DE102020106951A1 - Vollständige ladestation für elektrische fahrzeuge und verfahren zum betrieb desselben - Google Patents

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Abstract

Eine Elektrofahrzeug-Ladestation mit umfassendem Service und die Art und Weise, wie die Station betrieben wird, können einen effizienten und sicheren Zugang und die Bewegung der Fahrzeuge gewährleisten. Die Voll-Service-Ladestation kann einen Parkplatz mit Ladebereich, ein Elektrofahrzeug-Ladegerät am Ladebereich und einen Voll-Service-Ladestations-Server umfassen. Der Voll-Service-Ladestations-Server ist so eingerichtet, dass er Fahrzeug-Identifikationsinformationen und ein Ladebestätigungsprofil vom Elektrofahrzeug empfängt. Die Fahrzeug-Identifikationsinformationen oder das Ladebestätigungsprofil enthalten Standortinformationen, die sich auf das Elektrofahrzeug beziehen. Darüber hinaus ist der Voll-Service-Ladestations-Server so eingerichtet, dass er ein Befehlsprofil direkt, indirekt oder eine Kombination davon an das Elektrofahrzeug übermittelt. Das Befehlsprofil umfasst einen sicherheitsbasierten Befehl, einen Fahrbefehl oder sowohl einen sicherheitsbasierten Befehl als auch einen Fahrbefehl.

Description

  • EINLEITUNG
  • Das Technologiefeld bezieht sich im Allgemeinen auf wiederaufladbare Energiespeichersysteme (rechargeable energy storage system, RESS) für Elektrofahrzeuge und insbesondere auf den effektiven Betrieb einer Voll-Service-Ladestation für Elektrofahrzeuge.
  • Bei einer Voll-Service-Ladestation für ein Elektrofahrzeug muss eine Begleitperson oft Schlüssel mit sich führen und Fahrzeuge, die einen Ladezyklus abgeschlossen haben oder Fahrzeuge, die auf das Aufladen warten, manuell aufschließen. Ein effizienterer und sicherer Fahrzeugzugang innerhalb einer Voll-Service-Ladestation ist daher wünschenswert.
  • BESCHREIBUNG
  • Nach einer Ausführungsform ist eine Voll-Service-Ladestation vorgesehen, die einen Parkplatz mit einem Ladebereich zur Nutzung mit einem Elektrofahrzeug umfasst: einen Parkplatz mit einem Ladebereich; ein Elektrofahrzeug-Ladegerät an dem Ladebereich; und einen Voll-Service-Ladestations-Server, wobei der Voll-Service-Ladestations-Server so eingerichtet ist, dass er Fahrzeug-Identifikationsinformationen und ein Ladebestätigungsprofil von dem Elektrofahrzeug empfängt, wobei die Fahrzeug-Identifikationsinformationen oder das Ladebestätigungsprofil Ortsinformationen bezüglich des Elektrofahrzeugs enthält, und wobei der Voll-Service-Ladestations-Server ferner so eingerichtet ist, dass er ein Befehlsprofil direkt, indirekt oder eine Kombination davon an das Elektrofahrzeug verbreitet, wobei das Befehlsprofil einen sicherheitsbasierten Befehl, einen Fahrbefehl oder sowohl einen sicherheitsbasierten Befehl als auch einen Fahrbefehl enthält.
  • Nach verschiedenen Ausführungsformen kann die Station darüber hinaus jedes der folgenden Merkmale oder jede technisch machbare Kombination dieser Merkmale aufweisen: das Ladebestätigungsprofil eine Statusanzeige enthält, dass das Aufladen des Elektrofahrzeugs abgeschlossen ist; das Befehlsprofil einen externen Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI)-Befehl für das Elektrofahrzeug enthält; nach Empfang der Statusanzeige, dass das Aufladen des Elektrofahrzeugs abgeschlossen ist, der Voll-Service-Ladestations-Server so eingerichtet ist, dass er das Befehlsprofil an einen Voll-Service-Ladestationsbediener verbreitet, und wobei der sicherheitsbasierte Befehl einen schlüssellosen Fernzugangsbefehl enthält, der dem Voll-Service-Ladestationsbediener den Zugang zum Elektrofahrzeug ermöglicht; der Befehl für den schlüssellosen Ferneintritt wird bestätigt, wenn sich der Voll-Service-Ladestations-Bedienstete in Reichweite des Elektrofahrzeugs befindet, das Befehlsprofil enthält einen Befehl für den schlüssellosen Ferneintritt, der dem Voll-Service-Ladestations-Bediensteten den Zugang zu einem zweiten Elektrofahrzeug ermöglicht, wobei das zweite Elektrofahrzeug in einem Wartebereich im Parkplatz geparkt wird; der sicherheitsbasierte Befehl enthält eine Geofence-Begrenzung für das Elektrofahrzeug; der Fahrbefehl eine autonome Fahranweisung enthält, die direkt an das Elektrofahrzeug gesendet wird; der Voll-Service-Stations-Server enthält einen Primärstations-Server, ein Ladesystem und ein Backend-System; eine Remote Keyless Entry-Befehlsanforderung wird vom Primärstations-Server an das Backend-System gesendet; ein Remote Keyless Entry-Befehl für das Befehlsprofil wird vom Backend-System an den Primärstations-Server gesendet; der Primärstations-Server ist so eingerichtet, dass er das Befehlsprofil verbreitet und das Ladebestätigungsprofil empfängt; das Elektrofahrzeug-Ladegerät zwischen einer Vielzahl von Parkplätzen im Ladebereich beweglich ist; der Voll-Service-Ladestations-Server ferner so eingerichtet ist, dass er einem Hauptbenutzer des Elektrofahrzeugs Standortinformationen zur Verfügung stellt; die Standortinformationen eine Anweisung zur Orientierung bezüglich des Parkplatzes der Voll-Service-Ladestation enthalten; und/oder die Standortinformationen eine Anweisung zur Abholung nach Abschluss des Ladevorgangs des Elektrofahrzeugs enthalten.
  • Nach einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Betrieb einer Voll-Service-Ladestation für ein Elektrofahrzeug bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst: Empfangen von Fahrzeug-Identifikationsinformationen an einem Voll-Service-Ladestations-Server, wobei sich die Fahrzeug-Identifikationsinformationen auf das Elektrofahrzeug beziehen; Verbreiten eines Befehlsprofils direkt, indirekt oder eine Kombination davon an das Elektrofahrzeug, wobei das Befehlsprofil von dem Voll-Service-Ladestations-Server verbreitet wird, und wobei das Befehlsprofil einen schlüssellosen Ferneingangsbefehl für das Elektrofahrzeug oder einen autonomen Fahrbefehl für das Elektrofahrzeug umfasst; und Empfangen eines Ladebestätigungsprofils, das sich auf das Elektrofahrzeug bezieht, an dem Voll-Service-Ladestations-Server. Das Ladebestätigungsprofil kann ferner eine Anzeige des Standorts und des Bewegungsstatus enthalten.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Betreiben einer Voll-Service-Ladestation für ein Elektrofahrzeug bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Empfangen von Standortinformationen bezüglich des Elektrofahrzeugs, wenn das Elektrofahrzeug in einem Parkplatz an der Voll-Service-Ladestation geparkt wird; Empfangen eines Ladebestätigungsprofils an einem Voll-Service-Ladestations-Server, wobei sich das Ladebestätigungsprofil auf einen Ladestatus des Elektrofahrzeugs bezieht; und Verbreiten eines Befehlsprofils direkt, indirekt oder eine Kombination davon an ein zweites Elektrofahrzeug, wobei sich das Befehlsprofil auf einen Status des Parkplatzes an der Voll-Service-Ladestation bezieht. Dieses Verfahren kann ferner den Schritt des Empfangs von Fahrzeug-Identifikationsinformationen am Voll-Service-Ladestations-Server umfassen, wobei sich die Fahrzeug-Identifikationsinformationen auf das Elektrofahrzeug beziehen.
  • Figurenliste
  • Bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen werden im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Figuren beschrieben, wobei gleichartige Bezugszeichen gleichartige Elemente bezeichnen und wobei:
    • 1 ist eine schematische Darstellung einer Voll-Service-Ladestation, der Betriebsumgebung und eines Fahrzeugs mit einem wiederaufladbaren Energiespeichersystem (RESS);
    • 2 ist ein Flussdiagramm und eine schematische Darstellung einer Voll-Service-Ladestation,
    • 3 ist ein Flussdiagramm und eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Betriebs einer Voll-Service-Ladestation, wie die in 1 und 2 dargestellten Ladestationen; und
    • 4 ist ein Flussdiagramm und eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Betriebs einer Voll-Service-Ladestation, wie die in 1 und 2 dargestellten Ladestationen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die hier beschriebene Voll-Service-Elektrofahrzeug-Ladestation kann für eine rationelle Verwaltung und die Verbreitung digitaler Schlüssel sorgen, um die Ladeeffizienz zu optimieren. Bei einer Voll-Service-Elektrofahrzeug-Ladestation ist kein primärer Fahrzeugnutzer erforderlich, um das Auto zum oder vom Elektrofahrzeug-Ladegerät zu bewegen. In einem Beispiel gibt ein Hauptbenutzer ein Fahrzeug an der Voll-Service-Ladestation ab, und ein Begleiter, der für die Voll-Service-Ladestation arbeitet, kümmert sich um den Ladevorgang (z. B. das Fahrzeug von einem Ladebereich in einen Wartebereich bringen, das Ladegerät einstecken usw.). In einem anderen Beispiel wird das Fahrzeug autonom zwischen verschiedenen Bereichen innerhalb der Ladestation gefahren, z.B. vom Wartebereich in den Ladebereich, wenn ein anderes Fahrzeug aufgeladen wird. Beim Aufladen von Elektrofahrzeugen mit vollem Service muss der Begleiter Schlüssel mit sich führen und Fahrzeuge, die einen Ladezyklus abgeschlossen haben, sowie Fahrzeuge, die auf das Aufladen warten, manuell entriegeln. Die gegenwärtigen Ausführungsformen ermöglichen einen sicheren und effizienten Transport von Fahrzeugen innerhalb einer Voll-Service-Ladeumgebung.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Betriebsumgebung 10 gezeigt, die zur Umsetzung der hier offengelegten Methoden verwendet werden kann. Die Betriebsumgebung 10 umfasst im Allgemeinen ein Fahrzeug 12 mit Fahrzeugelektronik 20, einschließlich eines wiederaufladbaren Energiespeichersystems (RESS) 30. Zusätzlich umfasst die Betriebsumgebung 10 ein zellulares Trägersystem 70, einen Voll-Service-Ladestations-Server 80 und eine Voll-Service-Ladestation 90 zum Aufladen des RESS 30. Es sollte verstanden werden, dass das offengelegte Verfahren mit einer beliebigen Anzahl verschiedener Systeme verwendet werden kann und nicht speziell auf die hier gezeigte Betriebsumgebung beschränkt ist. Die folgenden Absätze geben einen kurzen Überblick über eine solche Betriebsumgebung 10; andere, hier nicht gezeigte Systeme könnten jedoch ebenfalls die offengelegten Verfahren anwenden.
  • Das Fahrzeug 12 ist in der abgebildeten Ausführungsform als PKW dargestellt, aber es sollte geschätzt werden, dass jedes andere Fahrzeug, einschließlich Motorräder, LKWs, Sport Utility Vehicles (SUVs), Freizeitfahrzeuge (RVs), Wasserfahrzeuge, Flugzeuge usw., ebenfalls verwendet werden kann. Einige der Fahrzeugelektroniken 20 sind allgemein in 1 dargestellt und umfassen einen GNSS-Empfänger (Global Navigation Satellite System) 22, ein Karosserie-Steuermodul oder -Einheit (BCM) 24, andere Fahrzeugsystemmodule (VSM) 28, den RESS 30, den Controller 40, den/die Bewegungssensor(en) 46, eine V2X-Einheit 48, Fahrzeug-Benutzerschnittstellen 50-56 und ein drahtloses Kommunikationsgerät 60. In der abgebildeten Ausführungsform ist das Fahrzeug 12 ein Elektrofahrzeug, wie z.B. ein batterie-elektrisches Fahrzeug (BEV), das in erster Linie das RESS 30 für den Antrieb nutzt. In anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 12 jedoch ein Hybridfahrzeug (z.B. ein Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV)), ein Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug (FCEV) oder ein anderer Typ von Elektrofahrzeug sein. Einige oder alle der verschiedenen Fahrzeugelektroniken können zur Kommunikation miteinander über einen oder mehrere Kommunikationsbusse, wie z.B. Bus 58, verbunden werden. Der Kommunikationsbus 58 stellt der Fahrzeugelektronik Netzwerkverbindungen mit einem oder mehreren Netzwerkprotokollen zur Verfügung. Beispiele für geeignete Netzwerkverbindungen sind ein Controller Area Network (CAN), ein medienorientierter Systemtransfer (MOST), ein lokales Verbindungsnetzwerk (LIN), ein lokales Netzwerk (LAN) und andere geeignete Verbindungen wie Ethernet oder andere, die den bekannten ISO-, SAE- und IEEE-Normen und -Spezifikationen entsprechen, um nur einige zu nennen. In anderen Ausführungsformen kann jeder der VSM über ein drahtloses Netzwerk kommunizieren und geeignete Hardware, wie z.B. drahtlose Kurzstreckenkommunikationsschaltungen (SRWC), enthalten.
  • Das Fahrzeug 12 kann zahlreiche Fahrzeugsystemmodule (VSMs) als Teil der Fahrzeugelektronik 20 enthalten, wie z.B. den GNSS-Empfänger 22, BCM 24, den RESS 30, den Controller 40, den/die Bewegungssensor(en) 46, die V2X-Einheit 48, die Fahrzeug-Benutzerschnittstellen 50-56 und die drahtlose Kommunikationseinrichtung 60, wie im Folgenden ausführlich beschrieben wird. Das Fahrzeug 12 kann auch andere VSM 28 in Form von elektronischen Hardwarekomponenten enthalten, die sich im gesamten Fahrzeug befinden und die Eingaben von einem oder mehreren Sensoren empfangen und die erfassten Eingaben zur Durchführung von Diagnose-, Überwachungs-, Steuer-, Berichts- und/oder anderen Funktionen nutzen können. Jeder der VSM 28 ist über den Kommunikationsbus 58 mit den anderen VSM sowie mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät 60 verbunden. Bei einem oder mehreren VSM 28 kann die Software oder Firmware periodisch oder gelegentlich aktualisiert werden, und in einigen Ausführungsformen können solche Fahrzeug-Updates über die Luft (OTA) erfolgen, die von einem Backend-System 82 über das zellulare Trägersystem 70 und das Kommunikationsgerät 60 empfangen werden. Wie von Fachleuten geschätzt wird, sind die oben genannten VSM nur Beispiele für einige der Module, die in Fahrzeug 12 verwendet werden können, da auch zahlreiche andere möglich sind.
  • Der GNSS-Empfänger (Global Navigation Satellite System) 22 empfängt Funksignale von einer Konstellation von GNSS-Satelliten 67. Der GNSS-Empfänger 22 kann für die Verwendung mit verschiedenen GNSS-Implementierungen eingerichtet werden, einschließlich des globalen Positionierungssystems (GPS) für die Vereinigten Staaten, des BeiDou-Navigationssatellitensystems (BDS) für China, des globalen Navigationssatellitensystems (GLONASS) für Russland, von Galileo für die Europäische Union und verschiedener anderer Navigationssatellitensysteme. Zum Beispiel kann der GNSS-Empfänger 22 ein GPS-Empfänger sein, der GPS-Signale von einer Konstellation von GPS-Satelliten 67 empfängt. Der GNSS-Empfänger 22 kann mindestens einen Prozessor und Speicher enthalten, einschließlich eines nicht vorübergehenden computerlesbaren Speichers, in dem Anweisungen (Software) gespeichert werden, auf die der Prozessor zur Durchführung der vom Empfänger 22 durchgeführten Verarbeitung zugreifen kann.
  • Der GNSS-Empfänger 22 kann zur Bereitstellung von Navigations- und anderen positionsbezogenen Diensten für den primären Fahrzeugnutzer verwendet werden, oder er kann in verschiedenen Steuerungssystemen in Implementierungen eingesetzt werden, bei denen das Fahrzeug 12 autonom oder halbautonom ist. Die Navigationsinformationen können auch zur Bestimmung der Position des Fahrzeugs 12 in Bezug auf die Voll-Service-Ladestation 90 verwendet werden. Die Navigationsinformationen können auf dem Display 50 (oder einem anderen Display im Fahrzeug, wie z.B. einem Anwendungsprogramm auf einem mobilen Gerät 16) oder verbal dargestellt werden, wie es bei der Tum-by-Turn-Navigation der Fall ist. Die Navigationsdienste können unter Verwendung eines speziellen bordeigenen Navigationsmoduls (das Teil des GNSS-Empfängers 22 sein kann und/oder als Teil des drahtlosen Kommunikationsgeräts 60 oder eines anderen VSM eingebaut sein kann) bereitgestellt werden, oder einige oder alle Navigationsdienste können über das im Fahrzeug installierte Fahrzeugkommunikationsgerät 60 (oder ein anderes telematikfähiges Gerät) durchgeführt werden, wobei die Positions- oder Standortinformationen an einen entfernten Standort gesendet werden, um das Fahrzeug mit Navigationskarten, Kartenanmerkungen (Points of Interest, Standorte von Ladestationen usw.), Routenberechnungen und ähnlichem zu versorgen. Die Positionsinformationen können an ein Fahrzeug-Backend-System 82 oder ein anderes Ferncomputersystem für andere Zwecke, wie z.B. Flottenmanagement und/oder zum Verwenden in den unten besprochenen Betriebsmethoden, geliefert werden.
  • Das Body Control Module (BCM) 24 kann zur Steuerung verschiedener VSM des Fahrzeugs sowie zum Abrufen von Informationen über die VSM, einschließlich ihres aktuellen Zustands oder Status, sowie von Sensorinformationen verwendet werden. Der BCM 24 ist in der exemplarischen Ausführungsform von 1 als elektrisch an den Kommunikationsbus 58 gekoppelt dargestellt. In einigen Ausführungsformen kann der BCM 24 in ein Center-Stack-Modul (CSM) integriert oder Teil davon sein und/oder in ein drahtloses Kommunikationsgerät 60 integriert werden. Oder der BCM kann ein separates Gerät sein, das über Bus 58 mit anderen VSMs verbunden ist. Der BCM 24 kann mit dem drahtlosen Gerät 60 und/oder einem oder mehreren Fahrzeugsystemmodulen wie dem RESS 30, dem/den Bewegungssensor(en) 46, der V2X-Einheit 48, dem Audiosystem 56 oder anderen VSM 28 kommunizieren. Der BCM 24 kann einen Prozessor und/oder Speicher enthalten, der dem Prozessor 42 und dem Speicher 44 der Steuerung 40 oder dem Prozessor 66 und dem Speicher 68 des drahtlosen Kommunikationsgeräts 60 ähnlich sein kann, wie unten erläutert. Die im Speicher gespeicherte und vom Prozessor ausführbare Software ermöglicht es dem BCM 24, eine oder mehrere Fahrzeugfunktionen oder -operationen zu steuern, einschließlich z.B. die Steuerung externer Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI) 49. Die externe HMI 49 kann Außenleuchten des Fahrzeugs 12, von außerhalb des Fahrzeugs 12 wahrnehmbare akustische Signale (z. B. Zwitschern, Hupen usw.) oder andere von außerhalb des Fahrzeugs 12 wahrnehmbare Signale umfassen, die möglicherweise bei der Ortung des Fahrzeugs helfen. Andere BCM-Funktionen sind ebenfalls möglich, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Zentralverriegelung, Klimaanlage oder andere HVAC-Funktionen, Außenspiegel, Steuerung des Fahrzeug-Primärantriebs (z.B. Motor, Primärantriebssystem) und/oder Steuerung verschiedener anderer Fahrzeugmodule. Der BCM 24 kann beispielsweise Signale an andere VSM senden, wie z.B. eine Anforderung zur Durchführung einer bestimmten Operation oder eine Anforderung von Sensorinformationen, und der Sensor kann dann als Antwort die angeforderten Informationen zurücksenden. Darüber hinaus kann der BCM 24 Daten von VSMs empfangen, um die Steuerung verschiedener Fahrzeugfunktionen zu unterstützen.
  • Zusätzlich kann der BCM 24 Informationen über den Fahrzeugzustand oder bestimmte Fahrzeugkomponenten oder -systeme, einschließlich der hier besprochenen VSM, liefern. Zum Beispiel kann das BCM 24 das Gerät 60 mit Batterieinformationen vom RESS 30 in Form eines Ladebestätigungsprofils versorgen, das anzeigt, dass der RESS eine bestimmte Menge an Ladung benötigt oder dass der RESS vollständig geladen ist, und/oder andere Informationen über das Fahrzeug. Die Informationen können automatisch nach Erhalt einer Anforderung vom Gerät/Computer, automatisch bei Erfüllung bestimmter Bedingungen oder periodisch (z.B. in festgelegten Zeitintervallen) an das drahtlose Kommunikationsgerät 60 (oder einen anderen zentralen Fahrzeugcomputer) gesendet werden. Wie weiter unten ausführlicher besprochen, kann der BCM 24 mit einem oder mehreren Auslösern eingerichtet werden, so dass der BCM, wenn eine Bedingung erfüllt ist, eine bestimmte Operation ausführt, wie z.B. die Aktivierung einer externen HMI 49 oder das Senden von Fahrzeuginformationen an das drahtlose Kommunikationsgerät 60 (oder an ein anderes Gerät oder eine andere Einheit, wie z.B. den Voll-Service-Ladestations-Server 80). Auf diese Weise kann der BCM 24 Informationen auf der Grundlage vorgegebener oder vordefinierter Auslöser filtern und die gefilterten Informationen an andere VSM weiterleiten, einschließlich des RESS 30 oder des drahtlosen Kommunikationsgeräts 60 (oder eines anderen zentralen Fahrzeugcomputers).
  • Das RESS 30 kann Energie für den Antrieb des Fahrzeugs 12 liefern und kann durch einen oder mehrere Motoren oder Motoren ergänzt werden. Das RESS 30 ist als Teil der Fahrzeugelektronik 20 enthalten und umfasst einen elektrischen Batteriepack 32, einen Batterie-SOC-Sensor 34 und einen Controller 40. Das RESS 30 kann weitere Komponenten wie z.B. Temperatursensoren, Heizelemente usw. enthalten. Der elektrische Batterieblock 32 kann eine Traktionsbatterie oder eine Elektrofahrzeugbatterie sein, die für den Antrieb des Fahrzeugs 12 verwendet wird. Wie oben erwähnt, kann das Fahrzeug 12 ein Elektrofahrzeug oder ein Hybrid-Elektrofahrzeug sein, und in solchen Fällen kann das Fahrzeug 12 ein elektrisches Batteriepaket 32 enthalten. Eine separate Niederspannungsbatterie (z.B. 12V) für die Versorgung verschiedener VSM und anderer Komponenten der Fahrzeugelektronik 20 kann ebenfalls als Teil des RESS 30 enthalten sein. In einer Ausführung ist das elektrische Batterie-Paket 32 ein Lithium-Ionen-Akkupack, das eine Vielzahl von Lithium-Ionen-Batterien enthält. Andere Arten von Batterien, wie z.B. Bleisäure, Nickel-Metallhydrid, Natriumionen oder Natrium-Nickelchlorid, um nur einige Beispiele zu nennen, könnten von Fachleuten geschätzt werden.
  • Der Batterie-Ladezustands-Sensor 34 ist ein fahrzeugeigener Sensor und kann aus einer Vielzahl von elektrischen Komponenten bestehen, die den Ladezustand des elektrischen Batterie-Pakets 32 messen können. In einer Ausführung kann der Batterie-SOC-Sensor 34 einen Spannungssensor verwenden (oder sein), wie z.B. ein spezielles Voltmeter, das an einem positiven Pol des Batteriepakets 32 und an einem negativen Pol des Batteriepakets 32 angebracht ist. In einer anderen Ausführungsform kann der Batterie-SOC-Sensor 34 andere Techniken verwenden, wie z.B. chemische Methoden, die zur Messung des spezifischen Gewichts des pH-Wertes der im Batteriepack 32 enthaltenen Elektrolyte verwendet werden können, Coulomb-Zählmethoden, Kalman-Filterverfahren (z.B. unter Verwendung von Spannung und Batterietemperaturen in einem Kalman-Filterverfahren), Druckmethoden oder eine Kombination davon. Der Batterie-SOC-Sensor 34 kann auf verschiedene Arten eingerichtet werden, was von Fachleuten sehr geschätzt wird. Der Batterie-SOC-Sensor 34 kann Sensorinformationen an ein Computergerät des Fahrzeugs 12, wie z.B. den Controller 40 oder ein drahtloses Kommunikationsgerät 60, liefern, um einen SOC-Wert zu bestimmen, der als Prozentsatz der vollen Ladekapazität des elektrischen Batteriepakets 32 dargestellt werden kann.
  • Die Steuerung 40 enthält einen elektronischen Prozessor 42 und Speicher 44 und kann zur Erstellung oder Implementierung eines der hier beschriebenen Profile, wie z.B. eines Ladebestätigungsprofils und/oder eines Befehlsprofils, verwendet werden, wie im Folgenden näher erläutert wird. Die Steuerung 40 (Steuereinheit, Steuermodul usw.) kann eine integrierter Batterie-Steuerung oder eine separate Steuerung sein. Die Steuerung 40 kann auch in ein anderes Fahrzeugsystem oder eine andere Komponente, wie z.B. den BCM 24, integriert werden oder ein Teil davon sein. Dementsprechend ist die Steuerung 40 nicht auf eine bestimmte Ausführungsform oder Anordnung beschränkt und kann mit dem vorliegenden Verfahren zur Implementierung oder zu weiteren Aspekten von RESS 30 verwendet werden.
  • Der Prozessor 42 kann jede Art von Gerät sein, das elektronische Befehle verarbeiten kann, einschließlich Mikroprozessoren, Mikrocontroller, Host-Prozessoren, Steuerung, Fahrzeugkommunikationsprozessoren und anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs). Es kann ein dedizierter Prozessor sein, der nur für das RESS 30 verwendet wird, oder er kann mit anderen Fahrzeugsystemen gemeinsam genutzt werden. Der Prozessor 42 führt verschiedene Arten von digital gespeicherten Befehlen aus, z.B. Software- oder Firmware-Programme, die im Speicher 44 gespeichert sind. Beispielsweise kann der Prozessor 42 Programme ausführen oder Daten verarbeiten, um zumindest einen Teil der hier besprochenen Methoden auszuführen. Bei dem Speicher 44 kann es sich um einen temporären, mit Strom versorgten Speicher, um ein beliebiges, nicht vorübergehendes, computerlesbares Medium oder um eine andere Art von Speicher handeln. Der Speicher kann beispielsweise aus einer Reihe verschiedener Arten von RAM (RAM mit wahlfreiem Zugriff, einschließlich verschiedener Arten von dynamischem RAM (DRAM) und statischem RAM (SRAM)), ROM (Nur-Lese-Speicher), Solid-State-Laufwerken (SSDs) (einschließlich anderer Solid-State-Speicher wie z. B. Solid-State-Hybrid-Laufwerke (SSHDs)), Festplattenlaufwerken (HDDs), magnetischen oder optischen Plattenlaufwerken bestehen. Ähnliche Komponenten wie die zuvor beschriebenen (Prozessor 42 und/oder Speicher 44) können in den BCM 24 und/oder verschiedene andere VSM eingebaut werden, die normalerweise solche Verarbeitungs-/Speicherfähigkeiten enthalten.
  • Das Fahrzeug 12 enthält verschiedene fahrzeugeigene Sensoren, wie den Batterie-SOC-Sensor 34 und die Bewegungssensoren 46. Außerdem können bestimmte Fahrzeug-Benutzerschnittstellen 50-56 als bordeigene Fahrzeugsensoren verwendet werden. Im Allgemeinen können die Sensoren 34, 46 Informationen entweder über den Betriebszustand des Fahrzeugs oder den Zustand der Fahrzeugumgebung erhalten. Die Sensorinformationen können über den Kommunikationsbus 58 an andere VSM, wie z.B. BCM 24, Steuerung 40 und/oder das Fahrzeugkommunikationsgerät 60, gesendet werden. In einigen Ausführungsformen können die Sensordaten auch mit Metadaten gesendet werden, die Daten zur Identifizierung des Sensors (oder des Sensortyps), der die Sensordaten erfasst hat, einen Zeitstempel (oder einen anderen Zeitindikator) und/oder andere Daten enthalten können, die sich auf die Sensordaten beziehen, die aber nicht die Sensordaten selbst bilden. Die Sensoren können Informationen über den Straßenzustand und die Merkmale und Zustände von Bereichen in der Nähe des Fahrzeugs liefern, wie z.B. den Status eines Parkplatzes 92, der einen Ladebereich 94 in der Nähe eines Elektrofahrzeug-Ladegeräts 96 und einen Wartebereich 98 umfassen kann, in dem ein zweites Elektrofahrzeug 14 auf die Verwendung des Elektrofahrzeug-Ladegeräts 96 im Ladebereich 94 wartet.
  • Die Bewegungssensoren 46 können in einigen Implementierungen verwendet werden, um Bewegungs- und/oder Trägheitsinformationen über das Fahrzeug zu erhalten, wie z.B. Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigung, Gier (und Gierrate), Neigung, Drehung und verschiedene andere Eigenschaften des Fahrzeugs, die seine Bewegung betreffen, wie sie lokal durch die Verwendung von fahrzeugeigenen Sensoren gemessen werden. Die Bewegungssensoren 46 können an verschiedenen Stellen am Fahrzeug 12 montiert werden, z.B. innerhalb der Fahrzeuginnenkabine, an der vorderen oder hinteren Stoßstange des Fahrzeugs und/oder auf der Motorhaube des Fahrzeugs 12. Die Bewegungssensoren 46 können direkt oder über den Kommunikationsbus 58 mit verschiedenen anderen VSMs gekoppelt werden. Bewegungssensordaten können erfasst und an die anderen VSMs, einschließlich BCM 24, Steuerung 40 und/oder drahtloses Kommunikationsgerät 60, gesendet werden. Das Fahrzeug 12 kann auch andere, oben nicht erwähnte Sensoren enthalten, einschließlich Ranging-Sensoren (d.h. Sensoren, die zur Erkennung des Bereichs zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Objekt verwendet werden, z.B. durch den Einsatz von Radar oder Lidar), andere Radare, andere Lidars, Kameras, Parksensoren, Spurwechsel- und/oder Totwinkel-Sensoren, Spurassistent-Sensoren, Reifendruck-Sensoren, Flüssigkeitsstands-Sensoren (einschließlich eines Kraftstoffstands-Sensors) usw.
  • Die V2X-Einheit 48 liefert Daten über andere Fahrzeuge, die Infrastruktur usw. in der Nähe des Gastgeberfahrzeugs 12. Die V2X-Einheit 48 kann drahtlose Nachrichten über ein fahrzeugübergreifendes Kommunikationsnetzwerk, wie z.B. ein dediziertes Kurzstreckenkommunikations- (DSRC) oder Zellularprotokoll, empfangen und/oder senden. Die drahtlosen Nachrichten können als periodische Standard-Baken-Nachricht übertragen werden, die Daten bezüglich der Fahrzeugpositionen, der Fahrzeugkinematik/-dynamischen Parameter, wie z.B. Geschwindigkeitswerte oder Daten bezüglich der Geschwindigkeitswerte, oder Verkehrs- oder Straßenereignisse, die von den jeweiligen Ziel- oder Fernfahrzeugen erfasst werden, enthält. Die V2X-Einheit 48 kann möglicherweise Informationen über abgelegene Fahrzeuge liefern, wie z.B. ein zweites Fahrzeug 14, das darauf wartet, am Elektrofahrzeug-Ladegerät 96 aufgeladen zu werden. Die V2X-Einheit 48 kann V2V- (Fahrzeug-zu-Fahrzeug), V2I- (Fahrzeug-zu-Infrastruktur) und/oder V2P- (Fahrzeug-zu-Fußgänger) fähig sein. In einer vorteilhaften Ausführung werden die Fahrzeug-Identifikationsinformationen (z.B. eine Fahrzeug-Identifikationsnummer oder eine Fahrgestellnummer) mit Hilfe der V2X-Einheit 48 vom Fahrzeug 12 an den Voll-Service-Ladestations-Server 80 gesendet. Obwohl die V2X-Einheit 48 schematisch als separate Einheit dargestellt ist, ist es möglich, diese Einheit oder Elemente davon in eine andere Einheit, ein Gerät, ein Modul, ein System usw. zu integrieren, wie z.B. das drahtlose Kommunikationsgerät 60, eine Telematikeinheit oder ein aktives Sicherheitsmodul, um nur einige Beispiele zu nennen.
  • Das drahtlose Kommunikationsgerät 60 ist in der Lage, Daten über drahtlose Kommunikation mit kurzer Reichweite (SRWC) und/oder über zellulare Netzwerkkommunikation unter Verwendung eines SRWC-Schaltkreises 62 und eines zellularen Chipsatzes 64, wie in der abgebildeten Ausführungsform dargestellt, zu übertragen. In einer Ausführungsform ist das drahtlose Kommunikationsgerät 60 ein zentraler Fahrzeugcomputer, mit dem zumindest ein Teil der unten besprochenen Methode durchgeführt werden kann. In der abgebildeten Ausführungsform umfasst das drahtlose Kommunikationsgerät 60 einen SRWC-Schaltkreis 62, einen zellularen Chipsatz 64, einen Prozessor 66, Speicher 68 und die Antennen 63 und 65. In einer Ausführungsform kann das drahtlose Kommunikationsgerät 60 ein eigenständiges Modul sein, in anderen Ausführungsformen kann das Gerät 60 in ein oder mehrere andere Fahrzeugsystemmodule, wie z.B. ein Center-Stack-Modul (CSM), ein BCM 24, ein Infotainment-Modul, eine Haupteinheit und/oder ein Gateway-Modul, integriert oder als Teil davon enthalten sein. In einigen Ausführungsformen kann das Gerät 60 als ein in das Fahrzeug eingebautes (eingebettetes) OEM-Gerät oder als Nachrüstgerät implementiert werden. In einigen Ausführungsformen ist das drahtlose Kommunikationsgerät 60 eine Telematikeinheit (oder Telematiksteuereinheit), die in der Lage ist, zellulare Kommunikation mit einem oder mehreren zellularen Trägersystemen 70 durchzuführen. Die Telematikeinheit kann mit dem GNSS-Empfänger 22 integriert werden, so dass z.B. der GNSS-Empfänger 22 und das drahtlose Kommunikationsgerät (oder die Telematikeinheit) 60 direkt miteinander verbunden sind, anstatt über den Kommunikationsbus 58 verbunden zu sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann das drahtlose Kommunikationsgerät 60 so eingerichtet werden, dass es gemäß einer oder mehrerer drahtloser Kurzstreckenkommunikation (SRWC) wie z.B. einem der Protokolle Wi-Fi™, WiMAX™, Wi-Fi Direct™, anderen IEEE 802.11-Protokollen, ZigBee™, Bluetooth™, Bluetooth™, Low Energy (BLE) oder Nahfeldkommunikation (NFC) drahtlos kommuniziert. Wie hier verwendet, bezieht sich Bluetooth™ auf jede der Bluetooth™ Technologien, wie z.B. Bluetooth Low Energy™ (BLE), Bluetooth™ 4.1, Bluetooth™ 4.2, Bluetooth™ 5.0 und andere Bluetooth™ Technologien, die möglicherweise entwickelt werden. Wie hier verwendet, bezieht sich die Wi-Fi™ oder Wi-Fi™ Technologie auf eine der Wi-Fi™ Technologien, wie z.B. IEEE 802.11b/g/n/ac oder eine andere IEEE 802.11 Technologie. Der Schaltkreis 62 für die drahtlose Kommunikation mit kurzer Reichweite (SRWC) ermöglicht es dem drahtlosen Kommunikationsgerät 60, SRWC-Signale, wie z.B. BLE-Signale, zu senden und zu empfangen. Der SRWC-Schaltkreis 62 kann es ermöglichen, das Gerät 60 mit einem anderen SRWC-Gerät zu verbinden. Zusätzlich kann in einigen Ausführungsformen das drahtlose Kommunikationsgerät einen zellularen Chipsatz 64 enthalten, wodurch das Gerät über ein oder mehrere zellulare Protokolle kommunizieren kann, wie z.B. die vom zellularen Trägersystem 70 verwendeten.
  • Das drahtlose Kommunikationsgerät 60 kann es ermöglichen, dass Fahrzeug 12 über paketvermittelte Datenkommunikation mit einem oder mehreren entfernten Netzwerken (z.B. einem oder mehreren Netzwerken, die mit dem Voll-Service-Ladestations-Server 80 verbunden sind) in Verbindung steht. Diese paketvermittelte Datenkommunikation kann durch die Verwendung eines drahtlosen Zugangspunktes außerhalb des Fahrzeugs erfolgen, der über einen Router oder ein Modem mit einem Landnetz verbunden ist. Bei der Verwendung für paketvermittelte Datenkommunikation wie TCP/IP kann das Kommunikationsgerät 60 mit einer statischen IP-Adresse eingerichtet werden oder so eingerichtet werden, dass es automatisch eine zugewiesene IP-Adresse von einem anderen Gerät im Netzwerk wie einem Router oder von einem Netzwerkadressenserver erhält.
  • Die paketvermittelte Datenkommunikation kann auch über ein zellulares Netzwerk erfolgen, das für das Gerät 60 zugänglich sein kann. Das Kommunikationsgerät 60 kann über den zellularen Chipsatz 64 Daten über das drahtlose Trägersystem 70 übertragen. In einer solchen Ausführungsform können Funkübertragungen zur Einrichtung eines Kommunikationskanals, wie z.B. eines Sprach- und/oder Datenkanals, mit dem drahtlosen Trägersystem 70 verwendet werden, so dass Sprach- und/oder Datenübertragungen über den Kanal gesendet und empfangen werden können. Die Daten können entweder über eine Datenverbindung, z.B. über eine Paketdatenübertragung über einen Datenkanal, oder über einen Sprachkanal mit Hilfe von in der Technik bekannten Techniken gesendet werden. Bei kombinierten Diensten, die sowohl Sprachals auch Datenkommunikation umfassen, kann das System einen einzigen Anruf über einen Sprachkanal nutzen und bei Bedarf zwischen Sprach- und Datenübertragung über den Sprachkanal umschalten. Dies kann mit Techniken geschehen, die den Fachleuten bekannt sind.
  • Das drahtlose Kommunikationsgerät 60 ist mit dem Bus 58 verbunden und kann Sensordaten von einem oder mehreren fahrzeugeigenen Sensoren 34, 46 empfangen, und danach kann das Fahrzeug 12 diese Daten (oder andere von diesen Daten abgeleitete oder auf ihnen basierende Daten) an andere Geräte oder Netzwerke senden, einschließlich des bordunabhängigen Voll-Service-Ladestations-Servers 80 oder der bordeigenen Steuerung 40. Und in einer anderen Ausführungsform kann das drahtlose Kommunikationsgerät 60 in ein Navigationssystem integriert oder zumindest mit einem solchen verbunden werden, das geografische Karteninformationen einschließlich geografischer Straßenkartendaten enthält. Die geografischen Karteninformationen können in einigen Ausführungsformen auch die Standorte von Schnellladestationen wie der Ladestation 90 enthalten.
  • Die Fahrzeugelektronik 20 umfasst auch eine Reihe von Fahrzeug-Benutzerschnittstellen, die den Fahrzeuginsassen die Möglichkeit bieten, Informationen bereitzustellen und/oder zu empfangen, darunter die visuelle Anzeige 50, die Drucktaste(n) 52, das Mikrofon 54 und das Audiosystem 56. Der Begriff „Fahrzeug-Benutzerschnittstelle“ umfasst im weitesten Sinne jede geeignete Form von elektronischen Geräten, einschließlich Hardware- und Softwarekomponenten, die sich im Fahrzeug befinden und es dem Fahrzeugbenutzer ermöglichen, mit oder über eine Komponente des Fahrzeugs zu kommunizieren. Die Fahrzeug-Benutzerschnittstellen 50-56 sind ebenfalls fahrzeugeigene Sensoren, die Eingaben von einem Benutzer oder andere sensorische Informationen empfangen können. Die Drucktaste(n) 52 ermöglichen die manuelle Eingabe des Benutzers in das Kommunikationsgerät 60, um andere Daten, Antworten oder Steuereingaben zu liefern. Das Audiosystem 56 stellt die Audioausgabe für einen Fahrzeuginsassen bereit und kann ein dediziertes, eigenständiges System oder Teil des primären Fahrzeug-Audiosystems sein. Entsprechend der hier gezeigten besonderen Ausführung ist das Audiosystem 56 sowohl mit dem Fahrzeugbus 58 als auch mit einem Unterhaltungsbus (nicht abgebildet) operativ gekoppelt und kann AM-, FM- und Satellitenradio, CD, DVD und andere Multimedia-Funktionen bereitstellen. Diese Funktionalität kann in Verbindung mit oder unabhängig von einem Infotainment-Modul bereitgestellt werden. Das Mikrofon 54 stellt einen Audioeingang für das drahtlose Kommunikationsgerät 60 bereit, um dem Fahrer oder anderen Insassen die Möglichkeit zu geben, über das drahtlose Trägersystem 70 Sprachbefehle zu geben und/oder freihändige Anrufe zu tätigen. Zu diesem Zweck kann es an eine automatische Sprachverarbeitungseinheit an Bord angeschlossen werden, die die in der Technik bekannte HMI-Technologie (Human Machine Interface) verwendet. Die visuelle Anzeige oder der Touchscreen 50 ist vorzugsweise ein Grafikdisplay und kann für eine Vielzahl von Ein- und Ausgabefunktionen verwendet werden. Bei dem Display 50 kann es sich um einen Touchscreen auf der Instrumententafel, ein von der Windschutzscheibe reflektiertes Heads-up-Display oder einen Projektor handeln, der Grafiken zur Betrachtung durch einen Fahrzeuginsassen projizieren kann. Es können auch verschiedene andere Fahrzeug-Benutzerschnittstellen verwendet werden, wie z.B. das mobile Gerät 16, da die Schnittstellen von 1 nur ein Beispiel für eine bestimmte Implementierung sind.
  • Das drahtlose Trägersystem 70 kann jedes geeignete Zellulartelefonsystem sein. Das Trägersystem 70 wird so dargestellt, dass es einen Mobilfunkmast 72 enthält; das Trägersystem 70 kann jedoch eine oder mehrere der folgenden Komponenten (z.B. je nach Zellulartechnologie) enthalten: Landnetze, Mobilfunkmasten, Basis-Sende-/Empfangsstationen, Mobilfunkvermittlungszentren, Basisstationscontroller, entwickelte Knoten (z.B, eNodeBs), Mobilitätsmanagement-Einheiten (MMEs), Serving- und PGN-Gateways usw. sowie alle anderen Netzwerkkomponenten, die zur Verbindung des drahtlosen Trägersystems 70 mit einem Landnetz oder zur Verbindung des drahtlosen Trägersystems mit der Benutzerausrüstung (UEs, die z. B. Telematikausrüstung in Fahrzeug 12 umfassen können) erforderlich sind. Das Trägersystem 70 kann jede geeignete Kommunikationstechnologie implementieren, einschließlich GSM/GPRS-Technologie, CDMA- oder CDMA2000-Technologie, LTE-Technologie usw. Im Allgemeinen sind drahtlose Trägersysteme 70, ihre Komponenten, die Anordnung ihrer Komponenten, die Interaktion zwischen den Komponenten usw. in dem Fachgebiet allgemein bekannt.
  • Neben der Verwendung des drahtlosen Trägersystems 70 kann ein anderes drahtloses Trägersystem in Form von Satellitenkommunikation verwendet werden, um eine uni- oder bidirektionale Kommunikation mit dem Fahrzeug zu ermöglichen. Dies kann mit einem oder mehreren Kommunikationssatelliten (nicht abgebildet) und einer Uplink-Sendestation (nicht abgebildet) erfolgen. Eine unidirektionale Kommunikation kann z.B. ein Satelliten-Radiodienst sein, bei dem Programminhalte (Nachrichten, Musik usw.) von der Uplink-Sendestation empfangen, für den Upload verpackt und dann an den Satelliten gesendet werden, der das Programm an die Abonnenten sendet. Bidirektionale Kommunikation kann z.B. ein Satellitentelefondienst sein, der einen oder mehrere Kommunikationssatelliten verwendet, um die Telefonkommunikation zwischen dem Fahrzeug 12 und der Uplink-Sendestation weiterzuleiten. Wenn diese Satellitentelefonie genutzt wird, kann sie entweder zusätzlich oder anstelle des drahtlosen Trägersystems 70 eingesetzt werden.
  • Der Voll-Service-Ladestations-Server 80 hilft, verschiedene Prozesse im Zusammenhang mit dem Betrieb der Voll-Service-Ladestation 90 zu erleichtern. In einer Ausführung ist der Voll-Service-Ladestations-Server 80 ein verteiltes Netzwerk mit einem Backend-System 82, einem Ladesystem 86 und einem Primärstations-Server 88. In einigen Ausführungsformen wird die gesamte Verarbeitung durch den Voll-Service-Ladestation-Server 80 fern von der Voll-Service-Ladestation 90 durchgeführt. In anderen Ausführungsformen wird die gesamte Verarbeitung durch den Voll-Service-Ladestation-Server 80 lokal an der Voll-Service-Ladestation 90 durchgeführt. In wieder anderen Ausführungsformen wird ein Teil der Verarbeitung lokal durchgeführt, während ein Teil der Verarbeitung aus der Ferne erfolgt.
  • Das Fahrzeug-Backend-System 82 befindet sich an einem physischen Standort, der von Fahrzeug 12 und der Voll-Service-Ladestation 90 entfernt ist. Das Fahrzeug-Backend-System 82 kann so konzipiert werden, dass die Fahrzeugelektronik 20 durch die Verwendung eines oder mehrerer elektronischer Server 83 mit einer Reihe verschiedener System-Backend-Funktionen ausgestattet werden kann und in vielen Fällen die Verbreitung digitaler Schlüssel und den Zugang zum Fahrzeug an der Voll-Service-Ladestation 90 erleichtert. Das Fahrzeug-Backend-System 82 umfasst Fahrzeug-Backend-Server 83 und Datenbanken 84, die auf einer Vielzahl von Speichergeräten gespeichert werden können. Das Fahrzeug-Backend-System 82 kann eine oder alle dieser verschiedenen Komponenten enthalten, und vorzugsweise sind die verschiedenen Komponenten über ein drahtgebundenes oder drahtloses lokales Netzwerk miteinander gekoppelt. Das Backend-System 82 kann Daten über ein Modem empfangen und senden, das an ein Landnetz angeschlossen ist, das mit dem drahtlosen Trägersystem 70 verbunden ist. Datenübertragungen können auch über drahtlose Systeme wie IEEE 802.11x, GPRS und ähnliche durchgeführt werden. Diejenigen, die sich in diesem Fachgebiet auskennen, werden es zu schätzen wissen, dass, obwohl nur ein Backend-System 82, ein Ladesystem 86 und ein Primärstations-Server 88 in der abgebildeten Ausführungsform dargestellt sind, zahlreiche Systeme oder Server verwendet werden können. Darüber hinaus kann eine Vielzahl von Systemen oder Servern geografisch verteilt sein, auf Wolken basieren usw. und jeweils Informationen und Dienste miteinander koordinieren, wie diejenigen, die sich in diesem Fachgebiet auskennen, zu schätzen wissen werden.
  • Bei den Servern 83, 88 kann es sich um Computer oder andere Computergeräte handeln, die mindestens einen Prozessor enthalten und die über Speicher verfügen. Darüber hinaus kann das Gebührensystem 86 als ein separater Server, wie z.B. ein Cloud-basierter Server, betrachtet werden und kann auch die verschiedenen Komponenten umfassen, die in Bezug auf die Server 83, 88 beschrieben sind. Bei den Prozessoren kann es sich um jede Art von Gerät handeln, das in der Lage ist, elektronische Befehle zu verarbeiten, einschließlich Mikroprozessoren, Mikrocontroller, Host-Prozessoren, Controller, Fahrzeugkommunikationsprozessoren und anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs). Bei den Prozessoren kann es sich um dedizierte Prozessoren handeln, die nur für die Server 83, 88 verwendet werden, oder sie können mit anderen Systemen gemeinsam genutzt werden. Der mindestens eine Prozessor kann verschiedene Arten von digital gespeicherten Befehlen ausführen, wie z.B. Software oder Firmware, die es den Servern 83, 88 ermöglichen, eine Vielzahl von Diensten bereitzustellen. Diese Software kann in einem computerlesbaren Speicher gespeichert werden und kann jedes geeignete, nichtflüchtige, computerlesbare Medium sein. Der Speicher kann beispielsweise aus einer Reihe verschiedener Arten von RAM (RAM mit wahlfreiem Zugriff, einschließlich verschiedener Arten von dynamischem RAM (DRAM) und statischem RAM (SRAM)), ROM (Nur-Lese-Speicher), Solid-State-Laufwerken (SSDs) (einschließlich anderer Solid-State-Speicher wie z. B. Solid-State-Hybrid-Laufwerke (SSHDs)), Festplattenlaufwerken (HDDs), magnetischen oder optischen Plattenlaufwerken bestehen. Für die Netzwerkkommunikation (z.B. Kommunikation innerhalb des Netzwerks, Kommunikation zwischen Netzwerken einschließlich Internetverbindungen) können die Server eine oder mehrere Netzwerkkarten (NICs) (einschließlich drahtloser NICs (WNICs)) enthalten, die für den Datentransport zu und von den Computern verwendet werden können. Diese NICs können es einem oder mehreren Servern 83, 88, Datenbanken 84 oder anderen Netzwerkgeräten, einschließlich Routern, Modems und/oder Switches, ermöglichen, sich miteinander zu verbinden. In einer bestimmten Ausführungsform können die NICs (einschließlich WNICs) der Server 83, 88 den Aufbau von SRWC-Verbindungen ermöglichen und/oder Ethernet-Ports (IEEE 802.3) enthalten, an die Ethernet-Kabel angeschlossen werden können, die eine Datenverbindung zwischen zwei oder mehr Geräten ermöglichen. Das Backend-System 82, das Ladesystem 86 und/oder der Primärstations-Server 88 können eine Reihe von Routern, Modems, Switches oder andere Netzwerkgeräte enthalten, die zur Bereitstellung von Netzwerkfähigkeiten verwendet werden können, wie z.B. die Verbindung mit einem Landnetzwerk und/oder dem zellularen Trägersystem 70.
  • Die Datenbanken 84 können auf mehreren Speichern gespeichert werden, wie z.B. auf einem angetriebenen temporären Speicher oder auf jedem geeigneten, nicht temporären, computerlesbaren Medium. Der Speicher kann beispielsweise aus einer Reihe verschiedener Arten von RAM (RAM mit wahlfreiem Zugriff, einschließlich verschiedener Arten von dynamischem RAM (DRAM) und statischem RAM (SRAM)), ROM (Festwertspeicher), Solid-State-Laufwerken (SSDs) (einschließlich anderer Festkörperspeicher wie z. B. Solid-State-Hybridlaufwerke (SSHDs)), Festplattenlaufwerken (HDDs), magnetischen oder optischen Plattenlaufwerken bestehen, die einen Teil oder die gesamte Software speichern, die zur Ausführung der verschiedenen hier besprochenen externen Gerätefunktionen erforderlich ist. Eine oder mehrere Datenbanken im Backend-System 82 können verschiedene Informationen speichern, wie z.B. digitale Schlüsselinformationen für die Fahrzeuge 12, 14, eine Datenbank mit standortbezogenen Informationen für Ladestationen, eine Flottendatenbank mit Informationen für autonome, halbautonome oder nicht autonome Fahrzeug-Backoffice-Pläne sowie andere Fahrzeuginformationsdatenbank(en). Darüber hinaus ist es möglich, dass separate Datenbanken in das Abrechnungssystem 86 und/oder den Primärstations-Server 88 integriert oder damit verbunden werden können.
  • Die Voll-Service-Ladestation 90 kann zum Aufladen des RESS 30 des Fahrzeugs 12 verwendet werden. Die Ladestation 90 kann eine DC-Schnellladestation (DCFC) sein, die das RESS über ein externes Ladegerät 96 an das Hauptstromnetz anschließt. In einer solchen Ausführung beträgt die Energieübertragungsleistung etwa 50-120 kW; es sind jedoch auch andere Ladegerätetypen und Energieübertragungsleistungen möglich, die je nach Art der Ladestation variieren können. Die Voll-Service-Ladestation 90 umfasst einen Parkplatz 92, der in einigen Ausführungsformen in einen Ladebereich 94 und einen Wartebereich 98 unterteilt werden kann.
  • 2 zeigt schematisch die Ausführungsform einer Voll-Service-Ladestation 90 mit einer Parkfläche 92, die in einen Ladebereich 94 und einen Wartebereich 98 unterteilt ist. Der Parkplatz 92 umfasst mehrere Parkplätze 100, 102 (nur zwei sind der Übersichtlichkeit halber beschriftet), wobei sich der Parkplatz 100 im Ladebereich 94 und der Parkplatz 102 im Wartebereich 98 befindet. Im Ladebereich 94 ist ein bewegliches Ladegerät 96 entlang einer Schiene 103 verschiebbar montiert. Während des Betriebs ist das Ladegerät 96 entlang der Strecke 103 verschiebbar, um die Fahrzeuge, wie z.B. Fahrzeug 12, in einer 1-zu-N-Art aufzuladen, wie in den USA 9.770.993 beschrieben, die dem vorliegenden Antragsteller zugewiesen und durch Verweis hierin vollständig aufgenommen wurde. Während andere Implementierungen für das Ladegerät 96 möglich sind, können die hier beschriebenen Verfahren und Systeme einen effizienteren Betrieb in dieser Art von beweglichem Ladegerät ermöglichen. In den abgebildeten Ausführungsformen verfügt die Voll-Service-Ladestation 90 über einen separaten Wartebereich 98 für Fahrzeuge, wie z.B. das Fahrzeug 14, zum Parken und Warten, bis in der Ladezone 94 Verfügbarkeit besteht. Es ist jedoch möglich, dass der Parkplatz 92 keinen gesonderten oder separaten Wartebereich 98 hat, so dass der Ladebereich 94 die gesamte Fläche des Parkplatzes 92 einnimmt. In einer Ausführungsform kann beispielsweise das Fahrzeug 12 autonom zum Ladebereich 94 gefahren werden, wenn der Parkplatz 100 frei ist. Nach Abschluss des Ladevorgangs kann das zweite Elektrofahrzeug 14 autonom von außerhalb des Geländes gefahren werden, um das Fahrzeug 12 auf dem Parkplatz 100 zu ersetzen. Weitere Beispiele für Betriebsabläufe sind weiter unten aufgeführt.
  • Die Voll-Service-Ladestation 90 kann unterschiedliche Konfigurationen für den Voll-Service-Ladestation-Server 80 haben. In den abgebildeten Ausführungsformen befindet sich der Primärstations-Server 88 des Voll-Service-Ladestations-Servers 80 an der Station 90, und das Backend-System 82 und/oder das Ladesystem 86 sind Cloud-basiert oder werden über eine Backend-Einrichtung betrieben (z.B. kann das Backend-System 82 ein eigenständiges Call Center, eine Backend-Einrichtung o.ä. sein, das mit einem oder mehreren eigenen Servern ausgestattet ist, während das Ladesystem 86 Cloud-basiert ist). In einigen Ausführungsformen kann sich der Server 80 der Voll-Service-Ladestation vollständig an der Station 90 befinden oder stattdessen ganz entfernt von der Station 90 oder, wie hier dargestellt, in einer Kombination aus beidem. In 2 werden das Backend-System 82 und das Abrechnungssystem 86 innerhalb desselben wolkenbasierten Netzes betrieben, wobei das Backend-System 82 und das Abrechnungssystem 86 in den in 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen getrennt betrieben werden. Andere Anschlussschemata, Konfigurationen usw. sind in Bezug auf den Voll-Service-Ladestation-Server 80 durchaus möglich.
  • Die 2-4 zeigen auch schematisch die Betriebsweise einer Voll-Service-Ladestation 90 nach verschiedenen Ausführungsformen. Der Voll-Service-Aspekt der Ladestation unterscheidet sich von typischeren Ladestationen, bei denen ein Hauptbenutzer des Fahrzeugs (z.B. ein Eigentümer oder ein Hauptfahrer oder Fahrgast im Fahrzeug 12) aus dem Fahrzeug aussteigen und es z.B. manuell anschließen muss. In einer Voll-Service-Umgebung könnte das Ladegerät selbst autonom betrieben werden, oder ein Begleiter (z.B. ein Mitarbeiter der Voll-Service-Ladestation 90, der den Hauptbenutzer des Fahrzeugs unterstützt) kann einen oder mehrere Aspekte des Ladevorgangs erleichtern. Darüber hinaus ist es möglich, die Fahrzeuge in der Voll-Service-Ladestation 90 autonom oder halbautonom zu steuern. Die in 2-4 schematisch dargestellten Verfahren könnten mit anderen Konfigurationen, Layouts, Schemata usw. von Voll-Service-Ladestationen umgesetzt werden, die sich von den hier besonders dargestellten unterscheiden. Dementsprechend werden in der Beschreibung zwar die Betriebsumgebung 10 und die Voll-Service-Ladestation 90 als Beispiele für den Kontext verwendet, doch können auch andere Betriebsumgebungen und Ladestationstypen geeignet sein.
  • 2 gibt einen zusammenfassenden Überblick über eine Ausführungsform des Betriebs einer Voll-Service-Ladestation 90. Der Block 202 stellt ein Ladebestätigungsprofil dar, das vom ersten Elektrofahrzeug 12 an den Voll-Service-Ladestations-Server 80 oder, insbesondere in dieser Ausführungsform, an den Primärstations-Server 88 gesendet wird. In einer vorteilhaften Ausführung wird die V2X-Einheit 48 des Elektrofahrzeugs 12 zur Übertragung des Ladebestätigungsprofils verwendet. In einigen Ausführungsformen enthält das Ladebestätigungsprofil eine Statusanzeige, dass der Ladevorgang des Elektrofahrzeugs 12 abgeschlossen ist. In einigen Ausführungsformen kann das Ladebestätigungsprofil vom Fahrzeug 12 bei der Einfahrt in die Voll-Service-Ladestation 90 gesendet werden oder wenn ein Anwendungsprogramm auf dem mobilen Gerät 16 des Hauptbenutzers anzeigt, dass das Fahrzeug 12 aufgeladen werden muss. Das Ladebestätigungsprofil kann die Fahrzeugidentifikationsinformationen (z.B. eine VIN für das Fahrzeug 12) enthalten. Oder, anstatt zusammen mit dem Gebührenbestätigungsprofil gesendet zu werden, können in einigen Ausführungsformen die Fahrzeug-Identifikationsinformationen separat gesendet werden. Das Ladebestätigungsprofil kann einen aktuellen SOC des RESS 30 enthalten, wie er z.B. vom Batterie-SOC-Sensor 34 gemessen wird. Ein Ladebestätigungsprofil kann an den Server 80 gesendet werden, das dann z.B. bei Änderungen des Ladebetrags aktualisiert werden kann, oder es können mehrere Ladebestätigungsprofile gesendet werden. Das Gebührenbestätigungsprofil kann dementsprechend für verschiedene Zwecke verwendet werden, z.B. für die Entwicklung einer Verfügbarkeitsschätzung für den Parkplatz 100 oder vorteilhaft für die Anforderung digitaler Schlüssel und/oder die Auslösung der Verbreitung eines Befehlsprofils, wie unten beschrieben.
  • Wenn das Ladebestätigungsprofil anzeigt, dass das Fahrzeug 12 ausreichend geladen ist (z.B. das Laden mit dem Ladegerät 96 ist abgeschlossen), kann vom Server 88 der Primärstation eine Anfrage an das Backend-System 82 und/oder das Ladesystem 86 gesendet werden, um digitale Schlüssel für die Fahrzeuge 12, 14, wie durch Block 204 dargestellt, zu erhalten. Dann kann das Backend-System 82 und/oder das Ladesystem 86 die digitalen Schlüssel für die Fahrzeuge 12, 14 an den Primärstations-Server 88, wie durch Block 206 dargestellt, verteilen. Digitale Schlüssel, wie sie hier beschrieben werden, beinhalten einen schlüssellosen Ferneingangsbefehl (z.B. einen sicherheitsbasierten Befehl, der weiter unten näher erläutert wird). Die Verteilung auf verschiedene Geräte im Zusammenhang mit dem Voll-Service-Ladestation-Server 80 kann von den besonders dargestellten Werten abweichen. So ist es beispielsweise möglich, dass digitale Schlüssel direkt vom Backend-System 82 und/oder dem Ladesystem 86 an das mobile Gerät 18 eines Betreuers (siehe 3) verteilt werden, oder dass ein unten detailliertes Befehlsprofil direkt an ein oder mehrere Fahrzeuge 12, 14 verteilt wird.
  • Wie in 2 dargestellt, kann der Voll-Service-Ladestations-Server 80 oder insbesondere der Primärstations-Server 88 so eingerichtet werden, dass er das Fahrzeug 14 und/oder das Fahrzeug 12, wie in Block 208 dargestellt, lokalisiert. Dieser Schritt kann in einer Ausführungsform durch die Aktivierung der externen HMI 49 erreicht werden. In einer Ausführungsform bedeutet dies, dass die Scheinwerfer oder Rücklichter eingeschaltet werden, um die Fahrzeuge 12, 14 für einen Voll-Service-Ladestations-Bediensteten visuell besser sichtbar zu machen. In einigen Ausführungsformen kann ein akustischer Hinweis wie ein Horn oder ein Zwitschern verwendet werden, um die Fahrzeuge 12, 14 für den Voll-Service-Ladestationsbediensteten hörbarer zu machen. Die Aktivierung der externen HMI 49 kann zumindest teilweise von den Positions- oder Standortinformationen der Fahrzeuge 12, 14 abhängig sein. Zum Beispiel werden für das Fahrzeug 12 nur die Rücklichter aktiviert, da es wahrscheinlicher ist, dass ein Begleiter die Rücklichter des Fahrzeugs 12 in Anbetracht seiner Parkorientierung auf der Stelle 100 sieht. In einigen Ausführungsformen ist die Aktivierung der externen HMI 49 möglicherweise nicht erforderlich, da ein Fahrbefehl zur autonomen Bedienung der Fahrzeuge 12, 14 verwendet werden kann, nachdem das Fahrzeug 12 ausreichend aufgeladen ist. Die Aktivierung der externen HMI 49 kann Teil eines Befehlsprofils sein, das weiter unten näher erläutert wird.
  • Wie in Block 210 dargestellt, ist der Voll-Service-Ladestations-Server 80 oder insbesondere der Primärstations-Server 88 so eingerichtet, dass er ein Befehlsprofil verbreitet. Das Befehlsprofil kann einen sicherheitsbasierten Befehl und/oder einen Fahrbefehl umfassen. In einem Beispiel werden die angeforderten und empfangenen digitalen Schlüssel (Blöcke 204, 206) vom Primärstations-Server 88 in Form eines sicherheitsbasierten Befehls (z. B. ein Befehl für schlüssellosen Fernzugang) gesendet. So kann der Voll-Service-Ladestations-Bedienstete zum Beispiel das mobile Gerät 18 (weiter unten beschrieben) mit einer Smartphone-Zugangsanwendung verwenden, um sich mit dem Fahrzeug 12, 14 zu verbinden, den digitalen Schlüssel zu validieren und auf das Fahrzeug 12, 14 zuzugreifen. Dementsprechend ermöglicht diese indirekte Befehlsprofilverbreitung dem Begleiter den Zugang zu den Fahrzeugen 12, 14.
  • Das Befehlsprofil kann auch andere sicherheitsbasierte Befehle enthalten. In einem Beispiel wird eine Geofence-Begrenzung verwendet, um die Reichweite der Fahrzeuge 12, 14 zu begrenzen. Die Geofence-Begrenzung ist ein sicherheitsbasiertes Kommando, das den Betrieb des Fahrzeugs nur innerhalb eines bestimmten Bereichs (z.B. innerhalb der Grenzen des Parkplatzes 92) zulässt. Wenn also ein Voll-Service-Ladestations-Bediensteter versuchen würde, das Fahrzeug 12 vom Gelände der Voll-Service-Ladestation 90 zu fahren, würde das Fahrzeug 12 außerhalb der Grenze des Geofence behindert werden. In einem anderen Beispiel können die sicherheitsbasierten Befehle einen bestimmten Validierungsbereich für den schlüssellosen Fernöffnungsbefehl enthalten (z.B. wird der digitale Schlüssel nur dann validiert, wenn sich das mobile Gerät 18 innerhalb von 5 oder 10 Fuß (1,6 oder 3,3m) Entfernung zum Fahrzeug befindet).
  • In einigen Ausführungsformen enthält das in Bezug auf Block 210 verbreitete Befehlsprofil einen Fahrbefehl. Der Fahrbefehl kann eine autonome Fahranweisung sein, die direkt an ein oder beide Fahrzeuge 12, 14 gesendet wird. Wenn das Ladebestätigungsprofil beispielsweise anzeigt, dass das Fahrzeug 12 ausreichend geladen ist, kann eine autonome Fahranweisung an das erste Fahrzeug 12 gesendet werden, um das Fahrzeug von Platz 100 weg, z.B. in den Wartebereich 98, zu bewegen. In der Zwischenzeit kann eine weitere autonome Fahranweisung an das Fahrzeug 14 gesendet werden, um zu bewirken, dass das zweite Fahrzeug aus dem Spot 102 im Wartebereich 98 zum Platz 100 im Ladebereich 94 bewegt wird, damit es gemäß dem durch das bewegliche Ladegerät 96 ermöglichten 1-to-N-Ladeschema aufgeladen werden kann. In einem anderen Beispiel können die Fahrbefehle eine Geschwindigkeitsbegrenzung enthalten, so dass die Fahrzeuge 12, 14 nicht über einer bestimmten Geschwindigkeitsschwelle (z.B. 25 mph, 40 km/h) betrieben werden können. Die Integration zwischen der Verbreitung des Befehlsprofils und des Ladebestätigungsprofils ermöglicht einen sichereren Fahrzeugzugang und die Verteilung digitaler Schlüssel sowie einen effizienteren Betrieb der Voll-Service-Ladestation 90.
  • Das Kommandoprofil kann auch Anweisungen für die Zeit nach der Bewegung der Fahrzeuge 12, 14 enthalten. Sobald die Fahrzeuge 12, 14 so geschaltet sind, dass sich das voll geladene Fahrzeug 12 im Wartebereich 98 und das Fahrzeug 14 im Ladebereich 94 befindet, können die Türen der einzelnen Fahrzeuge automatisch verriegelt werden, z.B. durch einen sicherheitsbasierten Befehl, der an den BCM 24 gesendet wird. Zusätzlich kann der digitale Schlüssel vom mobilen Gerät des Betreuers (z.B. mobiles Gerät 18) gelöscht werden, und es kann eine Wegfahrsperre eingestellt werden, um die Benutzung der Fahrzeuge 12, 14 zu verhindern. So können auch die digitale Schlüsselspülung und die Einstellung der Wegfahrsperre als sicherheitsbasierte Befehle des Kommandoprofils aufgenommen werden.
  • 3 veranschaulicht eine anwenderbasierte Umsetzung einer Methode zum Betrieb der Voll-Service-Ladestation 90. Wie oben beschrieben, kann ein Hauptbenutzer 104 des Fahrzeugs 12 durch den Voll-Service-Ladestationsbediensteten 106 unterstützt werden, der für die Voll-Service-Ladestation 90 arbeitet. Obwohl im Kontext eines primären Fahrzeugnutzers 104 und eines Bediensteten 106 beschrieben, ist es möglich, die Station 90 mit mehreren Benutzern und Bediensteten zu betreiben und die Verteilung verschiedener Anweisungen, Befehle usw. entsprechend zu verteilen.
  • Nach einer Ausführungsform teilt das Fahrzeug 12, das in die Voll-Service-Ladestation 90 einfährt, dem Voll-Service-Ladestation-Server 80 seine VIN mit, die durch den Block 302 dargestellt wird. Dies kann mit der V2X-Einheit 48 erreicht werden. In einer Ausführung, wie in 3 in Block 304 gezeigt, liefert ein fahrzeuginternes Anwendungsprogramm auf dem Mobilgerät 16 des Hauptbenutzers 104 Anleitungen und sammelt Kundeninformationen. In den Anleitungen könnte beispielsweise angegeben werden, ob das Fahrzeug 12 in den Ladebereich 94 oder in den Wartebereich 98 geleitet werden soll. Diese Informationen könnten zwischen dem Backend-System 82 und dem mobilen Gerät 16 hin und her übertragen werden. Die Kundeninformationen können Teil des Gebührenbestätigungsprofils sein, das vom Fahrzeug 12, wie durch Block 306 dargestellt, gesendet wird. Diese Informationen können vom Backend-System 82 und/oder dem Abrechnungssystem 86 zusammen mit einer Abrechnungsroute verwendet werden, die an das Abrechnungssystem 86 gesendet werden kann, wie durch Block 308 dargestellt. Der Ladeplan kann einen gewünschten SOC für das Batterie-Paket 32 oder eine bestimmte Zeit oder Dauer enthalten, die der Hauptbenutzer 104 plant, das Fahrzeug 12 an der Voll-Service-Ladestation 90 zu verlassen.
  • Nach Erhalt der Fahrzeug-Identifikationsinformationen und/oder des Ladebestätigungsprofils können digitale Schlüssel (d.h. ein schlüsselloser Ferneingangsbefehl) vom Primärstations-Server 88 angefordert werden, was durch Block 310 dargestellt wird, und der digitale Schlüssel für Fahrzeug 12 kann von der ausstellenden Behörde (z.B. Backend-System 82 und/oder Ladesystem 86) an den Primärstations-Server 88 gesendet werden, was durch Block 312 dargestellt wird. In einigen Ausführungsformen sendet der primäre Stations-Server 88 eine Benachrichtigung an den Begleiter 106. Dies kann in Form einer sofortigen Reservierung erfolgen, wenn das Fahrzeug 12 Aufmerksamkeit benötigt. Die Sofortreservierung kann zusammen mit einem Befehlsprofil an den Begleiter 106 gesendet werden, der durch Block 314 dargestellt wird. Dieses Befehlsprofil umfasst vorteilhaft digitale Zugangsschlüssel (z.B. einen sicherheitsbasierten Befehl in Form eines schlüssellosen Fernbedienungsbefehls) für das Fahrzeug 12, zusammen mit einem zweiten Fahrzeug, wie z.B. Fahrzeug 14, wenn das zweite Fahrzeug darauf wartet, auf den vom Fahrzeug 12 besetzten Platz bewegt zu werden. Das Kommandoprofil kann auch die Aktivierung der externen HMI 49 des Fahrzeugs 12, wie durch Block 316 dargestellt, umfassen, so dass der Begleiter 106 das Fahrzeug 12 leichter lokalisieren kann.
  • In Bezug auf die Blöcke 318, 320 kann eine Anwendung auf dem mobilen Gerät 18 des Bediensteten 106 die Kommunikation mit dem Fahrzeug 12 erleichtern, z.B. mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät 60. In einigen Ausführungsformen stellt der Block 318 eine Verbindungsanforderung zwischen dem mobilen Gerät 18 des Betreuers und dem Fahrzeug 12 dar. Das Kommandoprofil kann dann eine Ausweisvalidierung, eine Fahrzeugzugangskontrolle und/oder eine Immobilisierung nach dem Bewegen des Fahrzeugs ermöglichen. Wie durch Block 320 dargestellt, kann die Bestätigung bezüglich des Fahrzeugs 12 vom Fahrzeug 12 an das mobile Gerät 18 des Betreuers 106 gesendet werden. In einigen Ausführungsformen wird der Befehl für den schlüssellosen Fernzugang validiert, bevor dem Begleiter 106 der Zugang zum Fahrzeug 12 gestattet wird. Dies kann sowohl die Sicherheit für den Hauptbenutzer 104 als auch den Bedienungskomfort für den Begleiter 106 erhöhen, da er an der Voll-Service-Ladestation 90 keine physischen Schlüssel für eine Reihe von Fahrzeugen mit sich führen muss.
  • 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der das autonome Fahren zur Steuerung des Fahrzeuges 12 anstelle des in 3 gezeigten Begleiters 106 eingesetzt wird. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die Verfahren und Ladestationen der 3 und 4 sich nicht gegenseitig ausschließen. Zum Beispiel könnten einige Fahrzeuge in der Voll-Service-Ladestation 90 autonom gesteuert werden, während einige von einem Begleiter kontrolliert werden könnten. Ferner ist es möglich, dass der Hauptbenutzer 104 des Fahrzeugs 12 während des Ladevorgangs im Fahrzeug 12 verbleibt. Angesichts des Voll-Service-Aspekts der Ladestation 90 muss der Hauptbenutzer 104 jedoch nicht die Bewegung des Fahrzeugs innerhalb der Ladestation 90 erleichtern. Darüber hinaus kann das Ladegerät 96 so angepasst werden, dass es sich automatisch zum Fahrzeug 12 bewegt und dieses auflädt, wie oben beschrieben. Dementsprechend könnte das bewegliche Ladegerät 96 für eine autonome Anwendung wünschenswerter sein.
  • In einer Ausführungsform von 4 teilt das in die Vollladestation 90 einfahrende Fahrzeug 12, wie bei 3, dem Voll-Service-Ladestations-Server 80, wie durch Block 402 dargestellt, seine VIN mit. Dies kann mit der V2X-Einheit 48 erreicht werden. In einer Ausführung, wie in 4 im Block 404 dargestellt, liefert ein fahrzeuginternes Anwendungsprogramm auf dem Mobilgerät 16 des Hauptbenutzers 104 Anleitungen und sammelt Kundeninformationen. In den Anleitungen könnte beispielsweise angegeben werden, ob das Fahrzeug 12 in den Ladebereich 94 oder in den Wartebereich 98 geleitet werden soll. Diese Informationen könnten zwischen dem Backend-System 82 und dem mobilen Gerät 16 hin und her übertragen werden. Die Kundeninformationen können Teil des Gebührenbestätigungsprofils sein, das vom Fahrzeug 12, wie durch Block 406 dargestellt, gesendet wird. Diese Informationen können vom Backend-System 82 und/oder dem Abrechnungssystem 86 zusammen mit einer Abrechnungsroute verwendet werden, die an das Abrechnungssystem 86 gesendet werden kann, wie durch Block 408 dargestellt. Der Ladeplan kann einen gewünschten SOC für den Batterie-Paket 32 oder eine bestimmte Zeit oder Dauer enthalten, die der Hauptbenutzer 104 plant, das Fahrzeug 12 an der Voll-Service-Ladestation 90 zu verlassen.
  • Nach Erhalt der Fahrzeug-Identifikationsinformationen und/oder des Ladebestätigungsprofils können digitale Schlüssel (d.h. ein schlüsselloser Ferneingangsbefehl) vom Server 88 der Primärstation angefordert werden, wie durch Block 410 dargestellt, und der digitale Schlüssel für Fahrzeug 12 kann von der ausstellenden Behörde (z.B. Backend-System 82 und/oder Ladesystem 86) an den Server 88 der Primärstation gesendet werden, wie durch Block 412 dargestellt. Da in dieser Ausführungsform kein Bedienungspersonal beteiligt ist, bietet der Befehl für den digitalen Schlüssel / schlüssellosen Fernzugang eine Zugangskontrolle für Fahrzeuge und kann eine Wegfahrsperre außer Kraft setzen. Der Voll-Service-Ladestations-Server 80 oder insbesondere der Primärstations-Server 88 kann so eingerichtet werden, dass er ein Befehlsprofil direkt an das Elektrofahrzeug 12 sendet, wie es durch Block 418 dargestellt wird. In dieser Ausführungsform beinhaltet das Kommandoprofil vorteilhaft einen Fahrbefehl in Form einer autonomen Fahranweisung mit einem Wegplan, um das Fahrzeug 12 innerhalb der Voll-Service-Ladestation 90 zu führen. Dementsprechend umfasst das Kommandoprofil in einer vorteilhaften Ausführungsform eine Ausweisvalidierung, eine Fahrzeugzugangskontrolle (z.B. einen schlüssellosen Fernzugangsbefehl), eine autonome Fahranweisung, einen Wegplan sowie einen Immobilisierungsbefehl. Im Gegenzug kann das Fahrzeug 12, wie durch Block 420 dargestellt, eine Befehlsprofilbestätigung zurücksenden. Das Fahrzeug 12 kann auch seinen Standort und Bewegungsstatus an den Voll-Service-Ladestation-Server 80 zurücksenden. In einer vorteilhaften Ausführung (z.B. 3 oder 4) kann der Standortstatus des Fahrzeugs 12 vom Voll-Service-Ladestations-Server 80 an den Hauptbenutzer 104 übertragen werden, so dass der Benutzer die Position des Fahrzeugs überwachen und/oder einen Hinweis darauf erhalten kann, wo das Fahrzeug abgeholt werden soll (d.h. eine Abholanweisung).
  • Es ist zu verstehen, dass die vorstehende Beschreibung keine Definition der Erfindung ist, sondern eine Beschreibung einer oder mehrerer bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung. Die Erfindung ist nicht auf die hierin offenbarte(n) besondere(n) Ausführungsform(en) beschränkt, sondern wird ausschließlich durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Darüber hinaus beziehen sich die in der vorstehenden Beschreibung enthaltenen Aussagen auf bestimmte Ausführungsformen und sind nicht als Einschränkung des Erfindungsumfangs oder der Definition der in den Ansprüchen verwendeten Begriffe auszulegen, es sei denn, ein Begriff oder eine Phrase ist oben ausdrücklich definiert. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Modifikationen der offengelegten Ausführungsform(en) werden für die Fachkräfte sichtbar werden. Die spezifische Kombination und Reihenfolge der Schritte ist zum Beispiel nur eine Möglichkeit, da das vorliegende Verfahren eine Kombination von Schritten enthalten kann, die weniger, größere oder andere Schritte als die hier gezeigte hat. Alle anderen Ausführungsformen, Änderungen und Modifikationen sollen in den Geltungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
  • Wie in dieser Spezifikation und in den Ansprüchen verwendet, sind die Begriffe „zum Beispiel“, „z.B.“, „beispielsweise“, „wie“ und „ähnlich“ und die Verben „umfassen“, „haben“, „einschließen“ und ihre anderen Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Auflistung einer oder mehrerer Komponenten oder anderer Punkte verwendet werden, jeweils als offenes Ende zu verstehen, was bedeutet, dass die Auflistung nicht als Ausschluss anderer, zusätzlicher Komponenten oder Punkte anzusehen ist. Andere Begriffe sind im weitesten Sinne auszulegen, es sei denn, sie werden in einem Kontext verwendet, der eine andere Auslegung erfordert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 9770993 [0036]

Claims (10)

  1. Eine Voll-Service-Ladestation mit einem Parkplatz mit einem Ladebereich zum Verwenden mit einem Elektrofahrzeug, umfassend: ein Elektrofahrzeug-Ladegerät im Ladebereich; und einen Voll-Service-Ladestations-Server, wobei der Voll-Service-Ladestations-Server so eingerichtet ist, dass er Fahrzeug-Identifikationsinformationen und ein Ladebestätigungsprofil von dem Elektrofahrzeug empfängt, wobei die Fahrzeug-Identifikationsinformationen oder das Ladebestätigungsprofil Standortinformationen bezüglich des Elektrofahrzeugs enthält, und wobei der Voll-Service-Ladestations-Server ferner so eingerichtet ist, dass er ein Befehlsprofil direkt, indirekt oder eine Kombination davon an das Elektrofahrzeug verbreitet, wobei das Befehlsprofil einen sicherheitsbasierten Befehl, einen Fahrbefehl oder sowohl einen sicherheitsbasierten Befehl als auch einen Fahrbefehl umfasst.
  2. Die Voll-Service-Ladestation nach Anspruch 1, wobei das Ladebestätigungsprofil eine Statusanzeige enthält, dass das Aufladen des Elektrofahrzeugs abgeschlossen ist.
  3. Die Voll-Service-Ladestation nach Anspruch 2, wobei das Befehlsprofil einen externen HMI-Befehl (Human Maschine Interface) für das Elektrofahrzeug enthält.
  4. Die Voll-Service-Ladestation nach Anspruch 2, wobei der Voll-Service-Ladestations-Server nach Erhalt der Statusanzeige, dass das Aufladen des Elektrofahrzeugs abgeschlossen ist, so eingerichtet ist, dass er das Befehlsprofil an einen Voll-Service-Ladestations-Bediensteten weiterleitet, und wobei der sicherheitsbasierte Befehl einen schlüssellosen Fernzugangsbefehl umfasst, der dem Voll-Service-Ladestations-Bediensteten den Zugang zum Elektrofahrzeug ermöglicht.
  5. Die Voll-Service-Ladestation nach Anspruch 4, wobei der Befehl für den schlüssellosen Fernzugang bestätigt wird, wenn sich der Voll-Service-Ladestations-Bedienstete in Reichweite des Elektrofahrzeugs befindet.
  6. Die Voll-Service-Ladestation nach Anspruch 4, wobei das Befehlsprofil einen schlüssellosen Ferneintrittsbefehl enthält, der dem Voll-Service-Ladestations-Bediensteten den Zugang zu einem zweiten Elektrofahrzeug ermöglicht, wobei das zweite Elektrofahrzeug in einem Wartebereich auf dem Parkplatz geparkt ist.
  7. Die Voll-Service-Ladestation nach Anspruch 4, wobei das sicherheitsbasierte Kommando eine Geofence-Begrenzung für das Elektrofahrzeug beinhaltet.
  8. Die Voll-Service-Ladestation nach Anspruch 1, wobei der Fahrbefehl eine autonome Fahranweisung enthält, die direkt an das Elektrofahrzeug gesendet wird.
  9. Die Voll-Service-Ladestation von Anspruch 1, wobei das Elektrofahrzeug-Ladegerät zwischen mehreren Parkplätzen im Ladebereich beweglich ist.
  10. Die Voll-Service-Ladestation nach Anspruch 1, wobei der Voll-Service-Ladestations-Server ferner so eingerichtet ist, dass er einem Hauptbenutzer des Elektrofahrzeugs Standortinformationen zur Verfügung stellt, wobei die Standortinformationen eine Anweisungsinstruktion bezüglich des Parkplatzes der Voll-Service-Ladestation enthalten oder die Standortinformationen eine Abholinstruktion enthalten, nachdem das Aufladen des Elektrofahrzeugs abgeschlossen ist.
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