DE102021122038A1

DE102021122038A1 - Fahrzeug-zu-fahrzeug-laden mit hoher leistung

Info

Publication number: DE102021122038A1
Application number: DE102021122038.6A
Authority: DE
Inventors: Timothy Harris; Michael John O'Connor
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2021-08-25
Publication date: 2022-03-03
Also published as: CN114103715A; US20220069611A1; US11264825B1

Abstract

Diese Offenbarung stellt Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Laden mit hoher Leistung bereit. Ein Fahrzeugladegerät beinhaltet zwei Ladesteckverbinder, die konfiguriert sind, um mit DC-Ladeanschlüssen von zwei Fahrzeugen gekoppelt zu werden, die jeweils eine Batterie aufweisen, einen Abwärts-Aufwärts-Wandler, der zwischen den zwei Ladesteckverbindern angeschlossen und konfiguriert ist, um eine erste DC-Spannung in eine zweite DC-Spannung umzuwandeln, und eine Steuerung. Die Steuerung ist konfiguriert, um drahtlos eine Verbindung mit einer mobilen Vorrichtung herzustellen, um eine Ladeanweisung zu erhalten, die ein Spenderfahrzeug und ein Empfängerfahrzeug unter den zwei Fahrzeugen identifiziert, und als Reaktion darauf, dass die zwei Ladesteckverbinder mit den DC-Ladeanschlüssen des Spenderfahrzeugs und des Empfängerfahrzeugs gekoppelt sind, eine Anforderung einer Ladegenehmigung an eine digitale Vorrichtung auszugeben, die zumindest einem der Fahrzeuge zugeordnet ist. Die Steuerung ist ferner konfiguriert, um als Reaktion auf Empfangen der Ladegenehmigung eine Ladesitzung durch Übertragen einer elektrischen Ladung von dem Spenderfahrzeug an das Empfängerfahrzeug über den Abwärts-Aufwärts-Wandler zu starten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Ladesystem mit hoher Leistung.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bestimmte Elektrofahrzeuge (electric vehicles - EVs) sind immer beliebter geworden, da sie keinen herkömmlichen Kraftstoff verbrauchen. Ein EV verwendet eine Hochspannungsgleichstrombatterie (high-voltage direct current battery - Hochspannungs-DC-Batterie) (eine Traktionsbatterie), die mit einer elektrischen Maschine verbunden ist, um Antriebsleistung bereitzustellen. Die Traktionsbatterie kann an einer Hochspannungs-DC-Ladestation aufgeladen werden. Alternativ können einige EVs über eine Wechselstromsteckdose (alternating current power outlet - AC-Steckdose), wie etwa eine Haushaltssteckdose, geladen werden.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeugladegerät beinhaltet zwei Ladesteckverbinder, die konfiguriert sind, um mit DC-Ladeanschlüssen von zwei Fahrzeugen gekoppelt zu werden, die jeweils eine Batterie aufweisen, einen Abwärts-Aufwärts-Wandler, der zwischen den zwei Ladesteckverbindern angeschlossen und konfiguriert ist, um eine erste DC-Spannung in eine zweite DC-Spannung umzuwandeln, und eine Steuerung. Die Steuerung ist konfiguriert, um drahtlos eine Verbindung mit einer mobilen Vorrichtung herzustellen, um eine Ladeanweisung zu erhalten, die ein Spenderfahrzeug und ein Empfängerfahrzeug unter den zwei Fahrzeugen identifiziert, und als Reaktion darauf, dass die zwei Ladesteckverbinder mit den DC-Ladeanschlüssen des Spenderfahrzeugs und des Empfängerfahrzeugs gekoppelt sind, eine Anforderung einer Ladegenehmigung an eine digitale Vorrichtung auszugeben, die zumindest einem der Fahrzeuge zugeordnet ist. Die Steuerung ist ferner konfiguriert, um als Reaktion auf Empfangen der Ladegenehmigung eine Ladesitzung durch Übertragen einer elektrischen Ladung von dem Spenderfahrzeug an das Empfängerfahrzeug über den Abwärts-Aufwärts-Wandler zu starten.
Ein Verfahren für ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Ladegerät beinhaltet Empfangen einer Ladeanweisung, die Identitätsinformationen für zumindest eines von einem Empfängerfahrzeug oder einem Spenderfahrzeug beinhaltet, über einen drahtlosen Sendeempfänger, als Reaktion auf Erfassen einer physischen Verbindung mit einem ersten Fahrzeug über einen ersten Ladesteckverbinder und mit einem zweiten Fahrzeug über einen zweiten Ladesteckverbinder Laden von Fahrzeugdaten von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Fahrzeug über die Ladesteckverbinder über eine Steuerung, Identifizieren, dass es sich bei den Fahrzeugen bei einem um das Spenderfahrzeug und bei dem anderen um das Empfängerfahrzeug handelt, über die Steuerung unter Verwendung der Identitätsinformationen und der Fahrzeugdaten und als Reaktion auf eine erfolgreiche Identifizierung des Spender- und Empfängerfahrzeugs, Starten einer Ladesitzung durch Ausgeben von elektrischer Leistung, die von dem Spenderfahrzeug empfangen wird, an das Empfängerfahrzeug
Ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Ladegerät beinhaltet ein Ladekabel, zwei Ladesteckverbinder, die an zwei Enden des Ladekabels angeschlossen und konfiguriert sind, um mit Ladeanschlüssen eines Spenderfahrzeugs und eines Empfängerfahrzeugs gekoppelt zu werden, die jeweils eine Batterie aufweisen, einen Abwärts-Aufwärts-Wandler, der zwischen den zwei Ladesteckverbindern angeschlossen und konfiguriert ist, um eine erste Spannung für das Spenderfahrzeug in eine zweite Spannung für das Empfängerfahrzeug umzuwandeln, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um drahtlos eine Verbindung mit einer mobilen Vorrichtung herzustellen, um eine Ladeanweisung zu erhalten, die eine Beendigungsbedingung beinhaltet, als Reaktion darauf, dass die zwei Ladesteckverbinder mit den Ladeanschlüssen des Spenderfahrzeugs und des Empfängerfahrzeugs gekoppelt sind, eine Anforderung einer Ladegenehmigung an eine digitale Vorrichtung auszugeben, die zumindest einem der Fahrzeuge zugeordnet ist, als Reaktion auf Empfangen der Ladegenehmigung eine Ladesitzung durch Übertragen einer elektrischen Ladung von dem Spenderfahrzeug an das Empfängerfahrzeug über den Abwärts-Aufwärts-Wandler zu starten und als Reaktion auf Erfassen, dass die Beendigungsbedingung erfüllt ist, die Ladesitzung zu beenden.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm eines elektrifizierten Fahrzeugs, das Antriebsstrang- und Energiespeicherkomponenten, einschließlich einer elektrischen Maschine, veranschaulicht.
2 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Ladesystems.
3 ist ein Ablaufdiagramm für einen Prozess des Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Ladesystems.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden in dieser Schrift beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind in der vorliegenden Schrift offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann den vielfältigen Einsatz der vorliegenden Erfindung zu lehren. Für den Durchschnittsfachmann versteht es sich, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die veranschaulichten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
1 stellt ein elektrifiziertes Fahrzeug 112 dar, das als Plugin-Hybridelektrofahrzeug (plugin hybrid-electric vehicle - PHEV), Batterieelektrofahrzeug (battery electric vehicle - BEV) und/oder Vollhybridelektrofahrzeug (full hybrid electric vehicle - FHEV) bezeichnet werden kann. Ein Plugin-Hybridelektrofahrzeug 112 kann eine oder mehrere elektrische Maschinen 114 umfassen, die mechanisch an ein Hybridgetriebe 116 gekoppelt sind. Die elektrischen Maschinen 114 können dazu in der Lage sein, als Elektromotor oder Generator zu arbeiten. Des Weiteren ist das Hybridgetriebe 116 mechanisch an einen Motor 118 gekoppelt. Das Hybridgetriebe 116 ist außerdem mechanisch an eine Antriebswelle 120 gekoppelt, die mechanisch an die Räder 122 gekoppelt ist. Die elektrischen Maschinen 114 können Antriebs- und Bremsfähigkeit bereitstellen, wenn der Motor 118 ein- oder ausgeschaltet ist. Die elektrischen Maschinen 114 können außerdem als Generatoren fungieren und können Kraftstoffeffizienzvorteile bereitstellen, indem sie Energie zurückgewinnen, die normalerweise in einem Reibungsbremssystem als Wärme verloren gehen würde. Die elektrischen Maschinen 114 können außerdem Fahrzeugemissionen reduzieren, indem sie ermöglichen, dass der Motor 118 bei effizienteren Drehzahlen betrieben wird, und ermöglichen, dass das Hybridelektrofahrzeug 112 im Elektromodus betrieben wird, wobei der Motor 118 bei bestimmten Bedingungen ausgeschaltet ist. Ein elektrifiziertes Fahrzeug 112 kann außerdem ein BEV sein. In einer BEV-Konfiguration ist der Motor 118 unter Umständen nicht vorhanden. Eine Traktionsbatterie oder ein Batteriepack 124 speichert Energie, die durch die elektrischen Maschinen 114 verwendet werden kann. Der Fahrzeugbatteriepack 124 kann einen Ausgang mit Hochspannungsgleichstrom (direct current - DC) bereitstellen. Die Traktionsbatterie 124 kann elektrisch an ein oder mehrere Leistungselektronikmodule 126 (wie etwa einen Traktionswechselrichter) gekoppelt sein. Ein oder mehrere Schütze 142 können die Traktionsbatterie 124 von anderen Komponenten isolieren, wenn sie geöffnet sind, und die Traktionsbatterie 124 mit anderen Komponenten verbinden, wenn sie geschlossen sind. Das Leistungselektronikmodul 126 ist außerdem elektrisch an die elektrischen Maschinen 114 gekoppelt und stellt die Fähigkeit bereit, Energie bidirektional zwischen der Traktionsbatterie 124 und den elektrischen Maschinen 114 zu übertragen. Beispielsweise kann die Traktionsbatterie 124 eine DC-Spannung bereitstellen, während die elektrischen Maschinen 114 mit einem Dreiphasenwechselstrom (alternating current - AC) betrieben werden können, um zu funktionieren. Das Leistungselektronikmodul 126 kann die DC-Spannung in einen Dreiphasen-AC-Strom zum Betreiben der elektrischen Maschinen 114 umwandeln. In einem Regenerationsmodus kann das Leistungselektronikmodul 126 den Dreiphasen-AC-Strom von den elektrischen Maschinen 114, die als Generatoren fungieren, in die DC-Spannung umwandeln, die mit der Traktionsbatterie 124 kompatibel ist.
Das Fahrzeug 112 kann einen Wandler für variable Spannungen (variable-voltage converter - VVC) (nicht gezeigt) beinhalten, der elektrisch zwischen der Traktionsbatterie 124 und dem Leistungselektronikmodul 126 gekoppelt ist. Der VVC kann ein DC/DC-Aufwärtswandler sein, der konfiguriert ist, um die durch die Traktionsbatterie 124 bereitgestellte Spannung zu erhöhen oder hochzusetzen. Durch Erhöhen der Spannung können Stromanforderungen gesenkt werden, was zu einer Reduzierung der Verdrahtungsgröße für das Leistungselektronikmodul 126 und die elektrischen Maschinen 114 führt. Ferner können die elektrischen Maschinen 114 mit besserem Wirkungsgrad und geringeren Verlusten betrieben werden.
Zusätzlich zum Bereitstellen von Energie für den Antrieb kann die Traktionsbatterie 124 Energie für andere elektrische Fahrzeugsysteme bereitstellen. Das Fahrzeug 112 kann ein DC/DC-Wandlermodul 128 beinhalten, das den Hochspannungs-DC-Ausgang der Traktionsbatterie 124 in eine Niederspannungs-DC-Versorgung umwandelt, die mit Niederspannungsverbrauchern des Fahrzeugs kompatibel ist. Ein Ausgang des DC/DC-Wandlermoduls 128 kann elektrisch an eine Hilfsbatterie 130 (z. B. eine 12-V-Batterie) zum Laden der Hilfsbatterie 130 gekoppelt sein. Die Niederspannungssysteme können elektrisch an die Hilfsbatterie 130 gekoppelt sein. Ein oder mehrere elektrische Verbraucher 146 können an den Hochspannungsbus/die Hochspannungsschiene gekoppelt sein. Die elektrischen Verbraucher 146 können eine zugeordnete Steuerung aufweisen, welche die elektrischen Verbraucher 146 gegebenenfalls betreibt und steuert. Beispiele für elektrische Verbraucher 146 können ein Lüfter, ein elektrisches Heizelement und/oder ein Klimakompressor sein.
Das elektrifizierte Fahrzeug 112 kann konfiguriert sein, um die Traktionsbatterie 124 anhand einer externen Leistungsquelle 136 aufzuladen. Bei der externen Leistungsquelle 136 kann es sich um eine Verbindung mit einer Steckdose handeln. Die externe Leistungsquelle 136 kann elektrisch an ein Ladegerät oder eine Stromtankstelle für Elektrofahrzeuge (electric vehicle supply equipment - EVSE) 138 gekoppelt sein. Die externe Leistungsquelle 136 kann ein elektrisches Leistungsverteilungsnetz oder Stromnetz sein, wie es durch ein Elektrizitätsversorgungsunternehmen bereitgestellt wird. Die EVSE 138 kann eine Schaltung und Steuerungen bereitstellen, um die Übertragung von Energie zwischen der Leistungsquelle 136 und dem Fahrzeug 112 zu regulieren und zu verwalten. Die externe Leistungsquelle 136 kann der EVSE 138 elektrische DC- oder AC-Leistung bereitstellen. Die EVSE 138 kann einen Ladesteckverbinder 140 zum Einstecken in einen Ladeanschluss 134 des Fahrzeugs 112 aufweisen. Der Ladeanschluss 134 kann eine beliebige Art von Anschluss sein, der konfiguriert ist, um Leistung von der EVSE 138 an das Fahrzeug 112 zu übertragen. Der Ladeanschluss 134 kann elektrisch an ein Ladegerät oder ein bordeigenes Leistungsumwandlungsmodul 132 gekoppelt sein. Das Leistungsumwandlungsmodul 132 kann die von der EVSE 138 zugeführte Leistung konditionieren, um der Traktionsbatterie 124 die richtigen Spannungs- und Strompegel bereitzustellen. Das Leistungsumwandlungsmodul 132 kann mit der EVSE 138 eine Schnittstelle bilden, um die Abgabe von Leistung an das Fahrzeug 112 zu koordinieren. Der EVSE-Stecker 140 kann Stifte aufweisen, die mit entsprechenden Aussparungen des Ladeanschlusses 134 zusammenpassen. Alternativ können verschiedene Komponenten, die als elektrisch gekoppelt oder verbunden beschrieben sind, Leistung unter Verwendung einer drahtlosen induktiven Kopplung übertragen. Des Weiteren kann der Ladeanschluss 134 konfiguriert sein, um elektrische DC-Leistung von der Traktionsbatterie 124 durch das Leistungsumwandlungsmodul 132 auszugeben.
Eine oder mehrere Radbremsen 144 können bereitgestellt sein, um das Fahrzeug 112 abzubremsen und eine Bewegung des Fahrzeugs 112 zu verhindern. Die Radbremsen 144 können hydraulisch betätigt, elektrisch betätigt oder eine Kombination daraus sein. Die Radbremsen 144 können Teil eines Bremssystems 150 sein. Das Bremssystem 150 kann andere Komponenten beinhalten, um die Radbremsen 144 zu betreiben. Der Einfachheit halber stellt die Figur eine einzige Verbindung zwischen dem Bremssystem 150 und einer der Radbremsen 144 dar. Eine Verbindung zwischen dem Bremssystem 150 und den anderen Radbremsen 144 ist impliziert. Das Bremssystem 150 kann eine Steuerung beinhalten, um das Bremssystem 150 zu überwachen und zu koordinieren. Das Bremssystem 150 kann die Bremskomponenten überwachen und die Radbremsen 144 zum Abbremsen des Fahrzeugs steuern. Das Bremssystem 150 kann auf Fahrerbefehle reagieren und kann außerdem autonom betrieben werden, um Merkmale, wie etwa Stabilitätskontrolle, umzusetzen. Die Steuerung des Bremssystems 150 kann ein Verfahren zum Ausüben einer angeforderten Bremskraft umsetzen, wenn dies durch eine andere Steuerung oder Unterfunktion angefordert wird.
Elektronische Module in dem Fahrzeug 112 können über ein oder mehrere Fahrzeugnetzwerke kommunizieren. Das Fahrzeugnetzwerk kann eine Vielzahl von Kommunikationskanälen beinhalten. Ein Kanal des Fahrzeugnetzwerks kann ein serieller Bus, wie etwa ein Controller Area Network (CAN), sein. Einer der Kanäle des Fahrzeugnetzwerks kann ein Ethernet-Netzwerk laut der Definition durch die Normengruppe 802 des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) beinhalten. Zusätzliche Kanäle des Fahrzeugnetzwerks können diskrete Verbindungen zwischen Modulen beinhalten und können Energiesignale von der Hilfsbatterie 130 beinhalten. Unterschiedliche Signale können über unterschiedliche Kanäle des Fahrzeugnetzwerks übertragen werden. Beispielsweise können Videosignale über einen Hochgeschwindigkeitskanal (z. B. Ethernet) übertragen werden, während Steuersignale über ein CAN oder diskrete Signale übertragen werden können. Das Fahrzeugnetzwerk kann beliebige Hardware- und Softwarekomponenten beinhalten, die beim Übertragen von Signalen und Daten zwischen Modulen behilflich sind. Das Fahrzeugnetzwerk ist in 1 nicht gezeigt; es kann jedoch impliziert sein, dass das Fahrzeugnetzwerk mit einem beliebigen elektronischen Modul verbunden sein kann, das in dem Fahrzeug 112 vorhanden ist. Es kann eine Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system controller - VSC) 148 vorhanden sein, um den Betrieb der verschiedenen Komponenten zu koordinieren.
2 stellt ein Diagramm eines Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V-)Ladegeräts 202 dar. Unter weiterer Bezugnahme auf 1 kann das V2V-Ladegerät 202 zwei Ladesteckverbinder 204 beinhalten, die über ein Ladekabel 205 verbunden sind. Jeder der Steckverbinder 204 kann angepasst sein, um mit einem Ladeanschluss 134 der Fahrzeuge 112a und 112b gekoppelt zu werden. In dem vorliegenden Beispiel können die Fahrzeuge 112 ein erstes Fahrzeug (z. B. 112a), das eine leere Batterie aufweist (Empfangsfahrzeug), und ein zweites Fahrzeug (z. B. 112b) einschließen, das einen ausreichenden Batterieladezustand (state of charge - SOC) aufweist, der zum Bereitstellen elektrischer Ladung verwendet wird (Spenderfahrzeug). Die Ladesteckverbinder 204 können konfiguriert sein, um hinsichtlich der Form und des Kommunikationsprotokolls im Wesentlichen die gleichen wie der EVSE-Steckverbinder 140 zu sein, um die Kompatibilität mit dem Ladeanschluss 134 des Fahrzeugs 112 zu maximieren. Es ist anzumerken, dass die zwei Steckverbinder 204 des V2V-Ladegeräts 202 in einigen Ausführungsformen unter Umständen nicht vom gleichen Typ sind. Dies liegt in der Tatsache begründet, dass unterschiedliche Fahrzeughersteller unterschiedliche Arten von Ladeanschlüssen anwenden können. Das V2V-Ladegerät 202 kann mit einer Vielfalt von Ladesteckverbinderkombinationen hergestellt sein, um die Kompatibilität zu verbessern. Des Weiteren kann ein Steckverbinderadapter (nicht gezeigt) mit dem V2V-Ladegerät 202 bereitgestellt werden, um die Kompatibilität weiter zu verbessern. Während der Verwendung kann der Ladesteckverbinder 204 über den Adapter mit dem Ladesteckverbinder 134 gekoppelt sein. Ein DC-DC-Abwärts-Aufwärts-Wandler 206 kann in das Ladekabel 205 integriert und konfiguriert sein, um eine Ausgangsspannung und einen Ausgangsstrom anzupassen, um verschiedene Anwendungen zu ermöglichen. Abhängig von der konkreten Konfiguration können das Spenderfahrzeug 112b und das Empfängerfahrzeug 112a unterschiedliche Spannungs- und Stromeingangs-/Ausgangsspezifikationen aufweisen. Selbst bei Fahrzeugen mit der gleichen Batteriespezifikation können die Batteriespannungen aufgrund eines unterschiedlichen Batterie-SOC erheblich variieren. Der Abwärts-Aufwärts-Wandler 206 kann konfiguriert sein, um mit jedem Fahrzeug 112 zu kommunizieren und die Spannung und den Strom nach Bedarf gemäß der Ladespezifikation beider Fahrzeuge umzuwandeln.
Der Abwärts-Aufwärts-Wandler 206 kann konfiguriert sein, um mit einer Ladegerätsteuerung 208 zu kommunizieren, die konfiguriert ist, um verschiedene Steuervorgänge durchzuführen. Die Ladegerätsteuerung 208 kann in den Abwärts-Aufwärts-Wandler 206 integriert sein. Zum Beispiel können sowohl der Abwärts-Aufwärts-Wandler 206 als auch die Ladegerätsteuerung 208 in einen der Ladesteckverbinder 204 integriert sein. Alternativ kann die Ladegerätsteuerung 208 von der Abwärts-Aufwärts-Schaltung 206 getrennt sein. Bei einer derartigen Konfiguration kann der Abwärts-Aufwärts-Wandler 206 in einen Ladesteckverbinder 204 integriert sein und kann die Ladegerätsteuerung 208 in den anderen Ladesteckverbinder integriert sein, um das Gewicht und die Größe auszugleichen. Die Ladegerätsteuerung 208 kann verschiedenen Komponenten zugeordnet sein, um verschiedene Vorgänge bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Ladegerätsteuerung 208 einen Prozessor 210 beinhalten, der konfiguriert ist um Anweisungen, Befehle und andere Abläufe durchzuführen, um die hierin beschriebenen Prozesse zu unterstützen. Der Prozessor 210 kann konfiguriert sein, um Anweisungen von Ladegerätanwendungen 220 auszuführen, um Merkmale, wie etwa Kommunikations- und Leistungsumwandlungssteuerungen, bereitzustellen. Derartige Anweisungen und andere Daten können nicht flüchtig unter Verwendung einer Vielfalt von Arten von elektronisch lesbaren Speichermedien 218 gespeichert werden. Das computerlesbare Medium 218 (auch als durch den Prozessor lesbares Medium oder Datenspeicher bezeichnet) kann ein nicht transitorisches Medium (z. B. ein materielles Medium) einschließen, das an der Bereitstellung von Anweisungen oder anderen Daten beteiligt ist, die durch den Prozessor 210 gelesen werden können. Durch den Computer ausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen zusammengestellt oder interpretiert werden, welche unter Verwendung einer Vielfalt von Programmiersprachen und/oder -technologien hergestellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder allein oder in Kombination Java, C, C++, C#, Objective C, Fortran, Pascal, Java Script, Python, Perl und PL/SQL.
Die Ladegerätsteuerung 208 kann ferner mit verschiedenen Merkmalen bereitgestellt sein, die es einem Benutzer ermöglichen, eine Schnittstelle mit dem V2V-Ladegerät 202 zu bilden. Beispielsweise kann die Ladegerätsteuerung 208 Eingaben von einer Steuerung 212 einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (human-machine interface - HMI) empfangen, die konfiguriert ist, um eine Benutzerinteraktion mit dem V2V-Ladegerät 202 bereitzustellen. Als ein Beispiel kann die Ladegerätsteuerung 208 eine Schnittstelle mit einer oder mehreren Tasten oder anderen Eingabevorrichtungen (nicht gezeigt) bilden, die konfiguriert sind, um Funktionen an dem V2V-Ladegerät 202 aufzurufen. Die HMI-Steuerungen 212 können ferner konfiguriert sein, um dem Benutzer über eine Ausgabevorrichtung, wie etwa eine Anzeige und/oder einen Lautsprecher (nicht gezeigt), eine Ausgabe bereitzustellen, um mit dem Benutzer zu interagieren. Zum Beispiel können die Anzeige und der Lautsprecher in einen der Ladegerätsteckverbinder 204 integriert sein, die mit Eingabevorrichtungen gekoppelt sind, um dem Benutzer die Fähigkeit bereitzustellen, mit dem V2V-Ladegerät 202 zu interagieren. Zusätzlich oder alternativ kann die Benutzer-Ladegerät-Interaktion durch andere Mittel ermöglicht werden. Die Fahrzeuge 112 können mit HMI-Steuerungen und Eingabe- / Ausgabevorrichtungen (nicht gezeigt) bereitgestellt sein. Die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 112 und dem V2V-Ladegerät 202 kann durch Powerline-Kommunikation (powerline communications - PLC) über die Ladegerätsteckverbinder 204 ermöglicht werden. Jedes von dem Fahrzeug 112 und dem V2V-Ladegerät 202 kann mit einer PLC-Steuerung (nicht gezeigt) bereitgestellt sein, die konfiguriert ist, um die Kommunikation zu erleichtern. Der Benutzer kann mit dem V2V-Ladegerät 202 durch eines oder beide der Fahrzeuge 112 interagieren. Als ein Beispiel kann das V2V-Ladesystem konfiguriert sein, um eine Genehmigung von dem Spenderfahrzeug zu benötigen, bevor es ihm ermöglicht wird, Leistung aus der Traktionsbatterie des Spenderfahrzeugs zu beziehen. In diesem Fall kann es erforderlich sein, dass der Benutzer eine Eingabe über die HMI-Steuerungen des Spenderfahrzeugs 112b vornimmt, um mit dem Laden fortzufahren.
Die Ladegerätsteuerung 208 kann ferner konfiguriert sein, um drahtlos mit einer mobilen Vorrichtung 222 zu kommunizieren, die einem Benutzer über eine drahtlose Verbindung 224 zugeordnet ist. Bei der mobilen Vorrichtung 222 kann es sich um eine beliebige von verschiedenen Arten tragbarer Rechenvorrichtungen handeln, wie etwa Mobiltelefone, Tablet-Computer, tragbare Vorrichtungen, Smartwatches, Smartfobs, Laptop-Computer, tragbares Musikwiedergabegeräte oder eine andere Vorrichtung, die zur Kommunikation mit der Ladegerätsteuerung 208 in der Lage ist. Ein drahtloser Sendeempfänger 216 kann mit einer Vielfalt von Kommunikationssteuerungen (nicht gezeigt) in Kommunikation stehen und konfiguriert sein, um mit einem kompatiblen drahtlosen Sendeempfänger der mobilen Vorrichtung 222 zu kommunizieren. Zum Beispiel können die Kommunikationssteuerungen der Ladegerätsteuerung 208 eine Wi-Fi-Steuerung, eine Bluetooth-Steuerung, eine Funkfrequenzidentifizierungssteuerung (radio-frequency identification controller - RFID-Steuerung), eine Nahfeldkommunikationssteuerung (near-field communication controller - NFC-Steuerung) und andere Steuerungen einschließen, wie etwa einen Zigbee-Sendeempfänger, einen IrDA-Sendeempfänger, einer Ultra-Breitband-(ultra-wide band - UWB-)Steuerung oder dergleichen.
Die mobile Vorrichtung 222 kann mit Verarbeitungs- und Speicherfähigkeit ausgestattet und konfiguriert sein, um verschiedene Merkmale bereitzustellen. Zum Beispiel kann die mobile Vorrichtung 222 mit Software bereitgestellt sein, die dem V2V-Ladegerät 202 zugeordnet ist und konfiguriert ist, um unter Verwendung der Software mit dem V2V-Ladegerät 202 zu interagieren. Die mobile Vorrichtung 222 kann ferner über ein Kommunikationsnetz 226, wie etwa ein Mobilfunknetz, dem Spender- und/oder Empfängerfahrzeug 112 zugeordnet sein. Zum Beispiel kann die mobile Vorrichtung 222, die dem Spender- und/oder Empfängerfahrzeug 112 zugeordnet ist, den Ladevorgang aus der Ferne genehmigen, indem ein Befehl über das Kommunikationsnetz an die Fahrzeuge 112 gesendet wird, ohne dass der Benutzer vor Ort sein muss. Des Weiteren kann die Ladegerätsteuerung 208 ferner mit einer Telematiksteuereinheit (telematics control unit - TCU) 228 bereitgestellt sein, die konfiguriert ist, um über ein Modem über das Kommunikationsnetz 226 mit der mobilen Vorrichtung 222 (nicht gezeigt) zu kommunizieren, um Femkommunikationen zu ermöglichen. Es ist anzumerken, dass der Begriff Kommunikationsnetz in der vorliegenden Offenbarung als allgemeiner Begriff verwendet wird und ein beliebiges Rechennetzwerk beinhalten kann, das Träger, Router, Computer, Server, Steuerungen oder dergleichen einschließt, die konfiguriert sind, um Daten zu speichern und Datenverarbeitungsfunktionen auszuführen und die Kommunikation zwischen verschiedenen Instanzen zu erleichtern.
Die Ladegerätsteuerung 208 des V2V-Ladegeräts 202 kann als Reaktion auf das Einstecken des Ladegerätsteckverbinders 204 in den Ladeanschluss 134 direkt durch die Batterie 124 des Fahrzeugs mit Leistung versorgt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Ladegerätsteuerung 208 mit einer unabhängigen Leistungsquelle, wie etwa einer Batterie 214, bereitgestellt sein. Die Batterie 214 kann eine wiederaufladbare Batterie (z. B. Lithium-Ionen-Batterie) sein, die konfiguriert ist, um der Ladegerätsteuerung 208 Leistung zuzuführen, um Funktionen, wie etwa drahtlose Kommunikation, zu ermöglichen, wenn das V2V-Ladegerät 202 nicht mit einem Ladeanschluss verbunden ist. Die Batterie 214 kann unter Verwendung einer Fahrzeugbatterie 124 aufgeladen werden, wenn einer der Ladesteckverbinder 204 in einen Ladeanschluss 134 der Fahrzeuge 112 eingesteckt ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Ladegerätsteuerung 208 mit einem Niederspannungssteckverbinder 215 bereitgestellt sein, der konfiguriert ist, um der Ladegerätsteuerung 208 Leistung von einer Niederspannungsquelle zuzuführen. Zum Beispiel kann der Niederspannungssteckverbinder 215 einen 12-V-Fahrzeugzigarettenanzünderleistungsadapter beinhalten, der konfiguriert ist, um mit einer Fahrzeugzigarettenanzünderbuchse gekoppelt zu werden, um der Ladegerätsteuerung 208 Leistung zuzuführen. Als ein weiteres Beispiel kann der Niederspannungssteckverbinder 215 Fahrzeug-Niederspannungsbatterieverbinder (Batterieklemmen) beinhalten, die konfiguriert sind, um mit der Hilfsbatterie 130 gekoppelt zu werden, um eine Stromversorgung bereitzustellen.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für einen V2V-Ladeprozess veranschaulicht. Unter weiterer Bezugnahme auf 1 bis 3 kommuniziert die Ladegerätsteuerung 202 bei Vorgang 302 als Reaktion auf Erfassen, dass jeder der Ladesteckverbinder 204 mit einem Fahrzeug 112 verbunden ist, mit jedem Fahrzeug 112 und lädt bei Vorgang 304 Fahrzeugdaten, die für das Laden relevant sind, von jedem Fahrzeug 112. Die geladenen Fahrzeugdaten können verschiedene Einträge beinhalten. Als einige nicht einschränkende Beispiele können die Fahrzeugdaten Daten in Bezug auf die Traktionsbatterie und die Ladespezifikation beider Fahrzeuge 112 einschließen, wie etwa SOC, Spannung und Lade-/Entladeleistung der Traktionsbatterien 124. Die Fahrzeugdaten können ferner Fahrzeugidentifikationsdaten, wie etwa Fahrzeugidentifikationsnummern (FIN), einschließen. Die Fahrzeugdaten können ferner Informationen für beliebige mobile Vorrichtungen 222 beinhalten, die einem oder beiden Fahrzeugen 112 zu Kommunikations- und Genehmigungsgenehmigungszwecken zugeordnet sind.
Bei Vorgang 306 stellt die Ladegerätsteuerung 208 eine Verbindung zu der mobilen Vorrichtung 222 her und empfängt Ladeanweisungen von der mobilen Vorrichtung 222. Wie vorangehend erörtert, kann die mobile Vorrichtung 222 durch die Fahrzeugdaten identifiziert werden, die von einem der Fahrzeuge 112 empfangen werden. Alternativ kann ein Benutzer die mobile Vorrichtung 222 manuell bedienen, um die drahtlose Verbindung 224 mit dem V2V-Ladegerät 202 herzustellen. Alternativ kann die mobile Vorrichtung 222 vorangehend über den drahtlosen Sendeempfänger 216 mit der Ladegerätsteuerung 208 gekoppelt werden und kann die drahtlose Verbindung automatisch hergestellt werden, wenn die Ladegerätsteuerung 208 eingeschaltet wird. Zusätzlich oder alternativ können die Ladeanweisungen von einem der Fahrzeuge 112 über die PLC-Verbindung über die Ladesteckverbinder 204 empfangen werden. Als Reaktion auf das Herstellen einer Verbindung mit der Ladegerätsteuerung 208 kann der Benutzer das Laden drahtlos über eine Softwareschnittstelle der mobilen Vorrichtung 222 einrichten. Zum Beispiel kann der Benutzer das Spenderfahrzeug und das Empfängerfahrzeug unter Verwendung der mobilen Vorrichtung 222 identifizieren. Wenngleich die Ladegerätsteuerung 208 konfiguriert sein kann, um das Spender- und Empfängerfahrzeug unter Verwendung der aktuellen Batterieladung automatisch zu identifizieren (z. B. ist das Fahrzeug mit einem höheren SOC der Spender), kann der Benutzer die automatische Identifizierung auf Grundlage eines spezifischen Bedarfs außer Kraft setzen. Zum Beispiel kann der Benutzer beabsichtigen, elektrische Ladung von dem Fahrzeug 112 mit einem niedrigeren SOC auf das Fahrzeug 112 mit einem höheren SOC zu übertragen. In diesem Fall kann der Benutzer das Laden über die mobile Vorrichtung 222 manuell einrichten. Des Weiteren kann es die Software dem Benutzer ermöglichen, spezifische Ladebedingungen zu konfigurieren, wie etwa Ladegeschwindigkeit und Ladungsmenge, die von dem Spender- an das Empfängerfahrzeug übertragen werden sollen. Als ein Beispiel beabsichtigt der Benutzer unter Umständen nicht, die Spenderfahrzeugbatterie während der V2V-Ladesitzung vollständig zu entladen. Die Software kann es dem Benutzer ermöglichen, einen Abschalt-SOC-Schwellenwert für die Spenderbatterie festzulegen, unter dem die V2V-Ladesitzung endet. Alternativ kann ein Abschalt-SOC-Schwellenwert für das Empfängerfahrzeug festgelegt werden, über dem die V2V-Ladesitzung endet.
Wenngleich das Verwenden der mobilen Vorrichtung 222 zum Einrichten des Ladens praktisch und hilfreich sein kann, kann das Einrichten ohne Verwendung der mobilen Vorrichtung 222 durchgeführt werden. Zum Beispiel kann dem Spender- und/oder Empfängerfahrzeug 112 Software zur Unterstützung der V2V-Ladekonfiguration bereitgestellt werden. Der Benutzer kann die Fahrzeugsoftware verwenden, um die Einrichtung unter im Wesentlichen dem gleichen Konzept wie vorangehend erörtert durchzuführen. Alternativ kann der Benutzer die Einrichtung und Konfiguration des Ladens unter Verwendung der HMI-Steuerungen 212 der Ladegerätsteuerung 208 durchführen. Wie vorangehend erörtert, können die HMI-Steuerungen 212 mit Eingabe- und Ausgabevorrichtungen in Kommunikation stehen, um die Konfiguration des V2V-Ladens ohne Beteiligung anderer Instanzen zu erleichtern. Als Reaktion auf Empfangen der Ladeanweisungen gibt die Ladegerätsteuerung 208 bei Vorgang 308 eine Anforderung einer Genehmigung zum Starten der Ladesitzung aus. Die Anforderung kann an die Vorrichtung ausgegeben werden, mit der die Ladeeinrichtung vorangehend durchgeführt wurde, z. B. an die mobile Vorrichtung 222. Alternativ kann die Anforderung beiden Fahrzeugen 112 bereitgestellt werden, um eine Genehmigung über Benutzereingaben über HMIs beider Fahrzeuge anzufordern. Um die Sicherheit weiter zu verbessern, kann die Ladegerätsteuerung 208 die Anforderung an eine digitale Instanz senden, die dem Spender- und/oder Empfängerfahrzeug 112 zugeordnet ist, wie durch die vorangehend geladenen Fahrzeugdaten identifiziert. Zum Beispiel kann die digitale Entität eine zweite mobile Vorrichtung sein, die dem Besitzer des Fahrzeugs zugeordnet ist. Die Ladegerätsteuerung 208 kann die Anforderung über das Kommunikationsnetz 226 durch die TCU 228 an die digitale Instanz senden. Alternativ kann die Anforderung über das Fahrzeug 112 gesendet werden, das über eine Fahrzeug-TCU (nicht gezeigt) mit dem Kommunikationsnetz 226 verbunden ist. Wenn die Anforderung nicht innerhalb eines vordefinierten Zeitraums (z. B. einer Minute) empfangen wird oder der Benutzer die Anforderung ablehnt, geht der Prozess von Vorgang 310 zu Vorgang 312 über und gibt die Ladegerätsteuerung 208 eine Nachricht aus, welche die Benutzerverweigerung angibt. Die Nachricht kann über die HMI-Steuerungen 212, die Fahrzeug-HMI und / oder die mobile Vorrichtung 222 ausgegeben werden.
Wenn die Ladegerätsteuerung 208 bei Vorgang 310 die Benutzerberechtigung empfängt, geht der Prozess zu Vorgang 314 über und startet die Ladegerätsteuerung 208 die Übertragung von elektrischer Leistung unter Verwendung der eingerichteten Konfiguration. Wie vorangehend angemerkt, kann die elektrische Ladung aus dem Spenderfahrzeug entnommen werden und durch den Abwärts-Verstärker 206 zur Spannungsumwandlung geleitet werden, bevor sie dem Empfängerfahrzeug zugeführt wird. Die Ladegerätsteuerung 208 überwacht bei Vorgang 316 die Ladebedingung, um zu bestimmen, ob die Bedingung erfüllt wurde. Als Reaktion auf Erfassen, dass die Ladebedingung erfüllt wurde (z. B. der Abschaltschwellenwert ist erfüllt), geht der Prozess zu Vorgang 318 über und stoppt die Ladegerätsteuerung 208 die V2V-Ladesitzung. Des Weiteren kann eine Nachricht an die mobile Vorrichtung 222 gesendet werden, um den Abschluss des Ladens zu melden. Die Ladegerätsteuerung 208 kann konfiguriert sein, um die Benachrichtigungsmeldung über die drahtlose Verbindung 224 zu senden, wenn sich die mobile Vorrichtung 222 innerhalb der Übertragungsreichweite des drahtlosen Sendeempfängers 216 befindet. Alternativ kann sich der Benutzer, da die V2V-Ladesitzung einige Zeit in Anspruch nehmen kann, während des Ladens von der Reichweite der drahtlosen Verbindung 224 entfernt oder außerhalb dieser befinden. Die Ladegerätsteuerung 208 kann ferner konfiguriert sein, um die Benachrichtigungsmeldung über das Kommunikationsnetz 226 durch die TCU 228 an die mobile Vorrichtung 222 zu senden. Die Vorgänge aus 3 können auf verschiedene Situationen angewendet werden. Als ein Beispiel kann ein Benutzer des Empfängerfahrzeugs 102a einen niedrigen SOC der Traktionsbatterie 124 erfassen und Pannenhilfe unter Verwendung einer Anwendung eines Mobiltelefons (nicht gezeigt) anfordern, das mit dem Kommunikationsnetz 226 verbunden ist. Alternativ, falls das Empfängerfahrzeug 102a mit drahtlosen Verbindungsfähigkeiten ausgestattet ist, kann die Pannenhilfeanforderung erzeugt und direkt von dem Empfängerfahrzeug 102a an das Kommunikationsnetz 226 gesendet werden. Die Pannenhilfeanforderung kann eine Identifizierung des Fahrzeugs, wie etwa Marke, Modell, Jahr, Farbe oder dergleichen, zur einfacheren Identifizierung beinhalten. Die Identifizierung kann ferner spezifische Informationen, wie etwa VIN, beinhalten. Die Pannenhilfeanforderung kann ferner einen Standort des Fahrzeugs beinhalten, der unter Verwendung einer Standortsteuerung (z. B. GPS) des Fahrzeugs 102a oder des Mobiltelefons erhalten wurde. Die Anforderung kann ferner eine Zahlungsgenehmigung für einen bestimmten Betrag (z. B. 10 USD) für den Dienst beinhalten. Als Reaktion auf Empfangen der Anforderung kann ein Servicetechniker durch Betreiben des Spenderfahrzeugs 102b mit ausreichender Batterieladung zu dem in der Anforderung angegebenen Standort des Empfängerfahrzeugs 102a reagieren. Der Servicetechniker kann der mobilen Vorrichtung 222 zugeordnet sein, die mit dem V2V-Ladegerät 202 gekoppelt ist, das für den Unterstützungseinsatz verwendet wird. Als Reaktion auf Empfangen der Pannenhilfeanforderung kann die mobile Vorrichtung 222 die Anforderung verarbeiten und dem V2V-Ladegerät 202 Anweisungen bereitstellen, bevor sie an dem Ort ankommt. Zum Beispiel können Identifizierungen (z. B. VIN) des Empfängerfahrzeugs 102a dem V2V-Ladegerät 202 im Voraus zur Identitätsprüfung bereitgestellt werden, wenn es mit dem Empfängerfahrzeug 102a verbunden ist. Die von der mobilen Vorrichtung bereitgestellten Anweisungen können ferner den auf Grundlage der Zahlungsautorisierung von dem Empfängerfahrzeugbenutzer zu übertragenden Ladungsbetrag beinhalten. Indem im Voraus Identifikations- und Ladeanweisungen bereitgestellt werden, kann eine Fehlidentifizierung des Fahrzeugs vermieden und die Verarbeitungszeit vor Ort verkürzt werden.
Bei Ankunft an dem Ort kann der Servicetechniker aus dem Spenderfahrzeug 102b aussteigen und die Ladesteckverbinder 204 des V2V-Ladegeräts 202 mit den Ladeanschlüssen 134 der Fahrzeuge 112 verbinden. Als Reaktion auf Erfassen der Leistungsverbindungen kann die Ladegerätsteuerung 208 die Leistungsübertragung einschalten und diese beginnen. Um Verarbeitungszeit vor Ort weiter zu sparen, kann die mobile Vorrichtung 222 des Technikers konfiguriert sein, um ein Aktivierungssignal an die Ladegerätsteuerung 208 zu senden, um diese als Reaktion darauf einzuschalten, dass auf Grundlage von Signalen von der Navigations- und Standortsteuerung erfasst wird, dass sich der Standort der mobilen Vorrichtung 222 in der Nähe des Ortes des Empfängerfahrzeugs 102a befindet. Die Ladegerätsteuerung 208 kann eine Genehmigungsanforderung zum Starten des Ladens sowohl von dem Techniker als auch von dem Benutzer des Empfängerfahrzeugs 102a ausgeben. In dem vorliegenden Beispiel kann, da der Techniker vor Ort ist, die Genehmigung einfach über die mobile Vorrichtung 222 und/oder das Spenderfahrzeug 102b bereitgestellt werden. Wenn sich der Benutzer des Empfängerfahrzeugs 102a ebenfalls vor Ort befindet und die Kabine des Empfängerfahrzeugs 102 zugänglich ist, kann die Genehmigung über die HMI-Steuerungen des Empfängerfahrzeugs bereitgestellt werden. Wenn der Benutzer des Empfängerfahrzeug j edoch den Ort verlassen hat, nachdem der Pannenhilfsdienst angefordert wurde, sind die HMI-Steuerungen des Empfängerfahrzeugs 102a unter Umständen für den Techniker nicht zugänglich. In diesem Fall kann die Genehmigungsanforderung über das Kommunikationsnetz 226 zur Ferngenehmigung an das Mobiltelefon des Benutzers gesendet werden. Als Reaktion auf Empfangen einer Genehmigung von beiden Parteien kann die Ladegerätsteuerung 208 damit beginnen, das Spenderfahrzeug 102b zu entladen, um die Traktionsbatterie des Empfängerfahrzeugs 102a zu laden. Die V2V-Ladesitzung kann jederzeit als Reaktion darauf, dass die Ladegerätsteuerung 208 eine Trennung des Ladesteckverbinders 204 von einem der beiden Fahrzeuge 112 erfasst, enden. Alternativ kann die Ladegerätsteuerung 208 die Ladesitzung als Reaktion darauf, dass die Ladebedingung (z. B. Ladungsmenge oder Zeit) erfüllt ist, beenden. Da das V2V-Laden einige Zeit in Anspruch nehmen kann, ist es unter Umständen für den Techniker oder den Fahrzeugbenutzer unnötig, vor Ort zu warten. Eine Nachricht kann sowohl an die mobile Vorrichtung des Technikers als auch an das Mobiltelefon des Fahrzeugbenutzers gesendet werden, um über den Abschluss des Ladens zu informieren und diese Personen aufzufordern, zurückzukommen, um die Fahrzeuge 112 abzuholen.
Die Steuerlogik oder die durch eine oder mehrere Steuerungen durchgeführten Funktionen können in einer der verschiedenen Figuren durch Ablaufdiagramme oder ähnliche Diagramme wiedergegeben sein. Diese Figuren stellen repräsentative Steuerstrategien und/oder eine repräsentative Steuerlogik bereit, die unter Verwendung einer oder mehrerer Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multi-Tasking, Multi-Threading und dergleichen, umgesetzt sein können/kann. Demnach können verschiedene veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Wenngleich dies nicht immer ausdrücklich veranschaulicht ist, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen wiederholt durchgeführt werden können, je nach konkret eingesetzter Verarbeitungsstrategie. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die hierin beschriebenen Merkmale und Vorteile zu erzielen, sondern soll der einfacheren Veranschaulichung und Beschreibung dienen. Die Steuerlogik kann hauptsächlich als Software umgesetzt sein, die durch eine mikroprozessorbasierte Fahrzeug-, Motor- und/oder Antriebsstrangsteuerung, wie etwa die Steuerung, ausgeführt wird. Selbstverständlich kann die Steuerlogik in Abhängigkeit von der konkreten Anwendung in Software, Hardware oder einer Kombination aus Software und Hardware in einer oder mehreren Steuerungen umgesetzt sein. Bei einer Umsetzung als Software kann die Steuerlogik in einer/einem oder mehreren computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien bereitgestellt sein, auf denen Daten gespeichert sind, welche einen Code oder Anweisungen darstellen, der/die durch einen Computer zum Steuern des Fahrzeugs oder von dessen Teilsystemen ausgeführt wird/werden. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können eine oder mehrere einer Reihe bekannter physischer Vorrichtungen einschließen, die einen elektrischen, magnetischen und/oder optischen Speicher nutzen, um ausführbare Anweisungen und zugeordnete Kalibrierungsinformationen, Betriebsvariablen und dergleichen zu speichern.
Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer zuführbar sein/davon angewendet werden, die/der eine existierende programmierbare elektronische Steuerungseinheit oder eine spezielle elektronische Steuereinheit beinhalten kann. Gleichermaßen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert sein, die durch eine Steuerung oder einen Computer in vielen Formen, einschließlich unter anderem Informationen, die dauerhaft auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie etwa Festwertspeichervorrichtungen (read only memory - ROM), gespeichert sind, und Informationen, die veränderbar auf beschreibbaren Speichermedien, wie etwa Disketten, Magnetbändern, Compact Discs (CDs), Direktzugriffsspeichervorrichtungen (random access memory - RAM) und sonstigen magnetischen und optischen Medien, gespeichert sind, ausgeführt werden können. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können zudem in einem mit Software ausführbaren Objekt umgesetzt sein. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten ausgeführt sein, wie etwa anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (application specific integrated circuits - ASICs), feldprogrammierbarer Gate-Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderer Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten. Wenngleich vorangehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Patentansprüche eingeschlossen sind. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende Ausdrücke als einschränkende Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie vorangehend beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen des Stands der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben worden sein könnten, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass bei einem/einer oder mehreren Merkmalen oder Eigenschaften Kompromisse eingegangen werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Diese Attribute können unter anderem Kosten, Festigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verbauung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, einfache Montage usw. einschließen. Demnach liegen Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen des Stands der Technik beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Erfindung ferner durch Umwandeln einer ersten Spannung der elektrischen Leistung von dem Spenderfahrzeug in eine zweite Spannung, die angepasst ist, um das Empfängerfahrzeug zu laden, über einen Abwärts-Aufwärts-Wandler gekennzeichnet.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Beendigungsbedingung einen Abschaltladezustand (state of charge - SOC) einer Batterie des Spenderfahrzeugs
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Ausgeben einer Anforderung einer Ladegenehmigung an eine digitale Vorrichtung, die zumindest einem der Fahrzeuge zugeordnet ist, über die Steuerung; und als Reaktion auf Empfangen der Ladegenehmigung, Genehmigung des Startens der Ladesitzung über die Steuerung.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Steuerung ferner konfiguriert, um eine Anforderung einer Ladegenehmigung über ein Mobilfunknetz an eine digitale Vorrichtung zu senden, die zumindest einem der Fahrzeuge zugeordnet ist; und die Ladegenehmigung von der digitalen Vorrichtung zu empfangen.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Ladeanweisung ferner Identitätsinformationen eines Spenderfahrzeug und eines Empfängerfahrzeugs und wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass die zwei Ladesteckverbinder mit dem Spender- und Empfängerfahrzeug gekoppelt sind, Fahrzeugdaten von beiden Fahrzeugen zu laden und die Identität jedes Fahrzeug unter Verwendung der Identitätsinformationen zuzuordnen.

Claims

Fahrzeugladegerät, umfassend: zwei Ladesteckverbinder, die konfiguriert sind, um mit DC-Ladeanschlüssen von zwei Fahrzeugen gekoppelt zu werden, die jeweils eine Batterie aufweisen; einen Abwärts-Aufwärts-Wandler, der zwischen den zwei Ladesteckverbindern angeschlossen und konfiguriert ist, um eine erste DC-Spannung in eine zweite DC-Spannung umzuwandeln; und eine Steuerung, die zu Folgendem konfiguriert ist: drahtloses Herstellen einer Verbindung mit einer mobilen Vorrichtung, um eine Ladeanweisung zu erhalten, die ein Spenderfahrzeug und ein Empfängerfahrzeug unter den zwei Fahrzeugen identifiziert, als Reaktion darauf, dass die zwei Ladesteckverbinder mit den DC-Ladeanschlüssen des Spenderfahrzeugs und des Empfängerfahrzeugs gekoppelt sind, Ausgeben einer Anforderung einer Ladegenehmigung an eine digitale Vorrichtung, die zumindest einem der Fahrzeuge zugeordnet ist, und als Reaktion auf Empfangen der Ladegenehmigung, Starten einer Ladesitzung durch Übertragen einer elektrischen Ladung von dem Spenderfahrzeug an das Empfängerfahrzeug über den Abwärts-Aufwärts-Wandler.
Fahrzeugladegerät nach Anspruch 1, wobei die Ladeanweisung eine Beendigungsbedingung beinhaltet und wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass erfasst wird, dass die Beendigungsbedingung erfüllt ist, die Ladesitzung zu beenden.
Fahrzeugladegerät nach Anspruch 2, wobei die Beendigungsbedingung einen Abschaltladezustand (state of charge - SOC) der Batterie des Spenderfahrzeugs beinhaltet.
Fahrzeugladegerät nach Anspruch 1, wobei die digitale Vorrichtung eine Mobilfunkvorrichtung ist und wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um die Anforderung der Ladegenehmigung über ein Mobilfunknetz an die digitale Vorrichtung zu senden.
Fahrzeugladegerät nach Anspruch 4, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion auf eine Beendigung der Ladesitzung eine Nachricht an die digitale Vorrichtung zu senden, welche die Beendigung der Ladesitzung angibt.
Fahrzeugladegerät nach Anspruch 1, wobei die Ladeanweisung eine Identifizierung des Empfängerfahrzeugs beinhaltet und wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass einer der Ladesteckverbinder mit dem Empfängerfahrzeug gekoppelt ist, Fahrzeugdaten des Empfängerfahrzeugs zu laden und die Fahrzeugdaten mit der Identifizierung zu vergleichen.
Fahrzeugladegerät nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass die zwei Ladesteckverbinder mit dem Spenderfahrzeug und dem Empfängerfahrzeug gekoppelt sind, Spannungen der Batterien sowohl des Spenderfahrzeugs als auch des Empfängerfahrzeugs zu messen und Befehle auszugeben, um den Abwärts-Aufwärts-Wandler auf Grundlage der Spannungen zu steuern.
Fahrzeugladegerät nach Anspruch 1, ferner umfassend eine wiederaufladbare Batterie, die konfiguriert ist, um der Steuerung Leistung zuzuführen, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um die wiederaufladbare Batterie unter Verwendung von elektrischer Leistung von dem Spenderfahrzeug zu laden.
Fahrzeugladegerät nach Anspruch 1, wobei die digitale Vorrichtung eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (human-machine interface - HMI) ist, die in das Spenderfahrzeug integriert ist, und wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um die Anforderung der Ladegenehmigung über den Ladesteckverbinder, der mit dem Spenderfahrzeug gekoppelt ist, an die digitale Vorrichtung zu senden.
Fahrzeugladegerät nach Anspruch 1, ferner umfassend eine integrierte Eingabevorrichtung, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um als Reaktion auf Empfangen einer zweiten Ladeanweisung über die integrierte Eingabevorrichtung die von der mobilen Vorrichtung empfangene Ladeanweisung zu überschreiben.
Fahrzeugladegerät nach Anspruch 1, ferner umfassend eine integrierte Ausgabevorrichtung, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um als Reaktion auf die Beendigung der Ladesitzung ein Signal über die integrierte Ausgabevorrichtung auszugeben, das die Beendigung der Ladesitzung angibt.
Fahrzeugladegerät nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um als Reaktion darauf, dass die Ladeberechtigung nicht innerhalb eines vordefinierten Zeitraums empfangen wird, eine Benachrichtigung an die mobile Vorrichtung zu senden, die ein Fehlen einer Ladeberechtigung angibt.
Verfahren für ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Ladegerät, umfassend: Empfangen einer Ladeanweisung, die Identitätsinformationen für zumindest eines von einem Empfängerfahrzeug oder einem Spenderfahrzeug beinhaltet, über einen drahtlosen Sendeempfänger; als Reaktion auf Erfassen einer physischen Verbindung mit einem ersten Fahrzeug über einen ersten Ladesteckverbinder und mit einem zweiten Fahrzeug über einen zweiten Ladesteckverbinder Laden von Fahrzeugdaten von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Fahrzeug über die Ladesteckverbinder über eine Steuerung; Identifizieren, dass es sich bei den Fahrzeugen bei einem um das Spenderfahrzeug und bei dem anderen um das Empfängerfahrzeug handelt, über die Steuerung unter Verwendung der Identitätsinformationen und der Fahrzeugdaten; als Reaktion auf eine erfolgreiche Identifizierung des Spender- und Empfängerfahrzeugs, Starten einer Ladesitzung durch Ausgeben von elektrischer Leistung, die von dem Spenderfahrzeug empfangen wird, an das Empfängerfahrzeug; Umwandeln einer ersten Spannung der elektrischen Leistung von dem Spenderfahrzeug in eine zweite Spannung, die angepasst ist, um das Empfängerfahrzeug zu laden, über einen Abwärts-Aufwärts-Wandler; Ausgeben einer Anforderung einer Ladegenehmigung an eine digitale Vorrichtung, die zumindest einem der Fahrzeuge zugeordnet ist, über die Steuerung; und als Reaktion auf Empfangen der Ladegenehmigung, Genehmigen des Startens der Ladesitzung über die Steuerung, wobei die Ladeanweisung ferner eine Beendigungsbedingung beinhaltet und wobei das Verfahren ferner Beenden der Ladesitzung über die Steuerung als Reaktion darauf, dass erfasst wird, dass die Beendigungsbedingung erfüllt ist, umfasst, wobei die Beendigungsbedingung einen Abschaltladezustand (state of charge - SOC) einer Batterie des Spenderfahrzeugs beinhaltet.
Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Ladegerät, umfassend: ein Ladekabel; zwei Ladesteckverbinder, die an zwei Enden des Ladekabels angeschlossen und konfiguriert sind, um mit Ladeanschlüssen eines Spenderfahrzeugs und eines Empfängerfahrzeugs gekoppelt zu werden, die jeweils eine Batterie aufweisen; einen Abwärts-Aufwärts-Wandler, der zwischen den zwei Ladesteckverbindern angeschlossen und konfiguriert ist, um eine erste Spannung für das Spenderfahrzeug in eine zweite Spannung für das Empfängerfahrzeug umzuwandeln; und eine Steuerung, die zu Folgendem konfiguriert ist: als Reaktion darauf, dass die zwei Ladesteckverbinder mit den Ladeanschlüssen des Spender- und des Empfängerfahrzeugs gekoppelt sind, Kommunizieren mit zumindest einem von dem Spender- oder dem Empfängerfahrzeug unter Verwendung von Powerline-Kommunikationen, um eine Ladeanweisung zu erhalten, die eine Beendigungsbedingung beinhaltet, Starten einer Ladesitzung durch Übertragen einer elektrischen Ladung von dem Spenderfahrzeug an das Empfängerfahrzeug über den Abwärts-Aufwärts-Wandler, als Reaktion auf Erfassen, dass die Beendigungsbedingung erfüllt ist, Beenden der Ladesitzung, Senden einer Anforderung einer Ladegenehmigung an eine digitale Vorrichtung, die zumindest einem der Fahrzeuge zugeordnet ist, über ein Mobilfunknetz und Empfangen der Ladegenehmigung von der digitalen Vorrichtung, wobei die Ladeanweisung ferner Identitätsinformationen eines Spenderfahrzeug und eines Empfängerfahrzeugs beinhaltet und wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass die zwei Ladesteckverbinder mit dem Spender- und Empfängerfahrzeug gekoppelt sind, Fahrzeugdaten von beiden Fahrzeugen zu laden und die Identität jedes Fahrzeug unter Verwendung der Identitätsinformationen zuzuordnen.