DE102021004112A1 - Ladeanschlusssteuervorrichtung für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug - Google Patents

Ladeanschlusssteuervorrichtung für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102021004112A1
DE102021004112A1 DE102021004112.7A DE102021004112A DE102021004112A1 DE 102021004112 A1 DE102021004112 A1 DE 102021004112A1 DE 102021004112 A DE102021004112 A DE 102021004112A DE 102021004112 A1 DE102021004112 A1 DE 102021004112A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
charging
control device
communication
infrastructure
connection control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021004112.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Lucas Mauser
Peter Ziegler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler Truck Holding AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102021004112.7A priority Critical patent/DE102021004112A1/de
Publication of DE102021004112A1 publication Critical patent/DE102021004112A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66Data transfer between charging stations and vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • B60L53/16Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladeanschlusssteuervorrichtung (10) für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug, umfassend wenigstens einen Kommunikationskanal (12, 14, 16), welcher zur Verbindung mit einer externen Ladeinfrastruktur (100) koppelbar ausgebildet ist, wenigstens einen Signalkanal (18, 20, 22), welcher zur Übermittlung von Steuersignalen von und/oder zu der externen Ladeinfrastruktur (100) koppelbar ausgebildet ist, wenigstens drei Wechselstrom-Ladeanschlüsse (24, 26, 28), welche zur Übertragung von elektrischem Strom von der externen Ladeinfrastruktur (100) koppelbar ausgebildet sind, wenigstens zwei Gleichstrom-Ladeanschlüsse (30, 32), welche zur Übertragung von elektrischem Strom von der externen Ladeinfrastruktur (100) koppelbar ausgebildet sind, wenigstens einen Anschluss für einen Neutralleiter (34) und/oder einen Anschluss für einen Schutzleiter (36), sowie eine Kommunikationssteuereinrichtung (40), welche wenigstens zum Steuern und/oder zum Überwachen von Ladeprozessen des Fahrzeugs über die externe Ladeinfrastruktur (100) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ladeanschlusssteuervorrichtung für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug.
  • Ladesysteme elektrisch betreibbarer Fahrzeuge weisen üblicherweise eine Vielzahl separater, dezentraler Komponenten auf. Darunter sind Komponenten wie Ladeanschluss, Ladekommunikationssteuergerät (Electric Vehicle Communication Controller = EVCC), Onboard-Lader, Leistungsverteilungseinheit (Power Distribution Unit = PDU) und andere Steuergeräte und/oder Funktionen.
  • Die US 2020/0198478 A1 offenbart eine Ladevorrichtung für ein elektrisches Fahrzeug, welches einen Ladeanschluss umfasst, der ausgebildet ist, um Ladeinformationen und elektrischen Strom von einer Ladeinfrastruktur zu empfangen. Weiter umfasst die Ladevorrichtung ein Steuermodul, das ausgebildet ist, einen Lademode basierend auf der Ladeinformation zu bestimmen und ein Steuersignal auszugeben, das mit dem bestimmten Lademode übereinstimmt. Weiter umfasst die Ladevorrichtung einen Lader, der ausgebildet ist, eine Batterie des elektrischen Fahrzeugs zu laden nach Vorgaben des Steuersignals des Steuermoduls.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Ladeanschlusssteuervorrichtung für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug zu schaffen.
  • Die vorgenannte Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
  • Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine Ladeanschlusssteuervorrichtung für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug vorgeschlagen, umfassend wenigstens einen Kommunikationskanal, welcher zur Verbindung mit einer externen Ladeinfrastruktur koppelbar ausgebildet ist, wenigstens einen Signalkanal, welcher zur Übermittlung von Steuersignalen von und/oder zu der externen Ladeinfrastruktur koppelbar ausgebildet ist, wenigstens drei Wechselstrom-Ladeanschlüsse, welche zur Übertragung von elektrischem Strom von der externen Ladeinfrastruktur koppelbar ausgebildet sind, wenigstens zwei Gleichstrom-Ladeanschlüsse, welche zur Übertragung von elektrischem Strom von der externen Ladeinfrastruktur koppelbar ausgebildet sind, wenigstens einen Anschluss für einen Neutralleiter und/oder einen Anschluss für einen Schutzleiter, sowie eine Kommunikationssteuereinrichtung, welche wenigstens zum Steuern und/oder zum Überwachen von Ladeprozessen des Fahrzeugs über die externe Ladeinfrastruktur ausgebildet ist.
  • In der vorgeschlagenen Ladeanschlusssteuervorrichtung ist ein Ladeanschluss von batterieelektrischen oder hybriden Fahrzeugen mit dem Ladekommunikationssteuergerät (EVCC) zur Kommunikation gemäß der geläufigen Ladestandards in Form eines sogenannten Smart Inlet Communication Controller (SICC) integriert. Damit kann die Gestaltung eines üblicherweise dezentral verteilten Ladesystems schlanker, kompakter und fehlerresistenter realisiert werden.
  • Der Ladeanschluss kann so in Zukunft auf einfache Weise durch neue Standards um smarte Funktionen erweitert werden. Statt beispielsweise dazu zwei umfangreiche, komplexe und Software-lastige Steuergeräte, nämlich den Ladeanschluss und das Ladekommunikationssteuergerät zu entwickeln und aufeinander abzustimmen, können diese Funktionen in die vorgeschlagene Ladeanschlusssteuervorrichtung integriert werden.
  • Vorteilhaft können so unterschiedliche Funktionen in der Ladeanschlusssteuervorrichtung als zentralem Steuergerät integriert werden und damit die Leistung des Ladesystems verbessert werden. In der Ladeanschlusssteuervorrichtung können unterschiedliche Kompetenzen gebündelt und damit eine Reduktion von Kosten sowie eine Optimierung der Produktqualität erreicht werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlusssteuervorrichtung kann der wenigstens eine Kommunikationskanal zur Kommunikation mit einer Infrastruktur-Steuereinrichtung in der externen Ladeinfrastruktur ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine Signalkanal zur Übermittlung von Steuersignalen von und/oder zu der Kommunikationssteuereinrichtung in der externen Ladeinfrastruktur ausgebildet sein. Über den wenigstens einen Kommunikationskanal kann die nötige Kommunikation mit der Ladeinfrastruktur aufgebaut werden, um die zum Laden nötigen Informationen zwischen Fahrzeug und Ladeinfrastruktur auszutauschen. Über den wenigstens einen Signalkanal können Steuersignale zur Steuerung und zur Überwachung des Ladeprozesses zwischen Fahrzeug und Ladeinfrastruktur ausgetauscht werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Ladeanschlusssteuervorrichtung wenigstens einen weiteren Kommunikationskanal zur Kommunikation mit einer Bordnetz des Fahrzeugs umfassen, insbesondere mit einer Hochvolt-Batterie und/oder einer Onboard-Ladeinfrastruktur. Die Ladeanschlusssteuervorrichtung kann über den wenigstens einen weiteren Kommunikationskanal Verbindung mit dem Bordnetz des Fahrzeugs und darüber mit weiteren Fahrzeugkomponenten aufnehmen, welche für den elektrischen Antrieb des Fahrzeugs und seine elektrische Versorgung und Steuerung von Bedeutung sind. Darunter sind vor allem auch die Hochvolt-Batterie, die über die Ladeanschlusssteuervorrichtung geladen werden kann und die Onboard-Ladeinfrastruktur, welche beispielsweise einen nötigen Stromrichter zum Aufladen der Hochvolt-Batterie umfasst.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlusssteuervorrichtung kann der wenigstens eine Kommunikationskanal auf einem Protokoll basieren, welches wenigstens eine Powerline-Kommunikation unterstützt. Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine Kommunikationskanal auf einem Protokoll basieren, welches wenigstens eine Pulsweiten-Modulation unterstützt. Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine Kommunikationskanal auf einem Protokoll basieren, welches wenigstens eine CAN-Kommunikation unterstützt. Verschiedene Protokolle können nötig sein, um unterschiedliche Ladeinfrastrukturen zu bedienen. Für die unterschiedlichen Protokolle können auch mehrere Kommunikationskanäle zur Verfügung gestellt werden, sodass beispielsweise für jedes Protokoll wenigstens ein separater Kommunikationskanal zur Verfügung steht.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Ladeanschlusssteuervorrichtung zum Laden des Fahrzeugs mit Wechselstrom und/oder Gleichstrom eingerichtet sein. Insbesondere kann die Ladeanschlusssteuervorrichtung zum Laden des Fahrzeugs mit bidirektionalem Laden und/oder induktivem Laden und/oder nach Megawatt-Ladestandards eingerichtet sein.
  • Die Ladeanschlusssteuervorrichtung kann vorteilhaft für unterschiedliche Ladestandards ausgebildet sein. Darunter fallen alle heute üblicherweise eingesetzten und derzeit geplanten Ladestandards wie beispielsweise CCS1 und CCS2 gemäß DIN Spec 70121 (2014-12) und ISO/IEC 15118 (2021-08). Gleichstromladestandards umfassen dabei aber auch CHAdeMO, GB/T, ChaoJi, wie zusätzlich das zukünftige Megawatt Charging System (MCS). Wechselstromstandards können vorteilhaft umfasst sein gemäß SAE J1772:2001, IEC 61851 (2019-12), und/oder GBT 20234-2006.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ladeanschlusssteuervorrichtung kann die Kommunikationssteuereinrichtung zur Kommunikation mit wenigstens einer Ladestation der Ladeinfrastruktur ausgebildet sein. Dabei unterstützt die Ladeanschlusssteuervorrichtung sowohl die nach zuvor erwähnten Standards benötigte Low-Level-Kommunikation (wenigstens Spannungslevel, Pulsweitenmodulation und weitere) als auch die High-Level-Kommunikation (wenigstens Powerline Communication = PLC, CAN-Kommunikation und weitere).
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Ladeanschlusssteuervorrichtung weiter, im Fall von kabelgebundenem Laden, einen Verriegelungsmechanismus für einen Ladestecker der Ladeinfrastruktur umfassen. So kann verhindert werden, dass während des Ladevorgangs das Ladekabel entfernt wird und der Ladevorgang ungewollt abgebrochen wird. Die zentrale Überwachung dafür kann so durch die Ladeanschlusssteuervorrichtung vorgenommen werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Ladeanschlusssteuervorrichtung weiter eine Temperaturüberwachung wenigstens der Wechselstrom-Ladeanschlüsse und/oder der Gleichstrom-Ladeanschlüsse umfassen. Insbesondere kann die Ladeanschlusssteuervorrichtung eine Temperaturüberwachung der Ladeleitungen, und/oder eine Eigentemperaturüberwachung umfassen. Auf diese Weise können wichtige Sicherheitsfunktionen der Temperaturüberwachung während des Ladeprozesses durch die Ladeanschlusssteuervorrichtung vorgenommen werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Ladeanschlusssteuervorrichtung weiter eine Anzeige eines generellen Ladestatus und/oder Ladezustandes der Hochvolt-Batterie zur Visualisierung des Ladeprozesses umfassen. Auch Schnittstellen zur Benutzerkommunikation über den Ladeprozess können durch die Ladeanschlusssteuervorrichtung günstigerweise realisiert und/oder bedient werden. Damit kann ein fortschrittliches Bedien- und Anzeigekonzept auf geeignete Weise effizient umgesetzt werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Ladeanschlusssteuervorrichtung eine fahrzeugseitige Ladeabbrucheinrichtung umfassen. Damit kann der Ladeprozess durch den Benutzer gesteuert betrieben werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Ladeanschlusssteuervorrichtung weiter eine Kommunikationseinrichtung zur Unterstützung von automatisiertem Laden umfassen. Insbesondere kann die Ladeanschlusssteuervorrichtung ein WiFi-Modul und/oder weiteren kabellosen Kommunikationsmodulen zur Unterstützung von automatisiertem Laden umfassen. Roboterunterstützte Ladevorgänge zum automatisierten Ladeprozess bedürfen umfangreicher Kommunikation mit dem Fahrzeug. Diese Kommunikation mit der nötigen Steuerung von Fahrzeugseite aus kann in der Ladeanschlusssteuervorrichtung auf vorteilhafte Weise integriert sein, um eine günstige Anbindung an die weiteren Fahrzeugfunktionen erreichen zu können. Auf diese Weise kann eine Lokalisierung, Positionierung und weitere für das roboterunterstütze Laden stattfinden.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Dabei zeigt:
    • 1 eine Systemübersicht einer Ladeanschlusssteuervorrichtung für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • In der Figur sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figur zeigt lediglich ein Beispiel und ist nicht beschränkend zu verstehen.
  • 1 zeigt eine Systemübersicht einer Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 ist an eine externe Ladeinfrastruktur 100 angekoppelt, wie es zum Durchführen eines Ladeprozesses zwischen der Ladeinfrastruktur 100 und dem Fahrzeug der Fall ist.
  • Die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst wenigstens drei mögliche Kommunikationskanäle 12, 14, 16, welche zur High-Level-Kommunikation an die externe Ladeinfrastruktur 100 angekoppelt werden können. Weiter umfasst die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 wenigstens drei mögliche Signalkanäle 18, 20, 22, welche zur Übermittlung von Steuersignalen (Low-Level-Kommunikation) von und/oder zu der externen Ladeinfrastruktur 100 an die Ladeinfrastruktur 100 angekoppelt werden können. Eine gemeinsame Verwendung eines Kanals für eine kombinierte Low-Level-Kommunikation und High-Level-Kommunikation kann günstigerweise über die Ladeanschlusssteuervorrichtung in Abhängigkeit des unterstützten Ladestandards umgesetzt werden.
  • Die Kommunikationssteuereinrichtung 40 kann so, integriert in die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10, zweckmäßigerweise zur Kommunikation mit wenigstens einer Ladestation der Ladeinfrastruktur 100 ausgebildet sein.
  • Über die Kommunikationskanäle 12, 14, 16 kann die nötige Kommunikation mit der Ladeinfrastruktur 100 aufgebaut werden, um die zum Laden nötigen Informationen zwischen Fahrzeug und Ladeinfrastruktur 100 auszutauschen. Über die Signalkanäle 18, 20, 22 können Steuersignale zur Steuerung und zur Überwachung des Ladeprozesses zwischen Fahrzeug und Ladeinfrastruktur 100 ausgetauscht werden.
  • Die Kommunikationskanäle 12, 14, 16 können vorteilhaft auf Protokollen basieren, welches beispielsweise eine Powerline-Kommunikation, oder eine Pulsweiten-Modulation oder eine CAN-Kommunikation, insbesondere eine CAN-FD-Kommunikation mit zusätzlich möglichem Transportprotokoll aber auch zukunftsträchtige Lösungen wie beispielsweise CAN XL unterstützen. Verschiedene Protokolle können nötig sein, um unterschiedliche Ladeinfrastrukturen zu bedienen. Für jedes Protokoll können beispielsweise ein oder mehrere benötigte, eigene Kommunikationskanäle 12, 14, 16 zur Verfügung stehen. In Abhängigkeit des Protokolls kann es sich hier um Eindraht- aber auch Zweidrahtlösungen bis hin zu Mehrdrahtlösungen handeln.
  • Weiter umfasst die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 drei Wechselstrom-Ladeanschlüsse 24, 26, 28, welche zur Übertragung von elektrischem Strom von der externen Ladeinfrastruktur 100 und/oder an die externe Ladeinfrastruktur 100 angekoppelt werden können. Die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 umfasst auch zwei Gleichstrom-Ladeanschlüsse 30, 32, welche zur Übertragung von elektrischem Strom von der externen Ladeinfrastruktur 100 und/oder an die Ladeinfrastruktur 100 angekoppelt werden können.
  • Die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 kann so vorteilhaft zum Laden des Fahrzeugs mit Wechselstrom und/oder Gleichstrom, insbesondere umfassend bidirektionales Laden und/oder induktives Laden und/oder Megawatt-Ladestandards eingerichtet sein. Die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 kann vorteilhaft für unterschiedliche Ladestandards ausgebildet sein.
  • Weiter umfasst die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 einen Anschluss für einen Neutralleiter 34 und einen Anschluss für einen Schutzleiter 36, welche für die Wechselstrom-Ladeanschlüsse 24, 26, 28 bzw. die Gleichstrom-Ladeanschlüsse 30, 32 verwendet werden.
  • In der Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 ist eine Kommunikationssteuereinrichtung 40 integriert, welche zum Steuern und/oder zum Überwachen von Ladeprozessen des Fahrzeugs über die externe Ladeinfrastruktur 100 vorgesehen ist.
  • Die Kommunikationskanäle 12, 14, 16 sind zur Kommunikation mit einer Infrastruktur-Steuereinrichtung 110 in der externen Ladeinfrastruktur 100 ausgebildet. Die Signalkanäle 18, 20, 22 sind zur Übermittlung von Steuersignalen von und/oder zu der Kommunikationssteuereinrichtung 110 in der externen Ladeinfrastruktur 100 ausgebildet.
  • Die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 weist weitere Kommunikationskanäle 52, 54 zur Kommunikation mit einem Bordnetz 50 des Fahrzeugs, insbesondere mit einer Hochvolt-Batterie 60 und/oder einer Onboard-Ladeinfrastruktur 70 auf. Die Vernetzung des Bordnetzes 50 im Fahrzeug sowie die Anbindung der Hochvolt-Batterie 60 und der Onboard-Ladeinfrastruktur 70 ist in 1 nicht weiter dargestellt, da sie für den dargestellten Systemumfang nicht relevant sind.
  • Die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 kann über die weiteren Kommunikationskanäle fahrzeugintern Verbindung mit dem Bordnetz 50 des Fahrzeugs und darüber mit weiteren Fahrzeugkomponenten aufnehmen, welche für den elektrischen Antrieb des Fahrzeugs und seine elektrische Versorgung und Steuerung von Bedeutung sind.
  • Weiter kann die Ladeanschlusssteuervorrichtung, im Fall von kabelgebundenem Laden, einen Verriegelungsmechanismus für einen Ladestecker der Ladeinfrastruktur 100 aufweisen. So kann verhindert werden, dass während des Ladevorgangs das Ladekabel entfernt wird und der Ladevorgang ungewollt abgebrochen wird und es möglicherweise zu Verletzungen von Menschen und/oder Beschädigungen von Gegenständen kommen kann. Die zentrale Überwachung dafür kann so durch die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 vorgenommen werden.
  • Auch kann vorteilhaft eine Temperaturüberwachung wenigstens der Wechselstrom-Ladeanschlüsse 24, 26, 28 und/oder der Gleichstrom-Ladeanschlüsse 30, 32 in der Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 integriert sein. Insbesondere kann eine Temperaturüberwachung der Ladeleitungen, und/oder eine Eigentemperaturüberwachung der Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 selbst integriert sein. Auf diese Weise können wichtige Sicherheitsfunktionen der Temperaturüberwachung während des Ladeprozesses durch die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 vorgenommen werden.
  • Weiter kann günstigerweise eine Anzeige eines generellen Ladestatus sowie eines Ladezustandes der Hochvolt-Batterie 60 zur Visualisierung des Ladeprozesses in der Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 vorgesehen sein. Auch Schnittstellen zur Benutzerkommunikation über den Ladeprozess können in die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 günstigerweise integriert sein.
  • Weiter kann eine fahrzeugseitige Ladeabbrucheinrichtung in der Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 vorgesehen sein. Damit kann der Ladeprozess durch den Benutzer gesteuert betrieben werden.
  • Weiter kann die Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 eine Kommunikationseinrichtung zur Unterstützung von automatisiertem Laden aufweisen. Insbesondere kann ein WiFi-Modul zur Unterstützung von automatisiertem Laden, beispielsweise über einen Roboter, integriert sein. Roboterunterstützte Ladevorgänge zum automatisierten Ladeprozess bedürfen umfangreicher Kommunikation mit dem Fahrzeug. Diese Kommunikation mit der nötigen Steuerung von Fahrzeugseite aus kann in der Ladeanschlusssteuervorrichtung 10 auf vorteilhafte Weise integriert sein, um eine günstige Anbindung an die weiteren Fahrzeugfunktionen erreichen zu können. Auf diese Weise kann eine Lokalisierung, Positionierung und weitere für das roboterunterstütze Laden stattfinden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Ladeanschlusssteuervorrichtung
    12
    Kommunikationskanal
    14
    Kommunikationskanal
    16
    Kommunikationskanal
    18
    Signalkanal
    20
    Signalkanal
    22
    Signalkanal
    24
    Wechselstrom-Ladeanschluss
    26
    Wechselstrom-Ladeanschluss
    28
    Wechselstrom-Ladeanschluss
    30
    Gleichstrom-Ladeanschluss
    32
    Gleichstrom-Ladeanschluss
    40
    Kommunikationssteuereinrichtung
    50
    Bordnetz
    52
    Kommunikationskanal
    54
    Kommunikationskanal
    60
    Hochvolt-Batterie
    70
    Onboard-Lader
    100
    Ladeinfrastruktur
    110
    Infrastruktur-Steuereinrichtung
  • 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 2020/0198478 A1 [0003]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN Spec 70121 (2014-12) [0015]
    • ISO/IEC 15118 (2021-08) [0015]
    • CHAdeMO, GB/T, ChaoJi, wie zusätzlich das zukünftige Megawatt Charging System (MCS). Wechselstromstandards können vorteilhaft umfasst sein gemäß SAE J1772:2001, IEC 61851 (2019-12), und/oder GBT 20234-2006 [0015]

Claims (10)

  1. Ladeanschlusssteuervorrichtung (10) für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug, umfassend - wenigstens einen Kommunikationskanal (12, 14, 16), welcher zur Verbindung mit einer externen Ladeinfrastruktur (100) koppelbar ausgebildet ist, - wenigstens einen Signalkanal (18, 20, 22), welcher zur Übermittlung von Steuersignalen von und/oder zu der externen Ladeinfrastruktur (100) koppelbar ausgebildet ist, - wenigstens drei Wechselstrom-Ladeanschlüsse (24, 26, 28), welche zur Übertragung von elektrischem Strom von der externen Ladeinfrastruktur (100) koppelbar ausgebildet sind, - wenigstens zwei Gleichstrom-Ladeanschlüsse (30, 32), welche zur Übertragung von elektrischem Strom von der externen Ladeinfrastruktur (100) koppelbar ausgebildet sind, - wenigstens einen Anschluss für einen Neutralleiter (34) und/oder einen Anschluss für einen Schutzleiter (36), - eine Kommunikationssteuereinrichtung (40), welche wenigstens zum Steuern und/oder zum Überwachen von Ladeprozessen des Fahrzeugs über die externe Ladeinfrastruktur (100) ausgebildet ist.
  2. Ladeanschlusssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Kommunikationskanal (12, 14, 16) zur Kommunikation mit einer Infrastruktur-Steuereinrichtung (110) in der externen Ladeinfrastruktur (100) ausgebildet ist und/oder wobei der wenigstens eine Signalkanal (18, 20, 22) zur Übermittlung von Steuersignalen von und/oder zu der Kommunikationssteuereinrichtung (110) in der externen Ladeinfrastruktur (100) ausgebildet ist.
  3. Ladeanschlusssteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, umfassend wenigstens einen weiteren Kommunikationskanal (52, 54) zur Kommunikation mit einem Bordnetz (50) des Fahrzeugs, insbesondere mit einer Hochvolt-Batterie (60) und/oder einer Onboard-Ladeinfrastruktur (70).
  4. Ladeanschlusssteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Kommunikationskanal (12, 14, 16) auf einem Protokoll basiert, welches wenigstens eine Powerline-Kommunikation unterstützt und/oder wobei der wenigstens eine Kommunikationskanal (12, 14, 16) auf einem Protokoll basiert, welches wenigstens eine Pulsweiten-Modulation unterstützt und/oder wobei der wenigstens eine Kommunikationskanal (12, 14, 16) auf einem Protokoll basiert, welches wenigstens eine CAN-Kommunikation unterstützt.
  5. Ladeanschlusssteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, eingerichtet zum Laden des Fahrzeugs mit Wechselstrom und/oder Gleichstrom, insbesondere umfassend bidirektionales Laden und/oder induktives Laden und/oder Megawatt-Ladestandards.
  6. Ladeanschlusssteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationssteuereinrichtung (40) zur Kommunikation mit wenigstens einer Ladestation der Ladeinfrastruktur (100) ausgebildet ist.
  7. Ladeanschlusssteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend, im Fall von kabelgebundenem Laden, einen Verriegelungsmechanismus für einen Ladestecker der Ladeinfrastruktur (100).
  8. Ladeanschlusssteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Temperaturüberwachung wenigstens der Wechselstrom-Ladeanschlüsse (24, 26, 28) und/oder der Gleichstrom-Ladeanschlüsse (30, 32), insbesondere umfassend eine Temperaturüberwachung der Ladeleitungen, und/oder eine Eigentemperaturüberwachung.
  9. Ladeanschlusssteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Anzeige eines Ladestatus und/oder Ladezustandes der Hochvolt-Batterie (60) zur Visualisierung des Ladeprozesses und/oder umfassend eine fahrzeugseitige Ladeabbrucheinrichtung.
  10. Ladeanschlusssteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Kommunikationseinrichtung zur Unterstützung von automatisiertem Laden, insbesondere ein WiFi-Modul zur Unterstützung von automatisiertem Laden.
DE102021004112.7A 2021-08-10 2021-08-10 Ladeanschlusssteuervorrichtung für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug Pending DE102021004112A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021004112.7A DE102021004112A1 (de) 2021-08-10 2021-08-10 Ladeanschlusssteuervorrichtung für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021004112.7A DE102021004112A1 (de) 2021-08-10 2021-08-10 Ladeanschlusssteuervorrichtung für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021004112A1 true DE102021004112A1 (de) 2021-10-21

Family

ID=77920163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021004112.7A Pending DE102021004112A1 (de) 2021-08-10 2021-08-10 Ladeanschlusssteuervorrichtung für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021004112A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022003937A1 (de) 2022-10-24 2024-04-25 Mercedes-Benz Group AG Energieverteilvorrichtung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200198478A1 (en) 2015-07-10 2020-06-25 Lg Innotek Co., Ltd. Device and method for charging electric vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200198478A1 (en) 2015-07-10 2020-06-25 Lg Innotek Co., Ltd. Device and method for charging electric vehicle

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHAdeMO, GB/T, ChaoJi, wie zusätzlich das zukünftige Megawatt Charging System (MCS). Wechselstromstandards können vorteilhaft umfasst sein gemäß SAE J1772:2001, IEC 61851 (2019-12), und/oder GBT 20234-2006
DIN Spec 70121 (2014-12)
ISO/IEC 15118 (2021-08)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022003937A1 (de) 2022-10-24 2024-04-25 Mercedes-Benz Group AG Energieverteilvorrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2699446B1 (de) Fahrzeugladevorrichtung
DE102012108674B4 (de) Stromversorgungssystem, Elektrofahrzeug und Ladeadapter
DE102017124054A1 (de) Systeme und verfahren zum laden einer batterie
DE102015206047A1 (de) Adapter für ein Ladestecksystem
DE112013006901T5 (de) Inter-Protokoll-Ladeadapter
DE102016013490A1 (de) Bordladeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Laden einer Traktionsbatterie
DE112012005145T5 (de) Schnelllade-Stromversorgungssystem
DE102016214050B4 (de) Anordnung aus einem Kraftfahrzeug und einem Verbindungsmittel, Kraftfahrzeug und Verbindungsmittel
DE102020128546A1 (de) System für freihändiges laden eines elektrifizierten fahrzeugs
DE102012000585A1 (de) Batterieanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE202010000551U1 (de) Antriebssystem für ein Fahrzeug
EP3666585A1 (de) Elektrisch betriebenes fahrzeug und ladesystem
DE102020201902A1 (de) Stromverteilereinheit für ein Nutzfahrzeug sowie Nutzfahrzeug mit dieser
DE102021101853A1 (de) Selektive beleuchtung von ladeanschluss-statusanzeigen für ein elektrifiziertes fahrzeug
DE102021004112A1 (de) Ladeanschlusssteuervorrichtung für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug
DE102016216565A1 (de) Ladekabel für ein Fahrzeug
DE102018129413B4 (de) Verfahren und System zur Integration einer Ladeperipheriesteuerung in ein galvanisch nicht getrenntes Ladegerät
AT16630U1 (de) Ladegerät für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug
DE102014215123A1 (de) Ladestecker und Ladeinfrastruktureinrichtung zum Laden mit besonders hohen Gleichströmen
DE102014009088A1 (de) Ladevorrichtung für einen elektrischen Energiespeicher
DE102022130447A1 (de) Fahrzeug-durchgangsladung
WO2023105096A2 (de) Vorrichtung und verfahren zum steuern der ladeleistung beim laden einer zu ladenden vorrichtung unter verwendung eines intelligenten ladekabels
DE102022104557A1 (de) Fahrzeug, Fahrzeugverbund, Verfahren zum Laden einer Batterie eines Fahrzeugs und Verwendung eines Ladeanschlusses
EP1734633A1 (de) Kabel für Daten und Leistungübertragung zur Verbindung von Batterie und Ladegerät
DE102018202589A1 (de) Batterie für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug und Ladevorrichtung zum Aufladen einer Batterie eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
R230 Request for early publication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: DAIMLER TRUCK AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, STUTTGART, DE