DE102022130319A1 - Laden eines Elektrofahrzeugs an einem Ladepunkt einer Liegenschaft - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines Elektrofahrzeugs an einem Ladepunkt einer mit einem Hausenergiemanagementsystem ausgerüsteten Liegenschaft, bei dem dann, wenn das Elektrofahrzeug an den Ladepunkt angeschlossen wird, Ladeparameter von dem Elektrofahrzeug an das Hausenergiemanagementsystem und an ein externes IT-System, welches mit dem Elektrofahrzeug assoziiert ist, übertragen werden, das Hausenergiemanagementsystem auf Grundlage zumindest dieser Ladeparameter, von Verbrauchsinformation der Liegenschaft und Tarifinformation mindestens eines Energieversorgers einen Ladeplan für das Elektrofahrzeug erstellt, das Hausenergiemanagementsystem den Ladeplan an das externe IT-System überträgt, das externe IT-System den Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs, der nicht von dem Elektrofahrzeug an den Ladepunkt übertragen worden ist, analysiert und das externe IT-System abhängig von einem Ergebnis der Analyse den von dem Hausenergiemanagementsystem übersandten Ladeplan unverändert freigibt, einen neuen Ladeplan erstellt oder den von dem Hausenergiemanagementsystem übersandten Ladeplan ablehnt, wobei für den Fall, dass der Ladeplan unverändert freigegeben wird, das Elektrofahrzeug mittels des unverändert freigegebenen Ladeplans geladen wird, für den Fall, dass einen neuer Ladeplan erstellt worden ist, das Elektrofahrzeug mittels des neuen Ladeplans geladen wird und für den Fall, dass der Ladeplan abgelehnt worden ist, das das Elektrofahrzeug mittels eines bisher gültigen Ladeplans geladen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines Elektrofahrzeugs an einem Ladepunkt einer mit einem Hausenergiemanagementsystem ausgerüsteten Liegenschaft, bei dem dann, wenn das Elektrofahrzeug an den Ladepunkt angeschlossen wird, Ladeparameter von dem Elektrofahrzeug an das Hausenergiemanagementsystem übertragen werden und das Hausenergiemanagementsystem auf Grundlage der von dem Elektrofahrzeug übertragenen Ladeparameter, von Verbrauchsinformation der Liegenschaft und Tarifinformation mindestens eines Energieversorgers einen Ladeplan für das Elektrofahrzeug erstellt. Die Erfindung betrifft auch eine Ladeinfrastruktur zum Laden eines Elektrofahrzeugs, die zum Durchführen des Verfahrens eingerichtet ist. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Einfamilienhäuser, speziell mit einer Wallbox oder mehreren Wallboxen als Ladepunkt(e) sowie insbesondere mit einer Photovoltaikanlage.
  • DE 10 2009 036 816 A1 offenbart ein Verfahren und ein Vorrichtung zur Steuerung von Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Zur Minimierung von Spitzenleistungsanforderungen werden zumindest zwei Ladestationen zu einer Gruppe zusammengefasst, Ist-Ladeparameter innerhalb der Ladestationen innerhalb der Gruppe ausgetauscht, eine Lastprognose für die Gruppe abhängig von zumindest den Ist-Ladeparametern erstellt und Soll-Ladeparameter für die Ladestationen der Gruppe abhängig von der Lastprognose bestimmt.
  • DE 10 2013 010 774 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Ladestation 2 für Elektrofahrzeuge, bei dem ein maximaler Bemessungswert für einen Ladestrom oder eine Ladeleistung bestimmt wird, der bestimmte maximale Bemessungswert für den Ladestrom oder die Ladeleistung an ein mit der Ladestation elektrisch gekoppeltes Elektrofahrzeug übermittelt wird, abhängig von zumindest dem maximalen Bemessungswert ein erstes Zeitintervall bestimmt wird und das Elektrofahrzeug während des ersten Zeitintervalls mit maximalen Bemessungswert des Ladestroms geladen wird. Zur Erhöhung der Lebensdauer der Ladestation wird ein reduzierter Bemessungswert für den Ladestrom und ein zweites Zeitintervall bestimmt, wobei das zweite Zeitintervall eine Dauer bestimmt, während welcher der Ladestrom oder die Ladeleistung den reduzierten Bemessungswert nicht überschreiten darf, der reduzierte Bemessungswert an das Elektrofahrzeug übermittelt wird und das Elektrofahrzeug während des zweiten Zeitintervalls mit maximal dem reduzierten Bemessungswertes des Ladestroms oder der Ladeleistung geladen wird.
  • DE 10 2018 202 755 A1 offenbart ein Verfahren zum Anpassen eines elektrischen Leistungsangebots an einen elektrischen Leistungsbedarf in einem elektrischen Netzwerk, an welchem zumindest eine elektrische Ladestation betrieben wird, wobei bei dem Verfahren durch eine Steuervorrichtung des Netzwerks zu zumindest einem Kraftfahrzeug eine Ladeprognose erstellt wird, die angibt, in welchem zukünftigen Ladezeitraum das Kraftfahrzeug voraussichtlich elektrische Energie mit dem Netzwerk austauschen wird, in Abhängigkeit von der jeweiligen Ladeprognose ein zeitlicher Verlauf des in dem Netzwerk vorliegenden Leistungsbedarfs geschätzt wird, ein zeitlicher Verlauf des Leistungsangebots in dem Netzwerk ermittelt wird und für zumindest einen solchen Ladezeitraum, für welchen erkannt wird, dass das Leistungsangebot kleiner als der geschätzte Leistungsbedarf ist, zumindest eine vorbestimmte Ausgleichsmaßnahme ausgelöst wird, wobei durch die zumindest eine Ausgleichsmaßnahme das Leistungsangebot an den Leistungsbedarf angeglichen wird.
  • US 2017/0136894 A1 offenbart Verfahren, Vorrichtungen und Systeme zum Kommunikationsaustausch zwischen einem Fahrzeug und einem Ladesystem. Der Kommunikationsaustausch kann Ladeanforderungsnachrichten umfassen, die von dem Fahrzeug gesendet oder empfangen werden, die Ladeeinzelheiten definieren, wie etwa eine Ladeart, Ladeorte, Ladeorientierung und/oder andere Informationen, die den Ladeanforderungen für das anfordernde Fahrzeug entsprechen. Das Ladesystem kann auf die Ladeanforderungsnachrichten antworten, indem es die Fahrzeugladeanforderung annimmt oder ablehnt. Als Reaktion auf das Akzeptieren der Anforderungsnachricht stellt das Ladesystem eine Ladung für das Fahrzeug gemäß den Ladeeinzelheiten bereit.
  • US 2017/0140603 A1 offenbart ein System zur Fahrzeugflottenverwaltung, umfassend: ein Basisverwaltungssystem, das dazu konfiguriert ist, einem oder mehreren Flottenfahrzeugen zu ermöglichen, einen Fahrzeugdienst zu empfangen, wobei das Basisverwaltungssystem eine Datenbank, ein Kommunikationsmodul und ein Analysemodul umfasst, wobei das Kommunikationsmodul mit dem einen oder den mehreren Flottenfahrzeuge, dem Analysemodul und der Datenbank kommuniziert; ein oder mehrere Flottenfahrzeuge, wobei jedes Flottenfahrzeug eine Fahrzeugdatenbank umfasst und jeweils dazu konfiguriert ist, einen Ladedienst zu empfangen und einen Fahrzeugladezustand an das Kommunikationsmodul zu kommunizieren, mindestens einen Flottendienststandort, der so konfiguriert ist, er sie einen Abrechnungspreis an das Kommunikationsmodul übermittelt und den Abrechnungsdienst zum Abrechnungspreis bereitstellt; wobei das Analysemodul den Ladepreis empfängt und bestimmt, ob der mindestens eine Flottendienststandort ausgewählt ist, um den Ladedienst für mindestens ein Flottenfahrzeuge bereitzustellen, das in einem mangelhaften Ladezustand betrieben wird; wobei dem mindestens einen Flottenfahrzeug, das in einem mangelhaften Ladezustand betrieben wird, ein Ladedienst durch den mindestens einen Flottendienststandort bereitgestellt wird, wenn das Analysemodul den mindestens einen Flottendienststandort auswählt.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine verbesserte Möglichkeit zum bidirektionalen Laden eines Elektrofahrzeugs an einem mit einem Hausenergienetz einer Liegenschaft verbundenen Ladepunkt bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Laden eines Elektrofahrzeugs an einem Ladepunkt einer mit einem Energiemanagementsystem („Hausenergiemanagementsystem“) ausgerüsteten Liegenschaft, bei dem
    • - dann, wenn das Elektrofahrzeug an den Ladepunkt angeschlossen wird, Ladeparameter von dem Elektrofahrzeug an das Hausenergiemanagementsystem (im Folgenden auch als „HEMS“ bezeichnet) und an ein externes IT-System, welches mit dem Elektrofahrzeug assoziiert ist, übertragen werden,
    • - das Hausenergiemanagementsystem auf Grundlage zumindest der Ladeparameter, von Verbrauchsinformation der Liegenschaft und Tarifinformation mindestens eines Energieversorgers einen Ladeplan für das Elektrofahrzeug erstellt,
    • - das Hausenergiemanagementsystem den Ladeplan an das externe IT-System überträgt,
    • - das externe IT-System den Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs, der nicht von dem Elektrofahrzeug an den Ladepunkt übertragen worden ist, analysiert und
    • - das externe IT-System abhängig von einem Ergebnis der Analyse den von dem Hausenergiemanagementsystem übersandten Ladeplan unverändert freigibt, einen neuen Ladeplan erstellt oder den von dem Hausenergiemanagementsystem übersandten Ladeplan ablehnt,
    wobei
    • - für den Fall, dass der Ladeplan unverändert freigegeben wird, das Elektrofahrzeug mittels des unverändert freigegebenen Ladeplans geladen wird,
    • - für den Fall, dass einen neuer Ladeplan erstellt worden ist, das Elektrofahrzeug mittels des neuen Ladeplans geladen wird und/oder
    • - für den Fall, dass der Ladeplan abgelehnt worden ist, das das Elektrofahrzeug mittels eines bisher gültigen Ladeplans geladen wird.
  • Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass ein Ladeplan für ein Elektrofahrzeug, der durch das Hausenergiemanagementsystem (HEMS) erstellt wurde, durch die Instanz „externes IT-System“ daraufhin analysiert werden kann, ob der Ladeplan sinnvoll ist oder ob er durch einen besseren Ladeplan ersetzt werden sollte, welcher durch das externe IT-System erstellt worden ist und bei dessen Erstellung zumindest ein weiterer Ladeparameter des Elektrofahrzeugs, der nicht von dem Elektrofahrzeug an den Ladepunkt übertragen worden ist, berücksichtigt worden ist. Das externe IT-System verfügt also über mehr laderelevante Information über das Elektrofahrzeug als das HEMS und kann diese zusätzliche Information nutzen, um einen besseren Ladeplan aufzustellen als das Hausenergiemanagementsystem.
  • Das Elektrofahrzeug weist typischerweise eine Antriebsbatterie zum Antreiben des Elektrofahrzeugs auf. Das Elektrofahrzeug kann beispielsweise ein Hybridfahrzeug, PHEV, oder ein vollelektrisch angetriebenes Fahrzeug, BEV, sein. Das Elektrofahrzeug kann über ein Ladekabel und/oder induktiv geladen werden. Der Ladepunkt kann eine Ladestation, z.B. Wallbox, oder ein induktiv ladender Ladeplatz sein. Es ist eine Ausgestaltung, dass der Ladepunkt und das Elektrofahrzeug zum Laden und Entladen der Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs eingerichtet sind, was auch als „bidirektionales Laden“ bezeichnet werden kann, und der Ladeplan bedarfsweise das Laden und Entladen vorsieht. Insbesondere kann die Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs so während des Anschlusszeitraums des Elektrofahrzeugs an dem Ladepunkt als elektrischer Zwischenspeicher für das durch das HEMS gesteuerte Strom- bzw. Energienetz („Hausenergienetz“) der Liegenschaft verwendet werden, z.B. im Sinne des sog. V2H („Vehicle-to-Home“)- und/oder des sog. V2G („Vehicle-to-Grid“)-Konzepts.
  • Das Hausenergienetz ist in der Regel über einen Stromzähler am bzw. als Netzanschlusspunkt mit einem öffentlichen Energieversorgungsnetz verbunden. Es ist eine Weiterbildung, dass der Stromzähler ein intelligenter Stromzähler (sog. „Smart Meter“) ist, über den in einer Variante Daten, z.B. zu einem Stromverbrauch bzw. Leistungsfluss, auch an die Liegenschaft übertragen werden können, z.B. an das HEMS und/oder die Wallbox. Ist der Stromzähler im ausschließlichen Zugriff des Energieversorgers oder Messtellenbetreibers, kann zur Information der Liegenschaft über einen aktuellen Leistungsfluss zusätzlich mindestens ein lokales (privates) Energieessgerät / Stromzähler vorhanden sein, insbesondere ein zu dem herkömmlichen Stromzähler topologisch in Reihe geschaltetes Messgerät.
  • Die von dem Elektrofahrzeug an das externe IT-System übertragenen Ladeparameter können auch als Ladeparameter einer ersten Gruppe von Ladeparametern oder „erste“ Ladeparameter angesehen oder bezeichnet werden. Die „weiteren“ Ladeparameter, die nicht von dem Elektrofahrzeug an den Ladepunkt übertragen worden sind, und auf deren Grundlage das externe IT-System den HEMS-Ladeplan analysiert, können auch als Ladeparameter einer zweiten Gruppe von Ladeparametern oder „zweite“ Ladeparameter angesehen oder bezeichnet werden.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass die Liegenschaft ein Privathaus ist, insbesondere ein Einfamilienhaus.
  • An das Hausenergienetz der Liegenschaft sind typischerweise elektrische Verbraucher wie Küchengeräte, Wäschepflegegeräte, Lampen, Mediengeräte, Boiler, Klimageräte, usw. angeschlossen.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass an das Hausenergienetz der Liegenschaft mindestens eine Stromerzeugungseinrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie wie eine Photovoltaikanlage, ein Windrad und/oder eine Geothermieanlage, usw. angeschlossen ist.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass an das Hausenergienetz der Liegenschaft mindestens ein stationärer elektrischer Energiespeicher zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie angeschlossen ist.
  • Das HEMS dient insbesondere dazu, für das Hausenergienetz einen Energiebedarf zu prognostizieren und so zu optimieren, dass mindestens ein vorgegebenes Ziel besonders gut erfüllt wird, z.B. geringe Bezugskosten aus dem öffentlichen Energieversorgungsnetz, eine umweltfreundliche Energieerzeugung, usw. Die Optimierung kann bereits durchgeführt werden, wenn ein Elektrofahrzeug als Zwischenspeicher an das Hausenergienetz angeschlossen wird, speziell für einen längeren Zeitraum. Denn dann kann beispielsweise die Antriebsbatterie zu Zeiten aufgeladen werden, wenn sich elektrische Energie besonders günstig aus dem öffentlichen Energieversorgungsnetz beziehen lässt, und die Antriebsbatterie entladen werden, um z.B. einen Energiebezug für das Hausenergienetz aus dem öffentlichen Energieversorgungsnetz zu Zeiten hoher Strompreise zu verringern und/oder Überschussenergie aus dem Hausenergienetz zu Zeiten in das öffentliche Energieversorgungsnetz einzuspeisen, wenn die zugehörige Vergütung hoch ist. Diese Optimierung bzw. das Management der an das Hausenergienetz angeschlossenen elektrischen Geräte kann vorteilhafterweise besonders effektiv durchgeführt werden, wenn mindestens eine Stromerzeugungseinrichtung und mindestens ein stationärer elektrischer Energiespeicher vorhanden sind. Mögliche durch das HEMS zur Optimierung verwendete Prognosedaten können beispielsweise typische, z.B. tageszeitabhängige, Strompreise bei Bezug aus dem und/oder Einspeisung in das öffentliche Energieversorgungsnetz, Wetterprognosen, z.B. aus Historiendaten gewonnene Stromverbrauchsprognosen für die an das Hausenergienetz angeschlossenen elektrischen Verbraucher, usw. umfassen
  • Jedoch kann das HEMS die Ladung und Entladung der Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs nicht vollkommen frei und ad hoc an die Bedürfnisse des Hausenergienetzes angepasst steuern, sondern erstellt einen Ladeplan (d.h., einen geplanten Verlauf eines Lade- bzw. Entladestroms zwischen dem Ladepunkt und dem Elektrofahrzeug für einen Anschlusszeitraum des Elektrofahrzeugs), welcher auch „erste“ Ladeparameter des Elektrofahrzeugs berücksichtigt, die von dem Elektrofahrzeug an das HEMS übermittelt worden sind, z.B. direkt über eine Funkschnittstelle (z.B. LTE oder WLAN) oder indirekt über den Ladepunkt, z.B. unter Nutzung eines ISO 15118-20-konformen Datenaustauschs. Solche ersten Ladeparameter umfassen häufig Information über einen gewünschten oder wahrscheinlichen Abfahrtszeitpunkt, einen zum Abfahrtszeitpunkt gewünschten Ladezustand („Ziel-SoC“) bzw. eine entsprechende Strommenge, einen nicht zu unterschreitenden Ladezustand („Mindest-SoC“) und einen maximalen und/oder minimalen Lade- und/oder Entladeleistung.
  • Dass diese Ladeparameter von dem Elektrofahrzeug an ein externes IT-System übertragen werden, kann beispielsweise umfassen, dass diese Ladeparameter von dem Elektrofahrzeug direkt über eine Funkschnittstelle (z.B. LTE oder WLAN und weiter über das Internet) oder indirekt über den Ladepunkt und/oder HEMS übertragen werden. Auch ist es möglich, dass einige der Ladeparameter bereits in dem externen IT-System mit einer Fahrzeug-ID verknüpft gespeichert sind (z.B. der Mindest-SoC und der maximale und/oder minimale Lade- und/oder Entladestrom) und mit dem Abfahrtszeitpunkt und dem Ziel-SoC auch die Fahrzeug-ID an das externe IT-System übertragen wird.
  • Dass das externe IT-System mit dem Elektrofahrzeug „assoziiert“ ist, umfasst in einer Weiterbildung, dass das externe IT-System ein von dem HEMS unterschiedliches IT-System ist, das die weiteren Ladeparameter des Elektrofahrzeugs und weiterer Elektrofahrzeug einer Fahrzeugflotte speichert und für die Elektrofahrzeuge der Fahrzeugflotte einen Ladeplan wie oben beschrieben analysieren, usw. kann. Das externe IT-System kann insbesondere ein von einem Hersteller des Elektrofahrzeugs unterhaltenes IT-System sein. Das externe IT-System kann das Analysieren usw. dem HEMS und/oder dem Elektrofahrzeug als Service anbieten bzw. durchführen und demensprechend als Serviceprovider assoziiert sein.
  • Dass das Elektrofahrzeug an eine Ladepunkt angeschlossen wird, kann umfassen, dass es über ein Ladekabel oder induktiv an einen Ladepunkt angeschlossen ist.
  • Die Verbrauchsinformation der Liegenschaft kann insbesondere eine Prognose des Energieverbrauchs der an das Hausenergienetz angeschlossenen elektrischen Verbraucher und ggf. eine Prognose der von dem mindestens einen an das Hausenergienetz angeschlossenen Energieerzeuger erzeugten elektrischen Leistung und/oder von Kapazitäten von Zwischenspeichern usw. umfassen.
  • Die Tarifinformation eines Energieversorgers kann von dem Energieversorger direkt an das HEMS übermittelt werden oder kann, falls ein Smart Meter am Netzanschlusspunkt vorhanden ist, von dem Smart Meter an das HEMS übermittelt werden.
  • Das HEMS kann den Ladeplan direkt oder indirekt (z.B. über den Ladepunkt) an das externe IT-System übertragen.
  • Das externe IT-System analysiert den Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs, der nicht von dem Elektrofahrzeug an den Ladepunkt übertragen worden ist, also zumindest von laderelevanter Zusatzinformation über das Elektrofahrzeug, welche dem HEMS nicht zur Verfügung steht. Dann kann z.B. durch das externe IT-System ein neuer Ladeplan erstellt werden und mit dem von dem HEMS verglichen werden und dann z.B. analysiert werden, welcher Ladeplan geeigneter zum Laden des Elektrofahrzeugs ist.
  • Dass das externe IT-System abhängig von einem Ergebnis der Analyse den von dem HEMS übersandten Ladeplan unverändert freigibt, ist insbesondere dann relevant, wenn ein durch das externe IT-System erstellter Ladeplan nicht oder nicht wesentlich geeigneter ist als der durch das HEMS erstellte Ladeplan. In diesem Fall kann das externe IT-System z.B. entweder keine Rückmeldung geben oder eine explizite Freigabenachricht an das HEMS und/oder den Ladepunkt übermitteln.
  • Hat das externe IT-System festgestellt, dass ein von ihm erstellter neuer Ladeplan geeigneter als der von dem HEMS erstellte Ladeplan ist, wird z.B. der neue Ladeplan an das HEMS und/oder den Ladepunkt übermittelt. Ob ein neuer Ladeplans erstellt wird, kann auch davon abhängen, ob der zuvor von dem HEMS erstellte Ladeplan durch die weiteren Ladeparameter erlaubt ist oder nicht.
  • Der durch das HEMS übertragene Ladeplan kann beispielsweise dann abgelehnt werden, wenn er durch die weiteren Ladeparameter nicht erlaubt ist bzw. er gegen auf Basis der weiteren Ladeparameter aufgestellte Lade-Randbedingungen verstößt.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine weitere bzw. zweite Ladeparameter mindestens einen Parameter aus der Gruppe:
    • - mindestens eine maximale Zahl von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs, insbesondere dessen Elektronik, während des Anschlusszeitraums,
    • - maximale Frequenz von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs, insbesondere dessen Elektronik, während des Anschlusszeitraums und/oder
    • - maximaler Energiedurchsatz zwischen Ladepunkt und Elektrofahrzeug während des Anschlusszeitraums
    umfasst. Die Begrenzung der maximalen Zahl und/oder Frequenz von Aufweckvorgängen begrenzt vorteilhafterweise eine Belastung der Fahrzeugelektronik durch dessen Hochfahren, z.B. aus einem Ruhe- oder Standby-Zustand. Auch wird so vorteilhafterweise ein Energieverbrauch der Fahrzeugelektronik in Grenzen gehalten. Aufweckvorgänge können beispielsweise auftreten, wenn (a) mit dem Ladepunkt oder dem HEMS Neuverhandlungen (sog. „Re-Negociations“) über eine Änderung des Ladeplans vorgenommen werden, (b) eine Ladung oder Entladung der Antriebsbatterie vorgenommen wird, usw. Die Zahl und/oder Frequenz der Aufweckvorgänge zu begrenzen, kann beispielsweise so umgesetzt sein, dass die Zahl der für das Elektrofahrzeug während des Anschlusszeitraums erlaubten neuen Ladepläne begrenzt wird und/oder die Zahl der in einem Ladeplan vorgesehenen Zahl der auf eine jeweilige Totzeit folgenden Lade- und Entladephasen begrenzt wird.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine maximale Zahl von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs eine maximale Zahl von Aufweckvorgängen durch Neuverhandlungen von Ladeplänen umfasst oder ist. Unter Neuverhandlungen von Ladeplänen kann beispielsweise verstanden werden, dass ein neuer Ladeplan erstellt worden ist (z.B., weil sich bestimmte Prognosen wie Stromtarife seit der Aufstellung des letzten Ladeplans geändert haben) und dieser Ladeplan mit dem Elektrofahrzeug abgestimmt bzw. verhandelt wird, um den letzten Ladeplan zu ersetzen. Für dieses Neuverhandeln muss eine sich in ihrem Ruhe- oder Standby-Zustand befindliche Fahrzeugelektronik hochgefahren bzw. aufgeweckt werden.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine maximale Zahl von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs eine maximale Zahl von Aufweckvorgängen durch Ladevorgänge während eines Durchführung eines Ladeplans umfasst oder ist. Dadurch wird vorteilhafterwiese die Zahl der Aufweckvorgänge während der Durchführung eines Ladeplans selbst begrenzt. Dabei wird berücksichtigt, dass der Ladeplan, insbesondere bei einem langen Anschlusszeitraum des Fahrzeugs, Ladetotzeiten aufweisen kann, in denen kein Laden (d.h., Auf- und Entladen) durchgeführt werden soll. In diesen Ladetotzeiten befindet sich die Fahrzeugelektronik typischerweise in ihrem Ruhe- oder Standby-Zustand. Es wird mit dieser Ausgestaltung verhindert, dass ein zu häufiger Wechsel zwischen Lade- und Nichtlade-Phasen auftritt.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass die maximale Zahl von Aufweckvorgängen bis zum Abfahrtszeitpunkt des Elektrofahrzeugs angegeben wird, z.B. maximal fünf Aufweckphasen bis zum Abfahrtszeitpunkt. Alternativ oder zusätzlich kann die maximale Zahl von Aufweckvorgängen pro Zeitraum, pro 8 h, pro 12 h oder pro 24 h angegeben werden.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass die maximale Zahl der Aufweckvorgänge zwischen vier und zehn liegt, insbesondere zwischen fünf und sieben, insbesondere bei fünf.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass die maximale Zahl der Aufweckvorgänge und/oder der maximale Energiedurchsatz den Maximalwert während eines vorgegebenen Zeitrahmens darstellt, z.B. die maximale Zahl während eines Tages, eines halben Tages oder Bruchteilen oder Mehrfachen eines Tages.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass die maximale Frequenz der Aufweckvorgänge zwischen ein und zwei pro Stunde liegt, insbesondere bei einem Aufweckvorgang pro Stunde.
  • Die Begrenzung des Energiedurchsatzes zwischen Ladepunkt und Elektrofahrzeug während des Anschlusszeitraums schont vorteilhafterweise die Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs. Unter einem Energiedurchsatz kann insbesondere die elektrische Energie, Leistung oder Strommenge verstanden werden, welche ohne Berücksichtigung der Stromrichtung zwischen Ladepunkt und Elektrofahrzeug ausgetauscht wird.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass zumindest einer der weiteren Ladeparameter von einem Gesundheitszustand (auch als SoH, „State-of-Health“) der Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs abhängig ist. Dies hilft, die beim Laden belasteten Fahrzeugkomponenten, insbesondere die Antriebsbatterie selbst, noch weiter zu schonen. So kann beispielsweise, dann, wenn ein SoH der Antriebsbatterie vergleichsweise gering ist (z.B. aufgrund ihres Alters, einer hohen Zahl von Schnelladevorgängen, usw.) der maximale Energiedurchsatz herabgesetzt werden.
  • Zusätzlich oder alternativ zu dem Gesundheitszustand kann zumindest einer der weiteren bzw. zweiten Ladeparameter von mindestens einer anderen Einflussgröße abhängig sein, z.B. von einem Alter einer Fahrzeugelektronik, einer Außentemperatur, vorgenommenen Hardware- und/oder Software-Updates und/oder von einem Nutzerverhalten eines Nutzers des Elektrofahrzeugs usw. Zur Bereitstellung der weiteren Einflussparameter und ggf. Einflussgrößen darauf ist es besonders vorteilhaft, wenn das externe IT-System ein IT-System eines Herstellers des Elektrofahrzeugs ist, da der Hersteller eine besonders hohe technische Kompetenz zur Festlegung und ggf. auch Änderung / Update des zumindest eines weiteren Ladeparameters aufweist.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass der von dem externen IT-System erstellte neue Ladeplan von dem externen IT-System an das HEMS und von dem HEMS an den Ladepunkt übertragen wird.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass der von dem externen IT-System erstellte neue Ladeplan von dem HEMS abgelehnt werden kann. Dies ergibt den Vorteil, dass verhindert werden kann, dass das Elektrofahrzeug gemäß einem für den Betreiber der Liegenschaft, z.B. Hausbesitzer, nachteiligen oder unerwünschten Ladeplan geladen wird. Diese Ausgestaltung kann umfassen, dass der von dem externen IT-System erstellte neue Ladeplan automatisch von dem HEMS abgelehnt werden kann. Alternativ kann der Ladeplan durch den Betreiber der Liegenschaft nach Abfrage (z.B. über ein Nutzerendgerät) angenommen oder abgelehnt werden. Es ist eine Weiterbildung, dass das externe IT-System den von ihm erstellten neuen Ladeplan dem Betreiber der Liegenschaft zur Annahme oder Ablehnung vorlegt (z.B. über ein Nutzerendgerät) und erst nach Annahme an das HEMS überträgt, welches dann entweder an die Annahme durch den Betreiber der Liegenschaft gebunden ist oder den neuen Ladeplan dennoch ablehnen kann.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass der von dem externen IT-System erstellte neue Ladeplan von dem externen IT-System an den Ladepunkt übertragen wird. Der Ladepunkt kann dann das Elektrofahrzeug gemäß dem neuen Ladeplan laden, d.h., wahlweise aufladen oder entladen. Eine Bestätigung durch das HEMS ist dann in einer Weiterbildung nicht notwendig. Diese Ausgestaltung kann sogar so umgesetzt sein, dass das HEMS nicht über den neuen Ladeplan informiert wird.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass das HEMS zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des Anschlusszeitraums einen Ladeplan für das Elektrofahrzeug erstellt. Dies ist vorteilhaft, um geänderte Randbedingung, die bei der Erstellung des vorherigen Ladeplans verwendet worden sind, berücksichtigen zu können. Solche geänderte Randbedingung können beispielsweise geänderte Stromtarife, eine geänderte Wettervorhersage, usw. umfassen. Mit jedem von dem HEMS erstellten Ladeplan kann das Verfahren erneut durchlaufen werden.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass der erste während des Anschlusszeitraums von dem HEMS an das externe IT-System übertragene Ladeplan durch das externe IT-System nicht abgelehnt werden kann. So wird vorteilhafterweise sichergestellt, dass das Elektrofahrzeug aufgeladen wird.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass das externe IT-System mindestens einen proprietären Stromtarif vorhält und den Ladeplan zusätzlich auf Grundlage des mindestens einen proprietären Stromtarifs analysiert und freigibt, neu erstellt oder ablehnt. Dabei können vorteilhafterweise durch das externe IT-System ggf. bessere Stromtarife bereitgestellt werden als nur durch das HEMS, beispielsweise, weil das externe IT-System mit seinen vielen davon betreuten Elektrofahrzeugen möglicherweise eine bessere Marktposition und/oder breitere Tarifauswahl hat als das HEMS. Das externe IT-System kann dann insbesondere den proprietären Stromtarif mit dem neuen Ladeplan dem HEMS und/oder Ladepunkt zur Verfügung stellen, ggf. gegen ein Entgelt. Der „proprietäre“ Stromtarif ist also insbesondere ein Stromtarif, der dem externen IT-System zur Ladung der damit assoziierten Elektrofahrzeuge zur Verfügung gestellt wird, aber nicht dem HEMS. Insbesondere kann ein „proprietärer“ Stromtarif ein eigens durch das externe IT-System ausgehandelter Stromtarif sein. Das externe IT-System kann den proprietären Stromtarif beispielsweise an Energiemärkten, Netzsystemdienstleistungsmärkten zur Netzstabilisierung, usw. einkaufen.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Ladeinfrastruktur zum Laden eines Elektrofahrzeugs, die zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Die Ladeinfrastruktur kann analog zu dem Verfahren ausgebildet werden, und umgekehrt, und weist die gleichen Vorteile auf.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass die Ladeinfrastruktur umfasst:
    • - eine Liegenschaft mit einem Hausenergienetz, das über einen Netzanschlusspunkt an ein öffentliches Energieversorgungsnetz angeschlossen ist und das mindestens einen zum bidirektionalen Laden von Elektrofahrzeugen eingerichteten Ladepunkt, der Ladeparameter von einem daran angeschlossenen Elektrofahrzeug empfangen kann, umfasst,
    • - ein HEMS, das zum Steuern mindestens eines an das Hausenergienetz angeschlossenen elektrischen Zwischenspeichers auf Grundlage von Stromnutzungsinformation in dem Hausenergienetz und von Tarifinformation bezüglich über den Netzanschlusspunkt fließender elektrischer Energie eingerichtet ist und das ferner dazu eingerichtet ist, ein an den mindestens einen Ladepunkt angeschlossenes Elektrofahrzeug als Zwischenspeicher des Hausenergienetzes zu nutzen und einen Ladeplan zum Steuern des bidirektionalen Ladens des Elektrofahrzeugs zu erstellen
    • - ein mit dem HEMS kommunikativ gekoppeltes externes IT-System, das dazu eingerichtet ist, einen von dem HEMS erstellten Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs, der nicht von dem Elektrofahrzeug an den Ladepunkt übertragen worden ist, zu analysieren und abhängig von einem Ergebnis der Analyse den von dem Hausenergiemanagementsystem übersandten Ladeplan unverändert freizugeben, einen neuen Ladeplan zu erstellen oder den von dem Hausenergiemanagementsystem übersandten Ladeplan abzulehnen,
    wobei
    • - für den Fall, dass der Ladeplan unverändert freigegeben wird, das Elektrofahrzeug mittels des unverändert freigegebenen Ladeplans ladbar ist,
    • - für den Fall, dass der Ladeplan modifiziert worden ist, das Elektrofahrzeug mittels des neuen Ladeplans ladbar ist und
    • - für den Fall, dass der Ladeplan abgelehnt worden ist, das das Elektrofahrzeug mittels eines bisher gültigen Ladeplans ladbar ist.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass das Hausenergiemanagementsystem eine eigenständige Komponente der Ladeinfrastruktur ist. Es kann beispielsweise auf einer Datenverarbeitungseinrichtung der Liegenschaft bzw. des Hausenergienetzes implementiert sein, z.B. durch entsprechende Programmierung. Das Hausenergiemanagementsystem kann aber auch eine bezüglich der Liegenschaft externe Instanz sein, z.B. die mit der Liegenschaft kommunikativ gekoppelt ist, z.B. ein Netzwerkserver oder ein Cloudrechner.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass das Hausenergiemanagementsystem in den Ladepunkt integriert ist. Der Ladepunkt umfasst dann die Funktion(en) des Hausenergiemanagementsystems.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass die Ladeinfrastruktur an dem Netzanschlusspunkt ein Smart Meter aufweist und das Hausenergiemanagementsystem in das Smart Meter integriert ist. Das Smart Meter kann dann z.B. einen Ladeplan erstellen und an die Wallbox übermitteln.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
    • 1 zeigt eine Skizze einer Ladeinfrastruktur zum Laden eines Elektrofahrzeugs; und
    • 2 zeigt einen vereinfachten möglichen Ablauf zum Laden eines Elektrofahrzeugs unter Nutzung der in 1 gezeigten Ladeinfrastruktur.
  • 1 zeigt eine Skizze einer Ladeinfrastruktur 1 zum Laden eines Elektrofahrzeugs 2. Die Ladeinfrastruktur 1 umfasst eine Liegenschaft, hier beispielhaft: ein Einfamilienhaus 3, mit einem Hausenergienetz 4 zum Versorgen von elektrischen Verbrauchern 5 mit elektrischem Strom. In das Hausenergienetz 4 sind ferner eine Photovoltaikanlage 6, ein stationärer elektrischer Zwischenspeicher 7 und ein Ladepunkt in Form einer Wallbox 8 integriert. Der Zwischenspeicher 7 kann in einer Weiterbildung in die Photovoltaikanlage 6 integriert sein.
  • Das Hausenergienetz 4 ist hier beispielhaft über eine Messstelle bzw. einen Netzanschlusspunkt in Form eines sog. „Smart Meters“ 9 an ein öffentliches Stromnetz bzw. Energieversorgungsnetz 10 angeschlossen. An die Wallbox 8 ist das Elektrofahrzeug 2 zum Laden anschließbar. Ist das Elektrofahrzeug 2 an die Wallbox 8 angeschlossen, kann es im Rahmen gewisser Ladeparameter als Zwischenspeicher für das Hausenergienetz 4 dienen und entsprechend auf- und entladen werden. Die Wallbox 8 und das Elektrofahrzeug 2 können Daten z.B. über ISO 15118-20 austauschen. Insbesondere kann die Wallbox 8 von dem Elektrofahrzeug 2 Ladeparameter wie eine Batteriekapazität, eine angegebene oder abgeschätzte Abfahrtszeit, einen Ziel-SoC zum Abfahrtszeitpunkt, eine maximale Ladeleistung, einen einzuhaltenden Mindest-SoC, usw. empfangen.
  • Das Hausenergienetz 4 umfasst auch ein Hausenergiemanagementsystem bzw. HEMS 11, das zum Steuern eines Auf- und Entladevorgangs des Zwischenspeichers 7 und der, wenn angeschlossen, als Zwischenspeicher wirkenden Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs 2 eingerichtet ist. Das HEMS 11 ist datentechnisch mit, falls möglich, mindestens einem der Verbraucher 5, der Photovoltaikanlage 6, dem stationären Zwischenspeicher 7 und der Wallbox 8 verbunden, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet. Dabei kann das HEMS 11 über die Wallbox 8 oder auch direkt von dem Elektrofahrzeug 2 dessen Ladeparameter empfangen. Falls, wie vorliegend beispielhaft angenommen, der Netzanschlusspunkt ein „Smart Meter“ 9 ist, kann das HEMS 11 auch damit datentechnisch verbunden sein. Jedoch sind grundsätzlich auch andere datentechnische Topologien umsetzbar: so kann z.B. der Smart Meter 9 mit der Wallbox 8 datentechnisch verbunden sein. Auch kann anstelle eines Smart Meters 9 ein privates, zum dem Einfamilienhaus 3 gehöriges Messgerät verwendet werden.
  • Das HEMS 11 ist ferner mit mindestens einem Teilnehmer eines Strommarkts 12 wie z.B. mindestens einem Energieversorger verbunden, welcher Energieversorger dem Hausenergienetz 4 Strom gemäß einem bestimmten - ggf. zeitlich variablen - Stromtarif zur Abnahme aus dem Energieversorgungsnetz 10 anbietet und auch Einspeisungspreise zum Einspeisen eines Überschusses elektrischer Energie von dem Hausenergienetz 4 in das Energieversorgungsnetz 10 festlegt. Die Tarifinformation kann von dem Teilnehmer des Strommarkts 12 oder von dem Smart Meter 9 an das HEMS 11 übermittelt werden. Der Strommarkt 12 kann als Teilnehmer beispielsweise Energieversorger, Energieaggregatoren, Energiemärkte, Netzsystemdienstleistungsmärkte, externe Marktteilnehmer, usw. Die Teilnehmer des Strommarkts 12 können beispielsweise mit Netzbetreibern und Messstellenbetreibern zusammenarbeiten.
  • Das HEMS 11 kann auf Grundlage einer Prognose eines Verbrauchs in dem Hausenergienetz 4, einer Prognose einer Energieerzeugung durch die Photovoltaikanlage 6 (z.B. auch unter Nutzung von Wetterprognosen) und der von dem Teilnehmer des Strommarkts 12 übermittelten Tarifinformation einen Ladeplan (umfassen ein Auf- und Entladen) des Zwischenspeichers 7 und des Elektrofahrzeugs 2 bis zum voraussichtlichen Abfahrtszeitpunkt aufstellen, um den Stromfluss durch den Smart Meter 9 zum Optimieren mindestens eines vorgegebenen Zwecks zu beeinflussen, z.B. für eine Kostenoptimierung. Der von dem HEMS 11 erstellte Ladeplan für das Elektrofahrzeug 2 (im Folgenden auch als „HEMS-Ladeplan“ bezeichnet) berücksichtigt auch die von dem Elektrofahrzeug 2 übermittelten Ladeparameter als Laderandbedingungen. Der Ladeplan für das Elektrofahrzeug 2 kann z.B. von dem HEMS 11 an die Wallbox 8 übermittelt werden, welche diesen Ladeplan dann zusammen mit dem Elektrofahrzeug 2 ausführt.
  • Vorliegend verfügt die Ladeinfrastruktur 1 zusätzlich über ein externes IT-System 13 bzw. ist mit einem externen IT-System 13 kommunikativ gekoppelt, das dazu eingerichtet ist, den von dem HEMS 11 erstellten HEMS-Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs 2, der dem externen IT-System 13 bekannt ist, aber nicht von dem Elektrofahrzeug 2 an die Wallbox 8 übertragen worden ist, zu analysieren. Dazu wird vor Durchführen der Analyse der HEMS-Ladeplan an das externe IT-System 13 übermittelt, z.B. direkt von dem HEMS 11 oder über die Wallbox 8. Abhängig von dem Ergebnis der Analyse kann das externe IT-System 13 den HEMS-Ladeplan unverändert freigeben, einen neuen Ladeplan (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch als EIS („Externes IT-System“)-Ladeplan bezeichnet) erstellen oder den HEMS-Ladeplan ablehnen. Der mindestens eine weitere Ladeparameter kann mindestens einen Parameter aus der Gruppe: maximale Zahl von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs während des Anschlusszeitraums, maximale Frequenz von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs während des Anschlusszeitraums und/oder maximaler (bidirektionaler) Energiedurchsatz zwischen Wallbox 8 und Elektrofahrzeug 2 während des Anschlusszeitraums umfassen. Zumindest einer dieser weiteren Ladeparameter kann von einem Gesundheitszustand einer Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs 2, deren Temperatur, einer Umgebungstemperatur usw. abhängig sein.
  • Außerdem kann das externe IT-System 13 mindestens einen proprietären Stromtarif vorhalten, welcher für das HEMS 11 nicht verfügbar ist, und den EIS-Ladeplan zusätzlich auf Grundlage des mindestens einen proprietären Stromtarifs analysieren und freigeben, ändern oder ablehnen. Dieser proprietäre Stromtarif kann beispielsweise von dem externe IT-System 13 an dem Strommarkt 12 eingekauft worden sein und solchen Hausenergienetzen 4 zur Verfügung gestellt werden, welche mit dem externen IT-System 13 entsprechend vertraglich verbunden sind.
  • Das externe IT-System 13 kann beispielsweise ein von einem Hersteller des Elektrofahrzeugs 2 unterhaltenes oder betriebenes IT-System sein. Das externe IT-System 13 kann z.B. Netzwerk-Server aufweisen und/oder Cloud-basiert sein. Das externe IT-System 13 kann über auch direkt mit dem Elektrofahrzeug 2, der Wallbox 8 und/oder einem Nutzerendgerät 14, z.B. mobilen Nutzerendgerät wie einem Smartphone oder Tablet-PC, datentechnisch verbunden sein, z.B. drahtlos.
  • Für den Fall, dass der HEMS-Ladeplan von dem externen IT-System 13 unverändert freigegeben wird, kann dies dem HEMS 11 und/oder der Wallbox 8 mitgeteilt werden, und das Elektrofahrzeug 2 wird dann mittels des unverändert freigegebenen HEMS-Ladeplans auf- und ggf. entladen.
  • Für den Fall, dass von dem externen IT-System 13 ein EIS-Ladeplan erstellt worden ist, der sich von dem HEMS-Ladeplan unterscheidet, wird, kann der EIS-Ladeplan direkt an die Wallbox 8 oder zuerst an das HEMS 11 und von dem HEMS 11 weiter an die Wallbox 8 übertragen werden. Das Elektrofahrzeug 2 wird dann mittels des EIS-Ladeplans auf- und ggf. entladen.
  • Für den Fall, dass der HEMS-Ladeplan abgelehnt worden ist, wird das Elektrofahrzeug 2 mittels des bisher gültigen, vor dem abgelehnten HEMS-Ladeplan implementierten Ladeplans geladen.
  • Es ist in einer Weiterbildung möglich, dass der von dem externen IT-System 13 erstellte EIS-Ladeplan von dem HEMS 11 abgelehnt wird, z.B. weil der gegen Vorgaben des Hausbesitzers verstößt.
  • In einer Weiterbildung ist es möglich, dass der erste während des Anschlusszeitraums des Elektrofahrzeugs 2 von dem HEMS 11 an das externe IT-System 13 übermittelte HEMS-Ladeplan durch das externe IT-System 13 nicht abgelehnt werden kann, sondern z.B. erst der zweite, dritte usw. an das externe IT-System 13 übermittelte HEMS-Ladeplan.
  • 2 zeigt einen vereinfachten möglichen Ablauf zum Laden eines Elektrofahrzeugs 2 unter Nutzung der in 1 gezeigten Ladeinfrastruktur 1.
  • In Schritt S1 wird das Elektrofahrzeug 2 z.B. über ein Ladekabel an die Wallbox 8 angeschlossen.
  • Daraufhin werden in einem Schritt S2 von dem Elektrofahrzeug 2 Ladeparameter wie eine voraussichtliche Abfahrtszeit, ein Soll-SoC zur Abfahrtszeit, ein Mindest-SoC, usw. an die Wallbox 8 und das externe IT-System 13 übermittelt. In einem Schritt S3 werden die Ladeparameter - ggf. mit weiteren Informationen wie einem von der Wallbox 8 ausgewählten Lademodus usw. - weiter an das HEMS 11 übermittelt. Alternativ können die Ladeparameter in Schritt S2 direkt durch die Wallbox 8 zum HEMS 11 übermittelt werden.
  • In einem Schritt S4 empfängt das HEMS 11 von einem der Teilnehmer des Strommarkts 12 wie einem Energieversorger Tarif- und Leistungsvorgaben (Hüllkurve) für einen Energieabnahme und -einspeisung.
  • In einem Schritt S5 erzeugt das HEMS 11 eine HEMS-Ladeplan für das Elektrofahrzeug 2 und übersendet ihn an das externe IT-System 13.
  • In einem Schritt S6 analysiert das externe IT-System 13 den HEMS-Ladeplan und reagiert darauf, z.B. durch Freigabe oder Erstellen eines EIS-Ladeplans.
  • In einem Schritt S7 wird die Reaktion des externen IT-Systems 13 an das HEMS 11 übermittelt. Soll beispielsweise der HEMS-Ladeplan freigegeben werden, kann dies direkt durch eine Übermittlung einer entsprechenden Freigabenachricht von dem externen IT-System 13 an das HEMS 11 oder indirekt über eine Nicht-Reaktion innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer (z.B. im Sinne eines Timeouts) geschehen.
  • In einem Schritt S8 wird der (direkt oder indirekt) freigegebene HEMS-Ladeplan oder der neue EIS-Ladeplan von dem HEMS 11 an die Wallbox 8 übermittelt. Alternativ kann der freigegebene HEMS-Ladeplan oder der neue EIS-Ladeplan direkt von dem externen IT-System 13 an die Wallbox 8 übertragen werden, und zwar mit oder ohne Benachrichtigung des HEMS 11.
  • In einem Schritt S9 wird nun das Elektrofahrzeug 2 an der Wallbox gemäß dem HEMS-Ladeplan oder dem EIS-Ladeplan geladen.
  • In einem Schritt S10 wird von dem HEMS 11 ein neuer HEMS-Ladeplan analog zu Schritt S5 erstellt, z.B. bei einer Änderung der Tarif- und Leistungsvorgaben und/oder der Prognosen wie einer Wetterprognose usw. Dann können die Schritt S6 bis S9 erneut durchlaufen werden, wobei in Schritt S6 nun der neue HEMS-Ladeplan durch das externe IT-System 13 auch einfach abgelehnt werden kann, beispielsweise weil eine maximalen Zahl von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs 2 erreicht ist und eine Implementierung eines neuen Ladeplans zu einem Aufwecken des Elektrofahrzeugs führen würde.
  • Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
  • So ist es eine Weiterbildung, dass ein Nutzer über einen zum Laden zu implementierenden Ladeplan informiert wird. Es ist eine Weiterbildung, dass ein Nutzer einen Ladeplan, insbesondere einen neuen Ladeplan, annehmen und/oder ablehnen kann. Auch kann ein Nutzer in einer Weiterbildung einen automatisch geschätzten Abfahrtszeitpunkt bestätigen, einen Abfahrtszeitpunkt selbst angeben und/oder einen Abfahrtszeitpunkt verschieben.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Ladeinfrastruktur
    2
    Elektrofahrzeug
    3
    Einfamilienhaus
    4
    Hausenergienetz
    5
    Elektrischer Verbraucher
    6
    Photovoltaikanlage
    7
    Elektrischer Zwischenspeicher
    8
    Wallbox
    9
    Smart Meter
    10
    Energieversorgungsnetz
    11
    Hausenergiemanagementsystem
    12
    Strommarkt
    13
    Externes IT-System
    14
    Nutzerendgerät
    S1-S10
    Verfahrensschritte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009036816 A1 [0002]
    • DE 102013010774 A1 [0003]
    • DE 102018202755 A1 [0004]
    • US 20170136894 A1 [0005]
    • US 20170140603 A1 [0006]

Claims (14)

  1. Verfahren (S1-S10) zum Laden eines Elektrofahrzeugs (2) an einem Ladepunkt (8) einer mit einem Hausenergiemanagementsystem (11) ausgerüsteten Liegenschaft (3), bei dem - dann, wenn das Elektrofahrzeug (2) an den Ladepunkt (8) angeschlossen wird, Ladeparameter von dem Elektrofahrzeug (2) an das Hausenergiemanagementsystem (11) und an ein externes IT-System (13), welches mit dem Elektrofahrzeug (2) assoziiert ist, übertragen werden, - das Hausenergiemanagementsystem (11) auf Grundlage zumindest der von dem Elektrofahrzeug (2) übertragenen Ladeparameter, von Verbrauchsinformation der Liegenschaft und Tarifinformation mindestens eines Energieversorgers einen Ladeplan für das Elektrofahrzeug (2) erstellt, - das Hausenergiemanagementsystem (11) den Ladeplan an das externe IT-System (13) überträgt, - das externe IT-System (13) den Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs (2), der nicht von dem Elektrofahrzeug (2) an den Ladepunkt (8) übertragen worden ist, analysiert und - das externe IT-System (13) abhängig von einem Ergebnis der Analyse den von dem Hausenergiemanagementsystem (11) übersandten Ladeplan unverändert freigibt, einen neuen Ladeplan erstellt oder den von dem Hausenergiemanagementsystem (11) übersandten Ladeplan ablehnt, wobei - für den Fall, dass der Ladeplan unverändert freigegeben wird, das Elektrofahrzeug (2) mittels des unverändert freigegebenen Ladeplans geladen wird, - für den Fall, dass einen neuer Ladeplan erstellt worden ist, das Elektrofahrzeug (2) mittels des neuen Ladeplans geladen wird und - für den Fall, dass der Ladeplan abgelehnt worden ist, das das Elektrofahrzeug (2) mittels eines bisher gültigen Ladeplans geladen wird.
  2. Verfahren (S1-S10) nach Anspruch 1, bei dem der mindestens eine weitere Ladeparameter mindestens einen Parameter aus der Gruppe: - mindestens eine maximale Zahl von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs (2) während des Anschlusszeitraums, - Maximale Frequenz von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs (2) während des Anschlusszeitraums und/oder - Maximaler Energiedurchsatz zwischen Ladepunkt (8) und Elektrofahrzeug (2) während des Anschlusszeitraums umfasst.
  3. Verfahren (S1-S10) nach Anspruch 2, bei dem zumindest einer der weiteren Ladeparameter von einem Gesundheitszustand einer Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs (2), einem Alter einer Fahrzeugelektronik, einer Außentemperatur und/oder von einem Nutzerverhalten eines Nutzers des Elektrofahrzeugs (2) abhängig ist.
  4. Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der von dem externen IT-System (13) erstellte neue Ladeplan von dem externen IT-System (13) an das Hausenergiemanagementsystem (11) und von dem Hausenergiemanagementsystem (11) an den Ladepunkt (8) übertragen wird.
  5. Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der von dem externen IT-System (13) erstellte neue Ladeplan von dem Hausenergiemanagementsystem (11) abgelehnt werden kann.
  6. Verfahren (S1-S10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der der von dem externen IT-System (13) erstellte neue Ladeplan von dem externen IT-System (13) an den Ladepunkt (8) übertragen wird.
  7. Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Hausenergiemanagementsystem (11) zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des Anschlusszeitraums einen Ladeplan für das Elektrofahrzeug (2) erstellt.
  8. Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste während des Anschlusszeitraums von dem Hausenergiemanagementsystem (11) an das externe IT-System (13) übertragene Ladeplan durch das externe IT-System (13) nicht abgelehnt werden kann.
  9. Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das externe IT-System (13) mindestens einen proprietäre Stromtarif vorhält und den Ladeplan zusätzlich auf Grundlage des mindestens einen proprietären Stromtarifs analysiert.
  10. Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das externe IT-System (13) ein von einem Hersteller des Elektrofahrzeugs (2) unterhaltenes IT-System (13) ist.
  11. Ladeinfrastruktur (1) zum Laden eines Elektrofahrzeugs (2), umfassend - eine Liegenschaft (3) mit einem Hausenergienetz (4), das über einen Netzanschlusspunkt (9) an ein öffentliches Energieversorgungsnetz (10) angeschlossen ist und das mindestens einen zum bidirektionalen Laden von Elektrofahrzeugen (2) eingerichteten Ladepunkt (8), der Ladeparameter von einem daran angeschlossenen Elektrofahrzeug (2) empfangen kann, umfasst, - ein Hausenergiemanagementsystem (11), das zum Steuern mindestens eines an das Hausenergienetz (4) angeschlossenen elektrischen Zwischenspeichers (2, 6) auf Grundlage von Stromnutzungsinformation in dem Hausenergienetz (4) und von Tarifinformation bezüglich über den Netzanschlusspunkt (9) fließender elektrischer Energie eingerichtet ist, und das ferner dazu eingerichtet ist, ein an den mindestens einen Ladepunkt (8) angeschlossenes Elektrofahrzeug (2) als Zwischenspeicher des Hausenergienetzes (4) zu nutzen und einen Ladeplan zum Steuern des bidirektionalen Ladens des Elektrofahrzeugs (2) zu erstellen, - ein mit dem Hausenergiemanagementsystem (11) kommunikativ gekoppeltes externes IT-System (13), das dazu eingerichtet ist, einen von dem Hausenergiemanagementsystem (11) erstellten Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs (2), der nicht von dem Elektrofahrzeug (2) an den Ladepunkt (8) übertragen worden ist, zu analysieren und abhängig von einem Ergebnis der Analyse den von dem Hausenergiemanagementsystem (11) übersandten Ladeplan unverändert freizugeben, einen neuen Ladeplan zu erstellen oder den von dem Hausenergiemanagementsystem (11) übersandten Ladeplan abzulehnen, wobei - für den Fall, dass der Ladeplan unverändert freigegeben wird, das Elektrofahrzeug (2) mittels des unverändert freigegebenen Ladeplans ladbar ist, - für den Fall, dass der Ladeplan modifiziert worden ist, das Elektrofahrzeug (2) mittels des neuen Ladeplans ladbar ist und - für den Fall, dass der Ladeplan abgelehnt worden ist, das Elektrofahrzeug (2) mittels eines bisher gültigen Ladeplans ladbar ist.
  12. Ladeinfrastruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Hausenergiemanagementsystem (11) eine eigenständige Komponente der Ladeinfrastruktur (1) ist.
  13. Ladeinfrastruktur nach Anspruch 11, wobei das Hausenergiemanagementsystem (11) in den Ladepunkt integriert ist.
  14. Ladeinfrastruktur nach Anspruch 11, wobei die Ladeinfrastruktur an dem Netzanschlusspunkt (9) ein Smart Meter aufweist und das Hausenergiemanagementsystem (11) in das Smart Meter integriert ist.
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