DE102020213965A1 - Battery system with at least one battery for an electrically powered vehicle - Google Patents

Battery system with at least one battery for an electrically powered vehicle Download PDF

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DE102020213965A1
DE102020213965A1 DE102020213965.2A DE102020213965A DE102020213965A1 DE 102020213965 A1 DE102020213965 A1 DE 102020213965A1 DE 102020213965 A DE102020213965 A DE 102020213965A DE 102020213965 A1 DE102020213965 A1 DE 102020213965A1
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Abstract

Batteriesystem mit mindestens einer Batterie für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug.Battery system with at least one battery for an electrically powered vehicle.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Batteriesystem mit mindestens einer Batterie für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, einem Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems, einem Computerprogramm sowie einer Verwendung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The invention is based on a battery system with at least one battery for an electrically driven vehicle, a method for operating a battery system, a computer program and a use according to the preamble of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Das Dokument US 2016 059 865 A1 offenbart ein System für den Zugriff auf ein oder mehrere Benutzerprofile, die eine oder mehrere Fahrzeugfunktionen steuern.The document U.S. 2016 059 865 A1 discloses a system for accessing one or more user profiles that control one or more vehicle functions.

Das Dokument US 100 262 37 B1 offenbart Systeme und Verfahren zur Überwachung der Nutzung eines gemeinsam genutzten Fahrzeugs.The document U.S. 100 262 37 B1 discloses systems and methods for monitoring shared vehicle usage.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Stand der Technik weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.It is the object of the present invention to further improve the state of the art. This object is solved by the features of the independent claims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche weist demgegenüber den Vorteil auf, dass das Batteriesystem mit mindestens einer Batterie folgendes umfasst:

  • - ein Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittel, welches ein Alter und/oder eine Führerscheininformation über eine Person, die das Batteriesystems des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs in Betrieb zu nehmen zu versucht, identifizieren kann;
  • - ein Empfangsmittel zum Erlangen einer Genehmigung für ein Führen des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs durch die Person;
  • - ein geografisches Informationsmittel zum geografischen Abgrenzen eines Bereichs, die es dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug ermöglicht innerhalb des geografisch abgegrenzten Bereichs zu fahren;
  • - eine elektronische Steuereinheit, die mit dem Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittel, dem Empfangsmittel und/oder dem geografischen Informationsmittel kabelgebunden und/oder kabellos verbindbar ist,
wobei die elektronische Steuereinheit einen Betrieb des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, insbesondere eine maximale Fahrzeit und/oder eine maximal verfügbare elektrische Leistung und/oder eine maximale Geschwindigkeit, basierend auf Signalen des Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittels, des Empfangsmittels und/oder des geografischen Informationsmittels steuert.The procedure according to the invention with the characterizing features of the independent claims has the advantage that the battery system with at least one battery includes the following:
  • - a two-factor authentication means, which can identify an age and/or driver's license information about a person who is trying to put the battery system of the electrified vehicle into operation;
  • - a receiving means for obtaining a license for driving the electrically powered vehicle by the person;
  • - A geographical information means for geographically delimiting an area, which allows the electrically powered vehicle to drive within the geographically delimited area;
  • - an electronic control unit that can be connected to the two-factor authentication means, the receiving means and/or the geographic information means by wire and/or wirelessly,
wherein the electronic control unit controls an operation of the electrically drivable vehicle, in particular a maximum driving time and/or a maximum available electric power and/or a maximum speed, based on signals from the two-factor authentication means, the receiving means and/or the geographic information means.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs umfasst folgende Schritte:

  1. a) Erfassen einer Authentifizierungsgröße eines Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittels, welche ein Alter und/oder eine Führerscheininformation einer Person, die das Batteriesystems des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs in Betrieb zu nehmen zu versucht, repräsentiert;
  2. b) Erfassen einer Genehmigungsgröße eines Empfangsmittels, welche eine Genehmigung für ein Führen des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, eine vorgebbare Fahrzeit, eine vorgebbare Uhrzeit, eine vorgebbare verfügbare Leistung und/oder eine vorgebbare maximal zulässige Geschwindigkeit des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs umfasst, repräsentiert;
  3. c) Erfassen einer geografischen Informationsgröße eines geografischen Informationsmittels, welche einen geografischen Bereich repräsentiert;
  4. d) Vergleichen der Authentifizierungsgröße mit einer Soll-Authentifizierungsgröße und/oder der Genehmigungsgröße mit einer Soll-Genehmigungsgröße und/oder der geografischen Informationsgröße mit einer geografischen Soll-Informationsgröße;
  5. e) Steuern des Betriebs des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs in Abhängigkeit des Vergleichs.
A method according to the invention for operating a battery system of an electrically drivable vehicle comprises the following steps:
  1. a) detecting an authentication variable of a two-factor authentication means, which represents an age and/or driver's license information of a person who is trying to put the battery system of the electrically drivable vehicle into operation;
  2. b) detection of an approval variable of a receiving means, which includes an approval for driving the electrically drivable vehicle, a specifiable travel time, a specifiable time, a specifiable available power and/or a specifiable maximum permissible speed of the electrically drivable vehicle;
  3. c) detecting a geographic information variable of a geographic information medium, which represents a geographic area;
  4. d) comparing the authentication variable with a target authentication variable and/or the approval variable with a target approval variable and/or the geographical information variable with a geographical target information variable;
  5. e) controlling the operation of the electrically drivable vehicle depending on the comparison.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des Batteriesystems umfasst ferner folgenden Schritt:

  • f) Erfassen einer Wegstreckengröße, die Streckendaten, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Stauinformationen, Gefahrenkarten und/oder Wetterdaten repräsentiert;
The method according to the invention for operating the battery system also includes the following step:
  • f) detecting a distance variable that represents route data, speed limits, traffic jam information, hazard maps and/or weather data;

Die Streckendaten für elektrisch antreibbare Fahrzeuge, beispielsweise E-Bikes oder E-Roller, weisen durch vorgegebene Geschwindigkeitsbegrenzungen unterschiedliche Gefahreneinschätzungen auf.The route data for electrically powered vehicles, such as e-bikes or e-scooters, have different risk assessments due to the specified speed limits.

Anhand von aktuellen Gefahrenkarten können Geschwindigkeitsbegrenzungen dynamisch an momentane Gefahren angepasst werden und damit ein Verkehrsfluss verbessert werden, beispielsweise durch kurzfristiges Umschalten von Geschwindigkeitsbegrenzungen auf Autobahnen beim autonomen oder halbautomatisierten Fahren, während Hauptverkehrszeiten in Städten und/oder bei Stau.Current hazard maps can be used to dynamically adapt speed limits to current hazards and thus improve traffic flow, for example by temporarily switching speed limits on freeways during autonomous or semi-automated driving, during rush hours in cities and/or in traffic jams.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des Batteriesystems umfasst ferner folgenden Schritt:

  • g) Ermitteln einer prognostizierten Fahrzeitgröße in Abhängigkeit der Wegstreckengröße, der Authentifizierungsgröße, der Genehmigungsgröße und/oder der geografischen Informationsgröße;
The method according to the invention for operating the battery system also includes the following step:
  • g) determining a predicted driving time variable as a function of the distance variable, the authentication variable, the authorization variable and/or the geographic information variable;

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des Batteriesystems umfasst ferner folgenden Schritt:

  • h) Erzeugen eines optischen, elektrischen, akustischen und/oder haptischen Signals in Abhängigkeit der prognostizierten Fahrzeitgröße.
The method according to the invention for operating the battery system also includes the following step:
  • h) Generation of an optical, electrical, acoustic and/or haptic signal depending on the predicted travel time variable.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Computerprogramm vorgesehen, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Steuereinheit des Batteriesystems die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführt.According to an advantageous embodiment of the invention, a computer program is provided, including commands that cause the control unit of the battery system to carry out the method steps according to the invention.

Ferner ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.Furthermore, a machine-readable storage medium is provided, on which the computer program is stored.

Ein erfindungsgemäßes Batteriesystem findet vorteilhafterweise Verwendung für Elektrofahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Luftfahrzeuge, E-Roller, Pedelecs oder E-Bikes.A battery system according to the invention is advantageously used for electric vehicles, fuel cell vehicles, hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles, aircraft, e-scooters, pedelecs or e-bikes.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems; und
  • 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems; und
  • 3 eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Show it:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of a battery system according to the invention; and
  • 2 a schematic representation of a second embodiment of a battery system according to the invention; and
  • 3 a schematic representation of a flowchart of an embodiment of a method according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the exemplary embodiments

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Vorrichtungskomponenten.The same reference symbols designate the same device components in all figures.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 101 für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug 100. Das Batteriesystem 101 umfasst mindestens eine Batterie 102 sowie elektrische Anschlusspole 108 zum elektrischen Verbinden der Batterie 102 mit einem nicht dargestellten Antriebsystem des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 100. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a battery system 101 according to the invention for an electrically drivable vehicle 100. Battery system 101 comprises at least one battery 102 and electrical connection poles 108 for electrically connecting battery 102 to a drive system, not shown, of electrically drivable vehicle 100.

Ferner umfasst das Batteriesystem 101 ein Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittel 103a, 103b, welches ein Alter und/oder eine Führerscheininformation über eine Person, die das Batteriesystems 101 des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 100 in Betrieb zu nehmen zu versucht, identifizieren kann.Furthermore, the battery system 101 includes a two-factor authentication means 103a, 103b, which can identify an age and/or driver's license information about a person who is trying to put the battery system 101 of the electrically drivable vehicle 100 into operation.

Ferner umfasst das Batteriesystem 101 ein Empfangsmittel 104, beispielsweise ein elektronisches Mittel mit einer Funkschnittstelle, zum Erlangen einer Genehmigung für ein Führen des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 100 durch die Person, einer vorgebbaren Fahrzeit, einer vorgebbaren Uhrzeit, einer vorgebbaren verfügbaren Leistung und/oder einer vorgebbaren maximal zulässigen Geschwindigkeit des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 100.Battery system 101 also includes receiving means 104, for example electronic means with a radio interface, for obtaining authorization for driving electrically drivable vehicle 100 by the person, a specifiable driving time, a specifiable time, a specifiable available power and/or a specifiable time maximum permissible speed of the electrically powered vehicle 100.

Ferner umfasst das Batteriesystem 101 ein geografisches Informationsmittel 106, zum geografischen Abgrenzen eines Bereichs, beispielsweise satellitengestützt, funkgestützt, optisch und/oder akustisch, die es dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug 100 ermöglicht innerhalb des geografisch abgegrenzten Bereichs zu fahren.Battery system 101 also includes geographical information means 106 for geographically delimiting an area, for example satellite-based, radio-supported, optically and/or acoustically, which enables electrically driven vehicle 100 to drive within the geographically delimited area.

Das Empfangsmittel 104 und das geografische Informationsmittel 106 sind in der gezeigten Ausführungsform mit einer vom Fahrzeug 100 räumlich getrennten Steuereinheit 105, beispielsweise in einer über das Internet zur Verfügung stehenden IT-Infrastruktur (Cloud-Computing), verbindbar.In the embodiment shown, the receiving means 104 and the geographic information means 106 can be connected to a control unit 105 that is spatially separate from the vehicle 100, for example in an IT infrastructure (cloud computing) that is available via the Internet.

Vorteilhafterweise ist ein Lade- und Entladeverhalten der Batterie 102 über die IT-Infrastruktur steuerbar. So kann beispielweise ein Fahrer per mobilem Endgerät entscheiden, ob die Batterie am Ladegerät geladen oder entladen und/oder für eine Netzspeisung oder einen Tausch konditioniert werden soll. Bei einem Batteriesystem 101 mit mehreren Batterien 102 kann ein Fahrer weiter einstellen, dass eine Batterie 102 ausschließlich für eine Hinfahrt und die andere Batterie ausschließlich für eine Rückfahrt genutzt werden soll oder das Batteriesystem 101 vorhandene Energie und Leistung für eine gesamte Wegstrecke optimiert aufteilt.A charging and discharging behavior of the battery 102 can advantageously be controlled via the IT infrastructure. For example, a driver can use a mobile device to decide whether the battery should be charged or discharged on the charger and/or conditioned for mains supply or an exchange. In a battery system 101 with multiple batteries 102, a driver can also set that one battery 102 is to be used exclusively for an outward journey and the other battery exclusively for a return journey, or the battery system 101 optimally distributes available energy and power for an entire route.

Ferner umfasst das Batteriesystem 101 eine elektronische Steuereinheit 107, die mit dem Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittel 103a, 103b, dem Empfangsmittel 104 und/oder dem geografischen Informationsmittel 106 kabelgebunden und/oder kabellos verbindbar ist,Furthermore, the battery system 101 comprises an electronic control unit 107, which can be connected to the two-factor authentication means 103a, 103b, the receiving means 104 and/or the geographic information means 106 by cable and/or wirelessly.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 201 für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug 200. Das Batteriesystem 201 umfasst mindestens eine Batterie 202 sowie elektrische Anschlusspole 208 zum elektrischen Verbinden der Batterie 202 mit einem nicht dargestellten Antriebsystem des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 200. 2 shows a schematic representation of a first embodiment of a battery system 201 according to the invention for an electrically drivable vehicle 200. Battery system 201 comprises at least one battery 202 and electrical connection poles 208 for electrically connecting battery 202 to a drive system (not shown) of electrically drivable vehicle 200.

Das Batteriesystem 201 umfasst eine Steuereinheit 207, ein Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittel 203a sowie ein geografisches Informationsmittel 206a. Die Steuereinheit 207 ist mittels einer Schnittstelle 209 mit einer vom elektrisch antreibbaren Fahrzeug 200 räumlich getrennten Steuereinheit 205 verbindbar.The battery system 201 includes a control unit 207, a two-factor authentication means 203a and a geographic information means 206a. The control unit 207 can be connected by means of an interface 209 to a control unit 205 that is spatially separate from the electrically drivable vehicle 200 .

Die räumlich getrennte Steuereinheit 205 umfasst ein Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittel 203b, ein Empfangsmittel 204 sowie ein geografisches Informationsmittel 206b.The spatially separated control unit 205 comprises a two-factor authentication means 203b, a receiving means 204 and a geographic information means 206b.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt 300 wird das Verfahren gestartet, beispielsweise wenn eine Person versucht ein erfindungsgemäßes Batteriesystem eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs in Betrieb zu nehmen. 3 shows a schematic representation of a flow chart of an embodiment of a method according to the invention. The method is started in step 300, for example when a person tries to put a battery system according to the invention of an electrically drivable vehicle into operation.

In Schritt 301 wird eine Authentifizierungsgröße eines Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittels erfasst, welche ein Alter und/oder eine Führerscheininformation der Person, die das Batteriesystems des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (in Betrieb zu nehmen zu versucht, repräsentiert.In step 301, an authentication variable of a two-factor authentication means is detected, which represents an age and/or driver's license information of the person who is attempting to put the battery system of the electrically drivable vehicle into operation.

Das Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittels umfasst in der dargestellten Ausführungsform eine kabellose Authentifizierung beispielsweise über ein Smartphone und/oder einen Computer.In the illustrated embodiment, the two-factor authentication means comprises wireless authentication, for example via a smartphone and/or a computer.

Über eine Altersbeschränkung können beispielsweise jüngere Fahrer nur mit einer Zustimmung des Fahrzeughalters das Batteriesystem in Betrieb nehmen und/oder bis zum Erreichen einer vorgebbaren Altersgrenze stehen nur bestimmte Funktionen des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs zur Verfügung.With an age limit, for example, younger drivers can only operate the battery system with the consent of the vehicle owner and/or only certain functions of the electrically driven vehicle are available until a predefinable age limit is reached.

Vorteilhafterweise kann nur mit einer validen Führerscheininformation das elektrisch antreibbare Fahrzeug in Betrieb genommen werden. So kann beispielsweise bei einem Carsharing eine missbräuchliche Nutzung des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs verhindert werden, da nur Fahrer mit einem gültigen Führerschein das Fahrzeug in Betrieb nehmen können.Advantageously, the electrically drivable vehicle can only be put into operation with valid driver's license information. For example, in the case of car sharing, improper use of the electrically powered vehicle can be prevented since only drivers with a valid driver's license can operate the vehicle.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können Fahrer durch die Steuereinheiten 105 und/oder 107 kategorisiert werden, beispielsweise nach Alter und Führerscheinklasse (beispielsweise ist ein Fahrer jünger als 15 Jahre, zwischen 16 und 18 Jahren, älter als 18 Jahre und hat einen bzw. keinen gültigen Führerschein).In a further advantageous embodiment, drivers can be categorized by the control units 105 and/or 107, for example by age and driver's license class (for example, a driver is younger than 15 years, between 16 and 18 years, older than 18 years and has or does not have a valid Driver's license).

In Schritt 302 wird eine Genehmigungsgröße eines Empfangsmittels erfasst, welche eine Genehmigung für ein Führen des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, eine vorgebbare Fahrzeit, eine vorgebbare Uhrzeit, eine vorgebbare verfügbare Leistung und/oder eine vorgebbare maximal zulässige Geschwindigkeit des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs umfasst, repräsentiert.In step 302, an approval variable of a receiving means is recorded, which includes an approval for driving the electrically drivable vehicle, a specifiable driving time, a specifiable time, a specifiable available power and/or a specifiable maximum permissible speed of the electrically drivable vehicle.

Durch die Genehmigung kann der Fahrzeughalter und/oder ein Flottenbetreiber entscheiden, welcher Fahrer das Batteriesystem in Betrieb nehmen kann. Ferner ist es möglich eine maximal zulässige Fahrzeit, eine Uhrzeit für eine Nutzung, eine maximal verfügbare Leistung und/oder eine maximal zulässige Geschwindigkeit des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs vorzugeben.With the approval, the vehicle owner and/or a fleet operator can decide which driver can put the battery system into operation. It is also possible to specify a maximum permissible travel time, a time for use, a maximum available power and/or a maximum permissible speed for the electrically drivable vehicle.

So steht beispielsweise Fahranfängern eine geringere Höchstgeschwindigkeit zur Verfügung und/oder eine reduzierte verfügbare elektrische Leistung zur Verfügung. Dadurch werden das Antriebssystem und das Batteriesystem, insbesondere die Batterie, geschont, da Entladeströme begrenzt werden.For example, a lower maximum speed is available to novice drivers and/or a reduced available electric power is available. This protects the drive system and the battery system, especially the battery, since discharge currents are limited.

Ferner ist eine Unterscheidung möglich, ob jüngere Fahrer unter Aufsicht fahren, wodurch eine maximal verfügbare elektrische Leistung schrittweise erhöht werden kann.Furthermore, it is possible to distinguish whether younger drivers are driving under supervision, as a result of which a maximum available electric power can be increased step by step.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann eine maximal zulässige Geschwindigkeit vorgegeben werden, beispielsweise für E-Bikes oder S-Pedelecs. Diese elektrisch unterstützten Fahrräder können dann auf öffentlichen Straßen auf eine maximale zulässige Geschwindigkeit von 45km/h mit elektrischer Unterstützung begrenzt werden. Sobald diese elektrisch unterstützten Fahrräder beispielsweise in Fußgängerzonen benutzt werden, wird die maximale Geschwindigkeit durch eine Reduzierung der elektrischen Unterstützung begrenzt, beispielsweise auf 10km/h oder 25km/h. Aufgrund der gesetzlichen Vorschriften und Zulassung von S-Pedelecs ist eine Nutzung bisher beispielsweise auf Fahrradwegen ausgeschlossen. Durch eine dynamisch vorgebare maximal zulässige Geschwindigkeit kann eine Nutzung dieser Fahrzeuge in weiteren Bereichen ermöglicht werden und streckenindividuelle Gefahrenpotentiale berücksichtigt werden. Weiter können Gefahren insbesondere im innerstädtischen Bereich reduziert werden.In a further advantageous embodiment, a maximum permissible speed can be specified, for example for e-bikes or speed pedelecs. These electrically assisted bicycles can then be limited to a maximum speed of 45km/h with electrically assisted vehicles on public roads. As soon as these electrically assisted bicycles are used in pedestrian areas, for example, the maximum speed is limited by reducing the electrical assistance, for example to 10 km/h or 25 km/h. Due to legal regulations and the approval of S-Pedelecs, use on bicycle paths, for example, has so far been excluded. A dynamically predeterminable maximum permissible speed allows these vehicles to be used in other areas and route-specific hazard potentials can be taken into account. Furthermore, dangers can be reduced, particularly in inner-city areas.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können zusätzliche Funktionen hinzugekauft werden. So kann im Notfall beispielsweise zusätzliche Leistung freigeschaltet und/oder die Batterie unter einen vorgegebenen minimalen Ladezustand entladen werden.In a further advantageous embodiment, additional functions can be purchased. In an emergency, for example, additional power can be released and/or the battery can be discharged below a specified minimum charge level.

Weiter können zusätzliche Funktionen, beispielsweise Kindersicherung, Diebstahlschutz, Schnelladefunktion, Einwintern, Garantieverlängerung durch einen dauerhaften Schonmodus, leistungsgesteigerter Betrieb durch Garantieeinschränkung hinzugekauft und/oder weitere Betriebsmodi freigeschaltet werden.Furthermore, additional functions, such as child safety, anti-theft protection, fast charging, winterizing, warranty extension through a permanent protection mode, performance-enhanced operation through warranty limitation and/or other operating modes can be activated.

So kann beispielsweise für einen elektrisch antreibbaren Roller ein Batterie-Boost-Modus freigeschaltet werden, der einen leistungsgesteigerten Betrieb für eine vorgegebene Zeitdauer, beispielsweise 20min Boost pro Monat, ermöglicht. Weiter kann ein Tuning-Modus freigeschaltet werden, der beispielsweise eine dauerhaft höhere Leistung innerhalb der Batterie-Spezifikation ermöglicht.For example, a battery boost mode can be activated for an electrically drivable scooter, which enables increased performance for a predetermined period of time, for example 20 minutes of boost per month. A tuning mode can also be activated, which, for example, enables permanently higher performance within the battery specification.

Über eine kabellose Verbindung, beispielsweise über eine internetfähige Datenverbindung, kann eine höhere elektrische Leistung angefragt und zugebucht werden. So kann beispielsweise eine übermäßige Abnutzung des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs reduziert werden, da nur bei Bedarf eine höhere Leistung freigegeben werden kann. Weiter kann eine höhere maximal zulässige Geschwindigkeit in Abhängigkeit von gesetzlichen Vorschriften gebucht werden.A higher electrical power can be requested and booked via a wireless connection, for example via an Internet-enabled data connection. For example, excessive wear and tear on the electrically driven vehicle can be reduced since higher power can only be released when required. Furthermore, a higher maximum permissible speed can be booked depending on legal regulations.

In einer weiteren Ausführungsform wird beim Feststellen einer Manipulation am elektrisch antreibbaren Fahrzeug, beispielsweise durch Tuning-Maßnahmen, eine zumindest zeitweise Reduzierung der elektrischen Leistung vorgenommen.In a further embodiment, when a manipulation of the electrically driven vehicle is detected, for example by tuning measures, the electrical power is reduced at least temporarily.

In Schritt 303 wird eine geografische Informationsgröße eines geografischen Informationsmittels erfasst, welche einen geografischen Bereich repräsentiert.In step 303, a geographic information quantity of a geographic information medium is recorded, which represents a geographic area.

Durch das geografische Informationsmittel kann ein Bereich geografisch abgegrenzt wird werden, die es dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug ermöglich innerhalb des Bereichs zu fahren. So können Flottenbetreiber beispielsweise Bereiche unterscheiden und beispielsweise unterschiedliche Konditionen anbieten. Wird ein vorgegebener geografischer Bereich verlassen, kann automatisch eine Reduzierung der Leistung erfolgen. So kann beispielsweise eine Leistungsunterstützung bei E-Bikes eingestellt werden, sobald der vorgegebene geografische Bereich verlassen wird.An area can be geographically delimited by the geographic information means, which enables the electrically powered vehicle to drive within the area. For example, fleet operators can differentiate between areas and offer different conditions, for example. If a specified geographic area is left, the power can be reduced automatically. For example, power support for e-bikes can be set as soon as the specified geographical area is left.

Weiter können durch das geografische Informationsmittel optimale Wegstrecken und benötigte Leistungen berechnet werden, die beispielsweise innerhalb eines gebuchten Modus zur Verfügung stehen. Möchte ein Fahrer auf jeden Fall ein bestimmtes Navigationsziel erreichen, werden mögliche Wegstrecken berechnet und in Abhängigkeit eines Ladezustands der Batterie und eines gebuchten Modus verfügbare Leistungsgrenzen eingestellt. Weiter kann das geografische Informationsmittel anhand eines vorgebbaren Navigationsziels und eines gebuchten Modus anhand von möglichen Wegstrecken eine minimale Fahrzeit berechnen, die bei der gebuchten maximalen Leistung möglich ist und eine entsprechend optimierte Strecke einem Fahrer vorschlagen.The geographic information medium can also be used to calculate optimal routes and required services that are available, for example, within a booked mode. If a driver wants to reach a specific navigation destination in any case, possible routes are calculated and available power limits are set depending on the battery charge level and a booked mode. Furthermore, the geographic information means can calculate a minimum travel time based on possible routes based on a predefinable navigation destination and a booked mode, which is possible with the booked maximum service and suggest a correspondingly optimized route to a driver.

Weiter können Fahrzeughalter eine Nutzung des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs auf bestimmte geografische Bereiche beschränken. Dadurch wird ein Diebstahlschutz erhöht. Weiter können Kinder und Jugendliche durch Vorgabe ihrer Eltern ein elektrisch unterstütztes bzw. antreibbares Fahrzeug in einem definierten, maximal unterstützten Bewegungsradius nutzen.Furthermore, vehicle owners can restrict use of the electrically powered vehicle to specific geographic areas. This increases protection against theft. Furthermore, children and young people can use an electrically assisted or powered vehicle within a defined, maximum assisted range of motion if their parents specify it.

In einer alternativen Ausführungsform kann beispielsweise ein elektrisch antreibbares Fahrzeugs, welches autonom fahren kann, zu einer geografischen Position geordert werden. Die zugestiegenen Personen können eine neue geografische Zielposition vorgeben, wobei über das geografische Informationsmittel sichergestellt wird, dass die Zielposition innerhalb des geografisch abgegrenzten Bereichs liegt.In an alternative embodiment, for example, an electrically powered vehicle that can drive autonomously can be ordered to a geographical position. The boarded persons can specify a new geographical target position, it being ensured via the geographical information means that the target position is within the geographically defined area.

In Schritt 304 wird die Authentifizierungsgröße mit einer Soll-Authentifizierungsgröße und/oder die Genehmigungsgröße mit einer Soll-Genehmigungsgröße und/oder die geografische Informationsgröße mit einer geografischen Soll-Informationsgröße verglichen.In step 304, the authentication variable is compared to a target authentication variable and/or the authorization variable to a target authorization variable and/or the geographical information variable to a target geographical information variable.

In Schritt 305 wird der Betrieb des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (100, 200) in Abhängigkeit des Vergleichs beendet.In step 305, the operation of the electrically drivable vehicle (100, 200) is ended depending on the comparison.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die dargestellte Reihenfolge der Ausführungsform beschränkt. Vielmehr können die Schritte 301, 302, 303 in beliebiger Reihenfolge, wiederholt, zeitlich nacheinander und/oder gleichzeitig erfolgen.The method according to the invention is not limited to the illustrated order of the embodiment. Rather, steps 301, 302, 303 can be repeated in any order, sequentially and/or simultaneously.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 2016059865 A1 [0002]US2016059865A1 [0002]
  • US 10026237 B1 [0003]US10026237B1 [0003]

Claims (8)

Batteriesystem (101, 201) mit mindestens einer Batterie (102, 202) für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug (100, 200), umfassend - ein Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittel (103a, 103b, 203a, 203b), welches ein Alter und/oder eine Führerscheininformation über eine Person, die das Batteriesystems (101, 201) des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (100, 200) in Betrieb zu nehmen zu versucht, identifizieren kann; - ein Empfangsmittel (104, 204) zum Erlangen einer Genehmigung für ein Führen des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (100, 200) durch die Person; - ein geografisches Informationsmittel (106, 206a, 206b) zum geografischen Abgrenzen eines Bereichs, die es dem elektrisch antreibbaren Fahrzeug (100, 200) ermöglicht innerhalb des geografisch abgegrenzten Bereichs zu fahren; - eine elektronische Steuereinheit (107, 207), die mit dem Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittel (103a, 103b, 203a, 203b), dem Empfangsmittel (104, 204) und/oder dem geografischen Informationsmittel (106, 206a, 206b) kabelgebunden und/oder kabellos verbindbar ist, wobei die elektronische Steuereinheit (107, 207) einen Betrieb des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (100, 200), insbesondere eine maximale Fahrzeit und/oder eine maximal verfügbare elektrische Leistung und/oder eine maximale Geschwindigkeit, basierend auf Signalen des Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittels (103a, 103b, 203a, 203b), des Empfangsmittels (104, 204) und/oder des geografischen Informationsmittels (106, 206a, 206b) steuert. Battery system (101, 201) with at least one battery (102, 202) for an electrically drivable vehicle (100, 200), comprising - A two-factor authentication means (103a, 103b, 203a, 203b) which puts an age and/or driver's license information about a person using the battery system (101, 201) of the electrically powered vehicle (100, 200) into operation too tried to identify; - a receiving means (104, 204) for obtaining a license for driving the electrically powered vehicle (100, 200) by the person; - Geographical information means (106, 206a, 206b) for geographically delimiting an area, which enables the electrically powered vehicle (100, 200) to travel within the geographically delimited area; - an electronic control unit (107, 207) connected to the two-factor authentication means (103a, 103b, 203a, 203b), the receiving means (104, 204) and/or the geographic information means (106, 206a, 206b) wired and / or can be connected wirelessly, the electronic control unit (107, 207) operating the electrically drivable vehicle (100, 200), in particular a maximum travel time and/or a maximum available electrical power and/or a maximum speed, based on signals from the Two-factor authentication means (103a, 103b, 203a, 203b), the receiving means (104, 204) and/or the geographic information means (106, 206a, 206b). Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems (101, 201) eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (100, 200) umfassend folgende Schritte: a) (301) Erfassen einer Authentifizierungsgröße eines Zwei-Faktor-Authentifizierungsmittels (103a, 103b, 203a, 203b), welche ein Alter und/oder eine Führerscheininformation einer Person, die das Batteriesystems (101, 201) des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (100, 200) in Betrieb zu nehmen zu versucht, repräsentiert; b) (302) Erfassen einer Genehmigungsgröße eines Empfangsmittels (104, 204), welche eine Genehmigung für ein Führen des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (100, 200), eine vorgebbare Fahrzeit, eine vorgebbare Uhrzeit, eine vorgebbare verfügbare Leistung und/oder eine vorgebbare maximal zulässige Geschwindigkeit des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (100, 200) umfasst, repräsentiert; c) (303) Erfassen einer geografischen Informationsgröße eines geografischen Informationsmittels (106, 206a, 206b), welche einen geografischen Bereich repräsentiert; d) (304) Vergleichen der Authentifizierungsgröße mit einer Soll-Authentifizierungsgröße und/oder der Genehmigungsgröße mit einer Soll-Genehmigungsgröße und/oder der geografischen Informationsgröße mit einer geografischen Soll-Informationsgröße; e) (305) Steuern des Betriebs des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (100, 200) in Abhängigkeit des Vergleichs.Method for operating a battery system (101, 201) of an electrically drivable vehicle (100, 200) comprising the following steps: a) (301) detection of an authentication variable of a two-factor authentication means (103a, 103b, 203a, 203b), which indicates an age and/or driver's license information of a person who uses the battery system (101, 201) of the electrically drivable vehicle (100, 200) attempts to put into operation represents; b) (302) detecting an authorization variable of a receiving means (104, 204), which is an authorization for driving the electrically drivable vehicle (100, 200), a specifiable driving time, a specifiable time, a specifiable available power and/or a specifiable maximum allowable speed of the electrically powered vehicle (100, 200); c) (303) detecting a geographic information quantity of a geographic information means (106, 206a, 206b) which represents a geographic area; d) (304) comparing the authentication size with a target authentication size and/or the approval size with a target approval size and/or the geographic information size with a target geographic information size; e) (305) controlling the operation of the electrically drivable vehicle (100, 200) as a function of the comparison. Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems (101, 201) eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (100, 200) gemäß Anspruch 2, ferner umfassend folgenden Schritt: f) Erfassen einer Wegstreckengröße, die Streckendaten, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Stauinformationen und/oder Wetterdaten repräsentiert;Method for operating a battery system (101, 201) of an electrically drivable vehicle (100, 200) according to claim 2 , further comprising the following step: f) detecting a distance variable, which represents route data, speed limits, traffic jam information and/or weather data; Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems (101, 201) eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (100, 200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 3, ferner umfassend folgenden Schritt: g) Ermitteln einer prognostizierten Fahrzeitgröße in Abhängigkeit der Wegstreckengröße, der Authentifizierungsgröße, der Genehmigungsgröße und/oder der geografischen Informationsgröße;Method for operating a battery system (101, 201) of an electrically drivable vehicle (100, 200) according to one of the preceding claims 2 or 3 , further comprising the following step: g) determining a predicted driving time variable as a function of the distance variable, the authentication variable, the approval variable and/or the geographic information variable; Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems (101, 201) eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs (100, 200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, ferner umfassend folgenden Schritt: h) Erzeugen eines optischen, elektrischen, akustischen und/oder haptischen Signals in Abhängigkeit der prognostizierten Fahrzeitgröße.Method for operating a battery system (101, 201) of an electrically drivable vehicle (100, 200) according to one of the preceding claims 2 until 4 , further comprising the following step: h) generating an optical, electrical, acoustic and/or haptic signal as a function of the predicted travel time variable. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Steuereinheit (107, 207) nach Anspruch 1 die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 2 bis 5 ausführt.Computer program comprising instructions that cause the control unit (107, 207) to claim 1 the method steps according to one of claims 2 until 5 executes Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 6 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which the computer program claim 6 is saved. Verwendung eines Batteriesystems (101, 201) gemäß Anspruch 1 für Elektrofahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Luftfahrzeuge, E-Roller, Pedelecs oder E-Bikes.Use of a battery system (101, 201) according to claim 1 for electric vehicles, fuel cell vehicles, hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles, aircraft, e-scooters, pedelecs or e-bikes.
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