DE102019215247A1 - Ladeanschluss-authorisierung für elektrische fahrzeuge - Google Patents

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Abstract

Es werden ein System und ein Verfahren zum drahtlosen Autorisieren des Zugriffs auf einen Ladeanschluss für ein Elektrofahrzeug bereitgestellt. Das System kann zuerst eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel herstellen und dann von dem Ladekabel ein drahtloses Signal empfangen, das eine Ladekabelkennung enthält. Nach Überprüfung der Berechtigung des Ladekabels zur Verwendung mit dem Elektrofahrzeug anhand der Ladekabelkennung kann eine Ladekanaltür geöffnet werden, die den Zugang zum Ladeanschluss ermöglicht. Eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel kann unter Verwendung eines Challenge-Response-Protokolls wie bei einigen passiven Zugangssystemen hergestellt werden. Alternativ kann eine drahtlose Kommunikationsverbindung unter Verwendung von RFID-Technologie (Radio Frequenz Identifikation) hergestellt werden, die in den Ladeanschluss und den Ladekabelgriff eingebettet ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren zum drahtlosen Autorisieren des Zugangs zu einem Ladeanschluss in elektrifizierten Fahrzeugen.
  • HINTERGRUND
  • Der Ausdruck „Elektrofahrzeug-Versorgungsanlagen“ (EVSE) bezieht sich auf Geräte zur Energieversorgung eines Elektrofahrzeugs von der Hausverkabelung. Ein Typ von EVSE-Gerät ist ein Kabelsatz. Ein Kabelsatz enthält normalerweise ein Netzkabel mit einem Netzstecker, eine EVSE-Steuerbox, ein Ladekabel und einen Ladekabelgriff, die nacheinander in Reihe geschaltet sind. Kabelsätze können unter Verwendung des Netzsteckers an einem Ende an eine Steckdose (z. B. 120 V oder 240 V) angeschlossen werden. Am anderen Ende kann der Ladekabelgriff in einen Ladeanschluss eines Elektrofahrzeugs eingesteckt werden. Der Zugang zum Ladeanschluss erfolgt typischerweise durch eine Ladeanschlussklappe, ähnlich wie die Tür zu einem Kraftstofftank, wie z. B. Benzin.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind auf ein Verfahren zum drahtlosen Autorisieren des Zugriffs auf einen Ladeanschluss eines elektrifizierten Fahrzeugs gerichtet. Das Verfahren kann das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel und das Empfangen eines drahtlosen Signals einschließlich einer Ladekabelkennung von dem Ladekabel umfassen. Das Verfahren kann ferner das Überprüfen der Berechtigung des Ladekabels zur Verwendung mit dem Fahrzeug auf der Grundlage der Ladekabelkennung und das Öffnen einer Ladeanschlusstür in Reaktion auf die Zuordnung der Ladekabelkennung zu einem autorisierten Ladekabel umfassen.
  • Das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel kann das Senden eines Abfragesignals vom Fahrzeug und das Empfangen eines Antwortsignals vom Ladekabel am Fahrzeug als Antwort auf das Abfragesignal umfassen. Das Abfragesignal kann ein Niederfrequenz- (NF) Abfragesignal sein und das Antwortsignal kann ein Ultrahochfrequenz- (UHF) Antwortsignal sein. Darüber hinaus kann das Abfragesignal, welches zum Autorisieren des Zugriffs auf den Ladeanschluss verwendet wird, dasselbe sein wie ein Abfragesignal, das für ein passives Zugangssystem verwendet wird. Das Antwortsignal und das drahtlose Signal einschließlich der Ladekabelkennung können Teil derselben Signalübertragung sein. Das drahtlose Signal, einschließlich der Ladekabelkennung, kann spezifische Anweisungen enthalten, die das Fahrzeug anweisen, eine Ladeanschlusstür zu öffnen.
  • Alternativ kann das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel das Empfangen eines Abfragesignals vom Ladekabel und das Senden eines Antwortsignals vom Fahrzeug zum Ladekabel als Antwort auf das Abfragesignal am Fahrzeug umfassen. Das Verfahren zum drahtlosen Autorisieren des Zugriffs auf einen Ladeanschluss eines elektrifizierten Fahrzeugs kann ferner das Messen der Signalstärke des Abfragesignals umfassen, wobei das Antwortsignal als Reaktion darauf gesendet wird, dass die Signalstärke ein vorbestimmtes Signalstärkeniveau überschreitet.
  • Als noch eine andere Alternative kann das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel das Erfassen eines Magnetfelds von einem Ladekabelgriff mit einer Transponder-Basisstation unter Verwendung einer Spulenantenne und eines Transponders in dem Ladeanschluss umfassen. Ferner kann das Öffnen der Ladeanschlusstür als Reaktion darauf, dass die Ladekabelkennung einem autorisierten Ladekabel zugeordnet ist, auftreten, nachdem die drahtlose Kommunikationsverbindung unterbrochen wurde, was darauf hinweist, dass der Ladekabelgriff vom Ladeanschluss wegbewegt wurde.
  • Als noch eine weitere Alternative kann das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel das Senden eines kontinuierlichen Wellensignals an das Ladekabel umfassen, wobei das von dem Ladekabel empfangene drahtlose Signal durch Überwachen einer Modulation des kontinuierlichen Wellensignals durch einen Transponder im Ladekabel empfangen wird.
  • In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel das Erzeugen eines Magnetfelds unter Verwendung einer Transponder-Basisstation im Ladeanschluss und das Verbinden mit einem Ladekabelgriff mit einem Transponder umfassen, wenn sich der Ladekabelgriff in Reichweite der Transponder-Basisstation befindet.
  • Eine oder mehrere zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind auf ein Ladeanschluss-Autorisierungssystem für ein Fahrzeug gerichtet. Das Ladeanschluss-Autorisierungssystem kann einen Niederfrequenz- (NF) Sendeempfänger enthalten, der zum Senden eines NF-Signals konfiguriert ist. Ein Ultrahochfrequenz (UHF) - Sendeempfänger kann so konfiguriert sein, dass er ein UHF-Signal von einem Ladekabelhandgriff empfängt. Das UHF Signal kann eine Ladekabelkennung enthalten. Ein Steuergerät kann konfiguriert sein, um zu überprüfen, ob das Ladekabel zur Verwendung mit dem Fahrzeug berechtigt ist, um basierend auf der Ladekabelkennung einen Zugang zu einem Ladeanschluss bereitzustellen. Darüber hinaus kann das Steuergerät so konfiguriert sein, dass es ein Signal an ein Ladeanschlussmodul sendet, welches das Ladeanschlussmodul anweist, eine Ladeanschlussklappe zu öffnen, wenn die Ladekabelkennung einem autorisierten Ladekabel zugeordnet ist.
  • Das NF-Signal kann ein Abfragesignal sein und das UHF-Signal kann ein Antwortsignal sein, das konfiguriert ist, um als Antwort auf das Abfragesignal empfangen zu werden. Ferner kann das Abfragesignal, das zum Autorisieren des Zugriffs auf den Ladeanschluss verwendet wird, dasselbe sein wie ein Abfragesignal, das für ein passives Zugangssystem verwendet wird.
  • Eine oder mehrere zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind auf ein anderes Ladeanschluss-Autorisierungssystem für ein Fahrzeug gerichtet. Dieses System kann einen Ladeanschluss mit einer Ladeanschlusstür, einer Spulenantenne und einem Transponder umfassen. Das System kann ferner ein Steuergerät enthalten, das konfiguriert ist, um eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabelgriff mit einer Transponder-Basisstation herzustellen, wenn sich der Ladekabelgriff in der Nähe des Ladeanschlusses befindet. Das Steuergerät kann ferner konfiguriert sein, um ein Signal an ein Ladeanschlussmodul zu senden, das das Ladeanschlussmodul anweist, die Ladeanschlussklappe zu öffnen, nachdem die drahtlose Kommunikationsverbindung hergestellt wurde.
  • Das Steuergerät kann so konfiguriert sein, dass es das Signal an das Ladeanschlussmodul sendet und das Ladeanschlussmodul anweist, die Ladeanschlussklappe zu öffnen, wenn die drahtlose Kommunikationsverbindung unterbrochen wird. Darüber hinaus kann das Steuergerät ferner so konfiguriert sein, dass es eine Ladekabelkennung von der Transponder-Basisstation im Ladekabelgriff empfängt und das Signal an das Ladeanschlussmodul sendet, um das Ladeanschlussmodul anzuweisen, die Ladeanschlusstür in Reaktion auf die Ladekabelkennung eines autorisierten Ladekabels zu öffnen. Das Steuergerät kann auch konfiguriert sein, um eine Kommunikationsverbindung herzustellen, wenn unter Verwendung der Spulenantenne und des Transponders in dem Ladeanschluss ein Magnetfeld von dem Ladekabelgriff mit der Transpondergrundstation erfasst wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Umgebungsdiagramm eines Ladeanschluss-Autorisierungssystems gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 2 ist ein Blockdiagramm eines Ladeanschluss -Autorisierungssystems gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 3 ist ein Blockdiagramm eines Ladeanschluss -Autorisierungssystems gemäß einer oder mehrerer alternativer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 4 ist ein Blockdiagramm eines Ladeanschluss-Autorisierungssystems gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
    • 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum drahtlosen Autorisieren des Zugriffs auf einen Ladeanschluss für ein Elektrofahrzeug gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Nach Bedarf werden hier detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Funktionen können übertrieben oder minimiert sein, um Details bestimmter Komponenten anzuzeigen. Daher sind hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentative Basis, um den Fachmann zu lehren, die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise anzuwenden.
  • Mit Bezug auf 1 ist ein Umgebungsdiagramm eines Ladeanschluss-Autorisierungssystems 10 für ein Elektrofahrzeug 12 in der Nähe eines Ladekabels 14 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das Ladekabel 14 kann Teil einer EVSE-Baugruppe (Electric Vehicle Supply Equipment) sein, wie beispielsweise eines Kabelsatzes oder einer Ladestation, um Energie von einer Hausverkabelung an das Elektrofahrzeug 12 zu liefern. Das Ladekabel 14 kann einen Ladekabelgriff 16 mit einem Anschlussstecker 18 umfassen. Das Elektrofahrzeug 12 kann einen Ladeanschluss 20 aufweisen, mit dem der Anschlussstecker 18 des Ladekabels 14 verbunden werden kann, um eine Fahrzeugbatterie 22 zu laden. Eine Ladeanschlussklappe 24 kann einen Zugang zu dem Ladeanschluss 20 bereitstellen .
  • 2 ist ein Blockdiagramm des Systems 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie gezeigt, kann das Elektrofahrzeug 12 eine Basisstation oder ein Fahrzeugkommunikationsmodul 30 zur Kommunikation mit einer entfernten Vorrichtung wie dem Ladekabelgriff 16 enthalten. Das Fahrzeugkommunikationsmodul 30 kann ein Steuergerät 32 enthalten, das mit mehreren Radiofrequenzen (RF) gekoppelt ist, beispielsweise Geräte, wie ein Radiofrequenz-(RF)-Sendeempfänger 34 und ein Niederfrequenz-(NF)-Sendeempfänger 36. Der RF-Sendeempfänger 34 kann ein Ultrahochfrequenz-(UHF)-Sendeempfänger oder dergleichen sein. Obwohl als Sendeempfänger gezeigt und beschrieben, können einer oder beide der RF-Sendeempfänger 34 und der NF-Sendeempfänger 36 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung entweder nur ein Empfänger oder nur ein Sender sein. Daher sollte der Begriff „Sendeempfänger“, wie er hier verwendet wird, so interpretiert werden, dass er auch Einwegkommunikationsgeräte wie Sender und Empfänger umfasst. Der RF-Sendeempfänger 34 kann mit einer RF-Antenne 38 gekoppelt sein. In ähnlicher Weise kann der NF-Sendeempfänger 36 mit einer NF-Antenne 40 gekoppelt sein. Ein Ladeanschlussmodul 42 kann mit dem Steuergerät 32 gekoppelt sein, um die Ladeanschlussklappe 24 zu verriegeln oder zu entriegeln.
  • Der Ladekabelgriff 16 kann ein Steuergerät 44 enthalten, das mit einem RF-Sendeempfänger 46 und einem NF-Sendeempfänger 48 gekoppelt ist. Wie die Fahrzeug-Sendeempfänger können einer oder beide der RF- und NF-Sendeempfänger des Ladekabelgriffs 16 entweder nur ein Empfänger oder ein Sender sein. In ähnlicher Weise kann der RF- Sendeempfänger 46 ein UHF- Sendeempfänger oder dergleichen sein. Der RF-Sendeempfänger 46 kann mit einer RF-Antenne 50 gekoppelt sein. Der NF- Sendeempfänger 48 kann mit einer NF-Antenne 52 gekoppelt sein, um vom Fahrzeug 12 ausgestrahlte Wecksignale zu erfassen.
  • In zumindest einer Ausführungsform kann der NF- Sendeempfänger 36 in dem Fahrzeug 12 ein NF-Sender sein, der zum Senden eines NF-Signals konfiguriert ist. Das NF-Signal kann ein Abfragesignal sein. Der NF-Transceiver 48 in dem Ladekabelgriff 16 kann ein NF-Empfänger sein, der konfiguriert ist, um das NF-Signal von dem Fahrzeug 12 zu empfangen. Das Steuergerät 44 in dem Ladekabelgriff 16 kann die Stärke des NF-Signals beispielsweise unter Verwendung der Empfangs-Signals-Stärke-Messung (RSSI). Wenn die Stärke des NF-Signals einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, kann der RF-Sendeempfänger 46 ein RF-Signal an das Fahrzeug 12 mit einem Befehl zum Öffnen der Fahrzeugladeanschlusstür 24 senden. Das RF-Signal in Reaktion auf das NF-Abfragesignal kann ein UHF-Signal sein. Das RF-Signal kann generisch für jedes Fahrzeug oder spezifisch für ein bestimmtes Fahrzeug gemacht werden. Beispielsweise kann das RF-Signal eine Ladekabelkennung enthalten, die das Ladekabel 14 identifiziert. Die Ladekabelkennung ermöglicht, dass ein bestimmtes Ladekabel oder ein bestimmter Griff mit einem bestimmten Fahrzeug verbunden werden kann. Auf diese Weise kann der Zugriff eines nicht autorisierten Benutzers oder eines Kabelsatzes auf einen Ladeanschluss verhindert werden.
  • Der RF- Sendeempfänger 34 am Fahrzeug 12 kann das RF-Signal vom Ladekabelgriff 16 empfangen, und das Steuergerät 32 kann anhand der Ladekabelkennung überprüfen, ob das Ladekabel 14 zur Verwendung mit dem Fahrzeug 12 berechtigt ist. Wenn das Ladekabel 14 autorisiert ist, kann das Steuergerät 32 ein Signal an das Ladeanschlussmodul 42 senden, welches das Ladeanschlussmodul anweist, die Ladeanschlussklappe 24 zu öffnen. Das Ladeanschlussmodul 42 kann Hardware oder eine Kombination aus Software und Hardware zum aktiven verriegeln / entriegeln der Ladeanschlussklappe 24 sein. Obwohl dies als separates Modul gezeigt ist, kann das Ladeanschlussmodul 42 Teil des Steuergeräts 32 sein.
  • Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Abfragesignal, das zum Autorisieren des Zugriffs auf den Ladeanschluss 20 verwendet wird, dasselbe sein wie ein Abfragesignal, das für ein passives Zugangssystem verwendet wird. Ebenso kann das RF-Antwortsignal (z. B. UHF) vom Ladekabelgriff 16 auf demselben Kanal wie ein passives Zugangssystem empfangen werden. Dementsprechend kann das Fahrzeugkommunikationsmodul 30 dasselbe wie das eines passiven Zugangssystems sein (oder von diesem gemeinsam genutzt werden).
  • In einer anderen Ausführungsform kann der Ladekabelgriff 16 ein NF-Abfragesignal über den NF-Sendeempfänger 48 senden, der als Sender fungiert. In dieser Ausführungsform kann das Fahrzeug 12 das NF-Abfragesignal über den NF- Sendeempfänger 36 empfangen, die Signalstärke des NF-Abfragesignals messen und ein RF-Antwortsignal (z. B. UHF-Signal) über den RF-Sendeempfänger 34 an den Ladekabelgriff 16, wenn die Signalstärke einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. In Reaktion auf den Empfang des RF-Antwortsignals kann der Ladekabelgriff 16 selbst ein RF-Signal an das Fahrzeug 12 senden, welches das Fahrzeug anweist, die Ladeanschlusstür 24 zu öffnen. Wie zuvor beschrieben, kann das RF-Signal vom Ladekabelgriff 16 eine Ladekabelkennung enthalten, welche das Ladekabel identifiziert. Der RF- Sendeempfänger 34 am Fahrzeug 12 kann das RF-Signal vom Ladekabelgriff 16 empfangen, und das Steuergerät 32 kann anhand der Ladekabelkennung überprüfen, ob das Ladekabel 14 zur Verwendung mit dem Fahrzeug 12 berechtigt ist. Wenn das Ladekabel 14 autorisiert ist, kann das Steuergerät 32 ein Signal an das Ladeanschlussmodul 41 senden, welches das Ladeanschlussmodul anweist, die Ladeanschlussklappe 24 zu öffnen.
  • Jetzt bezugnehmend auf 3 ist ein Blockdiagramm eines alternativen Ladeanschluss-Autorisierungssystems 10' für ein Fahrzeug 12' unter Verwendung von Radiofrequenzidentifikations-(RFID)-Komponenten gezeigt. Das Ladeanschluss-Autorisierungssystem 10' kann einen Ladeanschluss 20' mit einer Ladeanschlusstür 24', eine Spulenantenne 64 und einen Transponder 66 enthalten. Die Spulenantenne 64 kann in der Ladeanschlusstür 24' oder in der Nähe angebracht sein. Der Transponder 66 kann eine integrierte Schaltung sein. Das Ladeanschluss-Autorisierungssystem 10' kann ferner ein mit dem Transponder 66 gekoppeltes Steuergerät 32' und ein Ladeanschlussmodul 42 ‚enthalten. Das Steuergerät 32‘ kann mit dem Ladeanschlussmodul 42' über einen Bus 72 verbunden sein, beispielsweise über einen Bus eines Controller Area Network (CAN) oder eines Local Interconnect Network (LIN). Wie zuvor beschrieben, kann das Ladeanschlussmodul 42' mit der Ladeanschlussklappe 24' gekoppelt sein, um die Ladeanschlussklappe aktiv zu entriegeln, um einen Zugang zu der Ladeanschlussklappe 20' bereitzustellen.
  • Das Steuergerät 32' kann konfiguriert sein, um eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabelgriff 16' mit einer Transponder-Basisstation 74 herzustellen, wenn sich der Ladekabelgriff in der Nähe des Ladeanschlusses 20 ‚befindet. Beispielsweise kann die Transponder-Basisstation 74 in dem Ladekabelgriff 16‘ ein Magnetfeld in Reaktion auf das Erfassen einer Bewegung des Ladekabelgriffs aktivieren. Die drahtlose Kommunikationsverbindung kann hergestellt werden, wenn unter Verwendung der Spulenantenne 64 und des Transponders 66 in dem Ladeanschluss 20' das Magnetfeld von dem Ladekabelgriff 16' erfasst wird. Die drahtlose Kommunikationsverbindung mit dem Ladekabelgriff 16' kann hergestellt werden, wenn die Transponder-Basisstation 74 weniger als ungefähr 10 cm von dem Transponder 66 (d.h. der Ladeanschlusstür) entfernt ist. In einigen Ausführungsformen kann die Transponder-Basisstation 74 in dem Ladekabelgriff 16 ‚mit seinem eigenen Steuergerät 44‘ gekoppelt sein.
  • Das Steuergerät 32' kann ferner konfiguriert sein, um ein Signal an das Ladeanschlussmodul 42' zu senden, welches das Ladeanschlussmodul anweist, die Ladeanschlussklappe 24' zu öffnen, nachdem die drahtlose Kommunikationsverbindung hergestellt wurde. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Steuerung 32' so konfiguriert sein, dass sie das Signal an das Ladeanschlussmodul 42' sendet und das Ladeanschlussmodul anweist, die Ladeanschlussklappe 24' zu öffnen, wenn die drahtlose Kommunikationsverbindung unterbrochen ist. Wenn zum Beispiel ein Benutzer den Ladekabelgriff 16' von der Ladeanschlusstür 24' wegbewegt, kann die drahtlose Kommunikationsverbindung enden, wodurch die Ladeanschlusstür geöffnet wird. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass die Ladeanschlusstür 24' mit dem Ladekabelgriff 16' getroffen wird.
  • Der Vorgang zum Bereitstellen eines Zugriffs auf den Ladeanschluss 20' kann für jedes Auto oder spezifisch für ein bestimmtes Fahrzeug durch Zusammenfügen allgemein gemacht werden. Wie in den anderen beschriebenen Ausführungsformen kann die Steuerung 32' ferner konfiguriert sein, eine Ladekabelkennung von der Transponder-Basisstation 74 in dem Ladekabelgriff 16' zu empfangen. Die Steuerung 32' kann dann das Signal an das Ladeanschlussmodul 42' senden und das Ladeanschlussmodul anweisen, die Ladeanschlussklappe 24' in Reaktion auf die Zuordnung der Ladekabelkennung zu einem autorisierten Ladekabel zu öffnen.
  • Jetzt bezugnehmend auf 4 ist ein Blockschaltbild eines weiteren alternativen Ladeanschluss-Autorisierungssystems 10" gezeigt, das Funkfrequenz-Identifikations-(RFID)-Komponenten verwendet. Diese Ausführungsform ist der Ausführungsform in 3 ähnlich. Eine Spulenantenne 64' und ein Transponder 66' können jedoch in einen Ladekabelgriff 16" eingebettet sein, während eine Transponder-Basisstation 74' in einen Ladeanschluss 20" eines Elektrofahrzeugs 12" eingebettet ist. Das Fahrzeug 12" kann ein Steuergerät 32" in Kommunikation mit der Transponder-Basisstation 74' und einem Ladeanschlussmodul 42" enthalten. In ähnlicher Weise kann der Transponder 66' im Ladekabelgriff 16" mit einem Steuergerät 44" gekoppelt sein. Das Steuergerät 32" kann über den Bus 72 mit dem Ladeanschlussmodul 42" verbunden sein. Wie zuvor beschrieben, kann das Ladeanschlussmodul 42'" mit der Ladeanschlussklappe 24' 'gekoppelt sein, um die Ladeanschlusstür aktiv zu entriegeln, um Zugang zum Ladeanschluss 20" bereitzustellen.
  • In einer oder mehrerer Ausführungsformen kann eine drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug 12" und dem Ladekabelgriff 16" des Ladekabels hergestellt werden. Beispielsweise kann die Transponder-Basisstation 74' ein kontinuierliches Wellensignal senden, das von dem Ladekabelgriff 16" empfangen werden kann. Das kontinuierliche Wellensignal kann vom Ladekabelgriff 16" verwendet werden, um den Transponder 66' mit Strom oder mit Energie zu versorgen. Der Transponder 66' kann Daten durch Modulieren des kontinuierlichen Wellensignals zum Fahrzeug 12" zurücksenden. Dementsprechend kann das Fahrzeug 12" ein drahtloses Signal von dem Ladekabelgriff 16" empfangen, indem über die Transponder-Basisstation 74' eine Modulation des kontinuierlichen Wellensignals überwacht, welches durch den Transponder 66' angelegt wird. Die Daten in diesem drahtlosen Signal (d.h. in dem modulierten kontinuierlichen Wellensignal) können die Ladekabelkennung enthalten.
  • 5 ist ein Beispiel-Flussdiagramm, das ein Verfahren 500 zum drahtlosen Autorisieren des Zugriffs auf einen Ladeanschluss 20 für ein elektrifiziertes Fahrzeug 12 darstellt. Wie in Schritt 510 bereitgestellt, kann das Fahrzeug 12 eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel 14 herstellen. In einer oder weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit dem Ladekabel 14 das Senden eines Abfragesignals vom Fahrzeug 12 und das Empfangen eines Antwortsignals vom Ladekabel 14 am Fahrzeug 12 als Antwort auf das Abfragen umfassen. Das Abfragesignal kann ein vom NF-Sendeempfänger 36 gesendetes NF-Abfragesignal sein. Das Antwortsignal kann ein RF-Antwortsignal (z.B. ein UHF-Antwortsignal) sein, das vom RF- Sendeempfänger 34 (z.B. UHF-Sendeempfänger) vom Ladekabelgriff empfangen wird. In bestimmten Ausführungsformen kann das Abfragesignal, das zum Autorisieren des Zugriffs auf den Ladeanschluss 20 verwendet wird, dasselbe sein wie ein Abfragesignal, das für ein passives Zugangssystem verwendet wird.
  • Gemäß einer oder mehreren zusätzlichen Ausführungsformen kann das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel 14 das Empfangen eines Abfragesignals vom Ladekabel 14 am Fahrzeug 12 und das Senden eines Antwortsignals vom Fahrzeug 12 zum Ladekabel 14 als Antwort auf das Abfragesignal umfassen. Darüber hinaus kann das Fahrzeug 12 die Signalstärke des Abfragesignals messen und das Antwortsignal in Reaktion darauf senden, dass die Signalstärke einen vorbestimmten Signalstärkepegel überschreitet.
  • Wie in Schritt 520 bereitgestellt, kann das Fahrzeug 12 von dem Ladekabel 14 ein drahtloses Signal empfangen, welches eine Ladekabelkennung enthält. Das drahtlose Signal, einschließlich der Ladekabelkennung, kann spezifische Anweisungen enthalten, die das Fahrzeug anweisen, die Ladeanschlusstür 24 zu öffnen. In bestimmten Ausführungsformen können das Antwortsignal und das drahtlose Signal, einschließlich der Ladekabelkennung, dasselbe Signal oder ein Teil der gleichen Signalübertragung davon sein. In Schritt 530 kann das Fahrzeug 12 über das Steuergerät 32, basierend auf der Ladekabelkennung überprüfen, ob das Ladekabel 14 zur Verwendung mit dem Fahrzeug 12 berechtigt ist. In Schritt 540 kann das Fahrzeug 12 die Ladeanschlusstür 24 als Reaktion darauf öffnen, dass die Ladekabelkennung einem autorisierten Ladekabel zugeordnet ist.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf Schritt 510 kann gemäß einer oder mehreren zusätzlichen Ausführungsformen das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel 14 das Erfassen eines Magnetfelds von einem Ladekabelgriff 16' mit einer Transponder-Basisstation 74 unter Verwendung einer Spulenantenne 64 und eines Transponders 66 in dem Ladeanschluss 20' umfassen. Alternativ kann das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel 14 das Erzeugen eines Magnetfelds unter Verwendung einer Transponder-Basisstation 74' in dem Ladeanschluss 20" und das Verbinden mit einem Ladekabelgriff 16' mit einem Transponder 66' umfassen, wenn sich der Ladekabelgriff 16 in Reichweite der Transponder-Basisstation 74' befindet. Die Kommunikationsverbindung kann zum Beispiel durch Senden eines kontinuierlichen Wellensignals an das Ladekabel hergestellt werden, das verwendet werden kann, um den Transponder 66' mit Energie zu versorgen. Ferner kann das vom Ladekabel 14 empfangene drahtlose Signal durch Überwachen einer Modulation des kontinuierlichen Wellensignals durch den Transponder 66' über die Transponder-Basisstation 74' im Ladekabelgriff 16" empfangen werden.
  • Darüber hinaus kann unter Bezugnahme auf Schritt 540 ein Öffnen der Ladeanschlusstür 24 in Reaktion auf die Zuordnung der Ladekabelkennung zu einem autorisierten Ladekabel auftreten, nachdem die drahtlose Kommunikationsverbindung unterbrochen wurde, welches anzeigt, dass der Ladekabelgriff 16 von dem Ladeanschluss 20 wegbewegt wurde.
  • Während oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Wörter eher beschreibende als einschränkende Wörter, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener implementierender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.

Claims (20)

  1. Ein Verfahren zum drahtlosen Autorisieren des Zugangs zu einem Ladeanschluss eines elektrifizierten Fahrzeugs, umfassend: Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel; Empfangen eines drahtlosen Signals, von dem Ladekabel, eine Ladekabelkennung beinhaltend Überprüfung der Ladekabelkennung, ob das Ladekabel zur Verwendung mit dem Fahrzeug berechtigt ist, anhand der Ladekabelkennung, und Öffnen einer Ladeanschlusstür als Reaktion darauf, dass die Ladekabelkennung einem autorisierten Ladekabel zugeordnet ist.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel umfasst: Senden eines Abfragesignals von dem Fahrzeug; und Empfangen eines Antwortsignals vom Ladekabel am Fahrzeug als Antwort auf das Abfragesignal.
  3. Ein Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Abfragesignal ein Niederfrequenz (NF) Abfragesignal ist und das Antwortsignal ein Ultrahochfrequenz (UHF) Antwortsignal ist.
  4. Ein Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Abfragesignal, das zum Autorisieren des Zugriffs auf den Ladeanschluss verwendet wird, dasselbe ist wie das Abfragesignal, das für ein passives Zugangssystem verwendet wird.
  5. Ein Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Antwortsignal und das drahtlose Signal einschließlich der Ladekabelkennung Teil derselben Signalübertragung sind.
  6. Ein Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das drahtlose Signal, einschließlich der Ladekabelkennung, spezifische Anweisungen enthält, die das Fahrzeug anweisen, eine Ladeanschlusstür zu öffnen.
  7. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel umfasst: Empfangen eines Abfragesignals vom Ladekabel am Fahrzeug; und Senden eines Antwortsignals von dem Fahrzeug zu dem Ladekabel als Antwort auf das Abfragesignal.
  8. Das Verfahren gemäß Anspruch 7, des weiteren umfassend: Messen der Signalstärke des Abfragesignals, wobei das Antwortsignal als Antwort darauf gesendet wird, dass die Signalstärke einen vorbestimmten Signalstärkepegel überschreitet.
  9. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel umfasst: Detektieren eines Magnetfelds von einem Ladekabelgriff mit einer Transponder-Basisstation unter Verwendung einer Spulenantenne und eines Transponders in dem Ladeanschluss.
  10. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Öffnen der Ladeanschlussklappe als Reaktion auf die Zuordnung der Ladekabelkennung zu einem autorisierten Ladekabel erfolgt, nachdem die drahtlose Kommunikationsverbindung unterbrochen wurde, welches bedeutet, dass der Ladekabelgriff vom Ladeanschluss entfernt wurde.
  11. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel umfasst Senden eines kontinuierlichen Wellensignals an das Ladekabel, wobei das von dem Ladekabel empfangene drahtlose Signal durch Überwachen einer Modulation des kontinuierlichen Wellensignals durch einen Transponder in dem Ladekabel empfangen wird.
  12. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Herstellen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabel umfasst: Erzeugen eines Magnetfeldes unter Verwendung einer Transponder-Basisstation in dem Ladeanschluss; und Verbinden mit einem Ladekabelgriff mit einem Transponder, wenn sich der Ladekabelgriff in Reichweite der Transponder-Basisstation befindet.
  13. Ein Ladeanschluss-Authorisierungssystem für ein Fahrzeug umfassend: einen Niederfrequenz (NF) Transmitter, der zum Senden eines NF-Signals konfiguriert ist; einen Ultrahochfrquenz (UHF) Transceiver, der konfiguriert ist, um ein UHF-Signal von einem Ladekabelgriff zu empfangen, wobei das UHF-Signal eine Ladekabelkennung enthält; und ein Steuergerät, das zum Überprüfen des Ladekabels konfiguriert ist, ist zur Verwendung mit dem Fahrzeug berechtigt, um basierend auf der Ladekabelkennung einen Zugang zu einem Ladeanschluss bereitzustellen und ein Signal an ein Ladeanschlussmodul zu senden, welches das Ladeanschlussmodul anweist, als Antwort auf die Ladekabelkennung, die einem autorisierten Ladekabel zugeordnet ist, eine Ladeanschlusstür zu öffnen.
  14. Das System gemäß Anspruch 13, wobei das NF-Signal ein Abfragesignal ist.
  15. Das System gemäß Anspruch 14, wobei das UHF-Signal ein Antwortsignal ist, das konfiguriert ist, um als Antwort auf das Abfragesignal empfangen zu werden.
  16. Das System gemäß Anspruch 14, wobei das Abfragesignal, das zum Autorisieren des Zugriffs auf den Ladeanschluss verwendet wird, dasselbe ist wie das Abfragesignal, das für ein passives Zugangssystem verwendet wird.
  17. Ein Ladeanschluss-Authorisierungssystem für ein Fahrzeug umfassend: einen Ladeanschluss mit einer Ladeanschlusstür, einer Spulenantenne und einem Transponder; und eine Steuergerät, das konfiguriert ist, um eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit einem Ladekabelgriff mit einer Transponder-Basisstation herzustellen, wenn sich der Ladekabelgriff in der Nähe des Ladeanschlusses befindet, wobei das Steuergerät ferner konfiguriert ist, um ein Signal an ein Ladeanschlussmodul zu senden, welches das Ladeanschlussmodul anweist, die Ladeanschlussklappe zu öffnen, nachdem die drahtlose Kommunikationsverbindung hergestellt wurde.
  18. Das System gemäß Anspruch 17, wobei das Steuergerät so konfiguriert ist, dass es das Signal an das Ladeanschlussmodul sendet und das Ladeanschlussmodul anweist, die Ladeanschlussklappe zu öffnen, wenn die drahtlose Kommunikationsverbindung unterbrochen wird.
  19. Das System gemäß Anspruch 17, wobei das Steuergerät ferner so konfiguriert ist, dass es eine Ladekabelkennung von der Transponder-Basisstation im Ladekabelgriff empfängt und das Signal an das Ladeanschlussmodul sendet, um das Ladeanschlussmodul anzuweisen, die Ladeanschlusstür zu öffnen, als Reaktion darauf, dass die Ladekabelkennung mit einem autorisierten Ladekabel verknüpft ist.
  20. Das System gemäß Anspruch 17, wobei das Steuergerät so konfiguriert ist, dass es eine Kommunikationsverbindung herstellt, wenn sie unter Verwendung der Spulenantenne und des Transponders im Ladeanschluss ein Magnetfeld von dem Ladekabelgriff mit der Transponder-Basisstation erfasst.
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