademanagementvorrichtung (2) für eine Ladestation zum Laden eines Fahrzeugs, mit einer Kommunikationsschnittstelle (21), welche dazu ausgebildet ist, ein Ladewunschsignal von einer Lademanagementvorrichtung (1) für ein Fahrzeug zu empfangen; und einer Recheneinrichtung (22), welche dazu ausgebildet ist, eine optimale Ankunftszeit für das Fahrzeug zu berechnen, zu dem die Ladestation voraussichtlich zum Laden des Fahrzeugs zur Verfügung steht; wobei die Kommunikationsschnittstelle (21) dazu ausgebildet ist, unter Verwendung der optimalen Ankunftszeit ein Antwortsignal an die Lademanagementvorrichtung (1) für das Fahrzeug auszugeben.
  6. Lademanagementvorrichtung (2) für eine Ladestation nach Anspruch 5, weiter mit einer Prüfeinrichtung (23), welche dazu ausgebildet ist, zu prüfen, ob die Ladestation bereits durch mindestens ein weiteres Fahrzeug belegt ist, wobei die Kommunikationsschnittstelle (21) dazu ausgebildet ist, Fahrer des mindestens einen weiteren Fahrzeugs von dem Ladewunschsignal zu informieren.
  7. Lademanagementsystem (100) mit: einer Lademanagementvorrichtung (1) für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4; und einer Lademanagementvorrichtung (2) für eine Ladestation zum Laden von Fahrzeugen gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6.
  8. Managementverfahren zum Laden eines Fahrzeugs, mit den Schritten: Senden (S1) eines Ladewunschsignals von dem Fahrzeug an eine Lademanagementvorrichtung (2) einer Ladestation; Berechnen (S6, S7) einer optimalen Ankunftszeit für das Fahrzeug, zu dem die Ladestation voraussichtlich zum Laden des Fahrzeugs zur Verfügung steht, durch die Lademanagementvorrichtung (2) der Berechnen (S8) von Fahrparametern des Fahrzeugs, welche eine tatsächliche Ankunftszeit des Fahrzeugs an der Ladestation beeinflussen, unter Verwendung des Antwortsignals.
  9. Managementverfahren nach Anspruch 8, wobei das Fahrzeug anhand der berechneten Fahrparameter gesteuert wird (S9).
  10. Managementverfahren nach Anspruch 8, wobei in Abhängigkeit der berechneten Fahrparameter einem Fahrer des Fahrzeugs ein Fahrvorschlag angezeigt wird (S9).
  11. Managementverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei, falls Ladewunschsignale von einer Vielzahl von Fahrzeugen empfangen werden, eine Priorisierung der Fahrzeuge durchgeführt wird, und das Berechnen (S6, S7) der optimalen Ankunftszeit für die Fahrzeuge in Abhängigkeit von der Priorisierung der Fahrzeuge durchgeführt wird.
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