DE102022103282A1 - Ladesystem und Verfahren zum Betrieb eines Ladesystems - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ladesystem (1) zum Aufladen eines Energiespeichers (2) wenigstens eines Fahrzeugs (3), umfassend eine Zentraleinheit (4), wenigstens eine Ladeeinheit (5) sowie einen Zentralrechner (6), wobei durch die Zentraleinheit (4) eine Energieversorgung der Ladeeinheit (5) bereitstellbar ist und wobei die Ladeeinheit (5) wenigstens einen Ladepunkt (5.1) umfasst und wobei die Ladeeinheit (5) wenigstens einen Energiezähler (5.2) umfasst, wobei durch den Energiezähler (5.2) eine über den Ladepunkt (5.1) übertragene Energiemenge erfassbar ist und wobei zwischen der Zentraleinheit (4) und der Ladeeinheit (5) zumindest temporär eine, insbesondere bidirektionale, Kommunikationsverbindung herstellbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren (100) zum Betrieb eines Ladesystems (1) zum Aufladen eines Energiespeichers (2) eines Fahrzeugs (3).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Ladesystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 14.
  • Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen im Individualverkehr zeigt sich ein schneller und effizienter Ausbau der Ladeinfrastruktur als erforderlich. Herausforderungen bestehen in diesem Zusammenhang in einer effizienten und kostengünstigen Errichtung von Ladepunkten sowie in der Realisierung einer unkomplizierten und nachvollziehbaren sowie idealerweise eichrechtskonformen Abrechnung der über ein Ladesystem bzw. einen Ladepunkt fahrzeug- bzw. kundenseitig bezogenen Energiemengen. Bei der Abrechnung kann es sich um eine Abrechnung zwischen dem Ladesystembetreiber (bspw. dem Eigentümer des Ladesystems bzw. des Ladepunkts) und einem Kunden, welcher Energie über das Ladesystem bezogen hat (bspw. dem Besitzer eines Elektrofahrzeugs) handeln. Auch kann es sich bei der Abrechnung um eine Abrechnung zwischen dem Ladesystembetreiber und dem Energieversorger (bspw. Stromlieferant) handeln.
  • Aus dem Stand der Technik sind Ladesysteme zum Aufladen eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs bekannt, welche mehrere Ladesäulen bzw. Ladepunkte umfassen. Die Erfassung des Energieverbrauchs dieser Ladesysteme erfolgt über einen zentralen Energiezähler. Die über den zentralen Energiezähler erfasste und über das Ladesystem bezogene Gesamtenergiemenge kann für eine Abrechnung zwischen dem Betreiber des Ladesystems und dem Energieversorger einfach verwendet werden. Die kundenbezogene Verbrauchsabrechnung basiert hingegen auf einer durch einen Kunden individuell über das Ladesystem bezogenen Energiemenge, welche lediglich eine Teilmenge der insgesamt über das Ladesystem bezogenen Gesamtenergiemenge darstellt. Die Ermittlung und Abrechnung einer von einem Fahrzeugbesitzer im Rahmen eines Ladevorgangs bezogenen Energiemenge gestaltet sich auf Grundlage bekannter Ladesysteme daher schwierig bzw. bedarf zusätzlicher Angaben oder Annahmen. Daher wird im Rahmen der Abrechnung von kundenseitig bzw. fahrzeugseitig über ein Ladesystem bezogener Energiemengen zwischen dem Ladesystembetreiber und einem Fahrzeugbesitzer (auch Benutzer oder Kunde genannt) auf zusätzliche Daten wie den Ladezustand eines Energiespeichers des Elektrofahrzeugs vor und nach dem Ladevorgang zurückgegriffen. Diese Daten müssen bei einer Nutzung der Ladesäule bzw. des Ladesystems insbesondere zwischen dem Elektrofahrzeug und dem Ladesystem bzw. der Ladesäule ausgetauscht werden, wofür entsprechende Datenkanäle und Systeme zum Datenaustausch vorgesehen werden müssen. Außerdem ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass bekannte Ladesysteme mehrere Ladesäulen mit jeweils individuell komplexem Aufbau umfassen. So enthalten üblicherweise alle Ladesäulen eines Ladesystems wenigstens Komponenten zur Steuerung, Leistungsregelung und Kommunikation, wodurch entsprechend hohe Kosten für die Errichtung einer einzelnen Ladesäule bzw. eines Ladepunkts resultieren.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wenigstens einen der voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung ein Ladesystem zum Aufladen eines Energiespeichers wenigstens eines Fahrzeugs bzw. zur netzseitigen Einspeisung von Energie aus wenigstens einem Energiespeicher eines Fahrzeugs bereitzustellen, welches eine kostengünstige und/oder schnelle Errichtung von Ladepunkten sowie eine genaue und/oder nachvollziehbare und/oder eichrechtskonforme Abrechnung der über das Ladesystem übertragenen Energiemengen zwischen den beteiligten Akteuren ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zum Betrieb eines Ladesystems bereitzustellen, welches einen kostengünstigen und/oder einfachen und/oder benutzerfreundlichen und/oder eichrechtskonformen Betrieb des Ladesystems ermöglicht.
  • Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Ladesystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 14. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ladesystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
  • Erfindungsgemäß vorgesehen ist ein Ladesystem, insbesondere zum Aufladen eines Energiespeichers wenigstens eines Fahrzeugs, umfassend eine Zentraleinheit, wenigstens eine Ladeeinheit sowie einen Zentralrechner, wobei durch die Zentraleinheit eine Energieversorgung der Ladeeinheit bereitstellbar ist bzw. bereitgestellt wird und wobei die Ladeeinheit wenigstens einen Ladepunkt und wenigstens einen Energiezähler umfasst, wobei durch den Energiezähler eine über den Ladepunkt übertragene, insbesondere eine an ein Elektrofahrzeug, abgegebene und/oder von einem Elektrofahrzeug eingespeiste, Energiemenge erfassbar ist und wobei zwischen der Zentraleinheit und der Ladeeinheit, insbesondere zwischen der Zentraleinheit und dem Energiezähler der Ladeeinheit, zumindest temporär eine, vorzugsweise bidirektionale, Kommunikationsverbindung herstellbar ist, um wenigstens eine Energiebezugsinformation von der Ladeeinheit an die Zentraleinheit zu übermitteln, wobei die Energiebezugsinformation wenigstens für eine über den Ladepunkt übertragene, vorzugsweise an ein Elektrofahrzeug abgegebene und/oder von einem Elektrofahrzeug empfangene, Energiemenge spezifisch ist und wobei zwischen der Zentraleinheit und dem Zentralrechner zumindest temporär eine, insbesondere bidirektionale, Kommunikationsverbindung herstellbar ist, um wenigstens die Energiebezugsinformation von der Zentraleinheit an den Zentralrechner zu übermitteln.
  • Durch ein erfindungsgemäßes Ladesystem ergibt sich der Vorteil, dass durch die Zentraleinheit eine Energieversorgung einer oder mehrerer Ladeeinheiten zentral bereitgestellt wird. Somit können auch sicherheitsrelevante Funktionen zur Steuerung der Energieversorgung der einzelnen Ladeeinheiten sowie die dazu erforderlichen Komponenten in die Zentraleinheit integriert werden, während auf diese Komponenten in der Ladeeinheit oder den Ladeeinheiten des Ladesystems verzichtet werden kann. In anderen Worten wird die Ladeintelligenz des Ladesystems in die Zentraleinheit integriert, welche als zentrale Koordinations-, Steuerungs-, Energiebereitstellungs- und Kommunikationseinheit des Ladesystems in Bezug auf die zugehörigen Ladeeinheiten fungiert bzw. ausgebildet ist. Dies betrifft insbesondere Komponenten im Bereich der Steuerung und/oder des Lademanagements und/oder der Kommunikation und/oder der Leistungselektronik. Bei den Ladeeinheiten kann somit auf einzelne Komponenten verzichtet werden und/oder einzelne Komponenten der Ladeeinheiten können deutlich einfacher ausgeführt werden, da innerhalb der Ladeeinheiten lediglich ein eingeschränkter Funktionsumfang zur Verfügung stehen muss. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders einfachen und kostengünstigen Aufbaus der Ladeeinheiten. Die Gesamtkosten sowie der Aufwand zur Errichtung eines Ladesystems mit zahlreichen Ladepunkten können durch den einfachen und kostengünstigen Aufbau der Ladeeinheiten effektiv reduziert werden. Vorteilhaft zeigt sich weiter, dass einem bzw. jedem Ladepunkt des Ladesystems ein Energiezähler direkt zugeordnet ist, welcher die von einer Ladeeinheit über diesen Ladepunkt an ein Elektrofahrzeug abgegebene bzw. die in eine Ladeeinheit bzw. ein Energieversorgungsnetz über diesen Ladepunkt von einem Fahrzeug eingespeiste Energiemenge nachvollziehbar und insbesondere eichrechtskonform erfasst. Die durch den Energiezähler erfasste Energiemenge wird als Energiebezugsinformation oder als Bestandteil einer Energiebezugsinformation an die Zentraleinheit kommuniziert und kann zur Abrechnung der übertragenen Energiemenge mit dem Fahrzeugbesitzer verwendet werden, ohne dass zusätzliche Daten mit dem Fahrzeug oder dem Fahrzeugbesitzer zur Ermittlung der fahrzeugseitig erhaltenen Energiemenge ausgetauscht werden müssen. Hierzu wird die Energiebezugsinformation von der Zentraleinheit an den Zentralrechner weitergeleitet, welcher die Daten insbesondere zu Abrechnungszwecken verarbeitet. Da die über eine oder mehrere Ladeeinheiten bzw. Ladepunkte des Ladesystems übertragenen Energiegemengen an die Zentraleinheit bzw. den Zentralrechner kommuniziert werden, kann auch die insgesamt durch das Ladesystem abgegebene bzw. eingespeiste Energiemenge einfach und genau ermittelt sowie für eine Abrechnung zwischen Energieversorger und Ladesystembetreiber bereitgestellt werden. Alternativ kann auch die Abrechnung zwischen Energieversorger und Ladesystembetreiber auf Grundlage der ermittelten Individualverbräuche abgerechnet werden. Es bedarf somit keiner weiteren Parameter wie bspw. dem Ladezustand eines Energiespeichers eines Fahrzeugs vor und nach dem Energieübertragungsvorgang, um eine korrekte Abrechnung durchführen zu können, weshalb auf die entsprechenden Kommunikationskanäle und/oder -vorrichtungen verzichtet werden kann.
  • Ein Energieübertragungsvorgang bezeichnet vorliegend den Vorgang eines Energietransfers zwischen einem Fahrzeug und dem Ladesystem bzw. dem Energieversorgungsnetz. Der Energietransfer erfolgt hierbei über eine oder mehrere Komponenten des Ladesystems, insbesondere wenigstens eine Ladeeinheit und/oder wenigstens ein Ladepunkt. Bei dem Energietransfer kann es sich um einen Energietransfer von dem Energieversorgungsnetz in Richtung des Fahrzeugs, also um eine Energieübertragung an das Fahrzeug handeln. Hierbei wird vorzugsweise Energie von dem Energieversorgungsnetz über das Ladesystem bzw. über einen Ladepunkt des Ladesystems an einen Energiespeicher des Fahrzeugs übertragen. Diese Art des Energieübertragungsvorgangs kann auch als Ladevorgang bezeichnet werden, da der Energiespeicher des Fahrzeugs aufgeladen wird. Auch kann es sich bei dem Energieübertragungsvorgang um einen Energietransfer von dem Fahrzeug in Richtung des Energieversorgungsnetzes, also um eine Energieübertragung an das Energieversorgungsnetz handeln. Hierbei wird vorzugsweise Energie von einem Energiespeicher eines Fahrzeugs an eine Ladeeinheit bzw. einen Ladepunkt des Ladesystems und weiter an das Energieversorgungsnetz übertragen. Diese Art des Energieübertragungsvorgangs kann auch als Einspeisevorgang bezeichnet werden, da die Energie nach Übertragung an den Ladepunkt bzw. das Ladesystem in das örtliche Energieversorgungsnetz eingespeist wird bzw. werden kann. Somit kann der Energieübertragungsvorgang ein Ladevorgang oder ein Einspeisevorgang sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Zentralrechner zur Steuerung und Überwachung wenigstens eines Ladesystems, insbesondere mehrere Ladesysteme ausgebildet ist. Der Zentralrechner kann durch einen oder mehrere, insbesondere räumlich voneinander separierte, Rechner bzw. Server gebildet werden. Es ist denkbar, dass die Kommunikationsverbindung zwischen dem Zentralrechner und der Zentraleinheit, insbesondere zwischen dem Zentralrechner und einem zentralen Kommunikationsmodul der Zentraleinheit, dazu vorgesehen ist neben der Energiebezugsinformation weitere Daten gemeinsam mit der Energiebezugsinformation oder unabhängig davon zu übermitteln. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Zentralrechner dazu ausgebildet ist eine Zentraleinheit eines Ladesystems dazu aufzufordern, eine Kommunikationsverbindung mit einer spezifischen Ladeeinheit bzw. einem spezifischen Ladepunkt aufzubauen. Die Kommunikation zwischen der Zentraleinheit und dem Zentralrechner kann zumindest teilweise über ein Netzwerk, insbesondere das Internet erfolgen. Die Kommunikation zwischen dem zentralen Kommunikationsmodul und dem Zentralrechner kann zumindest teilweise über ein drahtloses Weitverkehrsnetz, insbesondere ein Mobilfunknetz erfolgen. Auch kann die Kommunikation mit dem Zentralrechner zumindest teilweise kabelgebunden, insbesondere über eine Internetschnittstelle, vorzugsweise eine Breitbandschnittstelle erfolgen. Es kann vorgesehen sein, dass in dem Zentralrechner alle abrechnungsrelevanten Daten zusammengeführt und ausgewertet bzw. verarbeitet werden. So kann der Zentralrechner dazu ausgebildet zu sein, Abrechnungen zu Energietransaktionen zwischen dem Ladesystembetreiber oder einem oder mehreren Fahrzeugbesitzern und/oder zu Energietransaktionen zwischen dem Ladesystembetreiber und wenigstens einem Energieversorger zu erstellen. Entsprechend übernimmt der Zentralrechner die Funktion eines zentralen Datenverkehrspunktes in Bezug auf alle Akteure des Ladesystems bzw. mehrere Ladesysteme. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer effizienten und nachvollziehbaren Verarbeitung der abrechnungsrelevanten Daten eines oder mehrerer Ladesysteme.
  • Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Automobil handeln. Insbesondere kann es sich um ein zumindest teilweise elektrifiziertes oder vollelektrisches Fahrzeug handeln. Hiermit ist gemeint, dass das Fahrzeug zumindest einen Teil seiner Antriebsenergie oder seine gesamte Antriebsenergie aus einer elektrischen Energiequelle bezieht. Die elektrische Energiequelle kann ein in dem Fahrzeug verbauter Akku sein. Das Fahrzeug kann auch ein hybrid elektrisches Fahrzeug sein, welches neben einem elektrischen Antrieb wenigstens eine weitere Antriebsart (bspw. einen Verbrennungsmotor) aufweist. Auch kann das Fahrzeug ein motorisierter Roller oder ein Motorrad oder ein Nutzfahrzeug, bspw. ein Bus oder ein LKW sein.
  • Die Energieversorgung der Zentraleinheit erfolgt vorliegend netzseitig. In anderen Worten verfügt die Zentraleinheit über einen Netzanschluss, über welchen eine, insbesondere dauerhafte, Energieversorgung der Zentraleinheit herstellbar ist bzw. hergestellt wird. Die Energieversorgung der Zentraleinheit kann beispielsweise über das örtliche Stromnetz erfolgen, wobei die Energieversorgung durch einen Energieversorger bereitgestellt wird bzw. bereitstellbar ist.
  • Auch kann es vorgesehen sein, dass die Zentraleinheit derart ausgebildet ist, dass über den Netzanschluss Energie in das örtliche Stromnetz eingespeist werden kann. Somit ist es denkbar, dass das Ladesystem nicht lediglich zum Aufladen von Fahrzeugen vorgesehen ist, sondern auch dazu, Energie aus wenigstens einem Energiespeicher wenigstens eines Fahrzeugs in das örtliche Stromnetz einzuspeisen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass Lastspitzen im Energieversorgungsnetz durch gezielte Einspeisung der Energie aus Fahrzeugspeichern abgefangen und eine bedarfsoptimierte und stabile Energieversorgung bereitgestellt werden kann.
  • Damit eine Energieversorgung einer Ladeeinheit durch die Zentraleinheit herstellbar ist, kann es vorgesehen sein, dass wenigstens eine Ladeeinheit wenigstens eine vorzugsweise elektrische Schnittstelle aufweist, über die die Ladeeinheit elektrisch, vorzugsweise über ein Kabel, mit der Zentraleinheit verbunden werden kann. Die elektrische Schnittstelle kann bspw. als eine Buchse ausgebildet sein, in die ein Stecker eingesteckt werden kann um eine elektrische Verbindung zwischen Ladeeinheit und Zentraleinheit herzustellen. Die elektrische Verbindung kann als eine bidirektionale elektrische Verbindung ausgeführt sein. In anderen Worten kann es vorgesehen sein, dass über die elektrische Verbindung zwischen Ladeeinheit und Zentraleinheit sowohl Energie von der Zentraleinheit an die Ladeeinheit als auch Energie von der Ladeeinheit an die Zentraleinheit (bspw. im Rahmen eines Einspeisevorgangs) übertragbar ist. Dies kann über eine, aber auch mehrere, insbesondere zwei, separate elektrische Verbindungen realisiert werden.
  • Bei einem Energiezähler handelt es sich vorliegend um einen insbesondere geeichten Stromzähler bzw. Elektrizitätszähler, welcher eine von einer Energiequelle an einen Verbraucher abgegebene, vorzugsweise elektrische, Energiemenge erfasst. Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass wenigstens ein Energiezähler als intelligenter Energiezähler ausgebildet ist und in ein Kommunikationsnetz einbindbar bzw. eingebunden ist um bspw. Zählerstände oder andere Daten zu übertragen und/oder Daten zu empfangen. Bei einem intelligenten Energiezähler kann es sich um eine moderne Messeinrichtung, ein Smart Meter, einen gridfähigen Zähler und/oder einen Wandlerzähler handeln.
  • Zur Einbindung wenigstens eines Energiezählers in ein Kommunikationsnetz kann es vorgesehen sein, dass wenigstens ein Energiezähler wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle umfasst. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass wenigstens ein Energiezähler eine LMN-Schnittstelle und/oder eine Schnittstelle zur Impulsübertragung, vorzugsweise eine SO-Schnittstelle, umfasst.
  • Auch ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass wenigstens ein Energiezähler als ein bidirektionaler Energiezähler ausgebildet ist. In anderen Worten kann es vorgesehen sein, dass ein Energiezähler den Energiefluss in mehrere, insbesondere zwei unterschiedliche, Richtungen erfassen kann. So kann es bspw., vorgesehen sein, dass ein Fahrzeug über einen Ladepunkt mit dem Ladesystem verbunden wird, aber sowohl das Fahrzeug als auch der Ladepunkt bzw. die mit dem Ladepunkt gekoppelte Energieversorgung als Energieverbraucher und/oder Energiequelle fungieren kann. So ist es einerseits denkbar, dass im Rahmen eines konventionellen Ladevorgangs Energie über einen Ladepunkt bzw. eine Ladeeinheit (hier Energiequelle) an das Elektroauto (hier Verbraucher) abgegeben wird. Auch ist es jedoch denkbar, dass im Rahmen eines Einspeisevorgangs Energie von dem Fahrzeug (hier Energiequelle) an einen Ladepunkt bzw. eine Ladeeinheit übertragen wird und von dort in das Energienetz (hier Verbraucher) eingespeist wird. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass die Energie von dem Ladepunkt bzw. der Ladeeinheit weiter an die Zentraleinheit übertragen und von dort in das Energienetz eingespeist wird. Dies bietet den Vorteil, Lastspitzen im Energienetz durch Einspeisung von Energie aus mobilen Speichern wie bspw. den Speichern von Elektrofahrzeugen ausgleichen zu können und somit eine möglichst bedarfsoptimierte und gleichzeitig stabile Energieversorgung sicherstellen zu können. Weiterhin ist es denkbar, dass die durch einen bidirektionalen Energiezähler generierten Ausgabewerte eine Vorzeichenkennung, vorzugsweise eine Vorzeichenkennung in Form von plus oder minus, aufweisen. Hierdurch können die unterschiedlichen Energieflussrichtungen für durch den Zähler erfasste Verbrauchsmengen angegeben und einer korrekten Weiterverarbeitung somit zugänglich gemacht werden.
  • Ein Ladepunkt ist vorliegend eine, insbesondere elektrische, Schnittstelle, über welche ein Elektrofahrzeug bzw. ein Energiespeicher eines Elektrofahrzeugs mit einer Ladeeinheit verbunden ist bzw. verbunden werden und aufgeladen werden kann. Die Anzahl der Ladepunkte einer Ladeeinheit bestimmt somit, wie viele Elektrofahrzeuge bzw. Energiespeicher von Elektrofahrzeugen zumindest abschnittsweise zeitgleich an der Ladeeinheit aufgeladen werden können. Ein Ladepunkt kann als Ladebuchse ausgebildet sein, in welche ein Ladekabel eingesteckt kann. Somit kann über das Ladekabel eine Verbindung zwischen Ladeeinheit bzw. Ladepunkt und Elektrofahrzeug hergestellt werden. Dies bietet den Vorteil einer kostengünstigen Ausführung der Ladeeinheit, da das Ladekabel benutzerseitig bzw. fahrzeugseitig bereitgestellt werden muss. Auch kann ein Ladepunkt ein Ladekabel umfassen, wobei ein Ende des Ladekabels fest mit der Ladeeinheit verbunden ist und das andere Ende des Ladekabels mit einem Elektrofahrzeug verbindbar ist. Die Verbindung zu dem Elektrofahrzeug muss nicht direkt erfolgen, sondern kann auch indirekt bspw. über ein weiteres Kabel erfolgen. So ist es denkbar, dass das Ladekabel des Ladepunkts in einer Ladebuchse mündet, welche bspw. von der dem Ladepunkt zugehörigen Zentraleinheit oder Ladeeinheit räumlich getrennt ist und in die ein Fahrzeugbesitzer wiederum ein Ladekabel einstecken kann um eine Energieübertragung von einer Ladeeinheit zu seinem Fahrzeug herzustellen.
  • Die zwischen einem Ladepunkt und einem Elektrofahrzeug über ein Ladekabel hergestellte Verbindung kann neben der Energieübertragung auch zur Übertragung von Kommunikationssignalen und/oder Steuersignalen genutzt werden. Insbesondere in Bezug auf Steuersignale kann vorgesehen sein, dass in dem Ladekabel eine zusätzliche Ader zur Übertragung von Steuersignalen vorgesehen ist, damit diese unabhängig von der Energieversorgung übertragbar sind. Auch kann ein Ladepunkt dauerhaft mit einem Elektrofahrzeug bzw. dem Energiespeicher eines Elektrofahrzeugs verbunden sein. Dies kann bspw. dann sinnvoll sein, wenn eine Ladeeinheit in ein Elektrofahrzeug integriert ist.
  • Die Energiebezugsinformation ist wenigstens für eine über einen Ladepunkt übertragene Energiemenge spezifisch. In anderen Worten ist die Energiebezugsinformation wenigstens spezifisch für eine Energiemenge, welche im Rahmen eines Energieübertragungsvorgangs von einer Ladeeinheit über einen Ladepunkt an ein Fahrzeug und/oder von einem Fahrzeug über einen Ladepunkt an eine Ladeeinheit bzw. in das Energieversorgungsnetz transferiert wurde. Es kann also vorgesehen sein, dass sich eine Energiebezugsinformation stets auf einen spezifischen an einem Ladepunkt durchgeführten Energieübertragungsvorgang (Ladevorgang bzw. Einspeisevorgang) bezieht bzw. wenigstens für die in diesem Energieübertragungsvorgang transferierte Energiemenge spezifisch ist.
  • Die Energiebezugsinformation kann in Form eines Datenpakets bzw. Datensatzes, insbesondere in Form eines nach dem Stand der Technik verschlüsselten und/oder signierten Datenpakets, vorliegen, welches bei Vorliegen einer entsprechenden Kommunikationsverbindung zwischen zwei oder mehreren Komponenten des erfindungsgemäßen Systems übermittelt werden kann. In Bezug auf die Verwendung einer Verschlüsselung und/oder Signatur ergibt sich der Vorteil, dass einem Datenmissbrauch durch Dritte effektiv vorgebeugt werden kann, da die Lesbarkeit der übermittelten Daten auf gewünschte Akteure eingeschränkt sowie die Echtheit der Absender eines solchen Datenpakets verifiziert werden kann.
  • Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass durch das Ladesystem mehrere, insbesondere wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens fünf, besonders bevorzugt wenigstens 20 Ladeeinheiten umfasst sind, wobei eine Energieversorgung von wenigstens zwei, vorzugsweise aller Ladeeinheiten durch die Zentraleinheit des Ladesystems bereitstellbar ist bzw. bereitgestellt wird. Die Ladeeinheiten verfügen im Vergleich zur Zentraleinheit über einen einfacheren und kostengünstigeren Aufbau. Somit kann durch die Verwendung mehrerer bzw. zahlreicher Ladeeinheiten, die über eine Zentraleinheit gesteuert und mit Energie versorgt werden, die Zahl an Ladepunkten kosteneffektiv gesteigert werden.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin denkbar, dass wenigstens eine Ladeeinheit, insbesondere alle Ladeeinheiten, wenigstens so viele oder bevorzugt genauso viele Energiezähler wie Ladepunkte umfasst und dass jedem Ladepunkt der Ladeeinheit jeweils ein Energiezähler zugeordnet ist, durch welchen eine über den Ladepunkt übertragene Energiemenge erfassbar ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die über einen Ladepunkt im Rahmen eines Energieübertragungsvorgangs übertragene Energiemenge stets direkt erfasst wird und somit für die Weiterverarbeitung bspw. im Hinblick auf die Erstellung von Abrechnungen unmittelbar zur Verfügung steht.
  • Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass wenigstens eine Ladeeinheit wenigstens zwei Ladepunkte, vorzugsweise wenigstens drei Ladepunkte, besonders bevorzugt wenigstens vier Ladepunkte umfasst. Dabei ist es denkbar, dass jedem Ladepunkt der Ladeeinheit jeweils ein Energiezähler zugeordnet ist, durch welchen eine über den jeweiligen Ladepunkt übertragene Energiemenge erfassbar ist bzw. erfasst wird. In anderen Worten ist es denkbar, dass wenigstens eine Ladeeinheit wenigstens zwei Ladepunkte für den Anschluss jeweils eines Elektrofahrzeugs umfasst. Somit können zumindest abschnittsweise zwei Elektrofahrzeuge bzw. deren Energiespeicher zumindest abschnittsweise gleichzeitig über die Ladeeinheit geladen oder Energie von den Elektrofahrzeugen bzw. deren Energiespeichern zumindest abschnittsweise gleichzeitig in die Ladeeinheit bzw. das Energieversorgungsnetz eingespeist werden. Jedem Ladepunkt der Ladeeinheit ist hierbei ein separater Energiezähler zugeordnet, durch den eine von der Ladeeinheit über den jeweiligen Ladepunkt übertragene Energiemenge erfassbar ist bzw. erfasst wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auch bei mehreren Ladepunkten an einer Ladeeinheit eine Separation der kundenspezifischen Individualverbräuche bzw. Einspeisemengen ohne weiteres vorgenommen werden kann, wodurch eine Abrechnung zwischen dem Betreiber des Ladesystems und den jeweiligen Kunden bzw. Fahrzeugbesitzern einfach und unkompliziert realisierbar ist.
  • Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass wenigstens eine Ladeeinheit in die Zentraleinheit integriert ist. In anderen Worten kann es vorgesehen sein, dass wenigstens eine Ladeeinheit zumindest teilweise in einem Gehäuse der Zentraleinheit angeordnet ist bzw. mit der Zentraleinheit zumindest teilweise eine bauliche Einheit bildet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auch an der Zentraleinheit Ladepunkte für Benutzer vorgesehen werden können, wodurch die Anzahl der Ladepunkte platzsparend und auf einfache Weise erhöht werden kann.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Zentraleinheit und wenigstens eine Ladeeinheit, insbesondere wenigstens zwei Ladeeinheiten, vorzugsweise wenigstens vier Ladeeinheiten, besonders bevorzugt alle Ladeeinheiten, räumlich voneinander separiert sind. Mit einer räumlichen Separierung ist vorliegend gemeint, dass die betreffenden Einheiten als unabhängige bauliche Einheiten ausgebildet und voneinander beabstandet angeordnet sind. Es kann vorgesehen sein, dass in einem Umkreis von wenigstens 1 m, insbesondere wenigstens 2 m, vorzugsweise wenigstens 5 m, besonders bevorzugt wenigstens 10 m um die Zentraleinheit keine Ladeeinheit angeordnet ist. Eine räumliche Separation zwischen Zentraleinheit und einer Ladeeinheit oder eine Ausführung der Zentraleinheit und wenigstens einer Ladeeinheit als unabhängige bauliche Einheiten schließt nicht aus, dass diese kabelgebunden und/oder drahtlos bspw. zum Zwecke einer Energieversorgung und/oder Kommunikation miteinander verbunden sind. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau eines Ladesystems mit einer Zentraleinheit und einer oder mehrerer Ladeeinheiten ist es möglich das Ladesystem einfach und flexibel in bestehende Infrastrukturen zu integrieren. Insbesondere aufgrund des einfachen und kompakten Aufbaus der Ladeeinheiten kann auf individuelle Anforderungen hinsichtlich der Anordnung einzelner Ladepunkte flexibel und kostengünstig eingegangen werden, da die Ladeeinheiten aufgrund ihres einfachen Aufbaus über eine kompakte Bauweise verfügen und entsprechend gut in eine bestehende Infrastruktur integrierbar sind.
  • In Bezug auf die vorliegende Erfindung ist es denkbar, dass die Energiebezugsinformation wenigstens eine quantitative Energiemengenangabe umfasst. Die quantitative Energiemengenangabe umfasst eine bzw. ist eine quantitative Angabe zu einer zwischen einer Ladeeinheit bzw. einem Ladepunkt einer Ladeeinheit und einem Fahrzeug im Rahmen eines Energieübertragungsvorgangs übermittelten Energiemenge. Es kann sich hierbei um eine direkte quantitative Angabe oder eine indirekte quantitative Angabe handeln. Als eine direkte quantitative Angabe kann der quantitative Wert einer Energiemenge (bspw. in der Einheit [kWh]) verstanden werden, welche im Rahmen eines Energieübertragungsvorgangs zwischen einer Ladeeinheit bzw. einem Ladepunkt der Ladeeinheit und einem Fahrzeug übertragen wurde. Als eine indirekte quantitative Angabe kann eine Angabe verstanden werden, aus der eine direkte quantitative Angabe berechnet werden kann. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Energiebezugsinformation zwei Zählerstände beinhaltet, wobei ein Zählerstand den Beginn eines Energieübertragungsvorgangs und ein Zählerstand das Ende eines Energieübertragungsvorgangs an einem Ladepunkt repräsentiert. Aus der Differenz der Zählerstände kann somit die im Rahmen des betreffenden Energieübertragungsvorgangs über den betreffenden Ladepunkt übertragene Energiemenge ermittelt werden. Es ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Energiebezugsinformation neben der quantitativen Energiemengenangabe weitere Angaben (z. B. Impulse) bzw. Informationen umfasst.
  • Es ist weiterhin im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die quantitative Energiemengenangabe eine Vorzeicheninformation, insbesondere eine Vorzeicheninformation in Form von plus oder minus, umfasst, also insbesondere entweder mit einem positiven oder negativen Vorzeichen versehen ist. Hierdurch können Einspeisevorgänge und Ladevorgängen durch unterschiedliche Vorzeichen gekennzeichnet und somit im Rahmen der Abrechnung eines Energieübertragungsvorgangs eindeutig voneinander unterschieden und entsprechend gehandhabt werden. So kann es vorgesehen sein, dass der Benutzer bzw. Fahrzeugbesitzer für einen Einspeisevorgang eine Gutschrift erhält, während er für die Durchführung eines Ladevorgangs bezahlen muss. In diesem Zusammenhang kann es vorgesehen sein, dass von einem Fahrzeug in einen Ladepunkt übertragene Energiemengen ein positives Vorzeichen und von einem Ladepunkt an ein Fahrzeug übertragene Energiemengen ein negatives Vorzeichen tragen oder umgekehrt.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Energiebezugsinformation wenigstens eine Ladepunkt-Kennung (Ladepunkt-ID) umfasst, wobei die Ladepunkt-Kennung insbesondere für einen Ladepunkt spezifisch ist. In anderen Worten kann die Energiebezugsinformation nicht nur eine Angabe dazu umfassen wie viel Energie im Rahmen eines Energieübertragungsvorgangs übermittelt wurde, sondern auch über welchen Ladepunkt einer Ladeeinheit bzw. des Ladesystems die Energie übertragen wurde. Über die Ladepunkt-Kennung ist der Ladepunkt eindeutig identifizierbar. Die Ladepunkt-Kennung kann bspw. eine Zählernummer eines Energiezählers sein, der einem spezifischen Ladepunkt zugeordnet ist. Die Ladepunkt-Kennung kann eine einzigartige Ladepunkt-Kennung sein. In anderen Worten kann es sich bei der Ladepunkt-Kennung um eine Bezeichnung handeln, die lediglich einmalig für einen Ladepunkt bzw. einen Energiezähler vergeben wird. Somit ist ein Ladepunkt anhand der zugewiesenen Ladepunkt-Kennung stets zweifelsfrei identifizierbar. Vorzugsweise kann die Ladepunkt-Kennung nicht nur lokal in Bezug auf ein spezifisches Ladesystem, sondern auch Ladesystemübergreifend bzw. global einzigartig sein. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass Ladepunkte auch in einem übergeordneten Verarbeitungssystem, insbesondere dem Zentralrechner, zweifelsfrei identifiziert werden können, auch wenn mehrere Ladesysteme verwaltet werden.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Energiebezugsinformation wenigstens eine Zeitangabe umfasst, wobei die Zeitangabe insbesondere für einen Zeitraum spezifisch ist. In anderen Worten kann die Energiebezugsinformation nicht nur eine Angabe dazu umfassen wie viel Energie im Rahmen eines Energieübertragungsvorgangs übermittelt wurde, sondern auch in welchem Zeitraum die Energieübertragung durchgeführt wurde. Die Zeitangabe kann hierzu zwei Zeitstempel umfassen, wobei der erste Zeitstempel für einen Startzeitpunkt und der zweite Zeitstempel für einen Endzeitpunkt spezifisch ist und der Energieübertragungsvorgang mit dem Startzeitpunkt begonnen und mit dem Endzeitpunkt beendet wurde. Die Zeitangabe kann im Rahmen der Abrechnung zu Kontrollzwecken verwendet werden. So kann ein Fahrzeugbesitzer auf einer ihm zugestellten Abrechnung anhand der einem spezifischen Energieübertragungsvorgang zugeordneten Zeitangabe kontrollieren ob diese sich mit seiner tatsächlichen Aufenthaltszeit am Ladepunkt deckt oder ggf. ein Fehler in der Abrechnung vorliegt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Ladeeinheit ein Verarbeitungsmodul umfasst. Das Verarbeitungsmodul kann zur Verarbeitung von Steuersignalen und/oder Durchführung von Steuerungsaktionen, insbesondere Schaltvorgängen, ausgebildet sein. So kann eine Steuerungsaktion darin bestehen, dass eine Energieversorgung eines Ladepunkts der Ladeeinheit aktiviert und ein Energieübertragungsvorgang somit initiiert wird. Hierzu kann ein entsprechender Schalter geschlossen werden, der im offenen Zustand eine Energieversorgung des Ladepunkts unterbricht. Auch kann eine Steuerungsaktion darin bestehen, dass eine Energieversorgung eines Ladepunkts der Ladeeinheit deaktiviert und ein Energieübertragungsvorgang somit unterbrochen oder beendet wird. Hierzu kann ein Schalter entsprechend geöffnet werden. Weitere Steuerungsaktionen sind im Rahmen der Erfindung nicht ausgeschlossen.
  • Eine Energieversorgung eines Ladepunkts liegt insbesondere dann vor, wenn eine elektrische Verbindung zwischen dem Ladepunkt und der Zentraleinheit besteht. Es kann sich hierbei um eine direkte oder indirekte elektrische Verbindung. Eine indirekte elektrische Verbindung meint vorliegend, dass der Zentraleinheit und dem Ladepunkt eine oder mehrere Komponenten zwischengeschaltet sind, über die die Energieversorgung weitergeleitet wird.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass wenigstens ein Verarbeitungsmodul einen Schalter, vorzugsweise ein Schütz, umfasst, durch welchen die Energieversorgung wenigstens eines, insbesondere genau eines, Ladepunkts schaltbar ist. In anderen Worten kann durch den Schalter die Energieversorgung des Ladepunkts hergestellt oder getrennt werden, wobei der Schalter durch das Verarbeitungsmodul schaltbar ist. Somit kann ein Energieübertragungsvorgang an einem Ladepunkt durch den Schalter initiiert bzw. beendet werden. Es ist ebenfalls denkbar, dass wenigstens ein Verarbeitungsmodul für jeden Ladepunkt der zugehörigen Ladeeinheit einen entsprechenden Schalter umfasst. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass unabhängig von der Anzahl der Ladepunkte in einer Ladeeinheit jeweils nur ein Verarbeitungsmodul benötigt wird. Die Schaltung kann in Abhängigkeit von Steuersignalen erfolgen, insbesondere in Abhängigkeit von Steuersignalen welche von der Zentraleinheit, vorzugsweise von einem zentralen Steuermodul der Zentraleinheit, an eine Ladeeinheit bzw. ein Verarbeitungsmodul einer Ladeeinheit übermittelt wurden. Der Schalter kann dazu ausgebildet sein eine oder mehrere, insbesondere zwei und/oder drei, Phasen schalten zu können bzw. zu schalten. Auch ist es denkbar, dass es sich bei dem Schalter um einen Gleichstromschalter handelt.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung vorstellbar, dass die Zentraleinheit und/oder wenigstens eine Ladeeinheit ein Eingabemodul umfasst. Das Eingabemodul kann zur Eingabe und/oder Weiterleitung (Kommunikation) von Benutzerdaten ausgebildet ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass sich ein Benutzer bzw. Besitzer eines Fahrzeugs über das Eingabemodul vor der Durchführung eines Energieübertragungsvorgangs authentifizieren kann. In anderen Worten kann der Benutzer sich über das Eingabemodul durch Eingabe seiner Benutzerdaten (bspw. ein Benutzername und ein Passwort) authentifizieren und bei positiver Authentifizierung einen Energieübertragungsvorgang anschließend initiieren. Hierzu kann das Eingabemodul ein Display und eine Tastatur und/oder ein berührungssensitives Display (Touch-Display) zur Eingabe der Benutzerdaten umfassen. Ein Eingabemodul bietet den Vorteil einem Benutzer auch dann Zugriff auf einen Ladepunkt verschaffen zu können, wenn dieser sich bspw. nicht anderweitig wie z. B. über sein Mobiltelefon an dem Ladepunkt authentifizieren kann. Ein Grund hierfür kann sein, dass das Mobiltelefon entladen ist oder keine Mobilfunkverbindung vorliegt. Es kann vorgesehen sein, dass die Benutzerdaten in Form eines Benutzerdatensatzes von dem Eingabemodul an den Zentralrechner kommuniziert werden. Diesbezüglich ist es denkbar, dass der Kommunikation zwischen Eingabemodul und Zentralrechner wenigstens eine Komponente, insbesondere ein zentrales Steuermodul der Zentraleinheit und/oder ein zentrales Kommunikationsmodul der Zentraleinheit, zwischengeschaltet ist. In dem Zentralrechner können die Benutzerdaten mit einer entsprechenden Benutzerdatenbank abgeglichen werden. So kann festgestellt werden, ob der Benutzer zur Durchführung eines Energieübertragungsvorgangs berechtigt ist. Auch ist es denkbar, dass das Eingabemodul eine Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit einem Mobiltelefon aufweist. Die Kommunikationsschnittstelle kann eine NFC-, Bluetooth-, oder WLAN-Schnittstelle sein. Weitere Schnittstellenarten sind nicht ausgeschlossen. Die Kommunikationsschnittstelle kann dazu dienen eine, insbesondere temporäre, Kommunikationsverbindung mit einem Mobiltelefon eines Benutzers aufzubauen und automatisiert Benutzerdaten an das Eingabemodul zu übertragen, sodass diese nicht manuell eingegeben werden müssen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines gesteigerten Benutzerkomforts. Hierzu kann es ebenfalls vorgesehen sein, dass das Eingabemodul über einen optischen Sensor, vorzugsweise eine Kamera verfügt. Der Sensor kann dazu vorgesehen sein codierte Benutzerdaten einzulesen. So kann der Benutzer bspw. über eine Applikation auf seinem Mobiltelefon einen für seine Benutzerdaten spezifischen QR-Code oder Bar-Code generieren, der über den optischen Sensor des Eingabemoduls eingelesen und verarbeitet werden kann. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn das Mobiltelefon eines Benutzers zumindest temporär keine Mobilfunkverbindung hat. Auch kann es vorgesehen sein, dass der Benutzer denjenigen Ladepunkt des Ladesystems, an dem er einen Energieübertragungsvorgang durchführen möchte, über das Eingabemodul auswählen kann. Seine Auswahl kann anschließend in Form einer Ladepunkt-Kennung, vorzugsweise gemeinsam mit den Benutzerdaten, wenigstens an den Zentralrechner kommuniziert werden.
  • Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Zentraleinheit ein zentrales Kommunikationsmodul umfasst. Ein zentrales Kommunikationsmodul kann vorliegend als Knotenpunkt für die Kommunikation zwischen der Zentraleinheit und einer Ladeeinheit bzw. den Ladeeinheiten des Ladesystems dienen. Das zentrale Kommunikationsmodul kann mehrere Kommunikationsschnittstellen aufweisen. Das zentrale Kommunikationsmodul kann als Smart-Meter-Gateway (SMGW) ausgebildet sein.
  • Das zentrale Kommunikationsmodul kann unterschiedliche Kommunikationsschnittstellen aufweisen. Insbesondere kann das zentrale Kommunikationsmodul wenigstens eine, vorzugsweise mehrere oder alle, der folgenden Kommunikationsschnittstellen umfassen:
    • - wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere wenigstens eine LMN-Schnittstelle, zur, vorzugsweise bidirektionalen, Kommunikation mit wenigstens einem, insbesondere mehreren, Energiezählern und/oder wenigstens einem Steuermodul, insbesondere einem zentralen Steuermodul der Zentraleinheit,
    • - eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine Funkschnittstelle, zur, vorzugsweise bidirektionalen, Kommunikation mit dem Zentralrechner,
    • - wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine Ethernet-Schnittstelle, zur, vorzugsweise bidirektionalen, Kommunikation mit einem Steuermodul, insbesondere einem zentralen Steuermodul der Zentraleinheit.
  • Weitere Kommunikationsschnittstellen oder Arten von Kommunikationsschnittstellen sind nicht durch den Gedanken der Erfindung ausgeschlossen. So sind insbesondere alle Arten von optischen, drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikationsschnittstellen durch den Gedanken der Erfindung umfasst und können für die o. g. Kommunikationsschnittstellen und/oder weitere Kommunikationsschnittstellen Anwendung finden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass einzelne Kommunikationsschnittstellen mehrfach (in mehrfacher Ausprägung) an dem zentralen Kommunikationsmodul ausgebildet sind. Dies kann ebenso für andere Module oder Einheiten des Ladesystems gelten.
  • Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Kommunikation zwischen dem zentralen Kommunikationsmodul und einem Energiezähler und/oder einem zentralen Steuermodul der Zentraleinheit zumindest teilweise über ein lokales metrologisches Netzwerk (LMN) erfolgt. Hierdurch kann eine eichrechtskonforme Übertragung abrechnungsrelevanter Daten gewährleistet werden. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass das zentrale Kommunikationsmodul und wenigstens ein Energiezähler und/oder ein zentrales Steuermodul eine LMN-Schnittstelle aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass mehrere, vorzugsweise alle Energiezähler eine LMN-Schnittstelle aufweisen. Die LMN-Schnittstelle kann als eine Nahbereichs-Funkschnittstelle (bspw. Wireless-M-Bus) oder eine serielle Schnittstelle (bspw. M-Bus) ausgebildet sein oder beide Varianten umfassen. Die LMN-Schnittstelle kann eine RS-485 Schnittstelle sein. Über die LMN-Schnittstelle bzw. das lokale metrologische Netzwerk kann das zentrale Kommunikationsmodul mit den in den Ladeeinheiten des Ladesystems angeordneten Energiezählern kommunizieren. Es kann vorgesehen sein, dass die Kommunikation zwischen dem zentralen Kommunikationsmodul und einem Energiezähler auf Grundlage verschlüsselter und/oder signierter Datenpakete erfolgt, wodurch eine Manipulation der übertragenen Daten vermieden und eine Verifizierung der an der Kommunikation beteiligten Akteure durchgeführt werden kann. Mit einer Verwendung von Signaturen ist vorliegend gemeint, dass die über eine Kommunikationsverbindung übermittelten Datenpakete mit einer digitalen Signatur versehen werden. Die Kommunikationsverbindung zwischen dem zentralen Kommunikationsmodul und einem Energiezähler kann dazu vorgesehen sein wenigstens eine Energiebezugsinformation oder zumindest bestimmte Angaben bzw. Bestandteile einer Energiebezugsinformation von dem Energiezähler an das zentrale Kommunikationsmodul bzw. die Zentraleinheit zu übermitteln. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass wenigstens eine quantitative Energiemengenangabe zu einem spezifischen Energieübertragungsvorgang von einem Energiezähler an das zentrale Kommunikationsmodul übermittelt wird bzw. übermittelbar ist.
  • Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Kommunikation zwischen dem zentralen Kommunikationsmodul und dem Zentralrechner zumindest teilweise über ein Netzwerk, insbesondere das Internet erfolgt. Die Kommunikation kann zumindest teilweise kabellos oder kabelgebunden erfolgen. Die Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit dem Zentralrechner kann eine Funkschnittstelle zur kabellosen Kommunikation, insbesondere eine WWAN-Schnittstelle (Wireless Wide Area Network Schnittstelle), vorzugsweise eine Mobilfunkschnittstelle, sein. Auch kann die Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit dem Zentralrechner eine kabelgebundene Internetschnittstelle, insbesondere eine Breitbandschnittstelle sein. In Bezug auf die Mobilfunkschnittstelle ist es denkbar, dass eine Datenübertragung von wenigstens 500 Mbits/s, vorzugsweise wenigstens 1 Gbits/s, besonders bevorzugt bis zu 10 Gbit/s oder bis zu 400 Gbit/s unterstützt wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass ein schneller und effizienter Datenaustausch zwischen der Zentraleinheit bzw. dem zentralen Kommunikationsmodul und dem Zentralrechner gewährleistet wird. Es kann vorgesehen sein, dass die Kommunikation zwischen dem zentralen Kommunikationsmodul und dem Zentralrechner auf Grundlage verschlüsselter und/oder signierter Datenpakete erfolgt, wodurch eine Manipulation der übertragenen Daten vermieden und eine Verifizierung der an der Kommunikation beteiligten Akteure durchgeführt werden kann.
  • Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Kommunikation zwischen dem zentralen Kommunikationsmodul und einem zentralen Steuermodul kabelgebunden oder kabellos, insbesondere über eine Funkschnittstelle, erfolgt. In Bezug auf eine kabelgebundene Kommunikation kann es vorgesehen sein, dass das zentrale Kommunikationsmodul und das zentrale Steuermodul eine Ethernet-Schnittstelle aufweisen. Die Ethernet-Schnittstelle kann als eine Home Area Network (HAN)-Schnittstelle ausgeführt sein und/oder insbesondere eine Steuerschnittstelle, vorzugsweise ein Controllable-Local-System-Interface (CLS-Interface) umfassen. Auch kann es vorgesehen sein, dass das zentrale Steuermodul und das zentrale Kommunikationsmodul eine PLC und/oder eine optische Schnittstelle zur bidirektionalen Kommunikation aufweisen. Über die Steuerschnittstelle können Steuersignale, insbesondere standardisiert, übermittelt werden. Es kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass über die Ethernet-Schnittstelle, vorzugsweise über das CLS-Interface, wenigstens Steuersignale von dem zentralen Kommunikationsmodul an ein Steuermodul, insbesondere ein zentrales Steuermodul der Zentraleinheit, übertragen werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Kommunikation zwischen dem zentralen Kommunikationsmodul und dem Steuermodul auf Grundlage verschlüsselter und/oder signierter Datenpakete erfolgt, wodurch eine Manipulation der übertragenen Daten vermieden und eine Verifizierung der an der Kommunikation beteiligten Akteure durchgeführt werden kann.
  • Es kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Zentraleinheit ein zentrales Steuermodul umfasst. Ein zentrales Steuermodul kann vorliegend wenigstens zur zentralen Steuerung der Ladepunkte des Ladesystems, also bspw. zur Initiierung, Unterbrechung und/oder Beendigung von Ladevorgängen von Elektrofahrzeugen ausgebildet sein. Auch kann das zentrale Steuermodul zur Lastüberwachung ausgebildet sein und/oder die Leistungselektronik der Zentraleinheit beinhalten. Bei der Unterbrechung bzw. Beendigung von Ladevorgängen kann es sich sowohl um gewünschte bzw. planmäßige Vorgänge als auch um sicherheitsbedingte Vorgänge bspw. durch Überlastung des Ladesystems bzw. einzelner Ladepunkte handeln.
  • Das zentrale Steuermodul kann unterschiedliche Kommunikationsschnittstellen aufweisen. Insbesondere kann das zentrale Steuermodul wenigstens eine, vorzugsweise mehrere oder alle, der folgenden Kommunikationsschnittstellen umfassen:
    • - wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine LMN-Schnittstelle und/oder Ethernet-Schnittstelle, zur, vorzugsweise bidirektionalen, Kommunikation mit einem Kommunikationsmodul, insbesondere einem zentralen Kommunikationsmodul der Zentraleinheit,
    • - eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine PLC-Schnittstelle, zur, vorzugsweise bidirektionalen, Kommunikation mit wenigstens einem, insbesondere mehreren, Energiezählern,
    • - eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine RS-485-Schnittstelle, zur, vorzugsweise bidirektionalen, Kommunikation mit wenigstens einer Ladeeinheit, insbesondere einem Verarbeitungsmodul wenigstens einer Ladeeinheit,
    • - eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine Ethernet-Schnittstelle, zur, vorzugsweise bidirektionalen, Kommunikation mit wenigstens einem Eingabemodul.
  • Weitere Kommunikationsschnittstellen oder Arten von Kommunikationsschnittstellen sind nicht durch den Gedanken der Erfindung ausgeschlossen. So sind insbesondere alle Arten von optischen, drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikationsschnittstellen durch den Gedanken der Erfindung umfasst und können für die o. g. Kommunikationsschnittstellen und/oder weitere Kommunikationsschnittstellen Anwendung finden.
  • Es ist vorliegend denkbar, dass eine Kommunikation zwischen dem zentralen Steuermodul und dem zentralen Kommunikationsmodul über unterschiedliche bzw. mehrere Schnittstellen erfolgt bzw. erfolgen kann, wobei es vorgesehen sein kann, dass über verschiedene Schnittstellen verschiedene Daten zwischen dem zentralen Steuermodul und dem zentralen Kommunikationsmodul übertragen werden bzw. übertragbar sind. So kann es vorgesehen werden, dass über eine Schnittstelle wenigstens eine Energiebezugsinformation oder Teile einer Energiebezugsinformation übertragbar sind bzw. übertragen werden und über eine andere Schnittstelle wenigstens Steuersignale übertragbar sind bzw. übertragen werden. Ist eine Schnittstelle eines bestimmten Typs an dem zentralen Kommunikationsmodul vorgesehen, so kann diese entsprechend ebenso an dem zentralen Steuermodul vorgesehen sein und umgekehrt.
  • Auch kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Informationsübertragung und/oder Signalübertragung zwischen wenigstens zwei Komponenten des Ladesystems, insbesondere zwischen dem zentralen Kommunikationsmodul und der zentralen Steuereinheit, über Lichtwellenleiter erfolgt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders hohen Übertragungsgeschwindigkeit.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass eine Kommunikation zwischen dem zentralen Steuermodul und dem zentralen Kommunikationsmodul zur Übertragung wenigstens einer Energiebezugsinformation oder Teilen einer Energiebezugsinformation und/oder zur Übertragung wenigstens eines Steuersignals vorgesehen ist. Es ist denkbar, dass das zentrale Steuermodul zur Kommunikation mit dem zentralen Kommunikationsmodul wenigstens eine LMN-Schnittstelle aufweist. Die LMN-Schnittstelle kann als eine Nahbereichs-Funkschnittstelle (bspw. Wireless-M-Bus) oder eine serielle Schnittstelle (bspw. M-Bus) ausgebildet sein oder beide Varianten umfassen. Die LMN-Schnittstelle kann eine RS-485 Schnittstelle sein. Über die LMN-Schnittstelle kann das zentrale Steuermodul in das lokale metrologische Netzwerk eingebunden werden. Hierüber kann ermöglicht werden, dass das zentrale Steuermodul der Kommunikation zwischen dem zentralen Kommunikationsmodul und wenigstens einem, insbesondere mehreren Energiezählern, zwischengeschaltet wird. Hierdurch kann die Datenübertragung zwischen einem Energiezähler einer Ladeeinheit und dem zentralen Kommunikationsmodul vereinfacht werden, da die Datenübertragung zumindest abschnittsweise außerhalb des lokalen metrologischen Netzwerks erfolgen kann. In anderen Worten kann es vorgesehen sein, dass das zentrale Steuermodul über eine von der LMN-Schnittstelle verschiedene Kommunikationsschnittstelle, mit wenigstens einem Energiezähler, insbesondere mit wenigstens einem Energiezähler einer Ladeeinheit, kommunizieren kann. So können Daten, insbesondere eine Energiebezugsinformation oder Teile einer Energiebezugsinformation, außerhalb des LMN von einem Energiezähler bzw. einem mit dem Energiezähler verbundenen Kommunikationsadapter an das zentrale Steuermodul übermittelt und von dort über die LMN-Schnittstelle an das zentrale Kommunikationsmodul weitergeleitet werden.
  • Auch kann es vorgesehen sein, dass das zentrale Steuermodul zur Kommunikation mit dem zentralen Kommunikationsmodul wenigstens eine Ethernet-Schnittstelle aufweist. Die Ethernet-Schnittstelle kann als eine Home Area Network (HAN)-Schnittstelle ausgeführt sein und insbesondere eine Steuerschnittstelle, vorzugsweise ein Controllable-Local-System-Interface (CLS-Interface) umfassen. Über die Steuerschnittstelle können wenigstens Steuersignale übermittelt werden. Es kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass über die Ethernet-Schnittstelle, vorzugsweise über das CLS-Interface, wenigstens Steuersignale von dem zentralen Kommunikationsmodul an das zentrale Steuermodul übertragen werden. Die Steuersignale können zuvor (in Abhängigkeit der Kommunikationsverbindung ggf. in anderer Form) von dem Zentralrechner an das zentrale Kommunikationsmodul übermittelt worden sein. Die Steuersignale können in dem zentralen Steuermodul verarbeitet und entsprechende Aktionen in Bezug auf die Steuerung der einzelnen Ladepunkte des Ladesystems ausgelöst werden. Durch die Entkopplung der Datenübertragung in Bezug auf wenigstens die Energiebezugsinformation(en) und Steuersignale kann ein besonders zuverlässiger Betrieb des Ladesystems realisiert werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine Kommunikation zwischen dem zentralen Steuermodul und wenigstens einem Energiezähler zur Übertragung wenigstens einer Energiebezugsinformation oder Teilen einer Energiebezugsinformation vorgesehen ist. Die Kommunikation kann kabellos oder kabelgebunden erfolgen. In Bezug auf eine kabelgebundene Kommunikation ist es denkbar, dass die Kommunikation über Power-Line-Communication (PLC) erfolgt. Hierzu ist es denkbar, dass das zentrale Steuermodul und wenigstens ein Energiezähler, insbesondere wenigstens ein Energiezähler einer Ladeeinheit, eine Power-Line-Communication-Schnittstelle (PLC-Schnittstelle) umfassen. In Bezug auf eine kabellose Kommunikation ist es denkbar, dass die Kommunikation über ein Weitverkehrsnetz erfolgt. Hierzu können das zentrale Steuermodul und wenigstens ein Energiezähler eine WWAN-Schnittstelle, insbesondere eine Mobilfunkschnittstelle aufweisen. Durch eine drahtlose Kommunikation ergibt sich der Vorteil, dass die Installationskosten für eine Ladeeinheit reduziert werden können. Eine kabelgebundene Kommunikation zeichnet sich hingegen durch eine hohe Verbindungsstabilität aus.
  • Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Kommunikation zwischen dem zentralen Steuermodul und wenigstens einer Ladeeinheit, insbesondere einem Verarbeitungsmodul wenigstens einer Ladeeinheit, zur Übertragung eines Steuersignals dient. Die Kommunikation kann kabellos oder kabelgebunden erfolgen. In Bezug auf eine kabelgebundene Kommunikation ist es denkbar, dass das zentrale Steuermodul und wenigstens eine Ladeeinheit bzw. ein Verarbeitungsmodul wenigstens einer Ladeeinheit eine physische Schnittstelle, insbesondere eine RS-485-Schnittstelle umfassen. In Bezug auf eine kabellose Kommunikation ist es denkbar, dass die Kommunikation über ein Weitverkehrsnetz erfolgt. Hierzu können das zentrale Steuermodul und wenigstens eine Ladeeinheit bzw. ein Verarbeitungsmodul wenigstens einer Ladeeinheit eine WWAN-Schnittstelle, insbesondere eine Mobilfunkschnittstelle aufweisen. Es ist durch den Gedanken der Erfindung umfasst, dass mehrere, insbesondere alle Ladeeinheiten bzw. Verarbeitungsmodule entsprechende Schnittstellen umfassen können. Durch eine drahtlose Kommunikation ergibt sich der Vorteil, dass die Installationskosten für eine Ladeeinheit reduziert werden können. Eine kabelgebundene Kommunikation zeichnet sich hingegen durch eine hohe Verbindungsstabilität aus. Alternative Übertragungstechnologien zur Übertragung von Steuersignalen sind ebenfalls denkbar. Insbesondere kann eine Übertragung über PLC unter Verwendung einer oder mehrerer PLC-Schnittstellen vorgesehen sein.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass eine Kommunikation zwischen dem zentralen Steuermodul und wenigstens einem Eingabemodul wenigstens zur Übertragung von Benutzerdaten bzw. eines Benutzerdatensatzes und/oder einer Ladepunkt-Kennung vorgesehen ist. Es ist denkbar, dass das zentrale Steuermodul und das Eingabemodul zur Kommunikation untereinander jeweils eine Ethernet-Schnittstelle aufweisen. Die Ethernet-Schnittstelle kann als eine Home Area Network (HAN)-Schnittstelle ausgeführt sein und insbesondere eine Steuerschnittstelle, vorzugsweise ein Controllable-Local-System-Interface (CLS-Interface) umfassen. Es kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass über die Ethernet-Schnittstelle, vorzugsweise über das CLS-Interface, Benutzerdaten von wenigstens einem Eingabemodul an das zentrale Steuermodul übertragen werden. Die Benutzerdaten können weiter von dem zentralen Steuermodul an das zentrale Kommunikationsmodul und insbesondere von dort zu dem Zentralrechner weitergeleitet werden.
  • Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass wenigstens eine Ladeeinheit wenigstens einen Kommunikationsadapter umfasst, wobei der Kommunikationsadapter wenigstens zwei Kommunikationsschnittstellen aufweist wobei über eine (die erste) Kommunikationsschnittstelle des Adapters zumindest temporär eine insbesondere bidirektionale Kommunikationsverbindung zu wenigstens einem, insbesondere genau einem, Energiezähler herstellbar ist. Hierbei kann es sich um eine kabelgebundene oder drahtlose Schnittstelle handeln. Vorzugsweise kann es sich um eine LMN-Schnittstelle handeln. Besonders bevorzugt kann es sich um eine Schnittstelle zur Impulsübertragung, vorzugsweise um eine SO-Schnittstelle, handeln, über die Energiezählerstände mit Hilfe von Impulsen übertragen werden können. Auch ist es denkbar, dass über wenigstens eine (die zweite) Kommunikationsschnittstelle des Adapters zumindest temporär eine insbesondere bidirektionale Kommunikationsverbindung zu der Zentraleinheit, insbesondere zu einem zentralen Steuermodul oder einem zentralen Kommunikationsmodul, herstellbar ist. Hierbei kann es sich vorzugsweise um eine WLAN-, PLC-, M-Bus, Wireless M-Bus oder WWAN-Schnittstelle handeln, wobei weitere Schnittstellenarten nicht ausgeschlossen sind. Auch ist es denkbar, dass über eine Kommunikationsschnittstelle des Adapters zumindest temporär eine insbesondere bidirektionale Kommunikationsverbindung zu einem Eingabemodul herstellbar ist. Hierbei kann es sich vorzugsweise um eine Ethernet-Schnittstelle aufweist. Die Ethernet-Schnittstelle kann als eine Home Area Network (HAN)-Schnittstelle ausgeführt sein und insbesondere eine Steuerschnittstelle, vorzugsweise ein Controllable-Local-System-Interface (CLS-Interface) umfassen. Durch die Verwendung eines Kommunikationsadapters ergibt sich eine besonders einfache Anbindung intelligenter Energiezählersysteme oder anderer Komponenten einer Ladeeinheit an verschiedene Kommunikationsschnittstellen.
  • Im Rahmen der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass an der Zentraleinheit und/oder wenigstens einer Ladeeinheit wenigstens eine Ladepunkt-Kennung angeordnet bzw. abgebildet ist, wobei die Ladepunkt-Kennung für einen Ladepunkt bzw. für einem dem Ladepunkt zugeordneten Energiezähler spezifisch ist. Die Ladepunkt-Kennung kann auf einer von außen sichtbaren und/oder zugänglichen Oberfläche angeordnet bzw. abgebildet sein, damit sie für einen Benutzer zugänglich bzw. für einen Benutzer ersichtlich ist. In anderen Worten ist die Ladepunkt-Kennung eine insbesondere einzigartige Bezeichnung eines Ladepunktes bzw. eines Energiezählers, über die der Ladepunkt bzw. der Energiezähler wenigstens innerhalb eines Ladesystems oder Ladesystemübergreifend zweifelsfrei identifiziert werden kann. Die Ladepunkt-Kennung kann eine numerische oder alphanumerische oder alphabetische Zeichenfolge sein. Andere Arten von Zeichenfolgen sind nicht ausgeschlossen. Auch kann die Ladepunkt-Kennung codiert vorliegen, insbesondere als ein QR-Code oder ein Bar-Code. Die Ladepunkt-Kennung kann in Form eines Aufklebers auf einer Oberfläche angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Zentraleinheit und/oder wenigstens eine Ladeeinheit, vorzugsweise alle Ladeeinheiten für genauso viele Ladepunkt-Kennungen aufweisen wie Ladepunkte, wobei jedem Ladepunkt eine spezifische Ladepunkt-Kennung zugeordnet ist. In Bezug auf einen QR-Code oder einen Bar-Code ergibt sich der Vorteil, dass die Ladepunkt-Kennung beispielsweise durch ein mobiles Gerät eines Benutzers (z. B. ein Smartphone) automatisiert ausgelesen werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass die Ladepunkt-Kennung durch einen Benutzer bzw. Fahrzeugbesitzer zum Zwecke einer Initiierung eines Energieübertragungsvorgangs mit einem mobilen Gerät, insbesondere mit einem Mobiltelefon, eingelesen bzw. auf dem mobilen Gerät bzw. Mobiltelefon eingegeben werden muss. Das Einlesen und/oder Eingeben kann unter Verwendung einer auf dem mobilen Gerät installierten Applikation erfolgen, welche dazu ausgebildet sein kann mit dem Zentralrechner, vorzugsweise bidirektional zu kommunizieren. Die eingelesene Ladepunkt-Kennung kann über das Mobilfunknetz an den Zentralrechner kommuniziert werden, welcher wiederum mit der Zentraleinheit des entsprechenden Ladesystems in Kommunikationsverbindung steht bzw. bringbar ist. Es ist in diesem Zusammenhang denkbar, dass mit der Ladepunkt-Kennung auch Benutzerdaten bzw. ein Benutzerdatensatz übermittelt werden, sodass in dem Zentralrechner die Information vorliegt, welcher Benutzer bzw. Fahrzeugbesitzer an welchem Ladepunkt einen Energieübertragungsvorgang initiieren möchte. Die Benutzerdaten können in der installierten Applikation vorliegen. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass ein Benutzer sich zuvor in der Applikation anmelden bzw. seine Zugangsberechtigung, insbesondere durch Eingabe eines Benutzername und eines Passworts, verifizieren muss.
  • Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Ladeeinheit und/oder wenigstens die Zentraleinheit und/oder wenigstens der Zentralrechner einen, insbesondere persistenten, Datenspeicher umfasst. In Bezug auf den Zentralrechner ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass abrechnungsrelevante Daten über einen längeren Zeitraum verfügbar bleiben. In Bezug auf die Zentraleinheit und/oder wenigstens eine Ladeeinheit ergibt sich der Vorteil, dass insbesondere bei der temporären Unterbrechung einer Kommunikationsverbindung Daten gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt übermittelt werden können.
  • Im Rahmen der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass an der Zentraleinheit und/oder wenigstens einer Ladeeinheit wenigstens eine Applikations-Kennung angeordnet bzw. abgebildet ist, wobei die Applikations-Kennung wenigstens für eine Internetinformation, insbesondere wenigstens für einen Link spezifisch ist. Die Applikations-Kennung kann auf einer von außen sichtbaren und/oder zugänglichen Oberfläche angeordnet bzw. abgebildet sein, damit sie für einen Benutzer zugänglich bzw. für einen Benutzer ersichtlich ist. Die Applikations-Kennung kann eine numerische oder alphanumerische oder alphabetische Zeichenfolge sein. Andere Arten von Zeichenfolgen sind nicht ausgeschlossen. Auch kann die Applikations-Kennung codiert vorliegen, insbesondere als ein QR-Code oder ein Bar-Code. Die Applikations-Kennung kann in Form eines Aufklebers auf einer Oberfläche angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Applikations-Kennung durch einen Benutzer bzw. Fahrzeugbesitzer zum Zwecke einer Initiierung eines Downloads mit einem mobilen Gerät, insbesondere mit einem Mobiltelefon, eingelesen bzw. auf dem mobilen Gerät bzw. Mobiltelefon eingegeben werden muss. Der Download kann insbesondere eine Applikation zum Gegenstand haben. Vorzugsweise kann der Download eine Applikation zur Initiierung eines Energieübertragungsvorgangs zum Gegenstand haben. So kann ein Benutzer, welcher nicht über die Applikation verfügt, diese bei Ankunft an der Ladestation einfach und unkompliziert herunterladen, installieren und verwenden.
  • Auch kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass ein mobiles Gerät, insbesondere ein Mobiltelefon umfasst ist, wobei wenigstens zwischen dem mobilen Gerät und der Zentraleinheit und/oder wenigstens zwischen dem mobilen Gerät und einem Zentralrechner zumindest temporär eine, insbesondere bidirektionale, Kommunikationsverbindung herstellbar ist. Das mobile Gerät kann das mobile Gerät eines Benutzers bzw. Fahrzeugbesitzers sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Benutzer über das mobile Gerät einen Energieübertragungsvorgang an einem Ladepunkt initiieren und/oder beenden und/oder unterbrechen und/oder fortsetzen kann. Insbesondere kann hierzu eine auf dem mobilen Gerät installierte Applikation vorgesehen sein, welche zur Kommunikation mit dem Zentralrechner ausgebildet ist.
  • Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass wenigstens eine Ladeeinheit in ein Fahrzeug integriert ist, wobei die Ladeeinheit einen Ladepunkt umfasst, welcher, vorzugsweise dauerhaft, mit einem Energiespeicher des Fahrzeugs verbunden ist. Zur Durchführung eines Energieübertragungsvorgangs ist eine elektrische Verbindung zwischen einer elektrischen Schnittstelle der Ladeeinheit und der Zentraleinheit herstellbar. Es kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass das Fahrzeug durch das erfindungsgemäße System umfasst ist.
  • Die obenstehende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb eines Ladesystems zum Aufladen eines Energiespeichers wenigstens eines Fahrzeugs, wobei vorzugsweise das Ladesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgeführt ist und wobei wenigstens die nachfolgenden Schritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge, durchgeführt werden:
    1. a) Herstellen einer zumindest temporären Kommunikationsverbindung zwischen einem Zentralrechner und einer Zentraleinheit des Ladesystems,
    2. b) Übermitteln wenigstens einer Ladepunkt-Kennung von dem Zentralrechner an die Zentraleinheit,
    3. c) Herstellen einer zumindest temporären Kommunikationsverbindung zwischen der Zentraleinheit und einem Energiezähler des Ladesystems, wobei der Energiezähler auf Grundlage der Ladepunkt-Kennung ausgewählt wurde,
    4. d) Durchführen wenigstens eines Energieübertragungsvorgangs durch Abgabe einer Energiemenge über einen dem Energiezähler zugeordneten Ladepunkt an ein Fahrzeug, insbesondere an einen Energiespeicher eines Fahrzeugs, oder Einspeisung einer Energiemenge über einen dem Energiezähler zugeordneten Ladepunkt von einem Fahrzeug, insbesondere von einem Energiespeicher eines Fahrzeugs,
    5. e) Übermitteln einer Energiebezugsinformation von der Zentraleinheit an den Zentralrechner, wobei die Energiebezugsinformation für eine über den Ladepunkt übertragene Energiemenge spezifisch ist.
  • Die Einspeisung erfolgt vorzugsweise in die Ladeeinheit und/oder das Ladesystem und/oder ein Energieversorgungsnetz. So kann es vorgesehen sein, dass die Einspeisung in die Ladeeinheit erfolgt und die Energie von dort in das Energieversorgungsnetz weitergeleitet/eingespeist wird, wobei die Energie über weitere Komponenten des Ladesystems (bspw. die Zentraleinheit) geleitet werden kann.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird folglich zunächst von einem Zentralrechner an die Zentraleinheit des Ladesystems kommuniziert, an welchem Ladepunkt des Ladesystems ein Energieübertragungsvorgang durchgeführt werden soll. Dies erfolgt durch die Übermittlung der Ladepunkt-Kennung von dem Zentralrechner an die Zentraleinheit, anhand dessen der betreffende Ladepunkt im Ladesystem eindeutig identifizierbar ist. Dies kann zumindest teilweise über eine Funkverbindung, insbesondere eine Mobilfunkverbindung, erfolgen. Die Zentraleinheit baut daraufhin eine Kommunikationsverbindung mit dem Energiezähler des entsprechenden Ladepunkts auf, wobei der Ladepunkt über die übermittelte Ladepunkt-Kennung eindeutig identifiziert werden kann. Diese Kommunikationsverbindung kann zwischen einem zentralen Kommunikationsmodul der Zentraleinheit und dem Energiezähler aufgebaut werden. Auch kann dem zentralen Kommunikationsmodul und dem Energiezähler in Bezug auf die Kommunikation zwischen beiden Komponenten ein zentrales Steuermodul der Zentraleinheit zwischengeschaltet sein. Wurde die Kommunikationsverbindung zwischen der Zentraleinheit und dem Energiezähler erfolgreich hergestellt, kann der Energieübertragungsvorgang initiiert bzw. durchgeführt werden. Nach Beendigung des Energieübertragungsvorgangs erfolgt eine Übermittlung einer Energiebezugsinformation von der Zentraleinheit an den Zentralrechner, wobei die Energiebezugsinformation für eine über den Ladepunkt übertragene Energiemenge spezifisch ist. In dem Zentralrechner kann die Energiebezugsinformation wenigstens zu Abrechnungszwecken weiterverarbeitet und/oder gespeichert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht einen einfachen, effizienten und zuverlässigen Betrieb eines Ladesystems sowie eine genaue und nachvollziehbare Abrechnung der über das Ladesystem bezogenen bzw. eingespeisten Energiemengen zwischen Fahrzeugbesitzern und Ladesystembetreiber sowie Ladesystembetreiber und Energieversorger.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass, insbesondere vor dem Schritt a), wenigstens einer, der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird:
    • - Einlesen einer Ladepunkt-Kennung unter Verwendung eines mobilen Geräts,
    • - Herstellen einer zumindest temporären Kommunikationsverbindung zwischen dem mobilen Gerät und dem Zentralrechner,
    • - Übermitteln wenigstens der Ladepunkt-Kennung von dem mobilen Gerät an den Zentralrechner,
    • - Übermitteln wenigstens eines Benutzerdatensatzes von dem mobilen Gerät an den Zentralrechner;
    und/oder es kann vorgesehen sein, dass, insbesondere vor dem Schritt a) wenigstens einer der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird:
    • - Eingeben von Benutzerdaten in ein Eingabemodul einer Zentraleinheit oder einer Ladeeinheit des Ladesystems,
    • - Eingeben einer Ladepunkt-Kennung in ein Eingabemodul oder Auswahl eines Ladepunktes über das Eingabemodul,
    • - Übermitteln wenigstens der Ladepunkt-Kennung von dem Eingabemodul an den Zentralrechner,
    • - Übermitteln wenigstens eines Benutzerdatensatzes von dem Eingabemodul an den Zentralrechner;
    und/oder es kann vorgesehen sein, dass, insbesondere vor dem Schritt a) wenigstens einer der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird:
    • - Herstellen einer, insbesondere temporären, Kommunikationsverbindung zwischen einem Eingabemodul einer Zentraleinheit oder Ladeeinheit und einem mobilen Gerät,
    • - Übermitteln eines Benutzerdatensatzes von dem mobilen Gerät an das Eingabemodul.
  • In anderen Worten kann es vorgesehen sein, dass insbesondere vor dem Schritt a) eine Ladepunkt-Kennung durch einen Benutzer mit Hilfe eines mobilen Geräts eingelesen wird oder in das mobile Gerät (bspw. über eine Tastatur) eingegeben wird. Hierdurch kann somit festgestellt werden, an welchem Ladepunkt eines Ladesystems der Benutzer einen Energieübertragungsvorgang durchführen möchte. Diese Ladepunkt-Kennung wird anschließend von dem mobilen Gerät an den Zentralrechner übermittelt und zur Initiierung einer Kommunikationsverbindung mit der Zentraleinheit des betreffenden Ladesystems und dem entsprechenden Energiezähler verwendet. Es kann vorgesehen sein, dass mit der Ladepunkt-Kennung ein Benutzerdatensatz von dem mobilen Gerät an den Zentralrechner übermittelt wird. Dieser Benutzerdatensatz kann Daten zur Authentifizierung und/oder Identifikation des Benutzers (bspw. Benutzername und Passwort oder eine Benutzerkennung) enthalten. Anhand des Benutzerdatensatzes kann eine Überprüfung in dem Zentralrechner erfolgen, ob der Benutzer berechtigt ist einen Energieübertragungsvorgang an dem Ladepunkt durchzuführen oder nicht. Falls keine Berechtigung vorliegt, kann ein Zugriff entsprechend verweigert werden. Auch kann der Benutzerdatensatz später verwendet werden eine Energiebezugsinformation zu Abrechnungszwecken einem konkreten Benutzer zuzuordnen. Die Ladepunkt-Kennung und der Benutzerdatensatz können in Form eines einzelnen Datenpakets oder in Form mehrerer Datenpakete übermittelt werden. Das Einlesen der Ladepunkt-Kennung und/oder das Übermitteln der Daten an den Zentralrechner kann unter Verwendung einer auf dem mobilen Gerät installierten Applikation erfolgen. In der Applikation können Benutzerdaten hinterlegt sein. Auch kann es vorgesehen sein, dass der Benutzer seine Benutzerdaten über das mobile Gerät, insbesondere unter Verwendung der Applikation, manuell eingibt.
  • Auch kann es vorgesehen sein, dass ein Benutzer sich über ein Eingabemodul der Zentraleinheit oder einer Ladeeinheit authentifiziert bzw. die Ladepunkt-Kennung über das Eingabemodul an den Zentralrechner übermittelt wird. Dies kann erforderlich sein, wenn eine Authentifizierung über ein mobiles Gerät nicht möglich ist. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass der Benutzer seine Benutzerdaten in das Eingabemodul eingibt. Auch kann es vorgesehen sein, dass der Benutzer eine Ladepunkt-Kennung in das Eingabemodul eingibt oder den gewünschten Ladepunkt über das Eingabemodul (bspw. über eine den Ladepunkten zugeordnete Nummerierung) auswählt. Über die Auswahl eines Ladepunktes kann das Eingabemodul die Ladepunkt-Kennung automatisiert bestimmen. Die Ladepunkt-Kennung und/oder der Benutzerdatensatz können anschließend von dem Eingabemodul an den Zentralrechner übermittelt und zur Initiierung einer Kommunikationsverbindung mit der Zentraleinheit des betreffenden Ladesystems und dem entsprechenden Energiezähler verwendet werden. Ebenso kann es vorgesehen sein, dass der Benutzer seine Daten nicht manuell eingibt, sondern sie unter Verwendung eines mobilen Geräts an das Eingabemodul übermittelt. Hierzu kann vorgesehen sein, dass zunächst eine, insbesondere temporäre, Kommunikationsverbindung zwischen dem mobilen Gerät und dem Eingabemodul aufgebaut wird und die Daten anschließend übermittelt werden.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass, insbesondere in bzw. während oder nach dem Schritt c), wenigstens einer der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird:
    • - Übermitteln einer Statusinformation von der Zentraleinheit an den Zentralrechner,
    • - Übermitteln der Statusinformation von dem Zentralrechner an das mobile Gerät,
    • - Initiieren eines Energieübertragungsvorgangs durch einen Benutzer.
  • In anderen Worten kann es vorgesehen sein, dass in dem Schritt c) eine Statusinformation von der Zentraleinheit des Ladesystems an den Zentralrechner übermittelt wird. Die Statusinformation kann eine Information darüber enthalten, ob eine Kommunikationsverbindung zwischen der Zentraleinheit und dem Energiezähler aufgebaut werden konnte. Falls keine Verbindung aufgebaut werden konnte, kann es vorgesehen sein, dass die Durchführung eines Energieübertragungsvorgangs unterbunden bzw. das Verfahren abgebrochen wird, da eine Kommunikationsverbindung zwischen Zentraleinheit und Energiezähler Voraussetzung dafür ist, dass die in einem Energieübertragungsvorgang übertragene Energiemenge von dem Energiezähler an die Zentraleinheit bzw. den Zentralrechner übermittelt werden kann. Diese Statusinformation kann über den Zentralrechner an den Benutzer bzw. ein mobiles Gerät des Benutzers weitergeleitet werden, woraufhin der Benutzer einen Energieübertragungsvorgang initiieren kann oder dem Benutzer mitgeteilt wird, dass keine Verbindung hergestellt wurde und ein Energieübertragungsvorgang nicht durchgeführt werden kann.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass, insbesondere vor oder in bzw. während dem Schritt d), wenigstens einer der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird:
    • - Übermitteln eines Steuersignals von dem Zentralrechner an die Zentraleinheit,
    • - Übermitteln des Steuersignals von der Zentraleinheit an eine Ladeeinheit, insbesondere an ein Verarbeitungsmodul einer Ladeeinheit.
  • In anderen Worten kann es vorgesehen sein, dass vor oder in dem Schritt d) ein Steuersignal von dem Zentralrechner an die Zentraleinheit, insbesondere ein zentrales Kommunikationsmodul der Zentraleinheit, übermittelt wird. Anschließend kann das Steuersignal von der Zentraleinheit an eine Ladeeinheit bzw. an ein Auswertemodul einer Ladeeinheit übermittelt bzw. weitergeleitet werden. Hierzu ist es denkbar, dass das Steuersignal von einem zentralen Kommunikationsmodul an ein zentrales Steuermodul und von dort an die Ladeeinheit übermittelt wird. Das Steuersignal kann von dem Auswertemodul einer Ladeeinheit verarbeitet und entsprechende Steueraktionen vorgenommen werden. Das Steuersignal kann ein Signal zur Aktivierung einer Energieversorgung eines Ladepunkts sein. So kann durch ein Steuersignal die Energieversorgung eines Ladepunktes aktiv geschaltet und ein Energieübertragungsvorgang so initiiert werden. Auch kann das Steuersignal ein Signal zur Unterbrechung oder Beendigung eines Energieübertragungsvorgangs sein. So kann über ein Steuersignal die Energieversorgung eines Ladepunktes inaktiv geschaltet und ein Energieübertragungsvorgang so unterbrochen oder beendet werden.
  • Ein Steuersignal kann wenigstens die Ladepunkt-Kennung und/oder eine Steuerinformation beinhalten, wobei die Steuerinformation für eine Steuerungsaktion spezifisch ist.
  • Es kann vorgesehen werden, dass eine Initiierung, Unterbrechung oder Beendigung eines Energieübertragungsvorgangs durch einen Benutzer auslösbar ist bzw. ausgelöst wird. Insbesondere kann hierzu ein entsprechendes Signal bzw. ein entsprechender Befehl von dem mobilen Gerät eines Benutzers (ggf. unter Verwendung einer auf dem mobilen Gerät installierten Applikation) an den Zentralrechner übermittelt werden und von dort ein entsprechendes Steuersignal an die Zentraleinheit gesendet bzw. von dort entsprechend weitergeleitet werden.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass, insbesondere vor oder in bzw. während dem Schritt e), wenigstens der folgende Verfahrensschritt durchgeführt wird:
    • - Übermitteln einer Energiebezugsinformation oder von Teilen einer Energiebezugsinformation von dem Energiezähler an die Zentraleinheit, insbesondere an ein zentrales Kommunikationsmodul der Zentraleinheit.
  • In anderen Worten kann es vorgesehen sein, dass die Energiebezugsinformation oder Teile davon, insbesondere wenigstens eine quantitative Energiemengenangabe, von dem Energiezähler an die Zentraleinheit übermittelt werden. Es ist denkbar, dass in dem Energiezähler oder der Zentraleinheit mehrere Angaben bzw. Informationen zu der Energiebezugsinformation kombiniert werden. So kann eine quantitative Energiemengenangabe wenigstens mit einer Ladepunkt-Kennung und/oder einer Zeitangabe kombiniert werden, welche gemeinsam als Energiebezugsinformation übermittelt werden.
  • In dem Zentralrechner sind wenigstens die Benutzerdaten sowie die Ladepunkt-Kennung in Bezug auf einen Energieübertragungsvorgang bekannt, sodass es denkbar ist, dass eine Zuordnung der Energiebezugsinformation zu einem spezifischen Benutzerdatensatz in dem Zentralrechner über die Ladepunkt-Kennung erfolgt.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass, insbesondere nach dem Schritt e), wenigstens der folgende Verfahrensschritt durchgeführt wird:
    • - Erstellen wenigstens einer Abrechnungsinformation in dem Zentralrechner,
    • - Übermitteln wenigstens einer Abrechnungsinformation, insbesondere von dem Zentralrechner, an ein mobiles Gerät,
    • - Übermitteln wenigstens einer Historieninformation, insbesondere von dem Zentralrechner, an ein mobiles Gerät.
  • In anderen Worten kann es vorgesehen sein, dass nach einem Energieübertragungsvorgang die dem Energieübertragungsvorgang zugeordnete Energiebezugsinformation verwendet wird um eine Abrechnung bzw. Abrechnungsinformation zu erstellen. Hierbei kann es sich um eine Abrechnung zwischen dem Ladesystembetreiber und einem Benutzer (Fahrzeugbesitzer) oder um eine Abrechnung zwischen dem Ladesystembetreiber und einem Energieversorger handeln. Zur Erstellung der Abrechnung ist es denkbar, dass neben der Energiebezugsinformation auch ein Benutzerdatensatz bzw. eine Benutzerkennung und/oder eine Ladepunkt-Kennung verwendet wird. Die Abrechnungsinformation kann anschließend an ein mobiles Gerät, insbesondere an ein mobiles Gerät eines Benutzers bzw. Fahrzeugbesitzers übermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Abrechnungsinformation an einen Energieversorger übermittelt wird.
  • Auch kann es vorgesehen sein, dass nach einem Energieübertragungsvorgang eine, insbesondere benutzerspezifische, Historieninformation an ein mobiles Gerät übermittelt wird. Eine Historieninformation kann Informationen zu von dem Benutzer über einen Zeitraum (bspw. eine Woche, ein Monat, ein Jahr oder mehrere Jahre) bezogenen und/oder eingespeisten Energiemengen und/oder weitere Daten umfassen. Auch kann die Historieninformation Angaben dazu umfassen, wo (also bspw. über welchen Energiezähler) eine spezifische Energiemenge bezogen und/oder eingespeist wurde und/oder Abrechnungsinformationen zu spezifischen Energiemengen beinhalten. Auch kann eine Historieninformation eine Gesamtkosteninformation umfassen. Eine Gesamtkosteninformation repräsentiert die Kosten die einem Benutzer für den Bezug von Energiemengen über einen spezifischen Zeitraum (bspw. eine Woche, ein Monat, ein Jahr oder mehrere Jahre) entstanden sind. Auch kann eine Historieninformation Angaben dazu umfassen, wie oft ein Benutzer in einem bestimmten Zeitraum Energieübertragungsvorgänge durchgeführt hat. Dies bietet insgesamt den Vorteil einem Benutzer einen guten Überblick über sein Nutzungsverhalten geben zu können und die Transparenz und Kundenzufriedenheit somit zu erhöhen.
  • Es ist in Bezug auf die vorliegende Erfindung denkbar, dass wenn mehrere Kommunikationsverbindungen von einem Element über eine gleiche Schnittstellenart (LMN-, WWMA-, PLC- usw.) vorgesehen sind, hierzu eine einzige physische Schnittstelle dieser Art genutzt wird. Auch ist es denkbar, dass die entsprechende Schnittstelle mehrmals an dem betreffenden Element/Modul ausgebildet ist.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Dabei zeigt
    • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ladesystems
    • 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ladesystems
    • 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ladesystems
    • 4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ladesystems 1, insbesondere zum Aufladen eines Energiespeichers 2 wenigstens eines Fahrzeugs 3. Die Anordnung der gezeigten Komponenten ist rein schematisch. Das Ladesystem 1 umfasst eine Zentraleinheit 4, mehrere Ladeeinheiten 5 sowie einen Zentralrechner 6, wobei durch die Zentraleinheit 4 eine Energieversorgung aller Ladeeinheiten 5 bereitgestellt wird. Die Energieversorgung ist durch durchgezogene schwarze Linien gekennzeichnet. Hierzu ist die Zentraleinheit 4 mit den Ladeinheiten 5 elektrisch verbunden. Die Zentraleinheit 4 wird über einen Netzanschluss 4.3 netzseitig mit elektrischer Energie versorgt. Die Ladeeinheiten 5 umfassen jeweils einen Ladepunkt 5.1 sowie einen Energiezähler 5.2, wobei durch den Energiezähler 5.2 eine über den Ladepunkt 5.1 übertragene Energiemenge erfassbar ist bzw. im Rahmen eines Energieübertragungsvorgangs erfasst wird. So kann die zwischen einem Ladepunkt 5.1 und einem Fahrzeug 3 übertragene Energiemenge stets genau und unmittelbar erfasst und abgerechnet werden. Vorliegend ist eine Ladeeinheit 5 in die Zentraleinheit 4 integriert und zwei Ladeeinheiten 5 sind räumlich von der Zentraleinheit 4 separiert. Zur Durchführung eines Energieübertragungsvorgangs ist das Fahrzeug 3 mit einem Ladepunkt 5.1 einer Ladeeinheit 5 elektrisch verbunden und insbesondere eine Energieversorgung des Ladepunkts 5.1 aktiviert.
  • Die Zentraleinheit 4 umfasst ein Eingabemodul 7 zur Eingabe und/oder Weiterleitung (Kommunikation) von Benutzerdaten. Das Eingabemodul 7 umfasst vorliegend ein nicht dargestelltes berührungssensitives Display, über welches ein Benutzer sich durch Eingabe seiner Benutzerdaten an der Ladeeinheit 5 anmelden bzw. authentifizieren und/oder denjenigen Ladepunkt 5.1, an welchem der Benutzer einen Energieübertragungsvorgang durchführen möchte auswählen kann. Auch umfassen die Ladeeinheiten 5 jeweils ein Verarbeitungsmodul 5.3 zur Verarbeitung von Steuersignalen und/oder der Durchführung von Steuerungsaktionen.
  • Zwischen jeder Ladeeinheit 5 und der Zentraleinheit 4 ist zumindest temporär eine bidirektionale Kommunikationsverbindung herstellbar, um wenigstens eine Energiebezugsinformation oder Teile einer Energiebezugsinformation von der Ladeeinheit 5 an die Zentraleinheit 4 zu übermitteln. Von der Zentraleinheit 4 wird die Energiebezugsinformation an den Zentralrechner 6 weitergeleitet, welcher die Energiebezugsinformation wenigstens zu Abrechnungszwecken weiterverarbeitet. Die Energiebezugsinformation ist dabei wenigstens spezifisch für eine über einen Ladepunkt 5.1 übertragene Energiemenge.
  • Zur Herstellung verschiedener Kommunikationsverbindungen umfasst die Zentraleinheit 4 ein zentrales Kommunikationsmodul 4.1, welches als Knotenpunkt für die Kommunikation zwischen der Zentraleinheit 4 und den Ladeeinheiten 5 des Ladesystems 1 dient. Zur zentralen Steuerung der Ladeeinheiten 5 umfasst die Zentraleinheit 4 weiterhin ein zentrales Steuermodul 4.2.
  • Das zentrale Kommunikationsmodul weist vorliegend mehrere Kommunikationsschnittstellen auf, die aus Gründen der Übersicht nicht einzeln dargestellt sind. Zur Kommunikation zwischen dem Zentralrechner 6 und dem zentralen Kommunikationsmodul weist das zentrale Kommunikationsmodul vorliegend eine Mobilfunkschnittstelle auf.
  • Zur direkten oder indirekten Kommunikation mit wenigstens einem oder mehreren Energiezählern 5.2 weist das zentrale Kommunikationsmodul 4.1 weiterhin eine LMN-Schnittstelle auf. Mit einer direkten Kommunikation ist vorliegend gemeint, dass das zentrale Kommunikationsmodul 4.1 unmittelbar über das LMN mit einem Energiezähler 5.2 oder einer anderen Komponente kommuniziert (Punkt-Strich-Linien in der Abbildung). Dies kann bspw. für den Energiezähler 5.2 der Ladeeinheit 5 realisiert werden, welche in die Zentraleinheit 4 integriert ist. Mit einer indirekten Kommunikation ist vorliegend gemeint, dass eine andere Art der Kommunikation bzw. eine weitere Komponente zwischengeschaltet ist. Um mit denjenigen Energiezählern 5.2 der Ladeeinheiten 5 zu kommunizieren, welche von der Zentraleinheit 4 räumlich getrennt sind, wird zunächst eine zumindest temporäre Kommunikationsverbindung zwischen dem zentralen Kommunikationsmodul 4.1 und dem zentralen Steuermodul 4.2 hergestellt. Diese Kommunikationsverbindung kann vorzugsweise über ein LMN bzw. entsprechende LMN-Schnittstellen der beiden Module erfolgen. Weiterhin wird eine Kommunikationsverbindung zwischen dem zentralen Steuermodul 4.2 und wenigstens einem Energiezähler 5.2 über PLC hergestellt. Hierzu umfasst das zentrale Steuermodul 4.2 eine PLC-Schnittstelle. Außerdem umfassen diejenigen Ladeeinheiten 5, welche räumlich von der Zentraleinheit 4 separiert sind einen Kommunikationsadapter 5.4. Dieser weist wenigstens zwei Kommunikationsschnittstellen auf, wobei über eine Kommunikationsschnittstelle zumindest temporär eine bidirektionale Kommunikationsverbindung zu einem Energiezähler 5.2 herstellbar ist. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine LMN-Schnittstelle. So kann eine Energiebezugsinformation oder Teile einer Energiebezugsinformation, insbesondere eine quantitative Energiemengenangabe von dem Energiezähler 5.2 (welcher ebenfalls eine LMN-Schnittstelle umfasst) an den Kommunikationsadapter 5.4 übermittelt und von dort weiterkommuniziert werden. Hierzu weist der Kommunikationsadapter 5.4 als eine zweite Kommunikationsschnittstelle vorliegend eine PLC-Schnittstelle auf, worüber zumindest temporär eine, insbesondere bidirektionale, Kommunikationsverbindung über die Energieversorgungsleitung mit dem zentralen Steuermodul 4.2 herstellbar ist. Vorliegend handelt es sich bei dem Kommunikationsadapter 5.4 also um einen Power-Line-Communication-Adapter (PLC-Adapter). Diejenige Ladeeinheit 5, welche in die Zentraleinheit 4 integriert ist, weist keinen Kommunikationsadapter 5.4 auf, da eine unmittelbare Kommunikation zwischen dem Energiezähler 5.2 und dem zentralen Kommunikationsmodul 4.1 und/oder dem zentralen Steuermodul 4.2 herstellbar ist.
  • Zur Übermittlung von Steuersignalen (gestrichelte Linien in der Abbildung) an das zentrale Steuermodul 4.2 weisen das zentrale Kommunikationsmodul 4.1 und das zentrale Steuermodul 4.2 weiterhin eine Ethernet-Schnittstelle auf. Zur Kommunikation von Steuersignalen an die Ladeeinheiten 5 umfasst das zentrale Steuermodul weiterhin eine RS-485-Schnittstelle. Auch die Kommunikation zwischen dem zentralen Steuermodul 4.2 und dem Eingabemodul 7 (gepunktete Linie in der Abbildung) erfolgt vorliegend über eine Ethernet-Schnittstelle.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ladesystems 1. Das Ladesystem 1 entspricht dem Ladesystem 1 der 1, umfasst jedoch eine zusätzliche Ladeeinheit 5, welche in das Fahrzeug 3 integriert ist. Zwischen der Ladeeinheit 5 in dem Fahrzeug 3 und dem Energiespeicher 2 des Fahrzeugs 3 ist eine elektrische Verbindung vorgesehen. Die Ladeeinheit 5 ist aus Gründen der Übersicht lediglich vereinfacht dargestellt und umfasst die gleichen Komponenten wie diejenigen Ladeeinheiten, welche räumlich separiert von der Zentraleinheit 4 angeordnet sind. Um eine elektrische Verbindung zwischen der Ladeeinheit 5 und der Zentraleinheit 4 herzustellen, kann es vorgesehen sein, dass eine elektrische Schnittstelle der Ladeeinheit 5 mit einer elektrischen Schnittstelle der Zentraleinheit 4 insbesondere durch ein Kabel temporär bzw. wenigstens für die Dauer eines Energieübertragungsvorgangs verbunden wird. Um Steuersignale von dem zentralen Steuermodul 4.2 an die in dem Fahrzeug 3 angeordnete Ladeeinheit 5 zu übermitteln, kann es vorgesehen sein, dass eine Steuerleitung in die elektrische Verbindung zwischen Ladeeinheit 5 und Zentraleinheit 4 integriert ist. Diese kann insbesondere als eine separate Ader in einem Kabel ausgebildet sein.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ladesystems 1, wobei das Ladesystem 1 mehrere Ladeeinheiten 5 umfasst, welche alle in die Zentraleinheit 4 integriert sind. Entsprechend sind alle Ladeeinheiten 5 bzw. alle Energiezähler 5.2 direkt über eine LMN-Schnittstelle mit dem zentralen Kommunikationsmodul 4.1 verbunden. Weiterhin umfasst das Ladesystem 1 ein mobiles Gerät 8, wobei zwischen dem mobilen Gerät 8 und dem Zentralrechner 6 zumindest temporär eine, insbesondere bidirektionale, Kommunikationsverbindung herstellbar ist. Über das mobile Gerät 8 kann ein Energieübertragungsvorgang durch einen Fahrzugbesitzer initiiert, fortgesetzt, unterbrochen und/oder beendet werden. Es kann vorgesehen sein, dass der Fahrzeugbesitzer vor Beginn des Energieübertragungsvorgangs zunächst eine Ladepunkt-Kennung von der Zentraleinheit 4 oder einer Ladeeinheit 5 mit dem mobilen Gerät einliest bzw. diese in das mobile Gerät eingibt und an den Zentralrechner 6 übermittelt. Diese Ladepunkt-Kennung kann insbesondere gemeinsam mit Benutzerdaten des Fahrzeugbesitzers an den Zentralrechner 6 übermittelt werden. Hierdurch liegen in dem Zentralrechner 6 Daten darüber vor, welcher Benutzer bzw. Fahrzeugbesitzer an welchem Ladepunkt 5.1 einen Energieübertragungsvorgang durchführen möchte. Auch kann es vorgesehen sein, dass der Benutzer den gewünschten Ladepunkt 5.1 über das Eingabemodul 7 auswählt.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Betrieb eines Ladesystems 1 zum Aufladen eines Energiespeichers 2 wenigstens eines Fahrzeugs 3, wobei wenigstens die nachfolgenden Schritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge, durchgeführt werden:
    1. a) Herstellen 110 einer zumindest temporären Kommunikationsverbindung zwischen einem Zentralrechner 6 und der Zentraleinheit 4 des Ladesystems 1,
    2. b) Übermitteln 120 wenigstens einer Ladepunkt-Kennung von dem Zentralrechner 6 an die Zentraleinheit 4,
    3. c) Herstellen 130 einer zumindest temporären Kommunikationsverbindung zwischen der Zentraleinheit 4 und einem Energiezähler 5.2 des Ladesystems, wobei der Energiezähler 5.2 auf Grundlage der Ladepunkt-Kennung ausgewählt wurde,
    4. d) Durchführen 140 wenigstens eines Energieübertragungsvorgangs durch Abgabe einer Energiemenge über einen dem Energiezähler 5.2 zugeordneten Ladepunkt 5.1 an ein Fahrzeug 3 oder Einspeisung einer Energiemenge über einen dem Energiezähler 5.2 zugeordneten Ladepunkt 5.1 von einem Fahrzeug 3,e) Übermitteln 150 einer Energiebezugsinformation von der Zentraleinheit 4 an den Zentralrechner 6, wobei die Energiebezugsinformation für eine über den Ladepunkt 5.1 übertragene Energiemenge spezifisch ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Ladesystem
    2
    Energiespeicher
    3
    Fahrzeug
    4
    Zentraleinheit
    4.1
    zentrales Kommunikationsmodul
    4.2
    zentrales Steuermodul
    4.3
    Netzanschluss
    5
    Ladeeinheit
    5.1
    Ladepunkt
    5.2
    Energiezähler
    5.3
    Verarbeitungsmodul
    5.4
    Kommunikationsadapter
    6
    Zentralrechner
    7
    Eingabemodul
    8
    Mobiles Gerät
    100
    Verfahren
    110
    Herstellen
    120
    Übermitteln
    130
    Herstellen
    140
    Durchführen
    150
    Übermitteln

Claims (19)

  1. Ladesystem (1), insbesondere zum Aufladen eines Energiespeichers (2) wenigstens eines Fahrzeugs (3), umfassend eine Zentraleinheit (4), wenigstens eine Ladeeinheit (5) sowie einen Zentralrechner (6), wobei durch die Zentraleinheit (4) eine Energieversorgung der Ladeeinheit (5) bereitstellbar ist und wobei die Ladeeinheit (5) wenigstens einen Ladepunkt (5.1) und wenigstens einen Energiezähler (5.2) umfasst, wobei durch den Energiezähler (5.2) eine über den Ladepunkt (5.1) übertragene Energiemenge erfassbar ist und wobei zwischen der Zentraleinheit (4) und der Ladeeinheit (5) zumindest temporär eine, insbesondere bidirektionale, Kommunikationsverbindung herstellbar ist, um wenigstens eine Energiebezugsinformation von der Ladeeinheit (5) an die Zentraleinheit (4) zu übermitteln, wobei die Energiebezugsinformation für eine über den Ladepunkt (5.1) übertragene Energiemenge spezifisch ist und wobei zwischen der Zentraleinheit (4) und dem Zentralrechner (6) zumindest temporär eine, insbesondere bidirektionale, Kommunikationsverbindung herstellbar ist, um wenigstens die Energiebezugsinformation von der Zentraleinheit (4) an den Zentralrechner (6) zu übermitteln.
  2. Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Ladeeinheiten (5) umfasst sind, wobei die Energieversorgung aller Ladeeinheiten (5) durch die Zentraleinheit (4) bereitstellbar ist.
  3. Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Ladeeinheit (5) wenigstens zwei Ladepunkte (5.1) umfasst und dass wenigstens die eine Ladeeinheit (5) wenigstens so viele Energiezähler (5.2) wie Ladepunkte (5.1) umfasst, wobei jedem Ladepunkt (5.1) der Ladeeinheit (5) jeweils ein Energiezähler (5.2) zugeordnet ist, durch welchen eine über den Ladepunkt (5.1) übertragene Energiemenge erfassbar ist.
  4. Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Ladeeinheit (5) in die Zentraleinheit (4) integriert ist.
  5. Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (4) und wenigstens eine Ladeeinheit (5) räumlich voneinander separiert sind und/oder dass wenigstens eine Ladeeinheit (5) in das Fahrzeug (3) integriert ist.
  6. Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiebezugsinformation wenigstens eine quantitative Energiemengenangabe umfasst und/oder dass die Energiebezugsinformation wenigstens eine Ladepunkt-Kennung umfasst und/oder dass die Energiebezugsinformation eine Zeitangabe umfasst.
  7. Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Ladeeinheit (5) ein Verarbeitungsmodul (5.3) umfasst, wobei das Verarbeitungsmodul (5.3) zur Verarbeitung von Steuersignalen und/oder Durchführung von Steuerungsaktionen, insbesondere Schaltvorgängen, ausgebildet ist.
  8. Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (4) und/oder wenigstens eine Ladeeinheit (5) ein Eingabemodul (7) umfasst, wobei das Eingabemodul (7) zur Eingabe von Benutzerdaten ausgebildet ist.
  9. Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (4) ein zentrales Kommunikationsmodul (4.1) umfasst, wobei das zentrale Kommunikationsmodul (4.1) wenigstens eine, vorzugsweise alle, der folgenden Kommunikationsschnittstellen umfasst: - eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine LMN-Schnittstelle, zur, vorzugsweise bidirektionalen, Kommunikation mit wenigstens einem Energiezähler (5.2), - eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine Funkschnittstelle, zur, vorzugsweise bidirektionalen, Kommunikation mit dem Zentralrechner (6), - eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine Ethernet-Schnittstelle, zur, vorzugsweise bidirektionalen, Kommunikation mit einem Steuermodul.
  10. Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (4) ein zentrales Steuermodul (4.2) umfasst, wobei das zentrale Steuermodul (4.2) wenigstens eine, vorzugsweise alle, der folgenden Kommunikationsschnittstellen umfasst: - wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine LMN-Schnittstelle und/oder eine Ethernet-Schnittstelle, zur, insbesondere bidirektionalen, Kommunikation mit einem Kommunikationsmodul, - eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine PLC-Schnittstelle, zur, vorzugsweise bidirektionalen, Kommunikation mit wenigstens einem Energiezähler (5.2), - eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine RS-485-Schnittstelle, zur, vorzugsweise bidirektionalen, Kommunikation mit wenigstens einer Ladeeinheit (5), insbesondere einem Verarbeitungsmodul (5.3) wenigstens einer Ladeeinheit (5), - eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere eine Ethernet-Schnittstelle, zur, insbesondere bidirektionalen, Kommunikation mit wenigstens einem Eingabemodul (7)
  11. Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Ladeeinheit (5) wenigstens einen Kommunikationsadapter (5.4) umfasst, wobei der Kommunikationsadapter (5.4) wenigstens zwei Kommunikationsschnittstellen aufweist, wobei über eine Kommunikationsschnittstelle zumindest temporär eine, insbesondere bidirektionale, Kommunikationsverbindung zu wenigstens einem Energiezähler (5.2) herstellbar ist.
  12. Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Zentraleinheit (4) und/oder wenigstens einer Ladeeinheit (5) wenigstens eine Ladepunkt-Kennung angeordnet oder abgebildet ist, wobei die Ladepunkt-Kennung für einen Ladepunkt (5.1) spezifisch ist.
  13. Ladesystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mobiles Gerät (8) umfasst ist, wobei zwischen dem mobilen Gerät (8) und der Zentraleinheit (4) und/oder zwischen dem mobilen Gerät (8) und einem Zentralrechner (6) zumindest temporär eine, insbesondere bidirektionale, Kommunikationsverbindung herstellbar ist.
  14. Verfahren (100) zum Betrieb eines Ladesystems (1) zum Aufladen eines Energiespeichers (2) eines Fahrzeugs (3), insbesondere eines Ladesystems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei wenigstens die nachfolgenden Schritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge, durchgeführt werden: a) Herstellen (110) einer zumindest temporären Kommunikationsverbindung zwischen einem Zentralrechner (6) und einer Zentraleinheit (4) des Ladesystems (1), b) Übermitteln (120) wenigstens einer Ladepunkt-Kennung von dem Zentralrechner (6) an die Zentraleinheit (4), c) Herstellen (130) einer zumindest temporären Kommunikationsverbindung zwischen der Zentraleinheit (4) und einem Energiezähler (5.2) des Ladesystems (1), wobei der Energiezähler (5.2) auf Grundlage der Ladepunkt-Kennung ausgewählt wurde, d) Durchführen (140) wenigstens eines Energieübertragungsvorgangs durch Abgabe einer Energiemenge über einen dem Energiezähler (5.2) zugeordneten Ladepunkt (5.1) an ein Fahrzeug (3) oder Einspeisung einer Energiemenge über einen dem Energiezähler (5.2) zugeordneten Ladepunkt 5.1 von einem Fahrzeug 3, e) Übermitteln (150) einer Energiebezugsinformation von der Zentraleinheit (4) an den Zentralrechner (6), wobei die Energiebezugsinformation für eine über den Ladepunkt (5.1) übertragene Energiemenge spezifisch ist.
  15. Verfahren (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere vor dem Schritt a), wenigstens einer der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird: - Einlesen einer Ladepunkt-Kennung unter Verwendung eines mobilen Geräts (8), - Herstellen einer zumindest temporären Kommunikationsverbindung zwischen dem mobilen Gerät (8) und dem Zentralrechner (6), - Übermitteln wenigstens der Ladepunkt-Kennung von dem mobilen Gerät (8) an den Zentralrechner (6), - Übermitteln wenigstens eines Benutzerdatensatzes von dem mobilen Gerät (8) an den Zentralrechner (6).
  16. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere vor dem Schritt a), wenigstens einer der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird: - Eingeben von Benutzerdaten in ein Eingabemodul (7) einer Zentraleinheit (4) oder einer Ladeeinheit (5) des Ladesystems (1), - Eingeben einer Ladepunkt-Kennung in das Eingabemodul (7) oder Auswahl eines Ladepunktes (5.1) über das Eingabemodul (7), - Übermitteln wenigstens der Ladepunkt-Kennung von dem Eingabemodul (7) an den Zentralrechner (6), - Übermitteln wenigstens eines Benutzerdatensatzes von dem Eingabemodul (7) an den Zentralrechner (6).
  17. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere in dem Schritt c), wenigstens einer der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird: - Übermitteln einer Statusinformation von der Zentraleinheit (4) an den Zentralrechner (6), - Übermitteln der Statusinformation von dem Zentralrechner (6) an das mobile Gerät (8), - Initiieren eines Energieübertragungsvorgangs durch einen Benutzer.
  18. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere vor oder in dem Schritt d), wenigstens einer der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt wird: - Übermitteln eines Steuersignals von dem Zentralrechner (6) an die Zentraleinheit (4), - Übermitteln des Steuersignals von der Zentraleinheit (4) an eine Ladeeinheit (5), insbesondere an ein Verarbeitungsmodul (5.3) einer Ladeeinheit (5).
  19. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere nach dem Schritt e), wenigstens der folgende Verfahrensschritt durchgeführt wird: - Erstellen wenigstens einer Abrechnungsinformation in dem Zentralrechner (6), - Übermitteln wenigstens einer Abrechnungsinformation an ein mobiles Gerät (8), - Übermitteln wenigstens einer Historieninformation an ein mobiles Gerät (8).
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