DE102022108086A1 - Verfahren zum Anzeigen mindestens eines Zustandsparameters eines an einem Fahrzeug stattfindenden elektrischen Ladevorgangs - Google Patents

Verfahren zum Anzeigen mindestens eines Zustandsparameters eines an einem Fahrzeug stattfindenden elektrischen Ladevorgangs Download PDF

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Abstract

In verschiedenen Ausführungsformen wird einVerfahren zum Anzeigen mindestens eines Zustandsparameters eines an einem Fahrzeug stattfindenden elektrischen Ladevorgangs einer in dem Fahrzeug angeordneten Batterie bereitgestellt, wobei das Fahrzeug eine an seiner Karosserie angebrachte längliche Leuchtvorrichtung aufweist, wobei der Zustandsparameter des Ladevorgangs der Batterie mittels der Leuchtvorrichtung angezeigt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anzeigen mindestens eines Zustandsparameters eines an einem Fahrzeug stattfindenden elektrischen Ladevorgangs, insbesondere eines Ladevorgangs einer Batterie in einem teil- oder vollelektrisch betriebenen Fahrzeug.
  • Mit der stetig steigenden Anzahl von Elektrofahrzeugen im Straßenverkehr nimmt auch die Anzahl der Ladestationen zu. Im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, bei denen fossile Brennstoffe wie Benzin oder Diesel in flüssiger Form innerhalb von einigen Zehn Sekunden in den Tank eingefüllt werden, sind die Ladezeiten von Elektro- oder Hybridfahrzeugen vergleichsweise lang. Daher ist die Fahrzeug-Durchsatzrate einer Ladesäule grundsätzlich um ein Vielfaches geringer als die Fahrzeug-Durchsatzrate an einer gewöhnlichen Tanksäule für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.
  • Die Ladezeiten von Elektrofahrzeugen hängen maßgeblich sowohl von der Leistungsfähigkeit der Ladesäule als auch vom Ladestand der Batterie des Elektrofahrzeugs ab. Insbesondere der letzte Parameter kann Ladevorgänge erheblich beeinflussen und die Länge eines Ladevorgangs von der Größenordnung einer Stunde auf die Größenordnung einiger Minuten verkürzen. Generell ist derzeit jedoch nicht absehbar, dass die Ladezeiten von Elektrofahrzeugen auf die Zeitskala der Tankzeiten von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor reduziert werden können. Lange Ladezeiten werden generell in der Öffentlichkeit kritisch gesehen und stellen für viele Menschen ein Hindernis dar, auf Elektromobilität umzusteigen.
  • Um die im Verhältnis zur stark steigenden Anzahl von Elektrofahrzeugen relativ geringe Anzahl von Ladesäulen optimal auszunutzen, müssen die Ladevorgänge bzw. deren Koordinierung optimiert werden. Während Autofahrer bei einer normalen Tankstelle an ein Anstehen und Warten gewöhnt sind, bis der Vordermann sein Fahrzeug getankt hat, stellt sich dies bei einer Elektro-Tankstelle in Anbetracht der langen Ladezeiten anders dar. Hier wäre es zum Beispiel von Vorteil, wenn ein an eine Elektrotankstelle heranfahrendes Elektroauto einen Hinweis darüber erhalten würde, an welcher Ladesäule der momentan stattfindende Ladevorgang als nächstes beendet wird. Auch eine an einer Ladesäule angebotene Ladeleistung kann die Entscheidung beeinflussen, welche Ladesäule ein Fahrzeug zum Laden anfährt.
  • Vor diesem Hintergrund kann die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin gesehen werden, eine möglichst einfache und kostengünstige Maßnahme bereitzustellen, mittels welcher elektrische Ladevorgänge besser koordiniert werden können. Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Anzeigen mindestens eines Zustandsparameters eines an einem Fahrzeug stattfindenden elektrischen Ladevorgangs einer in dem Fahrzeug angeordneten Batterie bereitgestellt, wobei das Fahrzeug eine an seiner Karosserie angebrachte längliche Leuchtvorrichtung aufweist, wobei der Zustandsparameter des Ladevorgangs der Batterie mittels der Leuchtvorrichtung angezeigt wird.
  • Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein vollständig elektrisch angetriebenes Elektrofahrzeug oder um ein Hybridfahrzeug handeln. Bei der Batterie kann es sich um eine Traktionsbatterie, auch als Hochvoltbatterie bezeichnet, handeln. Bei der am länglichen Leuchtvorrichtung kann es sich um mindestens einen Teil der Rücklichtbeleuchtung und/oder um mindestens einen Teil der Frontbeleuchtung des Fahrzeugs handeln. Generell kann die Leuchtvorrichtung in Form eines Leuchtbandes oder einer Leuchtleiste vorliegen. Die Leuchtvorrichtung kann im Fahrbetrieb des Fahrzeugs beispielsweise als zusätzliches Bremslicht und/oder als Tagfahrlicht verwendet werden. Beim Ladevorgang, bei dem das Fahrzeug nicht bewegt wird, kann die Leuchtvorrichtung während eines elektrischen Ladevorgangs im Rahmen dieser Erfindung als Statusanzeige verwendet werden, um Zustandsparameter des stattfindenden Ladevorgangs anzuzeigen. Anders ausgedrückt kann die Leuchtvorrichtung nur während eines stattfindenden Ladevorgangs ihren erfindungsgemäßen Aufgabenumfang erfüllen.
  • Durch Anzeigen von Zustandsparametern des Ladevorgangs mittels der an der Karosserie des Fahrzeugs angebrachten Leuchtvorrichtung können die Fahrer anderer Elektrofahrzeuge diese ohne Weiteres wahrnehmen und auf dieser Basis, beispielsweise bei der Auswahl einer Ladesäule an einer Ladetankstelle mit mehreren Ladesäulen, schnell und unkompliziert entscheiden, an welche Ladesäule sie sich anstellen und ob es sich überhaupt lohnt auf eine freiwerdende Ladesäule zu warten. Hierzu wird vorteilhafterweise die Eigenschaft der Leuchtvorrichtung ausgenutzt, dass diese im Straßenverkehr einen Teil der Fahrzeugaußenbeleuchtung darstellt und somit ohnehin gut sichtbar sein muss. Folglich kann so eine Information hinsichtlich mindestens eines Zustandsparameters eines an einer Ladesäule stattfindenden Ladevorgangs von einem Fahrer eines herannahenden Fahrzeugs auf intuitive Art und Weise erfasst werden. Der Fahrer eines anderen vorbeifahrenden Fahrzeugs kann so den Ladezustand eines stehenden/parkenden und ladenden Fahrzeugs von der Gegenseite herannahend und/oder von hinten vorbeifahrend einfach und intuitiv erkennen, insbesondere ein baldiges Ladeende und damit eine womöglich bald freiwerdende Ladesäule.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch für den Fahrer des ladenden Fahrzeugs sehr nützlich, da ihm so aus der Ferne ohne Weiteres Informationen bezüglich des Ladevorgangs übermittelt werden können. Folglich ist der Fahrer in dieser Zeit nicht auf ein zusätzliches Gerät, z.B. ein Mobilfunkgerät angewiesen, sondern kann beispielswese entspannt in der Umgebung des ladenden Fahrzeugs spazieren gehen. Auch bei einer Pause, beispielsweise in einem benachbarten Gebäude, kann der Fahrer mittels der Leuchtvorrichtung intuitiv über den Zustand des Ladevorgangs informiert werden. Ferner kann so ein für den Besitzer des Fahrzeugs, insbesondere wenn unerkannt, ärgerlicher Ladeabbruch oder eine nachteilige Veränderung mindestens eines Zustandsparameters (z.B. Ladeleistung) schnell intuitiv erkannt werden. So können frühzeitig Gegenmaßnahmen ergriffen werden, beispielsweise ein Wechsel der Ladesäule. Aus dem Stand der Technik ist es bisher bekannt, dass während eines Ladevorgangs die Ladezeit und eine evtl. pulsierende Ladestandsanzeige auf dem Kombiinstrument des Fahrzeugs angezeigt wird. Schließlich kann ein weiterer Vorteil darin gesehen werden, dass eine Information über Zustandsparameter des stattfindenden Ladevorgangs der Umgebung des Fahrzeugs mitgeteilt werden kann, ohne dass dafür gesonderte Anzeigen oder Leuchtmittel am Fahrzeug oder an der Ladesäule selbst angebracht werden müssen. Folglich kann ein konzipiertes Design des Fahrzeugs unverändert beibehalten werden.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann es sich bei dem mindestens einen Zustandsparameter um einen Ladestand der Batterie, eine Ladeleistung des stattfindenden Ladevorgangs, einen Ladebeginn, einen Ladeabbruch, und/oder ein Ladeende eines ordnungsgemäß stattgefundenen Ladevorgangs handeln. Wie nachfolgend erläutert, können je nach Ausgestaltung des Verfahrens diese Zustandsparameter auf verschiedene Weisen mittels der Leuchtvorrichtung angezeigt werden. Insbesondere mittels des hier offenbarten Verfahrens der Ladestand wie auch die Ladeleistung eines stattfindenden Ladevorgangs parallel angezeigt werden.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann der Ladestand der Batterie angezeigt werden, indem ein zusammenhängender Anteil der Leuchtvorrichtung aktiviert wird, welcher dem Ladestand entspricht oder mit diesem korreliert ist. Anders ausgedrückt kann ein Teil der Leuchtvorrichtung erleuchtet sein, wobei das Verhältnis des erleuchteten Teils der Leuchtvorrichtung zu ihrer gesamten Länge den Ladestand (SoC, state of charge) der Batterie angeben kann. So kann beispielsweise die Leuchtvorrichtung in Form eines langen Leuchtbalkens ausgeführt sein und es können 50% davon erleuchtet sein bei einem dementsprechenden Ladestand der Batterie von 50% und es können 100% davon erleuchtet sein, wenn die Batterie vollständig geladen ist, usw.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann der Ladestand über eine Farbgestaltung eines leuchtenden Anteils der Leuchtvorrichtung angezeigt werden. Die Farbgestaltung kann eigenständig verwendet werden oder zusammen mit der vorherigen Maßnahme, der anteiligen Beleuchtung der Leuchtvorrichtung gemäß Ladestand. Bevorzugt kann eine intuitive Farbgestaltung verwendet werden, so dass die Leuchtvorrichtung zum Beispiel bei 0% Ladestand rot und bei 100% Ladestand grün leuchtet.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann die Ladeleistung des stattfindenden Ladevorgangs angezeigt werden, indem auf der Leuchtvorrichtung ein Leuchtmuster mit einer vorbestimmten Periodizität dynamisch erzeugt wird, wobei die Periodizität mit der Ladeleistung korreliert ist. So kann beispielsweise eine Pulsation als dynamische Beleuchtung der Leuchtvorrichtung gewählt werden, um die Ladeaktivität anzuzeigen, wobei ein langsames Pulsen eine geringe Ladegeschwindigkeit bzw. Ladeleistung (z.B. 50 kW) und ein schnelles Pulsen eine hohe Ladegeschwindigkeit bzw. Ladeleistung (z.B. 300 kW) anzeigt.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann der mindestens eine Zustandsparameter ferner mittels einer Innenbeleuchtung des Fahrzeugs angezeigt werden. Bei der Innenbeleuchtung kann es sich um ein sogenanntes Ambientelicht handeln, welches nicht für die Straßenverkehrssicherheit relevant ist, sondern den Fahrzeuginnenraum für die Insassen angenehm ausleuchten soll. Ambientelicht wird nach bisheriger Kenntnis nicht zur Übertragung von Informationen verwendet. Ferner ist das Ambientelicht nach dem bisher bekannten Stand der Technik nicht aktiviert, wenn das Fahrzeug abgestellt und abgeschlossen ist, insbesondere nicht während eines Ladevorgangs.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann der mindestens eine Zustandsparameter einem Ladestand der Batterie entsprechen und über eine Farbgestaltung der Innenbeleuchtung des Fahrzeugs angezeigt werden. Die Farbgestaltung kann beispielsweise analog zur Farbgestaltung der Leuchtvorrichtung beim Anzeigen des Ladestands eingerichtet sein (rot bei 0% Ladestand rot und grün bei 100% Ladestand).
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann der mindestens eine Zustandsparameter einer Ladeleistung entsprechen und über eine Periodizität eines dynamischen Betriebs der Innenbeleuchtung angezeigt werden. Auch hier kann die Ausgestaltung des dynamischen Betriebs der Innenbeleuchtung (Einblenden über ihre komplette Ausdehnung/Länge, Einblenden von der Seite, usw.) beispielsweise analog zum dynamischen periodischen Betrieb, z.B. Pulsation, Leuchtvorrichtung beim Anzeigen der Ladeleistung eingerichtet sein (langsames Pulsen/Einblenden zeigt eine geringe Ladegeschwindigkeit und ein schnelles Pulsen/Einblenden eine hohe Ladegeschwindigkeit an).
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann die längliche Leuchtvorrichtung am Heck des Fahrzeugs angeordnet sein, beispielsweise zwischen einem linken und einem rechten Rücklicht. Die Leuchtvorrichtung selbst kann einem Teil des Rücklichts und/oder des Bremslichts sein. Diese Anordnung und Funktion der Leuchtvorrichtung kann insbesondere mit der Anordnung und Funktion der nachfolgenden Ausführungsform gekoppelt werden, so dass der mindestens eine Ladezustandsparameter sowohl an der Fahrzeugfront wie auch am Fahrzeugheck angezeigt werden kann.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann die längliche Leuchtvorrichtung an der Front des Fahrzeugs angeordnet sein. In dieser Ausführungsform kann die Leuchtvorrichtung ein Leuchtband aufweisen, das sich im Bereich zwischen den beiden Frontscheinwerfern erstreckt und im Tagesbetreib des Fahrzeugs beispielsweise als Tagfahrlicht und/oder Abblendlicht verwendet wird. Diese Anordnung und Funktion der Leuchtvorrichtung kann insbesondere mit der Anordnung und Funktion der vorangehenden Ausführungsform gekoppelt werden, so dass der mindestens eine Ladezustandsparameter sowohl an der Fahrzeugfront wie auch am Fahrzeugheck angezeigt werden kann.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann der mindestens eine Zustandsparameter zusätzlich mittels der Frontscheinwerfer angezeigt werden. Im Rahmen dieser Anmeldung werden an der Fahrzeugfront angeordnete Blinklichteinheiten als Teil der Frontscheinwerfer aufgefasst. Gemäß dieser Ausführungsform können die Frontscheinwerfer mit einbezogen werden in die Signalisierung von mindestens einem Ladezustandsparameter.
  • So kann beispielsweise mittels eines pulsierenden Betriebs der Frontscheinwerfer eine Ladestandsanzeige realisiert werden. Dabei kann ein relativ langsames Pulsieren eine entsprechend leere Traktionsbatterie anzeigen, während ein im Vergleich dazu relativ schnelles Pulsieren eine entsprechend volle Traktionsbatterie anzeigen kann. Ein dauerhaftes Leuchten der Frontscheinwerfer kann eine voll aufgeladene Batterie anzeigen. Alternativ oder zusätzlich kann die Ladestandsanzeige über eine veränderte Farbgebung der leuchtenden Frontscheinwerfer erfolgen, bevorzugt zusätzlich zum pulsierenden Betrieb. Ein Ladebeginn kann beispielsweise mittels eines Einmaldurchlaufs der Blicklichteinheiten, etwa von innen nach außen. Dieses Leuchtmuster kann auch bis zu einer vorbestimmten Ladestand der Traktionsbatterie beibehalten werden, z.B. bis die Batterie bis 50% geladen ist. Ein Ladeende kann mittels eines entgegengesetzten Einmaldurchlaufs der Blicklichteinheiten angezeigt werden, also ausgehend vom vorherigen Beispiel entsprechend von außen nach innen. Ferner kann mittels der Frontscheinwerfer auch ein Ladeabbruch signalisiert werden, beispielsweise mittels eines intermittierenden Aufleuchtens, z.B. durch zweimaliges Aufleuchten hintereinander, gefolgt von einer Pause, und dann Wiederholen dieses Signalisierungsmusters. Auf die Signalisierung des mindestens einen Ladezustandsparameters mittels der Frontscheinwerfer kann insbesondere dann zurückgegriffen werden, wenn die Leuchtvorrichtung nur am Heck des Fahrzeugs angeordnet ist und keine Instanz an der Fahrzeugfront aufweist.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann dieses ferner Anzeigen eines Videos auf mindestens einem Anzeigeelement im Innenraum des Fahrzeugs während des stattfindenden Ladevorgangs aufweisen, wobei die Länge des Videos an die Dauer des stattfindenden Ladevorgangs angepasst ist. Hierzu kann geeignetes Videomaterial aus einer Datenbank eingespielt werden, wobei der Fahrer zuvor eingeben kann, bis zu welchem Ladestand er die Batterie laden möchte. Nach Ermitteln der Ladeparameter kann das Fahrzeug die Ladedauer prognostizieren und auf dieser Basis ein geeignet langes Video auswählen. Zum Beispiel kann eine Nordschleifenfahrt aus Fahrersicht angezeigt werden, wobei die Länge des Videos so gewählt ist, dass die Zieleinfahrt dem Ladeende oder dem Ziel-Ladestand entspricht.
  • Zusätzlich zum Abspielen von Videos auf der mindestens einen Anzeige im Innenraum des Fahrzeugs kann zusätzlich über die Multimediaanlage des Fahrzeugs ein hochwertiges Erklärvideo eingespielt werden, z.B. ein Erklärvideo der Nordschleifenrunde (vgl. Instruktor).
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann die Art des Videos von dem Betreiber der Ladesäule abhängen, an welcher der Ladevorgang stattfindet. Dadurch kann beispielsweise ein Belohnungssystem implementiert werden, das beispielsweise dazu beitragen kann, die Ladestationen gleichmäßiger auszulasten. Bei den Videos kann es sich beispielsweise um länderspezifische (Werbe-)Videos handeln.
  • Während der Ladezeit eines Elektrofahrzeugs verbringt der Fahrzeugbesitzer üblicherweise recht viel Zeit im Fahrzeug, ohne dieses zu bewegen. Während dieser Stillstandsphasen können einige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich auch dazu verwendet werden, um den Fahrzeugbesitzer durch gezieltes Fahrzeugverhalten zu emotionalisieren und dadurch stärker an sein Fahrzeug zu binden.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Anzeigen mindestens eines Zustandsparameters eines an einem Fahrzeug stattfindenden elektrischen Ladevorgangs einer in dem Fahrzeug angeordneten Batterie, wobei das Fahrzeug eine an seiner Karosserie angebrachte längliche Leuchtvorrichtung aufweist. wobei der Zustandsparameter des Ladevorgangs der Batterie mittels der Leuchtvorrichtung angezeigt wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei dem mindestens einen Zustandsparameter um einen Ladestand der Batterie und/oder um eine Ladeleistung des stattfindenden Ladevorgangs handelt.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei der Ladestand der Batterie angezeigt wird, indem ein zusammenhängender Anteil der Leuchtvorrichtung aktiviert wird, welcher mit dem Ladestand korreliert ist.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der Ladestand über eine Farbgestaltung eines leuchtenden Anteils der Leuchtvorrichtung angezeigt wird.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis Anspruch 4, wobei die Ladeleistung angezeigt wird, indem auf der Leuchtvorrichtung ein Leuchtmuster mit einer vorbestimmten Periodizität dynamisch erzeugt wird, wobei die Periodizität mit der Ladeleistung korreliert ist.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der mindestens eine Zustandsparameter mittels einer Innenbeleuchtung des Fahrzeugs angezeigt wird.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei der mindestens eine Zustandsparameter einem Ladestand der Batterie entspricht und über eine Farbgestaltung der Innenbeleuchtung des Fahrzeugs angezeigt wird.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei der mindestens eine Zustandsparameter einer Ladeleistung entspricht und über eine Periodizität eines dynamischen Betriebs der Innenbeleuchtung angezeigt wird.
  9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die längliche Leuchtvorrichtung am Heck des Fahrzeugs angeordnet ist.
  10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die längliche Leuchtvorrichtung an der Front des Fahrzeugs angeordnet ist.
  11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der mindestens eine Zustandsparameter zusätzlich mittels der Frontscheinwerfer des Fahrzeugs angezeigt wird.
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