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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ladesystem für ein Elektrofahrzeug mit einem Ladekabel, das über einen Ladestecker mit beispielsweise einer Ladekupplung des Elektrofahrzeugs verbindbar ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Nutzung eines solchen Ladesystems.
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Durch die zunehmende Anzahl an Elektrofahrzeugen rückt auch ein Komfort beim Laden derselben zunehmend in den Fokus. Da ein elektrischer Ladevorgang ohnehin bereits vergleichsweise viel Zeit in Anspruch nimmt, sollte ein Starten des Ladevorgangs nicht nur vergleichsweise schnell, sondern für einen Nutzer zudem auch komfortabel und insbesondere auch ein Bezahlvorgang sicher sein.
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Bei gängigen Ladesystemen bzw. Ladestationen wird beispielsweise ein RFID-Transponder, insbesondere in RFID-Chip, den der Nutzer mitführt, an ein Lesegerät an dem Ladesystem, beispielsweise einer Ladesäule, gehalten und daraufhin der Ladevorgang gestartet. Der RFID-Chip befindet sich dabei in Nutzerhand, beispielsweise an einem Schlüsselbund, so dass das vergleichsweise teure Lesegerät in der Ladestation bzw. einer Ladesäule untergebracht ist. Hier ist auch eine Versorgung des Lesegeräts mit elektrischer Energie vergleichsweise problemlos möglich. Nachteilig bei einer derartigen RFID-Karte in Nutzerhand sind jedoch unter Umstände bestehende Roamingeinschränkungen sowie die Tatsache, dass der Nutzer zum Laden immer den RFID-Chip dabei haben muss und anderenfalls ein Ladevorgang nicht gestartet werden kann. Darüber hinaus gilt eine Freischaltung einer derartigen Ladesäule mittels RFID-Karte als vergleichsweise unsicher, da die Daten für beispielsweise einen Abrechnungsvorgang unverschlüsselt übertragen werden. Zudem können derartige RFID-Karten vergleichsweise einfach kopiert werden, was ebenfalls zu einem Missbrauch führen kann. Ist das Lesegerät zusätzlich nicht an jeder Ladesäule vorhanden, sondern lediglich an einem zentralen Terminal, muss ein Nutzer eine Ladesäule jeweils manuell auswählen, was nicht nur unkomfortabel ist und keinen automatischen Ladestart ermöglicht, sondern zugleich den Ladevorgang zusätzlich verlängert.
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Alternativ ist es auch denkbar, dass an der Ladesäule ein entsprechender QR-Code angebracht ist, der mittels eines Smartphones abfotografiert werden kann, woraufhin über eine spezielle Smartphone-App, beispielsweise die Eingabe eines Zahlencodes erforderlich ist, über den der Ladevorgang und gegebenenfalls auch ein spezieller Bezahlvorgang gestartet werden kann. Nachteilig hierbei ist, dass der Nutzer immer eine speziell auf den QR-Code und die jeweilige Ladestation angepasste Smartphone-App besitzen muss, um den Ladevorgang zu starten. Aufgrund der vielen unterschiedlichen Ladesysteme und Anbieter von solchen Ladesystemen ist es jedoch erforderlich, die jeweils zugehörige App (Software) auf seinem Smartphone installiert zu haben, um den Ladevorgang tatsächlich starten zu können. Auch diese Variante ist für einen Benutzer nicht sehr komfortabel, insbesondere, sofern er an eine Ladesäule bzw. an ein Ladesystem gelangt, welche eine solche Authentifizierungs-Software verlangt, der Nutzer diese jedoch nicht auf seinem Smartphone installiert hat.
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Aus der
US 2014/203 077 A1 ist ein gattungsgemäßes Ladesystem für Elektrofahrzeuge bekannt, welches eine Steuerungseinrichtung aufweist, über welche eine Batterie des Elektrofahrzeugs entsprechend einem Benutzerprofil und einem Ladeprofil unter Beachtung eines von einem RFID-Chip empfangenen Signals aufladen kann.
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Aus der
EP 2 497 676 A2 ist ein Überwachungssystem zur Kontrolle einer Ladestation bekannt, bei welchem ein Benutzer eine zu ladende Batterie an die Ladestation anschließt und eine entsprechende Eingabe tätigt. Anschließend bestimmt das Überwachungssystem den Ladezustand der zu ladenden Batterie und übermittelt diesen an den Benutzer.
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Aus der
EP 2 032 384 A2 ist eine Ladestation zum Laden eines Elektrofahrzeugs bekannt, die eine Schlüssel aktivierbare Steuerung zum Steuern des Ladevorgangs aufweist.
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Aus der
WO 2010/114455 A1 ist ein Ladesystem zum Laden von Batterien einer Vielzahl von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen bekannt, die auf einer Parkfläche abgestellt sind und die über entsprechende Ladekabel mit der Ladestation verbunden sind.
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Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ladesystemen bzw. Ladestationen ist oftmals eine unter Umständen unsichere Datenübertragung zwischen dem Ladesystem und einem Benutzer, insbesondere im Hinblick auf Zahlungsinformationen, sowie eine vergleichsweise komplizierte Benutzung und dadurch einen vergleichsweise geringen Komfort für einen Benutzer beim Ladevorgang.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Ladesystem der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein bislang bereits eingesetztes aber unkomfortables RFID-Datenübertragungssystem so abzuwandeln, dass dieses nicht nur sicher, sondern auch deutlich komfortabler in der Benutzung ist. Das erfindungsgemäße Ladesystem für Elektrofahrzeuge, das heißt für die Batterie der Elektrofahrzeuge, umfasst ein Ladekabel, das über einen Ladestecker mit beispielsweise einer Ladekupplung an dem Elektrofahrzeug verbindbar ist, sowie eine Kommunikations- und Steuerungseinrichtung, über welche ein Ladevorgang steuerbar ist. Erfindungsgemäß ist nun an dem Ladestecker ein RFID-Transponder oder ein NFC-Transponder angeordnet, wobei zugleich ein mobiles Telekommunikations- und Lesegerät vorgesehen ist, beispielsweise ein Smartphone mit einer entsprechenden Software, über welche der RFID-Transponder oder der NFC-Transponder auslesbar ist. Das Telekommunikations- und Lesegerät ist darüber hinaus derart ausgebildet, dass es zusammen mit den aus dem RFID-Transponder und dem NFC-Transponder ausgelesenen Daten eine Authentisierung an die Kommunikations- und Steuerungseinrichtung übermittelt und den Ladevorgang startet. Im Großen und Ganzen wird somit das bereits bislang bekannte RFID- bzw. NFC-System umgekehrt, so dass der Nutzer nun nicht mehr im Besitz des RFID-Transponders bzw. des NFC-Transponders ist, sondern im Besitz des Telekommunikations- und Lesegeräts, so dass an einer eigentlichen Ladesäule nur noch der RFID-Chip bzw. der NFC-Chip angeordnet ist, eine Datenübertragung, insbesondere auch bezüglich individueller und sensibler Zahlungsinformationen aber ausschließlich über das Smartphone des Nutzers und nicht mehr über die Ladesäule erfolgt. Durch die Integration des RFID-Transponders oder des NFC-Transponders (Near-Field-Communication) in den Ladestecker des Ladekabels, kann der jeweilige Nutzer nach einem Einstecken des Ladesteckers in sein Elektrofahrzeug mit seinem Smartphone den entsprechenden Code des RFID-Transponders bzw. NFC-Transponders auslesen und vergleichsweise einfach, sicher und zugleich komfortabel den Ladevorgang starten. Der RFID-Transponder bzw. der NFC-Transponder kann dabei vergleichsweise einfach, beispielsweise als Aufkleber, auf dem Ladestecker aufgebracht werden, wodurch eine Montage kostengünstig möglich ist. Durch den Entfall des bislang ladesäulenseitigen Lesegeräts kann der Datenaustausch zudem sicherer gestaltet werden und zugleich entfällt eine bislang erforderliche Energieversorgung des ladesäulenseitigen Lesegeräts, wodurch die Ladesäule, das heißt generell das Ladesystem, insgesamt deutlich technisch einfacher und kostengünstiger ausgebildet werden können. Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Ladesystems liegt weiter darin, dass über den RFID-Chip bzw. RFID-Transponder keine Daten unverschlüsselt übertragen werden, welche beispielsweise für eine Abrechnung missbraucht werden können. Über den RFID-Transponder bzw. NFC-Transponder werden ausschließlich Ladepunkt spezifische Daten, wie beispielsweise die ID des Ladepunkts übertragen. Sowohl die Freischaltung als auch ein Zahlungsvorgang erfolgen ausschließlich über das Telekommunikations- und Lesegerät in Kundenhand, welches durch eine applizierte Software alle gängigen Sicherheits- und Datenschutzanforderungen erfüllt.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Kommunikations- und Steuerungseinrichtung zur Erfassung einer über den Ladestecker abgegebenen Energiemenge ausgebildet. Über die in dem Ladesystem bzw. konkret in einer Ladesäule des Ladesystems angeordnete Kommunikations- und Steuerungseinrichtung kann somit die beim Ladevorgang eines Elektrofahrzeugs an dieses abgegebene elektrische Energiemenge erfasst und an eine Zentrale bzw. an das nutzerseitige Telekommunikations- und Lesegerät versandt werden. In der Zentrale bzw. über eine entsprechende Software wird dann dem Nutzer zugleich auch der für die abgegebene Energiemenge anfallende Betrag in Rechnung gestellt. Hierdurch ist für einen Nutzer des erfindungsgemäßen Ladesystems äußerst einfach, in Realtime und komfortabel erfassbar, welche Energiemenge er getankt hat und wieviel er hierfür bezahlen muss.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist das Telekommunikations- und Lesegerät derart ausgebildet, dass es die über die Kommunikations- und Steuerungseinrichtung erfasste und über den Ladestecker ausgegebene Energiemenge bezahlt. Hierzu kann eine entsprechende Bezahlapp vorgesehen sein, welche den Bezahlvorgang, vorzugsweise automatisch abwickelt, was ebenfalls eine deutliche Komfortsteigerung für den Nutzer darstellt.
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Zweckmäßig ist der RFID-Transponder oder der NFC-Transponder an einer im Verbindungszustand mit der Ladekupplung oberen Seite des Ladesteckers angeordnet. Hierdurch ist es für einen Nutzer besonders einfach und damit komfortabel möglich, mit seinem Smartphone die entsprechenden Informationen aus dem NFC-Transponder bzw. RFID-Transponder auszulesen und den Lade- bzw. Bezahlvorgang abzuwickeln. Selbstverständlich kann zusätzlich ein gleicher RFID-Transponder bzw. NFC-Transponder an einer Ladesäule angeordnet sein.
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Zweckmäßig sind in dem RFID-Transponder oder in dem NFC-Transponder ausschließlich Identifizierungsdaten des Ladesystems bzw. einer zugehörigen Ladesäule gespeichert. Somit werden keine sensiblen Daten in dem Ladesystem vorgehalten, sondern derartige sensible Daten werden ausschließlich über das Smartphone bzw. eine Smartwatch des Nutzers übertragen. Dies stellt eine deutliche Sicherheitssteigerung im Vergleich zu bisher aus dem Stand der Technik bekannten Ladesystemen dar, bei welchen der Nutzer den RFID-Transponder bzw. NFC-Transponder in Besitz hat.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Verfahren zur Nutzung des zuvor beschriebenen Ladesystems anzugeben, bei dem das Ladekabel des Ladesystems über den Ladestecker mit einer zugehörigen Ladekupplung des Elektrofahrzeugs verbunden wird. Anschließend oder zuvor liest das mobile und in der Hand des Nutzers befindliche Telekommunikations- und Lesegerät Daten aus dem am Ladestecker des Ladekabels angeordneten RFID-Transponder oder NFC-Transponder aus und übermittelt diese zusammen mit einer entsprechenden Authentisierung an die Kommunikations- und Steuerungseinrichtung des Ladesystems, woraufhin dieses nach einer entsprechenden Prüfung den Ladevorgang freigibt/startet. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt somit eine deutliche Komfort- und Sicherheitssteigerung für einen Nutzer beim Laden seines Elektrofahrzeugs dar.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfasst die Kommunikations- und Steuerungseinrichtung, die über den Ladestecker abgegebene elektrische Energiemenge, woraufhin das Telekommunikations- und Lesegerät des jeweiligen Nutzers, beispielsweise einem Smartphone oder eine Smartwatch die abgegebene Energiemenge bezahlt. Dies kann vorzugsweise vollautomatisiert durch eine zuvor erfolgte Registrierung bzw. Authentifizierung erfolgen, wodurch der Ladevorgang insgesamt äußerst komfortabel für einen Nutzer bzw. eine Nutzerin ist.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Die einzige 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ladesystem für Elektrofahrzeuge.
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Entsprechend der 1, weist ein erfindungsgemäßes Ladesystem 1 für ein Elektrofahrzeug 2 ein Ladekabel 3 auf, welches über einen Ladestecker 4 mit einer Ladekupplung an dem Elektrofahrzeug 2 verbindbar ist. Ebenfalls vorgesehen ist eine Kommunikations- und Steuerungseinrichtung 5, über welche ein Ladevorgang steuerbar ist. Die Kommunikations- und Steuerungseinrichtung 5 ist dabei vorzugsweise in einer Ladesäule 6 angeordnet. Erfindungsgemäß ist nun an dem Ladestecker 4 ein RFID-Transponder 7 oder ein NFC-Transponder 8 angeordnet.
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Ebenfalls vorgesehen ist ein mobiles Telekommunikations- und Lesegerät 9, welches beispielsweise als Smartphone oder als Smartwatch ausgebildet sein kann, und über welches Informationen aus dem RFID-Transponder 7 oder dem NFC-Transponder 8 auslesbar sind. Das Telekommunikations- und Lesegerät 9 ist dabei derart ausgebildet, dass es zusammen mit den aus dem RFID-Transponder 7 oder dem NFC-Transponder 8 ausgelesenen Daten eine kundenspezifische Authentisierung an die Kommunikations- und Steuerungseinrichtung 5 übermittelt und dadurch den Ladevorgang beeinflusst, beispielsweise startet, steuert und beendet, kann. Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Ladesystems 1 liegt nun darin, dass ein Lesegerät zum Auslesen von in dem RFID-Transponder 7 oder dem NFC-Transponder 8 gespeicherten Informationen nicht mehr in der Ladesäule 6 vorgesehen wird, sondern nutzerseitig, das heißt beispielsweise in einem Smartphone oder einer Smartwatch eines Nutzer bzw. einer Nutzerin, wodurch der öffentlich zugängliche Bereich, das heißt der RFID-Transponder 7 oder der NFC-Transponder 8 keine kritische Datenübertragung mehr bewerkstelligen muss, sondern lediglich noch Identifizierungsinformationen bereithält.
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Bislang war das System umgekehrt, so dass der NFC-Transponder 8 bzw. der RFID-Transponder 7 in Nutzerhand und das zugehörige Lesegerät zum Auslesen der darin gespeicherten Informationen beispielsweise in der Ladesäule 6 angeordnet war, was jedoch den großen Nachteil mit sich brachte, dass das ladesäulenseitige Lesegerät auch zur Übermittlung sensibler Daten, wie beispielsweise Zahlungsinformationen und Kundendaten, verwendet wurde. Zugleich musste für ein derartiges ladesäulenseitiges Lesegerät auch eine spezielle Energieversorgung in der Ladesäule 6 vorgehalten werden, was nun ebenfalls entfallen kann. Der größte Vorteil liegt jedoch eindeutig darin, dass an der Ladesäule 6 bzw. dem öffentlich zugänglich RFID-Transponders 7 oder dem ebenfalls öffentlich zugänglichen NFC-Transponder 8 keine kundenspezifische Daten hinterlegt sind, sondern ausschließlich beispielsweise ein Identifizierungscode mit Standortdaten für die jeweilige Ladesäule.
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Durch die Anordnung des RFID-Transponders 7 oder des NFC-Transponders 8 an einem im Ladezustand gut zugänglichen Bereich des Ladesteckers 4 kann darüber hinaus der Komfort für einen Benutzer bzw. Benutzerin deutlich gesteigert werden, da dieser einfach nach dem Einstecken des Ladesteckers 4 in die elektrofahrzeugseitige zugehörige Kupplung sein Smartphone bzw. generell sein Telekommunikations- und Lesegerät zur Nahfelddatenübertragung an den Ladestecker 4 halten und die in dem dort angeordneten RFID-Transponder 7 oder NFC-Transponder 8 enthaltenen Informationen auslesen muss. Insbesondere kann auch ein Vergessen eines nutzerseitigen RFID-Tags bzw. Chips mit dem erfindungsgemäßen Ladesystem 1 zuverlässig vermieden werden.
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Die Kommunikations- und Steuerungseinrichtung 5 ist dabei zur Erfassung einer über den Ladestecker 4 abgegebenen Energiemenge ausgebildet, wobei das Telekommunikations- und Lesegerät 9 weiter derart ausgebildet ist, dass es die über die Kommunikations- und Steuerungseinrichtung 5 erfasste und über den Ladestecker 4 abgegebene Energiemenge bezahlen kann. Hierdurch kann nicht nur der Ladevorgang vergleichsweise einfach und komfortabel gestaltet werden, sondern in gleicher Weise auch ein sich anschließender Zahlungsvorgang.
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Ein Ladevorgang wie dem erfindungsgemäßen Ladesystem 1 funktioniert dabei vorzugsweise wie folgt:
- Zunächst fährt der Nutzer bzw. Nutzerin mit seinem/ihrem Elektrofahrzeug 2 an eine Ladesäule 6 des erfindungsgemäßen Ladesystems 1 und steckt den Ladestecker 4 in die elektrofahrzeugseitige zugehörige Kupplung bzw. Steckdose. Zuvor oder anschließend liest er die in dem ladesteckerseitigen RFID-Transponder 7 oder dem ladesteckerseitigen NFC-Transponder 8 gespeicherte Information, üblicherweise ausschließlich Identifizierungsdaten der Ladesäule 6 bzw. Ladesystems 1, aus, in dem er beispielsweise sein Smartphone zur Nahfelddatenübertragung an den Ladestecker 4 hält. Anschließend übermittelt das mobile Telekommunikations- und Lesegerät 9 zusammen mit den aus dem RFID-Transponder 7 oder dem NFC-Transponder 8 ausgelesenen Daten auch eine Authentisierung an die Kommunikations- und Steuerungseinrichtung 5 des Ladesystems 1 und kann dadurch den Ladevorgang starten bzw. beeinflussen, beenden und zugleich auch ein Bezahlvorgang abwickeln. Hierzu ist lediglich eine entsprechende Software (App) auf dem Smartphone bzw. der Smartwatch erforderlich.
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Das erfindungsgemäße Ladesystem 1 und das erfindungsgemäße Verfahren sind für einen Nutzer bzw. eine Nutzerin deutlich komfortabler als Lösungen mit konventionellen Smartphone-Apps oder Terminals und zugleich deutlich sicherer hinsichtlich der Datenübertragung als bei einem RFID-Chip in Nutzerhand und einem an der Ladesäule angeordneten zugehörigen Lesegerät, da bei dem erfindungsgemäßen Ladesystem 1 und dem erfindungsgemäßen Verfahren keine zahlungsrelevanten Informationen unverschlüsselt übertragen werden. Ein weiterer großer Vorteil ergibt sich für einen Betreiber des Ladesystems 1, da an der Ladesäule 6 selbst kein RFID- bzw. NFC-Lesegerät mehr installiert werden muss, wodurch sich die Installations- und Wartungskosten reduzieren lassen. Darüber hinaus muss auch keine separate Energieversorgung für das Lesegerät an der Ladesäule 6 bereitgestellt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2014203077 A1 [0005]
- EP 2497676 A2 [0006]
- EP 2032384 A2 [0007]
- WO 2010/114455 A1 [0008]
