DE102019216412A1 - Electric charging process, vehicle, charging device and system from it - Google Patents
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Abstract
Elektrisches Ladeverfahren, welches wenigstens die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
• Bestimmen wenigstens eines ersten Zeitkorridors (30), welcher einem ersten Nutzer (10) und einer Ladevorrichtung (210) zugeordnet ist,
• Bestimmen wenigstens eines zweiten Zeitkorridors (40), welcher einem ersten Nutzer (10) und der Ladevorrichtung (210) zugeordnet ist und
• Beginn eines Ladevorgangs bei Vorliegen einer Ladeanfrage an die Ladevorrichtung (210), welche einem zweiten Nutzer (20) zugeordnet ist, falls die Ladeanfrage nicht innerhalb eines zweiten Zeitkorridors (40) liegt wobei der erste Zeitkorridor (30) derart bestimmt wird, dass er sich zeitlich nicht mit anderen der Ladevorrichtung zugeordneten ersten Zeitkorridoren überschneidet, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zeitkorridor (40) zeitlich innerhalb des ersten Zeitkorridors (30) liegt und der Anfangs- und/oder Endzeitpunkt des zweiten Zeitkorridors (40) zeitlich innerhalb des ersten Zeitkorridors (40) abhängig von wenigstens einem nutzerspezifischen Parameter bestimmt und/oder verändert wird.
Electric charging process, which comprises at least the following process steps:
• determining at least one first time corridor (30) which is assigned to a first user (10) and a charging device (210),
• determining at least one second time corridor (40) which is assigned to a first user (10) and the charging device (210) and
• Beginning of a charging process when there is a charging request to the charging device (210), which is assigned to a second user (20), if the charging request is not within a second time corridor (40), the first time corridor (30) being determined in such a way that it does not temporally overlap with other first time corridors assigned to the charging device, characterized in that the second time corridor (40) is temporally within the first time corridor (30) and the start and / or end time of the second time corridor (40) is temporally within the first time corridor (40) is determined and / or changed as a function of at least one user-specific parameter.
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Ladeverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein System aus elektrifiziertem Fahrzeug und einer Ladevorrichtung gemäß dem Anspruch 7. Weiterhin betriff die Erfindung ein elektrifiziertes Fahrzeug gemäß dem Anspruch 8 sowie eine Ladevorrichtung gemäß dem Anspruch 9.The invention relates to an electric charging method according to the preamble of claim 1 and a system comprising an electrified vehicle and a charging device according to claim 7. Furthermore, the invention relates to an electrified vehicle according to claim 8 and a charging device according to claim 9.
Elektrifizierte Fahrzeuge weisen eine Batterie zur Bereitstellung elektrischer Energie für den Antrieb des Fahrzeugs auf. In den meisten Fällen ist diese Batterie über eine externe Schnittstelle elektrisch aufladbar. In der Regel findet diese Aufladung an einer elektrischen Ladevorrichtung, beispielsweise einer Ladesäule, mittels konduktiver oder induktiver Energieübertragung statt. Aus technischen Gründen ist die dabei realisierbare Ladeleistung beschränkt. Somit nehmen Ladevorgänge einige Zeit in Anspruch, was zu einer hohen Auslastung der Ladeinfrastruktur führt. Die Möglichkeit, Ladevorgänge zu planen, ermöglicht Nutzern von elektrifizierten Fahrzeugen dennoch verlässlichen Zugang zu Lademöglichkeiten.Electrified vehicles have a battery to provide electrical energy to drive the vehicle. In most cases, this battery can be electrically charged via an external interface. As a rule, this charging takes place on an electrical charging device, for example a charging station, by means of conductive or inductive energy transfer. For technical reasons, the charging power that can be realized is limited. Charging processes therefore take some time, which leads to a high utilization of the charging infrastructure. The ability to plan charging processes still gives users of electrified vehicles reliable access to charging options.
In diesem Zusammenhang offenbart das Dokument
Nachteilig am Stand der Technik ist derzeit noch, dass nicht berücksichtigt wird, dass Ladevorrichtungsnutzer eine reservierte Ladevorrichtung oftmals einige Zeit vor oder nach Beginn des Reservierungszeitraums erreichen. Die reservierte Ladevorrichtung ist in diesem Falle entweder noch belegt oder wurde einige Zeit ungenutzt reserviert. Dies wirkt sich wiederum nachteilig auf die Verfügbarkeit und den Ausnutzungsgrad von Ladeinfrastruktur aus.A disadvantage of the prior art is currently that it does not take into account that charging device users often reach a reserved charging device some time before or after the start of the reservation period. In this case, the reserved charging device is either still occupied or has been reserved unused for some time. This in turn has a negative effect on the availability and degree of utilization of the charging infrastructure.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es dementsprechend, die Verfügbarkeit und/oder den Ausnutzungsgrad von Ladeinfrastruktur zumindest teilweise zu verbessern.The object of the present invention is accordingly to at least partially improve the availability and / or the degree of utilization of the charging infrastructure.
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Ladeverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein System aus elektrifiziertem Fahrzeug und einer Ladevorrichtung gemäß dem Anspruch 7. Weiterhin betriff die Erfindung ein elektrifiziertes Fahrzeug gemäß dem Anspruch 8, ein sowie eine Ladevorrichtung gemäß dem Anspruch 9.The invention relates to an electric charging method according to the preamble of claim 1 and a system comprising an electrified vehicle and a charging device according to claim 7. Furthermore, the invention relates to an electrified vehicle according to claim 8, and a charging device according to claim 9.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Ladeverfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, sowie mit einem System gemäß Anspruch 7, einem elektrifizierten Fahrzeug gemäß Anspruch 8 und einer Ladevorrichtung gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.This object is achieved according to the invention by an electric charging method with the features according to claim 1, as well as with a system according to claim 7, an electrified vehicle according to claim 8 and a charging device according to claim 9. Advantageous developments of the invention are characterized in the dependent claims. The features listed individually in the patent claims can be combined with one another in a technologically sensible manner and can be supplemented by explanatory facts from the description and / or details from the figures, with further design variants of the invention being shown.
Das erfindungsgemäße elektrisches Ladeverfahren, umfasst wenigstens die folgenden Verfahrensschritte:
- • Bestimmen wenigstens eines ersten Zeitkorridors, welcher einem ersten Nutzer und einer Ladevorrichtung zugeordnet ist,
- • Bestimmen wenigstens eines zweiten Zeitkorridors, welcher einem ersten Nutzer und einer Ladevorrichtung zugeordnet ist und
- • Beginn eines Ladevorgangs bei Vorliegen einer Ladeanfrage, welche einem zweiten Nutzer zugeordnet ist, falls die Ladeanfrage nicht innerhalb eines zweiten Zeitkorridors liegt.
- • Determination of at least one first time corridor which is assigned to a first user and a charging device,
- • Determining at least one second time corridor which is assigned to a first user and a charging device and
- • Beginning of a charging process when there is a charging request that is assigned to a second user if the charging request is not within a second time corridor.
Dabei wird der erste Zeitkorridor derart bestimmt, dass er sich zeitlich nicht mit anderen der Ladevorrichtung zugeordneten ersten Zeitkorridoren überschneidet. Das bedeutet, dass einer Ladevorrichtung mehrere erfindungsgemäße erste und zweite Zeitkorridore zugeordnet sein können, welche sich jedoch zeitlich nicht überschneiden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Verfahren abgebrochen wird, sobald ein erster Zeitkorridor bestimmt wird, welcher sich zeitlich mit einem bereits der Ladesäule zugeordneten Zeitkorridor überschneidet.The first time corridor is determined in such a way that it does not temporally overlap with other first time corridors assigned to the charging device. This means that several first and second time corridors according to the invention can be assigned to a charging device, but these do not overlap in time. This can be achieved, for example, in that the method is terminated as soon as a first time corridor is determined which chronologically overlaps a time corridor already assigned to the charging station.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite Zeitkorridor zeitlich innerhalb des ersten Zeitkorridors liegt und der Anfangs- und/oder Endzeitpunkt des zweiten Zeitkorridors zeitlich innerhalb des ersten Zeitkorridors abhängig von wenigstens einem nutzerspezifischen Parameter bestimmt und/oder verändert wird.The method according to the invention is characterized in that the second time corridor lies within the first time corridor and the start and / or end time of the second time corridor is determined and / or changed within the first time corridor depending on at least one user-specific parameter.
Unter einem elektrischen Ladeverfahren ist dabei ein Verfahren zu verstehen, mittels welchem elektrische Energie in einem Ladevorgang von wenigstens einer Energiequelle auf wenigstens eine Energiesenke übertragen wird. Die Energiequellen und/oder Energiesenken können dabei Energiespeicher wie Batterien und/oder Kapazitäten sein. Besonders häufig handelt es sich bei wenigstens einem der Energiequellen und/oder Energiesenken um ein Energieverteilnetz. Bevorzugt wird aus diesem Energieverteilnetz heraus elektrische Energie auf eine Batterie, insbesondere Traktionsbatterie, für ein elektrisches Fahrzeug übertragen. Der Begriff Traktionsbatterie beschreibt in diesem Zusammenhang, dass die in der Batterie gespeicherte Energie zum größeren Teil, insbesondere nahezu vollständig oder vollständig für den Antrieb eines elektrischen Fahrzeugs genutzt wird.An electrical charging method is to be understood as a method by means of which electrical energy is transferred from at least one energy source to at least one energy sink in a charging process. The energy sources and / or energy sinks can be energy stores such as batteries and / or capacities. At least one of the energy sources and / or energy sinks is particularly often an energy distribution network. Electrical energy is preferably transmitted from this energy distribution network to a battery, in particular a traction battery, for an electric vehicle. The term In this context, the traction battery describes that the energy stored in the battery is used to a large extent, in particular almost completely or completely, to drive an electric vehicle.
Die Übertragung der elektrischen Energie während des Ladevorgangs kann dabei konduktiv, also beispielsweise mittels eines Ladesteckers, erfolgen. Diese Ausführung zeichnet sich durch einen besonders hohen Wirkungsgrad aus.The electrical energy can be transmitted conductively during the charging process, for example by means of a charging plug. This version is characterized by a particularly high level of efficiency.
Alternativ dazu kann die Übertragung der elektrischen Energie induktiv, beispielsweise über eine unter, über, vor, hinter oder neben dem Fahrzeug montierte Ladeplatte, erfolgt. Eine induktive Energieübertragung hat den Vorteil, dass sie sich besonders gut handhaben lässt, da eine Verbindung zur Übertragung elektrischer Energie ohne Zutun des Fahrzeugnutzers besonders leicht hergestellt werden kann.Alternatively, the electrical energy can be transmitted inductively, for example via a charging plate mounted below, above, in front of, behind or next to the vehicle. An inductive energy transmission has the advantage that it can be handled particularly well, since a connection for the transmission of electrical energy can be established particularly easily without any action on the part of the vehicle user.
Der erfindungsgemäße erste Zeitkorridor wird auch als Reservierungskorridor bezeichnet. Der zweite Zeitkorridor wird auch als Buchungskorridor bezeichnet. Beide Korridore sind einem ersten Nutzer und einer Ladevorrichtung zugeordnet. Das bedeutet, dass sie für einen ersten Nutzer und eine Ladevorrichtung spezifisch sind. Mit anderen Worten ist mit den Zeitkorridoren eine Information verknüpft, mittels welcher auf den ersten Nutzer und eine Ladevorrichtung zurückgeschlossen werden kann. Das kann auch bedeuten, dass mittels der Information ein konkretes Fahrzeug und/oder ein konkreter Energiespeicher, insbesondere eine konkrete Traktionsbatterie, und/oder eine konkrete Ladesäule identifiziert wird.The first time corridor according to the invention is also referred to as a reservation corridor. The second time corridor is also known as the booking corridor. Both corridors are assigned to a first user and a charging device. This means that they are specific to a first user and a charging device. In other words, information is linked to the time corridors, by means of which information can be drawn about the first user and a charging device. This can also mean that the information is used to identify a specific vehicle and / or a specific energy store, in particular a specific traction battery, and / or a specific charging station.
Unter Bestimmen ist im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung allgemein ein Vorgang zu verstehen, an dessen Ende das Eintragen eines ersten und zweiten Zeitkorridors in einen Datenspeicher steht. Beispielsweise kann ein Datensatz an die Recheneinheit einer Ladevorrichtung übertragen werden, welcher eine Zeitinformation enthält, welche Anfang und Ende des ersten und zweiten Zeitkorridors enthält. Üblicherweise wird dieser Datensatz von einer dem Nutzer zugeordneten Rechen- oder Eingabeeinheit erzeugt und mittels einer Signalleitung per Funk oder kabelgebunden übertragen. Bei der Rechen- oder Eingabeeinheit kann es sich beispielsweise um ein Navigationsgerät oder ein persönliches Mobilfunkgerät des Nutzers handeln. Nach Erhalt des Datensatzes werden dann Anfangs- und Endzeitpunkt in einen mit der Ladevorrichtung verknüpften Datenspeicher eingetragen. Alternativ dazu können die Zeitkorridore und/oder zur Bestimmung der Zeitkorridore genutzte Daten, direkt vom ersten Nutzer, beispielsweise mittels einer Eingabevorrichtung, vorgegeben werden.In the context of the present invention, determining is generally to be understood as a process at the end of which there is the entry of a first and second time corridor in a data memory. For example, a data record can be transmitted to the computing unit of a charging device which contains time information which contains the beginning and end of the first and second time corridors. This data record is usually generated by a computing or input unit assigned to the user and transmitted by radio or wired by means of a signal line. The computing or input unit can be, for example, a navigation device or a personal mobile radio device of the user. After the data record has been received, the start and end times are then entered in a data memory linked to the loading device. Alternatively, the time corridors and / or data used to determine the time corridors can be specified directly by the first user, for example by means of an input device.
Es ist allerdings auch möglich, dass mittels des Datensatzes lediglich Informationen, wie eine prognostizierte Ankunftszeit, übertragen werden, mittels welcher die Bestimmung der Zeitkorridore durch die mit der Ladevorrichtung verknüpfte Recheneinheit durchgeführt wird. Insbesondere beinhalten die übertragenen Informationen einem erfindungsgemäßen nutzerspezifischen Parameter, mittels welchem anschließend die Bestimmung der Zeitkorridore durch die mit der Ladevorrichtung verknüpfte Recheneinheit durchgeführt wird. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass eine zentrale Festlegung der Zeitkorridore stattfindet, welche auch zueinander in Konflikt stehende Bedürfnisse verschiedener Nutzer berücksichtigen kann.However, it is also possible that only information, such as a predicted arrival time, is transmitted by means of the data record, by means of which the determination of the time corridors is carried out by the computing unit linked to the charging device. In particular, the transmitted information contains a user-specific parameter according to the invention, by means of which the determination of the time corridors is then carried out by the computing unit linked to the charging device. This procedure has the advantage that the time corridors are determined centrally, which can also take into account conflicting needs of different users.
Eine Ladeanfrage im erfindungsgemäßen Sinne ist ein in einem technischen Signal manifestiertes, auf den unmittelbaren Beginn eines Ladevorgangs an einer spezifizierten Ladevorrichtung gerichtetes, Begehren. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Signal handeln, welches durch die Eingabe eines Nutzers an einer Ladevorrichtung selbst ausgelöst wird, welches der Ladevorrichtung signalisiert, dass ein Ladevorgang beginnen soll. Es ist auch möglich, dass ein Fahrzeugsystem per Funk und/oder kabelgebunden, insbesondere über eine Signalleitung im Ladestecker, ein entsprechendes Signal an eine Recheneinheit einer Ladevorrichtung überträgt.A charging request in the sense of the invention is a request that is manifested in a technical signal and directed towards the immediate start of a charging process at a specified charging device. This can be, for example, a signal that is triggered by the input of a user on a charging device itself, which signals to the charging device that a charging process should begin. It is also possible for a vehicle system to transmit a corresponding signal to a computing unit of a charging device by radio and / or by cable, in particular via a signal line in the charging plug.
Die erfindungsgemäße Ladeanfrage ist weiterhin einem zweiten Nutzer zugeordnet. Dieser zweite Nutzer ist vom ersten Nutzer verschieden. Im Regelfall befindet sich der erste Nutzer nicht in der Nähe der Ladevorrichtung und ist bestrebt sicherzustellen, dass eine Ladevorrichtung zur Durchführung eines Ladevorgangs verfügbar ist, wenn er sie erreicht. Der zweite Nutzer befindet sich im Regelfall unmittelbar an der Ladevorrichtung und ist bestrebt, einen Ladevorgang direkt zu beginnen.The charging request according to the invention is also assigned to a second user. This second user is different from the first user. As a rule, the first user is not in the vicinity of the charging device and endeavors to ensure that a charging device is available for carrying out a charging process when he reaches it. The second user is usually located directly at the charging device and endeavors to start a charging process directly.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der zweite Zeitkorridor zeitlich innerhalb des ersten Zeitkorridors liegt. Darunter ist zu verstehen, dass der Anfangszeitpunkt des zweiten Zeitkorridors später als derAnfangszeitpunkt des ersten Zeitkorridors liegt oder mit diesem identisch ist und der Endzeitpunkt des zweiten Zeitkorridors früher als der Endzeitpunkt des ersten Zeitkorridors liegt oder mit diesem identisch ist.According to the invention, it is provided that the second time corridor is temporally within the first time corridor. This means that the start time of the second time corridor is later than the start time of the first time corridor or is identical to it and the end time of the second time corridor is earlier than the end time of the first time corridor or is identical to it.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass der Anfangs- und/oder Endzeitpunkt des zweiten Zeitkorridors zeitlich innerhalb des ersten Zeitkorridors abhängig von wenigstens einem nutzerspezifischen Parameter bestimmt und/oder verändert wird. Das bedeutet zunächst, dass der zweite Zeitkorridor nach einer initialen Bestimmung weiterhin kontinuierlich angepasst werden kann. Bevorzugt wird dabei die Gesamtdauer des zweiten Zeitkorridors nicht verändert.It is further provided that the start and / or end time of the second time corridor is determined and / or changed temporally within the first time corridor as a function of at least one user-specific parameter. First of all, this means that the second time corridor can continue to be adapted continuously after an initial determination. The total duration of the second time corridor is preferably not changed.
Die Bestimmung ist darauf gerichtet, dass der Anfangszeitpunkt des zweiten Zeitkorridors mit einem voraussichtlichen Anfangszeitpunkt eines Ladevorgangs des ersten Nutzers und/oder der Endzeitpunkt des zweiten Zeitkorridors mit einem voraussichtlichen Endzeitpunkt eines Ladevorgangs des ersten Nutzers übereinstimmt. Als Übereinstimmung ist in diesem Zusammenhang selbstverständlich auch zu verstehen, dass die Zeitpunkte innerhalb technisch sinnvoller und/oder umsetzbarer Toleranzen übereinstimmen.The determination is aimed at ensuring that the start time of the second time corridor coincides with a probable start time of a charging process of the first user and / or the end time of the second time corridor coincides with a probable end time of a charging process of the first user. In this context, agreement is, of course, also to be understood as meaning that the times coincide within technically meaningful and / or implementable tolerances.
Weiterhin bezeichnet ein Ladevorgang eines Nutzers den technischen Ladevorgang einer dem Nutzer zugeordneten Energiesenke. Insbesondere handelt es sich bei der Energiesenke um eine Batterie beziehungsweise einen Akkumulator, bevorzugt um eine Traktionsbatterie eines elektrifizierten Fahrzeugs und besonders bevorzugt um die Traktionsbatterie eines nicht schienengebundenen elektrifizierten Landkraftfahrzeugs.Furthermore, a charging process by a user denotes the technical charging process of an energy sink assigned to the user. In particular, the energy sink is a battery or an accumulator, preferably a traction battery of an electrified vehicle and particularly preferably the traction battery of an electrified land vehicle that is not rail-bound.
Unter einem nutzerspezifischen Parameter ist dementsprechend allgemein ein auf einen ersten und/oder zweiten Nutzer zurückführbarer Parameter zu verstehen, welcher eine Information über den prognostizierten Beginn und/oder das prognostizierte Ende eines Ladevorgangs an der betreffenden Ladevorrichtung beinhaltet.A user-specific parameter is accordingly generally understood to be a parameter which can be traced back to a first and / or second user and which contains information about the predicted start and / or the predicted end of a charging process on the relevant charging device.
In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschreibt der Parameter eine prädizierte Ankunftszeit und/oder eine prädizierte Abfahrtszeit eines Fahrzeugs an der Ladevorrichtung. Vorteilhafterweise lassen sich damit Anfangs- und Endzeitpunkt der Buchung besonders genau bestimmen.In one possible embodiment of the method according to the invention, the parameter describes a predicted arrival time and / or a predicted departure time of a vehicle at the charging device. The start and end times of the booking can thus advantageously be determined particularly precisely.
In einer weiteren Ausführungsform beschreibt der Parameter eine prädizierte Ladedauer eines Fahrzeugs an der Ladevorrichtung. Der Abfahrtszeitpunkt, und damit der Endzeitpunkt des zweiten Zeitkorridors, können somit besonders vorteilhaft bestimmt und/oder verändert werden, da die Verweildauer eines Nutzers an eine Ladevorrichtung häufig maßgeblich von der Ladedauer abhängt.In a further embodiment, the parameter describes a predicted charging time for a vehicle on the charging device. The departure time, and thus the end time of the second time corridor, can thus be determined and / or changed in a particularly advantageous manner, since the length of time a user stays at a charging device often depends largely on the charging time.
Prädiziert bedeutet im Zusammenhang der genannten Ausführungsbeispiele, dass die Zeitpunkte mittels einer Berechnungsvorschrift, beispielsweise mittels eines mathematischen Algorithmus', für die Zukunft ermittelt werden. Aufgrund des Zukunftsbezugs handelt es sich dabei um einen mit einer gewissen Ungenauigkeit behafteten Wert.In the context of the exemplary embodiments mentioned, predicted means that the times are determined for the future by means of a calculation rule, for example by means of a mathematical algorithm. Because it relates to the future, this is a value with a certain degree of inaccuracy.
Es ist auch möglich, dass der nutzerspezifische Parameter Informationen über den Benutzungszustand der Ladevorrichtung durch einen zweiten Nutzer beinhaltet. Durch die Berücksichtigung des Benutzungszustandes wird der Ausnutzungsgrad einer Ladevorrichtung nochmals erhöht. Erfindungsgemäß gibt der Benutzungszustand an, ob und/oder inwiefern ein zweiter Nutzer zu einem vergangenen und/oder derzeitigen und/oder zukünftigen Zeitpunkt mit der Ladevorrichtung interagiert. Dies beinhaltet insbesondere die Angabe, ob und/oder für welche Zeitdauer die Ladevorrichtung aufgrund eines Ladevorgangs eines zweiten Nutzers belegt ist und/oder belegt sein wird. Es ist dementsprechend in einigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der zweite Zeitkorridor nur so weit verschoben wird, wie die Ladevorrichtung nicht von einem zweiten Nutzer belegt ist.It is also possible for the user-specific parameter to contain information about the state of use of the charging device by a second user. By taking into account the state of use, the degree of utilization of a charging device is increased again. According to the invention, the usage state indicates whether and / or to what extent a second user is interacting with the charging device at a past and / or current and / or future point in time. This includes, in particular, the indication of whether and / or for what period of time the charging device is and / or will be occupied due to a charging process by a second user. It is accordingly provided in some embodiments of the method according to the invention that the second time corridor is only shifted as far as the charging device is not occupied by a second user.
In einer Gruppe von Ausführungsformen wird der erste und zweite Zeitkorridor mittels Übertragung eines ersten und eines zweiten Zeitkorridors von einem elektrifizierten Fahrzeug an eine Ladevorrichtung bestimmt und/oder verändert. Das bedeutet, dass die Festlegung der Zeitkorridore mittels des nutzerspezifischen Parameters durch eine Recheneinheit eines elektrifizierten Fahrzeugs geschieht. Bei dem elektrifizierten Fahrzeug handelt es sich um ein einem ersten Nutzer im bereits genannten Sinne zugeordnetes Fahrzeug. Selbstverständlich muss es sich bei einer Recheneinheit im Sinne aller Ausführungsformen dieser Erfindung nicht um eine einzige im Fahrzeug befindliche Recheneinheit, wie beispielsweise ein einzelnes Steuergerät, handeln. Vielmehr kann es sich beispielsweise ebenfalls um einen Verbund an Recheneinheiten im Fahrzeug handeln. Außerdem kann es sich bei der Recheneinheit, beziehungsweise den Recheneinheiten, um teilweise oder vollständig in einem mit dem Fahrzeug über eine Kommunikationsschnittstelle verbundene Cloud- beziehungsweise Backend-basierte Einrichtungen handeln. Der Vorteil der Festlegung der Zeitkorridore im Fahrzeug selbst besteht darin, dass keine aufwändigen Rechnersysteme in der Ladevorrichtung selbst vorgehalten werden müssen.In one group of embodiments, the first and second time corridor are determined and / or changed by transmitting a first and a second time corridor from an electrified vehicle to a charging device. This means that the time corridors are determined by means of the user-specific parameter by a computing unit of an electrified vehicle. The electrified vehicle is a vehicle assigned to a first user in the sense already mentioned. It goes without saying that a computing unit in the sense of all embodiments of this invention does not have to be a single computing unit located in the vehicle, such as a single control device, for example. Rather, it can also be a network of computing units in the vehicle, for example. In addition, the computing unit or the computing units can be partially or completely in a cloud-based or backend-based device connected to the vehicle via a communication interface. The advantage of defining the time corridors in the vehicle itself is that no complex computer systems have to be kept in the charging device itself.
Es ist weiterhin möglich, dass der erste und zweite Zeitkorridor mittels Übertragung wenigstens eines nutzerspezifischen Parameters von einem elektrifizierten Fahrzeug an eine Ladevorrichtung und anschließende Auswertung des Parameters bestimmt, im Falle des zweiten Zeitkorridors bestimmt und/oder verändert wird. In dieser Gruppe von Ausführungsformen findet die Festlegung der Zeitkorridore unter Berücksichtigung des nutzerspezifischen Parameters in einer Recheneinheit der Ladevorrichtung statt. Diese erhält den wenigstens einen nutzerspezifischen Parameter mittels einer Kommunikationseinrichtung von einer dem elektrifizierten Fahrzeug zugeordneten Recheneinheit. Die zentrale Festlegung des nutzerspezifischen Parameters in einer der Ladevorrichtung zugeordneten Recheneinheit verbessert die zentrale Abstimmung verschiedener Nutzerinteressen, ist also insbesondere bei einer großen Anzahl erster Nutzer von Vorteil.It is also possible for the first and second time corridor to be determined by transmitting at least one user-specific parameter from an electrified vehicle to a charging device and then evaluating the parameter, and in the case of the second time corridor to be determined and / or changed. In this group of embodiments, the time corridors are determined taking into account the user-specific parameter in a computing unit of the charging device. This receives the at least one user-specific parameter by means of a communication device from a computing unit assigned to the electrified vehicle. The central definition of the user-specific parameter in a computing unit assigned to the charging device improves the central coordination of various user interests, and is therefore particularly advantageous if there is a large number of first users.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Ladevorgang abgebrochen wird, sobald in den zweiten Zeitkorridor eingetreten wird und/oder eine Ladeanfrage, welche einem ersten Nutzer zugeordnet ist, vorliegt. Mit anderen Worten wird ein Ladevorgang abgebrochen, sobald ein zweiter Zeitkorridor beginnt und/oder eine Ladeanfrage, welche einem ersten Nutzer zugeordnet ist, vorliegt. Dies stellt sicher, dass die Ladevorrichtung dem ersten Nutzer, welchem der zweite Zeitkorridor zugeordnet ist, spätestens dann zur Durchführung eines Ladevorgangs zur Verfügung steht, wenn sich dieser an der Ladevorrichtung befindet.In a further embodiment it is provided that the charging process is aborted as soon as the second time corridor is entered and / or a charging request assigned to a first user is present. In other words, a charging process is aborted as soon as a second time corridor begins and / or a charging request assigned to a first user is present. This ensures that the charging device is available to the first user to whom the second time corridor is assigned to carry out a charging process at the latest when the user is at the charging device.
In Zusammenhang mit der Erfindung steht außerdem ein System aus einem elektrifizierten Fahrzeug, wenigstens aufweisend eine erste Recheneinheit und eine Kommunikationsschnittstelle und einer Ladevorrichtung, ebenfalls wenigstens aufweisend eine zweite Recheneinheit und eine Kommunikationsschnittstelle. Dabei sind mittels der Kommunikationsschnittstellen Daten zwischen der ersten und der zweiten Recheneinheit austauschbar. Weiterhin sind die erste und die zweite Recheneinheit ausgebildet, das erfindungsgemäße elektrische Ladeverfahren im Verbund auszuführen. Das bedeutet, dass die sich die Ausführung der Verfahrensschritte auf die erste und zweite Recheneinheit aufteilen. Bei dem elektrifizierten Fahrzeug handelt es sich dabei um ein Fahrzeug, welches zumindest teilweise mittels eines oder mehrerer elektrischer Energiewandler, insbesondere mittels eine Elektromotors, welcher besonders bevorzugt aus einer Traktionsbatterie mit elektrischer Energie versorgt wird, angetrieben wird. Weiterhin ist das Fahrzeug insbesondere ein Landkraftfahrzeug, bevorzugt ein nicht schienengebundenes Landkraftfahrzeug, besonders bevorzugt ein Personen- oder Lastkraftfahrzeug. Bei den Kommunikationsschnittstellen im Sinne aller Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung handelt es sich bevorzugt um nicht kabelgebundene Kommunikationsschnittstellen wie Einrichtungen zur Teilnahme an einem Drahtlos-(„WLAN“-) oder Mobilfunknetzwerk. Der Datenaustausch zwischen den Kommunikationsschnittstellen ist dabei keineswegs ausschließlich als unmittelbarer Datenaustausch zu verstehen. Vielmehr findet er bevorzugt unter Zuhilfenahme der üblicherweise mit dem Betrieb von Kommunikationsnetzen in Zusammenhang stehenden Infrastruktur wie Server und Sendemasten statt. Alternativ ist auch möglich, dass die Kommunikation mittelbar über ein Back-End beziehungsweise ein Cloud-System durchführbar ist.In connection with the invention, there is also a system comprising an electrified vehicle, at least having a first processing unit and a communication interface and a charging device, likewise having at least a second processing unit and a communication interface. In this case, data can be exchanged between the first and the second arithmetic unit by means of the communication interfaces. Furthermore, the first and the second computing unit are designed to carry out the electrical charging method according to the invention in combination. This means that the execution of the method steps is divided between the first and second processing unit. The electrified vehicle is a vehicle that is at least partially driven by means of one or more electrical energy converters, in particular by means of an electric motor, which is particularly preferably supplied with electrical energy from a traction battery. Furthermore, the vehicle is in particular a land vehicle, preferably a non-rail-bound land vehicle, particularly preferably a passenger or truck. The communication interfaces in the sense of all embodiments of the present invention are preferably non-wired communication interfaces such as devices for participating in a wireless (“WLAN”) or cellular network. The data exchange between the communication interfaces is by no means to be understood exclusively as a direct data exchange. Rather, it preferably takes place with the aid of the infrastructure usually associated with the operation of communication networks, such as servers and transmission masts. Alternatively, it is also possible that the communication can be carried out indirectly via a back-end or a cloud system.
Die Erfindung betrifft außerdem ein elektrifiziertes Fahrzeug, welches wenigstens
- - einen Energiespeicher,
- - eine dem Energiespeicher zugeordnete Energiespeicher-Steuereinheit,
- - eine Ladeschnittstelle,
- - eine Recheneinheit,
- - eine Eingabevorrichtung,
- - eine Navigationseinheit und
- - eine Kommunikationsschnittstelle aufweist.
- - an energy storage device,
- - an energy storage control unit assigned to the energy storage,
- - a charging interface,
- - an arithmetic unit,
- - an input device,
- - a navigation unit and
- - Has a communication interface.
Unter einem elektrifizierten Fahrzeug ist vorliegend ein Fahrzeug mit wenigstens einem elektrischen Energiewandler, welcher zumindest teilweise die für den Antrieb des Fahrzeugs erforderliche Energie zur Verfügung stellt, zu verstehen. Bevorzugt handelt es sich dabei um ein Landfahrzeug, besonders bevorzugt um ein nicht schienengebundenes Landfahrzeug. Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um ein reines Elektrofahrzeug, ein Plug-In-Hybridfahrzeug oder ein Brennstoffzellenfahrzeug handeln.In the present case, an electrified vehicle is to be understood as meaning a vehicle with at least one electrical energy converter which at least partially provides the energy required to drive the vehicle. It is preferably a land vehicle, particularly preferably a land vehicle that is not rail-bound. The vehicle can be, for example, a purely electric vehicle, a plug-in hybrid vehicle or a fuel cell vehicle.
Der Energiespeicher ist insbesondere eine Batterie, bevorzugt eine Lithium-Ionen-Batterie. Bevorzugt weist sie eine Spannungslage zwischen 100 und 1500 V, besonders bevorzugt zwischen 200 und 1000 V auf. Sie ist mittels der Ladeschnittstelle ladbar. Die Ladeschnittstelle ist dabei ausgebildet, Energie, insbesondere elektrische Energie, von einer außerhalb des Fahrzeugs liegenden Energiequelle zu erhalten. Bevorzugt wird dabei elektrische Energie induktiv und/oder konduktiv übertragen.The energy store is in particular a battery, preferably a lithium-ion battery. It preferably has a voltage level between 100 and 1500 V, particularly preferably between 200 and 1000 V. It can be charged using the charging interface. The charging interface is designed to receive energy, in particular electrical energy, from an energy source located outside the vehicle. In this case, electrical energy is preferably transmitted inductively and / or conductively.
Bei der Energiespeicher-Steuereinheit kann es sich beispielsweise um ein klassisches Batterie-Management-System handeln. Es ist unter anderem dazu eingerichtet, wichtige Energiespeicher-Zustandsinformationen zu bestimmen. Dass kann beispielsweise das Einlesen einzelner Zell-Spannungen und/oder -Temperaturen bedeuten. Unter „bestimmen“ kann in diesem Zusammenhang jedoch auch die rechnerische Ermittlung von dem gesamten Energiespeicher betreffenden Informationen wie Energieinhalt oder Ladezustand verstanden werden.The energy storage control unit can be a classic battery management system, for example. Among other things, it is set up to determine important energy storage status information. This can mean reading in individual cell voltages and / or temperatures, for example. In this context, “determine” can also be understood to mean the computational determination of information relating to the entire energy store, such as energy content or state of charge.
Erfindungsgemäß erfasst die Eingabevorrichtung eine Bedienhandlung eines Nutzers und erzeugt daraus ein Signal und leitet es an die Recheneinheit weiter. Zu Erfassung der Bedienhandlung können unter Anderem Taster und/oder berührungssensitive Oberflächen und/oder berührungssensitive Bildschirme und/oder Kamerasysteme zur Anwendung kommen. Auch ist möglich, dass es sich bei der Eingabevorrichtung um ein mobiles Endgerät eines Kunden wie ein Smartphone handelt, welches mittels einer drahtlosen Verbindung mit der Recheneinheit kommuniziert. Insbesondere wird durch die Nutzereingabe eine vom Nutzer bevorzugte Ladevorrichtung bestimmt. Dies kann beispielsweise mittels des Vorschlags, bevorzugt mittels Anzeige, verschiedener verfügbarer Ladevorrichtungen durch die Eingabevorrichtung und Auswahl einer der vorgeschlagenen Ladevorrichtungen durch den Nutzer, geschehen. Es ist auch möglich, dass der Nutzer mittels der Eingabevorrichtung lediglich eine Präferenz eingibt, aus welcher die Eingabevorrichtung schließlich eine bevorzugte Ladevorrichtung bestimmt. Dabei kann es sich beispielsweise um das Eingeben eines Termins mit einer Ortsangabe in einen Kalender durch den Nutzer handeln. Die Eingabevorrichtung ermittelt dann in der Umgebung des Termins eine verfügbare Ladevorrichtung.According to the invention, the input device detects an operating action by a user and generates a signal therefrom and forwards it to the computing unit. To detect the operator action, buttons and / or touch-sensitive surfaces and / or touch-sensitive screens and / or camera systems can be used, among other things. It is also possible that the input device is a customer's mobile terminal such as a smartphone, which communicates with the processing unit by means of a wireless connection. In particular, the user input determines a charging device preferred by the user. This can be done, for example, by means of the suggestion, preferably by means of a display, of various available charging devices through the input device and selection of one of the proposed charging devices by the user. It is also possible for the user to use the Input device only enters a preference, from which the input device finally determines a preferred charging device. This can be, for example, the entry of an appointment with a location in a calendar by the user. The input device then determines an available charging device in the vicinity of the appointment.
Erfindungsgemäß ist unter einer Navigationseinheit eine Einrichtung zu verstehen, welche in der Lage ist, die aktuelle Position eines Nutzers und/oder eines Fahrzeugs mit einem geografischen Bezugssystem, beispielsweise einer digitalen Straßenkarte, in Bezug zu setzen. Sie ist weiterhin in der Lage, wenigstens abhängig von einer Fahrzeugposition, mindestens einer Streckeninformation sowie mindestens einem Zielort eine Information über eine voraussichtliche Ankunftszeit an dem Zielort zu bestimmen. Bevorzugt entspricht dabei ein Zielort der Position der vom Nutzer bevorzugten Ladevorrichtung. Streckeninformationen beinhalten dabei Informationen, die zur Bestimmung wenigstens einer Fahrtroute zum Zielort geeignet sind. Besonders bevorzugt gehören dazu Straßenverläufe, Höheninformationen und/oder Verkehrsinformationen. Naturgemäß ist eine voraussichtliche Ankunftszeit nicht exakt bestimmbar. Aufgrund von nicht vorhersagbaren Einflüssen auf die Ankunftszeit wie das Verkehrsgeschehen oder das Fahrverhalten eines Fahrzeugnutzers, ist eine berechnete voraussichtliche Ankunftszeit mit einer Unsicherheit belegt. Die von der Navigationseinheit bestimmte Information zu einer voraussichtlichen Ankunftszeit ist dementsprechend derart ausgestaltet, dass sie auch auf die Genauigkeit einer ermittelten voraussichtlichen Ankunftszeit schließen lässt. Beispielsweise umfasst die Information zu einer voraussichtlichen Ankunftszeit eine voraussichtliche Ankunftszeit und ein einen Toleranzwert. Bei dem Toleranzwert handelt es sich bevorzugt ein Zeitkorridor, welches angibt, wieviel früher oder später eine Ankunft am Zielort ebenfalls denkbar ist. Besonders bevorzugt umfasst die Information zu einer voraussichtlichen Ankunftszeit eine frühe, insbesondere frühestmögliche, und/oder späte, insbesondere spätestmögliche, Ankunftszeit.According to the invention, a navigation unit is to be understood as a device which is able to relate the current position of a user and / or a vehicle to a geographic reference system, for example a digital road map. It is also able to determine information about an estimated time of arrival at the destination at least as a function of a vehicle position, at least one piece of route information and at least one destination. A destination preferably corresponds to the position of the charging device preferred by the user. Route information contains information that is suitable for determining at least one route to the destination. Particularly preferably, this includes road courses, height information and / or traffic information. Naturally, an estimated time of arrival cannot be precisely determined. Due to unpredictable influences on the arrival time such as the traffic situation or the driving behavior of a vehicle user, a calculated estimated arrival time is subject to an uncertainty. The information about an estimated time of arrival determined by the navigation unit is accordingly designed in such a way that it also allows conclusions to be drawn about the accuracy of a determined estimated time of arrival. For example, the information about an estimated time of arrival includes an estimated time of arrival and a tolerance value. The tolerance value is preferably a time corridor which indicates how much earlier or later an arrival at the destination is also conceivable. Particularly preferably, the information on an expected arrival time comprises an early, in particular the earliest possible, and / or late, in particular the latest possible, arrival time.
Die Recheneinheit ist dabei dazu ausgebildet,
- - von der Eingabevorrichtung wenigstens eine Information über eine bevorzugte Ladevorrichtung für die Durchführung eines in der Zukunft liegenden Ladevorgangs,
- - von der Energiespeicher-Steuereinheit wenigstens eine Energiespeicher-Zustandsinformation und
- - von der Navigationseinheit wenigstens eine Information zu einer voraussichtlichen Ankunftszeit an der bevorzugten Ladevorrichtung zu erhalten
- - und auf Basis dieser Informationen einen ersten und einen zweiten Zeitkorridor zu bestimmen.
- - from the input device at least one piece of information about a preferred charging device for carrying out a charging process in the future,
- - From the energy storage control unit, at least one piece of energy storage status information and
- to receive from the navigation unit at least one piece of information about an estimated time of arrival at the preferred charging device
- - and to determine a first and a second time corridor based on this information.
Weiterhin ist die Kommunikationsschnittstelle ausgebildet, den ersten und zweiten Zeitkorridor an die bevorzugte Ladevorrichtung zu übertragen.Furthermore, the communication interface is designed to transmit the first and second time corridors to the preferred charging device.
Die Erfindung betrifft auch eine Ladevorrichtung für elektrifizierte Fahrzeuge, aufweisend eine Kommunikationsschnittstelle und eine Recheneinheit, wobei die Kommunikationsschnittstelle ausgebildet ist, Daten mit einem elektrifizierten Fahrzeug auszutauschen und die Recheneinheit ausgebildet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.The invention also relates to a charging device for electrified vehicles, having a communication interface and a computing unit, the communication interface being designed to exchange data with an electrified vehicle and the computing unit being designed to carry out the method according to the invention.
In einer Ausführungsform zeichnet sich die erfindungsgemäße Ladevorrichtung dadurch aus, dass sie eine Anzeigeeinrichtung umfasst, welche ausgebildet ist, eine Zeitinformation, welche das Zeitkorridor bis zu dem nächsten zweiten Zeitkorridor beschreibt, anzuzeigen. Dies hat den Vorteil, dass ein zweiter Nutzer sofort erkennt, wie lange die Ladevorrichtung noch für einen Ladevorgang zur Verfügung steht.In one embodiment, the charging device according to the invention is characterized in that it comprises a display device which is designed to display time information that describes the time corridor up to the next second time corridor. This has the advantage that a second user immediately recognizes how long the charging device is still available for a charging process.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt. Es zeigt im Einzelnen:
-
1 einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
2 eine beispielhafte einfache Anordnung der zwei mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmten Zeitkorridore auf einem Zeitstrahl, -
3 einen beispielhaften Ablauf einer einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
4 eine weitere beispielhafte Anordnung der zwei mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmten Zeitkorridore auf einem Zeitstrahl, -
5 einen beispielhaften Ablauf einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
6 ein beispielhaftes System aus elektrifiziertem Fahrzeug und einer Ladevorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 an exemplary sequence of the method according to the invention, -
2 an exemplary simple arrangement of the two time corridors determined with the method according to the invention on a time line, -
3 an exemplary sequence of a simple embodiment of the method according to the invention, -
4th Another exemplary arrangement of the two time corridors determined with the method according to the invention on a time line, -
5 an exemplary sequence of a further embodiment of the method according to the invention, -
6th an exemplary system of an electrified vehicle and a charging device for carrying out the method according to the invention.
Unter Bezugnahme auf die Figuren werden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.Embodiments of the method according to the invention are illustrated with reference to the figures.
Dass für die in den
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- S10S10
- Verfahrensschritt 1Process step 1
- S20S20
- Verfahrensschritt 2Step 2
- S30S30
- Verfahrensschritt 3 Step 3
- 1010
- Erster NutzerFirst user
- 2020th
- Zweiter NutzerSecond user
- 3030th
- Erster ZeitkorridorFirst time corridor
- 4040
- Zweiter Zeitkorridor Second time corridor
- 5050
- Zeitverlaufover time
- 6060
- Frühestmöglicher zweiter ZeitkorridorEarliest possible second time corridor
- 7070
- Spätestmöglicher zweiter ZeitkorridorLatest possible second time corridor
- 8080
- AnkunftszeittoleranzArrival time tolerance
- 9090
- AbfahrtszeittoleranzDeparture time tolerance
- 100100
- BetrachtungszeitpunktObservation time
- 110110
- Szenario 1Scenario 1
- 120120
- Szenario 2Scenario 2
- 130130
- Szenario 3Scenario 3
- 140140
- Szenario 4Scenario 4
- 150150
- Szenario 5Scenario 5
- 160160
- Szenario 6Scenario 6
- 170170
- Szenario 7Scenario 7
- 180180
- Szenario 8Scenario 8
- 190190
- Erstes FahrzeugFirst vehicle
- 200200
- Zweites FahrzeugSecond vehicle
- 210210
- LadevorrichtungLoading device
- 220220
- EnergiespeicherEnergy storage
- 230230
- Energiespeicher-SteuereinheitEnergy storage control unit
- 240240
- LadeschnittstelleCharging interface
- 250250
- RecheneinheitArithmetic unit
- 251251
- zweite Recheneinheitsecond computing unit
- 260260
- EingabevorrichtungInput device
- 270270
- NavigationseinheitNavigation unit
- 280280
- KommunikationsschnittstelleCommunication interface
- 281281
- zweite Kommunikationsschnittstellesecond communication interface
- 290290
- AnzeigeeinrichtungDisplay device
- 300300
- Serverserver
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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