DE102022200348A1

DE102022200348A1 - Verfahren zum elektrischen Laden einer Antriebsbatterie eines Fahrzeugs, Fahrzeug, Ladepark, Computerprogrammprodukt und Speichermittel

Info

Publication number: DE102022200348A1
Application number: DE102022200348.9A
Authority: DE
Inventors: Frédéric Périard; Jan-Christoph Albrecht; Jan-Henning Schmidt; Samuel Gibson
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2022-01-14
Filing date: 2022-01-14
Publication date: 2023-07-20

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Laden einer Antriebsbatterie (15, 16, 40) eines Fahrzeugs (10, 11, 39), aufweisend die Schritte: Ermitteln einer Relativposition des Fahrzeugs (10, 11, 39) zu einem Stellplatz (30, 31, 32, 38), auf welchem das Fahrzeug (10, 11, 39) zum elektrischen Laden der Antriebsbatterie (15, 16, 40) steht, Ermitteln eines oberen Ladelautstärke-Grenzwertes mit Bezug auf die ermittelte Relativposition des Fahrzeugs (10, 11, 39) zum Stellplatz (30, 31, 32, 38), und Laden der Antriebsbatterie (15, 16) unter Berücksichtigung des oberen Ladelautstärke-Grenzwertes. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (10, 11), einen Ladepark (22), ein Computerprogrammprodukt (20) zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ein Speichermittel (21) mit einem darauf gespeicherten Computerprogrammprodukt (20).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Laden von Antriebsbatterien, insbesondere an einer Ladestation und/oder in einem Ladepark, sowie ein Fahrzeug, einen Ladepark und ein Computerprogrammprodukt zum Durchführen eines solchen Verfahrens. Die Erfindung betrifft ferner ein Speichermittel, auf dem ein solches Computerprogrammprodukt gespeichert ist.
Beim elektrischen Laden einer Antriebsbatterie eines Fahrzeugs muss das Fahrzeug die hierbei entstehende Wärme abführen. Dies erfolgt im Stand der Technik üblicherweise über einen Kühler und einen Kühlerlüfter, die im Betrieb deutlich wahrnehmbare Geräusche emittieren. Dies ist insbesondere bei sogenannten Schnellladevorgängen der Fall.
Gattungsgemäße Ladevorgänge unterliegen hinsichtlich der durch den Ladevorgang erzeugten Lautstärke legislativen Grenzen, welche sich auf das Fahrzeug als solches beziehen. Um dem Rechnung zu tragen, wird gemäß den deutschen Patentanmeldungen DE 10 2018 209 072 A1 und DE 10 2018 209 071 A1 vorgeschlagen, dass sich das Fahrzeug basierend auf Ort und Zeit akustische Limits herleitet und diese einhält. Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 107 538 A1 geht in diesem Zusammenhang hervor, dass das Fahrzeug hierzu Lärmemissions- und/oder Lärmimissionsgrenzwertdaten von einer Ladestation zum Laden des Fahrzeugs beziehen kann. In der Praxis hat sich bislang gezeigt, dass das Einhalten der geforderten Lärmgrenzwerte weiterhin eine komplexe Herausforderung darstellt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Problematik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das elektrische Laden von Antriebsbatterien mit Bezug auf einzuhaltende Akustikgrenzen und eine möglichst hohe Ladeleistung zu verbessern.
Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch das Verfahren gemäß Anspruch 1, das Fahrzeug gemäß Anspruch 12, den Ladepark gemäß Anspruch 13, das Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 14 sowie das Speichermittel gemäß Anspruch 15 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug, dem erfindungsgemäßen Ladepark, dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt, dem erfindungsgemäßen Speichermittel und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird und/oder werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum elektrischen Laden einer Antriebsbatterie eines Fahrzeugs zur Verfügung gestellt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

- Ermitteln einer Relativposition des Fahrzeugs zu einem Stellplatz, auf welchem das Fahrzeug zum elektrischen Laden der Antriebsbatterie steht,
- Ermitteln eines oberen Ladelautstärke-Grenzwertes mit Bezug auf die ermittelte Relativposition des Fahrzeugs zum Stellplatz, und
- Laden der Antriebsbatterie unter Berücksichtigung des oberen Ladelautstärke-Grenzwertes.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass es für einen möglichst guten Kompromiss zwischen einer hohen Ladeleistung und der Einhaltung von vorgegebenen Akustikgrenzen nicht ausreicht, gewünschte Ziel- und/oder Grenzwerte ausschließlich von einer Bezugsquelle zu berücksichtigen. Vielmehr sind es spezifische Daten von wenigstens einem Fahrzeug, von einer Ladestation, einem Bereich an der Ladestation und/oder einem Ladepark mit mehreren Ladestationen, die zum gewünschten Ladevorgang führen. Darüber hinaus wurde erkannt, dass die Parkposition des Fahrzeugs an der Ladestation einen wesentlichen Einfluss auf die Art der Geräuschemission und dadurch auf den Betrag einer Geräuschimmission an unterschiedlichen Orten hat. Basierend darauf wird erfindungsgemäß nun vorgeschlagen, die Relativposition des Fahrzeugs zu einem Stellplatz, auf welchem das Fahrzeug zum elektrischen Laden der Antriebsbatterie an der Ladestation steht, zu ermitteln und das Laden der Antriebsbatterie unter Berücksichtigung dieses Ladelautstärke-Grenzwertes durchzuführen. Das heißt, die Referenz für eine akustische Grenze gemäß dem Ladelautstärke-Grenzwert ist erfindungsgemäß nicht oder nicht nur das Fahrzeug, sondern auch der Stellplatz, auf welchem das Fahrzeug zum Laden steht oder stehen soll. Mit dieser Referenz können nicht nur der obere Ladelautstärke-Grenzwert, sondern auch weitere durch das elektrische Laden verursachte Akustikwerte besonders präzise ermittelt, bereitgestellt und/oder vorhergesagt werden. Unter Berücksichtigung des auf die erfindungsgemäße Weise ermittelten oberen Ladelautstärke-Grenzwert kann der Ladevorgang deshalb mit hoher Ladeleistung geladen werden, während die akustischen Vorgaben besonders zuverlässig eingehalten werden können. Unter der Relativposition des Fahrzeugs können eine Relativposition zum Stellplatz und/oder eine Relativposition zu einer vordefinierten oder vordefinierbaren Parkfläche auf dem Stellplatz verstanden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einem Verfahren die Relativposition des Fahrzeugs zum Stellplatz kamerabasiert, unter Verwendung einer Lidar-Einheit, unter Verwendung einer Radareinheit und/oder unter Verwendung einer Infraroteinheit ermittelt wird. Mittels einer solchen Sensorik kann die Relativposition des Fahrzeugs genau ermittelt werden. Kamerabasiert bzw. mittels einer Kameraeinheit kann die Relativposition nicht nur genau ermittelt werden, sondern beispielsweise auch einem Fahrer des Fahrzeugs, insbesondere im Fahrzeug angezeigt werden, der anhand der angezeigten Relativposition diese noch verändern könnte. Mittels der Lidar-Einheit kann die Relativposition besonders genau ermittelt werden. Die Infraroteinheit und die Radareinheit können, mit Bezug auf einen Parkvorgang, bereits relativ frühzeitig mit einer Ermittlung der Relativposition beginnen. Mittels der Infraroteinheit und der Radareinheit kann die Relativposition auch bei schlechten Lichtverhältnissen genau ermittelt werden. Die jeweilige Einheit kann an der Ladestation, am Fahrzeug und/oder beabstandet von der Ladestation und/oder vom Fahrzeug positioniert sein. Die Kameraeinheit kann beispielsweise eine integrierte Fahrzeugkamera umfassen und/oder eine Kamera, die an der Ladestation positioniert ist.
Ferner ist es möglich, dass bei einem erfindungsgemäßen Verfahren im Fahrzeug, für eine Person im Fahrzeug wahrnehmbar, der obere Ladelautstärke-Grenzwert und/oder eine maximal mögliche Ladeleistung mit Bezug auf die ermittelte Relativposition dargestellt werden. Das heißt, der Person im Fahrzeug, insbesondere dem Fahrer, können beispielsweise ein erster oberer Ladelautstärke-Grenzwert und/oder eine erste maximal mögliche Ladeleistung mit Bezug auf eine erste Relativposition und ein zweiter oberer Ladelautstärke-Grenzwert und/oder eine zweite maximal mögliche Ladeleistung mit Bezug auf eine zweite Relativposition dargestellt werden, wobei der erste obere Ladelautstärke-Grenzwert niedriger als der zweite obere Ladelautstärke-Grenzwert und/oder die erste maximal mögliche Ladeleistung niedriger als die zweite maximal mögliche Ladeleistung ist, wenn die erste Relativposition weiter entfernt von einer vordefinierten Referenz-Relativposition bzw. Ideal-Relativposition als die zweite Relativposition ist. Mit anderen Worten, umso näher das Fahrzeug an der Ideal-Relativposition bzw. umso besser das Fahrzeug parkt, desto höher kann der obere Ladelautstärke-Grenzwert eingestellt werden und mit einer desto höheren Ladeleistung kann das Fahrzeug geladen werden. Sind die Bauteile des Fahrzeugs wie ein Kühlerlüfter, die hauptsächlich für die während des Ladens verursachte Lautstärke bzw. Schallemission verantwortlich sind, in eine ungünstige Richtung ausgerichtet, kann dies dazu führen, dass vordefinierte Immissionswerte bereits bei einer mittleren Ladeleistung bzw. einem relativ niedrigen oberen Ladelautstärke-Grenzwert überschritten werden. Der obere Ladelautstärke-Grenzwert und die daraus resultierende Ladeleistung müssen in diesem Fall entsprechend niedrig eingestellt werden.
Darüber hinaus ist es bei einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass im Fahrzeug, für eine Person im Fahrzeug wahrnehmbar, die ermittelte Relativposition des Fahrzeugs zum Stellplatz dargestellt wird. Die ermittelte Relativposition wird insbesondere grafisch, beispielsweise auf einem Bildschirm, dargestellt. Anhand der dargestellten Relativposition kann die Person, insbesondere ein Fahrer des Fahrzeugs, eine möglicherweise verbesserungswürdige Parkposition bzw. Relativposition erkennen und eine Änderung an der Relativposition, insbesondere durch ein Umparken bzw. einen Rangiervorgang, vornehmen. Durch ein Verbessern der Parkposition kann der obere Ladelautstärke-Grenzwert anschließend erhöht und das Fahrzeug mit einer höheren Ladeleistung geladen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist es möglich, dass im Fahrzeug, für eine Person im Fahrzeug wahrnehmbar, während eines Parkvorgangs des Fahrzeugs, eine Parkanweisung, gemäß welcher das Fahrzeug auf dem Stellplatz abzustellen ist, dargestellt wird. Das heißt, im Fahrzeug kann nicht nur die Relativposition, sondern auch eine Anweisung zum Erreichen einer vordefinierten Referenzposition bzw. einer Ideal-Relativposition dargestellt werden. Die Parkanweisung wird vorzugsweise auf einem Bildschirm im Fahrzeug dargestellt. Mittels der Parkanweisung kann ein Fahrer des Fahrzeugs mit dem Fahrzeug schnell, einfach und zuverlässig die gewünschte Idealposition am Stellplatz bzw. die Ideal-Relativposition oder zumindest annähernd die Ideal-Relativposition erreichen. Die Parkanweisung kann beispielsweise eine Anweisung zum möglichst mittigen Abstellen des Fahrzeugs auf dem Stellplatz umfassen, sodass der Abstand von den Seitenspiegeln einer jeweils nächstliegenden Seitenlinie des Stellplatzes jeweils gleich groß ist und/oder der Abstand von einer Front und einem Heck des Fahrzeugs zu einer jeweils nächstliegenden Seitenlinie des Stellplatzes jeweils gleich groß ist. Eine solche Anweisung kann beispielsweise mit einem visualisierten Rechteck und/oder einem visualisierten Fahrzeug auf dem Bildschirm innerhalb des visualisierten Stellplatzes realisiert und/oder durchgeführt werden. Für den Fall, dass das Fahrzeug nicht in der angewiesenen und/oder nicht in einer vordefinierten Position auf dem Stellplatz parkt, kann, für eine Person im Fahrzeug wahrnehmbar, angezeigt werden, dass eine maximal mögliche Ladeleistung aufgrund der aktuellen Park- bzw. Relativposition eingeschränkt ist und/oder durch ein Umparken bzw. Rangieren in die angewiesene Relativposition erhöht werden könnte. Unabhängig davon ist es bei einem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, dass, für eine Person im Fahrzeug wahrnehmbar, angezeigt werden kann, dass eine maximal mögliche Ladeleistung aufgrund des eingestellten oberen Ladelautstärke-Grenzwertes eingeschränkt ist. Optional kann eine Bewertung für die eingenommene Relativposition angezeigt werden. Damit kann verhindert werden, dass ein Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise weiterhin rangiert, um eine höhere Ladeleistung zu erreichen, obwohl die Park- bzw. Relativposition des Fahrzeugs bereits ideal ist und die Ladeleistung aufgrund von Faktoren, die durch den Fahrer nicht veränderbar sind, eingeschränkt ist. Die Bewertung für die eingenommene Relativposition kann beispielsweise mit einem Farbcode durchgeführt werden. Befindet sich das Fahrzeug beispielsweise noch nicht in einer ausreichend guten Relativposition, kann auf einem Bildschirm ein roter Rahmen um das Fahrzeug herum angezeigt werden. Befindet sich das Fahrzeug hingegen in einer ausreichend guten Relativposition, kann auf dem Bildschirm ein grüner Rahmen um das Fahrzeug herum angezeigt werden. Die Parkanweisung kann ferner Hinweise zur groben Orientierung des Fahrzeugs an der Ladestation aufweisen. So kann im Rahmen der Parkanweisung beispielsweise ein für eine Person im Fahrzeug wahrnehmbarer Hinweis dargestellt werden, ob das Fahrzeug mit dem Heck zur Ladestation, mit der Front zur Ladestation oder mit einer Seite zur Ladestation geparkt bzw. auf dem Stellplatz in Position gebracht werden soll. Die Parkanweisung kann in einer Draufsicht auf den Stellplatz, die Ladestation und/oder das Fahrzeug dargestellt werden.
Darüber hinaus wurde erkannt, dass der gewünschte Ladebetrieb in einem Ladepark insbesondere unter Berücksichtigung möglichst aller im Ladepark elektrisch ladenden Fahrzeuge erzielt werden kann. Deshalb wird ferner ein Verfahren zum elektrischen Laden einer ersten Antriebsbatterie eines ersten Fahrzeugs und einer zweiten Antriebsbatterie eines zweiten Fahrzeugs in einem Ladepark zur Verfügung gestellt. Das Verfahren weist in diesem Fall die folgenden Schritte auf:

- Bereitstellen eines ersten Ladelautstärke-Istwertes beim Laden der ersten Antriebsbatterie,
- Bereitstellen eines zweiten Ladelautstärke-Istwertes beim Laden der zweiten Antriebsbatterie,
- Ermitteln einer Relativposition des ersten Fahrzeugs zu einem ersten Stellplatz, auf welchem das erste Fahrzeug zum elektrischen Laden der ersten Antriebsbatterie steht und/oder einer Relativposition des zweiten Fahrzeugs zu einem zweiten Stellplatz, auf welchem das zweite Fahrzeug zum elektrischen Laden der zweiten Antriebsbatterie steht,
- Ermitteln eines oberen Ladelautstärke-Grenzwertes mit Bezug auf die ermittelte Relativposition des ersten Fahrzeugs zum ersten Stellplatz und/oder mit Bezug auf die ermittelte Relativposition des zweiten Fahrzeugs zum zweiten Stellplatz, und
- Laden der ersten Antriebsbatterie und der zweiten Antriebsbatterie unter Berücksichtigung des ersten Ladelautstärke-Istwertes, des zweiten Ladelautstärke-Istwertes sowie des oberen Ladelautstärke-Grenzwertes.

Im Rahmen der Erfindung kann jedem Fahrzeug ein oberer Ladegeräusch-Grenzwert bzw. ein entsprechendes Geräuschkontingent zugeordnet werden. Wird nun beispielsweise anhand des ersten Ladelautstärke-Istwertes, insbesondere durch einen Vergleich zwischen dem ersten Ladelautstärke-Istwert und einem zugehörigen ersten oberen Ladelautstärke-Grenzwert, festgestellt, dass das erste Fahrzeug sein Geräuschkontingent noch nicht ausschöpft, kann ein dadurch entstehender Geräuschkontingent-Überschuss an das zweite Fahrzeug oder an andere Fahrzeuge im Ladepark verteilt und/oder weitergegeben werden. Erzeugt das erste Fahrzeug bzw. das Laden der ersten Antriebsbatterie beispielsweise nur 80 % des ihm bzw. ihr zustehenden Geräuschkontingents, könnte das zweite Fahrzeug bzw. die zweite Antriebsbatterie mit 120 % des ihm bzw. ihr zustehenden Geräuschkontingents geladen werden. Damit können unter Einhaltung der akustischen Vorgaben mehrere Antriebsbatterien in einem Ladepark mit einer insgesamt höheren bzw. entsprechend hohen Ladeleistung geladen werden. Mit anderen Worten, mit der Kenntnis der erlaubten Emissionen bzw. Ladegeräusch-Grenzwerte und der Kenntnis der eigenen Emissionen bzw. der Ladegeräusch-Istwerte bezogen auf die Betriebsbedingungen der Fahrzeug- und Ladeparkkomponenten kann eine Obergrenze für die Betriebsbedingungen der Komponenten wie eine Drehzahl eines Kältemittelverdichters bzw. Kühlers und/oder eine Drehzahl eines Kühlerlüfters ermittelt und zum Laden entsprechend vorgegeben werden. Hieraus kann wiederum eine maximal zulässige Kühlleistung ermittelt werden und daraus wiederrum der resultierende Ladestrom.
Die Ladelautstärke-Istwerte hängen in der Praxis im Wesentlichen von einem Betrieb eines gattungsgemäßen Kühlers sowie eines Kühlerlüfters ab. Während des Ladens der Antriebsbatterien können zum Bereitstellen des jeweiligen Ladelautstärke-Istwertes mithin ein Lautstärkewert des Kältemittelverdichters und/oder ein Lautstärkewert des Lüfters verwendet, ermittelt und/oder berücksichtigt werden.
Die Ladelautstärke-Istwerte werden bevorzugt vom jeweiligen Fahrzeug an die Ladestation und/oder den Ladepark gesendet. Ladelautstärke-Istwerte werden vorzugsweise aus einem im Fahrzeug gespeicherten Kennfeld entnommen, in welchem verschiedene Ladelautstärke-Istwerte zu verschiedenen Betriebszuständen des Fahrzeugs bzw. des Ladebetriebs hinterlegt sind. Ein solches Kennfeld und/oder eine entsprechende Tabelle oder Datei können auch ladestationsseitig und/oder online bzw. dezentral vom Fahrzeug und der Ladestation gespeichert und/oder bereitgestellt sein und/oder werden. Außerdem können Ladelautstärke-Istwerte unter Verwendung von wenigstens einem Mikrofon am Fahrzeug, an der Ladestation und/oder an einer Position in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder der Ladestation ermittelt und für die Verwendung im vorliegenden Verfahren zur Verfügung gestellt werden. Die Mikrofone können radial um einen Mittelpunkt eines Stellplatzes und/oder des jeweiligen Stellplatzes angeordnet sein. So können die Antriebsbatterien beispielsweise abhängig von einer jeweiligen ersten und zweiten Schallleistung beim Laden der jeweiligen Antriebsbatterie und/oder abhängig von einem ersten und zweiten Schalldruck beim Laden der jeweiligen Antriebsbatterie geladen werden. Die Schallleistung kann beispielsweise jeweils aus einem Kennfeld und/oder einem Speicher gelesen bzw. bereitgestellt werden. Der Schalldruck kann zum Beispiel jeweils durch das wenigstens eine Mikrofon gemessen und/oder anhand bekannter Umgebungsparameter ermittelt werden. Die bereitgestellten und/oder gemessenen Schallleistungen und/oder Schalldrücke können anschließend zum Einstellen des gewünschten Ladevorgangs verwendet werden. Das heißt, die erste Antriebsbatterie und die zweite Antriebsbatterie können unter Berücksichtigung des ersten Schalldrucks, des zweiten Schalldrucks, der ersten Schallleistung und/oder der zweiten Schallleistung geladen werden. Die Ladelautstärke-Istwerte können ferner spezifisch zur Ladestation unter Berücksichtigung einer ausgezogenen Länge des Ladekabels zwischen Ladestation und Antriebsbatterie und/oder Fahrzeug ermittelt werden. Darüber hinaus kann die Position der Ladestationen, insbesondere wenigstens eine Relativposition einer Ladestation und einem daran ladenden Fahrzeug, berücksichtigt und/oder mit eingerechnet werden. Die Ladelautstärke-Istwerte werden während des elektrischen Ladens der Antriebsbatterien vorzugsweise regelmäßig, wiederholend und/oder in einer Dauerschleife bereitgestellt. Damit können Änderungen, wie beispielsweise das elektrische Laden eines weiteren Fahrzeugs im Ladepark, einfach und zuverlässig verarbeitet werden.
Beim Laden der Antriebsbatterie können neben den vorstehend genannten Ladelautstärken außerdem noch weitere Lautstärkewerte aus der Umgebung der Antriebsbatterie, des Fahrzeugs und/oder der Ladestation berücksichtigt werden. So können Umgebungsgeräusche wie beispielsweise von einem Wechselrichter und/oder von weiteren Geräusch-Emissionskomponenten an der Ladestation und/oder im Ladepark berücksichtigt werden, sodass das elektrische Laden mit einer reduzierten Ladelautstärke durchgeführt wird, wenn in der Umgebung beispielsweise bereits wahrnehmbare Umgebungsgeräusche vorhanden sind. Die relevanten Umgebungsgeräusche können gemessen und/oder aus einem Kennfeld bzw. einer entsprechenden Tabelle, insbesondere zeit- und/oder ortsabhängig, ermittelt und für das Laden entsprechend berücksichtigt werden.
Indem durch die Ladestationen und/oder durch den Ladepark der obere Ladelautstärke-Grenzwert aktiv bereitgestellt, insbesondere jeweils an die Fahrzeuge und/oder an einen jeweiligen Fahrzeug-Controller der Fahrzeuge gesendet wird, kann der Ladevorgang im Vergleich zu konventionellen Ladesystemen, die ausschließlich über das jeweilige Fahrzeug arbeiten, deutlich präziser durchgeführt werden. Insbesondere können unter Berücksichtigung des oberen Ladelautstärke-Grenzwertes und der verschiedenen Istwerte eine besonders hohe Ladeleistung erreicht und gleichzeitig das Verletzen von akustischen Grenzen verhindert werden. Unter dem oberen Ladelautstärke-Grenzwert ist vorzugsweise ein für jedes Fahrzeug an jeweils einer Ladestation des Ladeparks spezifischer oberer Ladelautstärke-Grenzwert zu verstehen. Unter dem oberen Ladelautstärke-Grenzwert kann aber auch ein für den gesamten Ladepark und/oder für jede Ladestation des Ladeparks spezifischer oberer Ladelautstärke-Grenzwert verstanden werden. Mithin kann der obere Ladelautstärke-Grenzwert einer maximal zulässigen Gesamtladelautstärke beim Laden der Antriebsbatterien an den Ladestationen und/oder im Ladepark entsprechen. Damit können, wie vorstehend bereits erläutert, insbesondere Umgebungsaspekte ortsspezifisch berücksichtigt werden, wie dies bei einer losgelösten Betrachtung des Fahrzeugs nicht der Fall wäre.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren kann es ferner von Vorteil sein, wenn ein erster Ladelautstärke-Zielwert des ersten Fahrzeugs durch das erste Fahrzeug und ein zweiter Ladelautstärke-Zielwert des zweiten Fahrzeugs durch das zweite Fahrzeug bereitgestellt werden und die Antriebsbatterien unter weiterer Berücksichtigung der Ladelautstärke-Zielwerte geladen werden. Unter dem Ladelautstärke-Zielwert kann jeweils eine Ladelautstärke bzw. ein Zielwert verstanden werden, die bzw. der bei einer maximal möglichen und/oder zulässigen Ladeleistung zum Laden der jeweiligen Antriebsbatterie erreicht werden kann bzw. soll. Das heißt, unter dem Ladelautstärke-Zielwert kann jeweils auch ein Ladeleistungs-Zielwert für eine maximal mögliche und/oder zulässige Ladeleistung beim Laden der jeweiligen Antriebsbatterie verstanden werden. Unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Ladelautstärke an der jeweiligen Ladestation und/oder im Ladepark und der maximal möglichen und/oder gewünschten Ladelautstärke bzw. Ladeleistung der jeweiligen Antriebsbatterie kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens mithin ein entsprechender Kompromiss zwischen diesen beiden Anforderungen ausgehandelt werden.
Mit Bezug auf den jeweiligen Ladelautstärke-Zielwert kann unter der Ladelautstärke insbesondere eine Lautstärke verstanden werden, die während des elektrischen Ladens der Antriebsbatterie, insbesondere im Bereich der Antriebsbatterie, durch das Fahrzeug bzw. Hilfskomponenten des Fahrzeugs erzeugt wird.
Zum Durchführen des Verfahrens wird vorzugsweise ein Kommunikationsprotokoll jeweils zwischen den Ladestationen und den Fahrzeugen und/oder den Antriebsbatterien ausgeführt und/oder verwendet. Das Kommunikationsprotokoll kann sich beispielsweise an der ISO 15118-20 orientieren und zum Ermöglichen der vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte konfiguriert sein. Unter einem Kommunikationsprotokoll kann vorliegend insbesondere eine Vereinbarung verstanden werden, nach der eine Datenübertragung zwischen den Fahrzeugen und den Ladestationen abläuft. Das Kommunikationsprotokoll kann mithin als eine Menge von Regeln definiert werden, die Syntax, Semantik und/oder Synchronisation der Kommunikation zwischen den Fahrzeugen und den Ladestationen bestimmen. Das Kommunikationsprotokoll kann durch Hardware, Software oder eine Kombination von beiden implementiert sein oder werden. Das Kommunikationsprotokoll kann insbesondere das Verhalten von Datenverbindungs-Hardware zwischen den Fahrzeugen und den Ladestationen definieren.
Eine Datenübertragung zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise über ein Ladekabel zum elektrischen Laden der Antriebsbatterie durchgeführt. Gleichwohl ist es möglich, dass, beispielsweise zum Ausführen des Kommunikationsprotokolls, alternativ und/oder zusätzlich eine kabellose Datenübertragung zwischen wenigstens einem Fahrzeug und wenigstens einer zugehörigen Ladestation durchgeführt wird. Hierzu können das Fahrzeug, die Ladestation und/oder ein Ladepark mit der Ladestation entsprechende Sender/Empfänger aufweisen.
Unter dem Fahrzeug kann jeweils ein reines Elektrofahrzeug mit Elektromotor oder ein Hybrid-Elektrofahrzeug mit Elektromotor sowie Verbrennungsmotor verstanden werden. Unter der Antriebsbatterie ist insbesondere die Hochvoltbatterie des Fahrzeugs zum Antreiben des Fahrzeugs zu verstehen. Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise zum elektrischen Laden der Antriebsbatterie in einem Fahrzeug durchgeführt. Gleichwohl ist es auch möglich, dass die Antriebsbatterie im Rahmen des Verfahrens außerhalb eines Fahrzeugs geladen wird.
Darunter, dass die jeweiligen Werte bereitgestellt werden kann verstanden werden, dass der jeweilige Wert zur Verarbeitung in einem geeigneten Controller bereitgestellt wird. Der Controller kann in einem Fahrzeug, in einer Ladestation, oder als externes Bauteil außerhalb der Fahrzeuge und außerhalb der Ladestationen, beispielsweise als zentraler Controller des Ladeparks, zur Verfügung gestellt werden. Das Laden der Antriebsbatterien unter Berücksichtigung der verschiedenen Werte kann dahingehend verstanden werden, dass das elektrische Laden der Antriebsbatterie unter Berücksichtigung der verschiedenen Werte geregelt wird. Die Antriebsbatterie wird vorzugsweise in einem Gleichstrommodus geladen.
Der obere Ladelautstärke-Grenzwert kann als zeitabhängiger oberer Ladelautstärke-Grenzwert ermittelt und/oder bereitgestellt werden. So kann der Grenzwert über den Tag und die Nacht betrachtet mit unterschiedlichen Werten ermittelt und/oder bereitgestellt werden. Am Tag kann beispielsweise ein höherer Grenzwert als in der Nacht ermittelt und/oder bereitgestellt werden. Die verschiedenen Werte können in regelmäßigen und/oder unregelmäßigen Abständen wiederholend ermittelt und entsprechend mehrmals zusammen berücksichtigt werden. Ändern sich beispielsweise die Umgebungsbedingungen, eine Relativposition des Fahrzeugs und/oder der Zeitpunkt des elektrischen Ladens, können sich auch der obere Ladelautstärke-Grenzwert, die Ladelautstärke-Istwerte, die Ladelautstärke-Zielwerte und/oder ein Verhältnis zwischen den jeweiligen Werten ändern. Dies kann entsprechende Auswirkungen auf den Ladevorgang bzw. einen Regelprozess zum Regeln des elektrischen Ladens sowie zulässige Ladeleistung haben.
Im Rahmen des Verfahrens kann es ferner von Vorteil sein, wenn in einem ersten Verfahrensschritt zunächst, also insbesondere vor dem Laden der Antriebsbatterie und/der der Antriebsbatterien, eine vordefinierbare Ladeart bestimmt und/oder eine vordefinierbare Ladeart aus verschiedenen Ladearten ausgewählt wird. Hierdurch besteht die Möglichkeit, dass das Kommunikationsprotokoll voll abwärtskompatibel ist, und sowohl ein Fahrzeug ohne eine entsprechende Funktion an einer Ladestation mit einer solchen Funktion, als auch ein Fahrzeug mit der Funktion an einer Ladestation ohne die Funktion geladen werden können. Unter dem Ladelautstärke-Grenzwert kann ein genormter Grenzwert, insbesondere ein genormter Schalldruck-Grenzwert, verstanden werden. Ferner können unter dem Ladelautstärke-Grenzwert ein Schallleistungs-Grenzwert und/oder ein Lautstärke-Schwankungsstärke-Grenzwert verstanden werden. Zusätzlich oder alternativ zum Ladelautstärke-Grenzwert können auf analoge Weise psychoakustische Grenzwerte wie ein akustischer Schärfe- und/oder Rauhigkeits-Grenzwert berücksichtigt werden. Mithin kann es bevorzugt sein, wenn, im Falle von Messungen vor Ort, möglichst alle Fahrzeuge und/oder ladenden Antriebsbatterien nach dem gleichen und/oder einem genormten Messverfahren gemessen werden. Im Rahmen des genormten Messverfahrens kann die vom Fahrzeug und/oder von der Antriebsbatterie ausgehende Lautstärke beispielsweise mit einem vordefinierten Abstand vom Fahrzeug bzw. der Antriebsbatterie von beispielsweise einem Meter und/oder mit einem vordefinierten Abstand vom Boden von beispielsweise ebenfalls einem Meter mit einem Mikrofon, insbesondere mit einem genormten Mikrofon, gemessen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einem Verfahren der erste Ladelautstärke-Istwert durch das erste Fahrzeug bereitgestellt wird, der zweite Ladelautstärke-Istwert durch das zweite Fahrzeug bereitgestellt wird und der obere Ladelautstärke-Grenzwert durch den Ladepark ermittelt wird, wobei der obere Ladelautstärke-Grenzwert vom Ladepark an das erste Fahrzeug und das zweite Fahrzeug gesendet wird, der erste Ladelautstärke-Istwert vom ersten Fahrzeug an den Ladepark gesendet wird und der zweite Ladelautstärke-Istwert von dem zweiten Fahrzeug an den Ladepark gesendet wird. Damit kann ein effizienter und zuverlässig funktionierender Betrieb des Verfahrens erreicht werden. Insbesondere kann auf eine Datenanfrage vom Fahrzeug bzw. einem Fahrzeug-Controller an die Ladestation zum Erlangen des oberen Ladelautstärke-Grenzwertes verzichtet werden. Im Rahmen des Verfahrens und insbesondere beim Ausführen des vorstehend beschriebenen Kommunikationsprotokolls kann der obere Ladelautstärke-Grenzwert wiederholend und/oder regelmäßig über die gesamte Ladedauer vom Ladepark oder jeweils von einer Ladestation an das jeweilige Fahrzeug gesendet werden. Ebenso können der erste Ladelautstärke-Istwert, der zweite Ladelautstärke-Istwert sowie der Ladelautstärke-Zielwert wiederholend und/oder regelmäßig über die gesamte Ladedauer vom jeweiligen Fahrzeug an die zugehörige Ladestation gesendet werden. Damit kann erreicht werden, dass die möglichst hohe Ladeleistung unter Einhaltung des oberen Ladelautstärke-Grenzwertes während des Ladens der Antriebsbatterien zuverlässig erreicht wird. Das heißt, ein Regelbetrieb zum Regeln eines entsprechenden Ladevorgangs kann entsprechend vorteilhaft durchgeführt werden. Die Ladelautstärke-Grenzwerte können abhängig von beispielsweise der Position des Fahrzeugs im Ladepark unterschiedlich sein. Damit kann berücksichtigt werden, dass unter Einhaltung der Grenzwerte Fahrzeuge, die beispielsweise hinter eine Lärmschutzwand stehen und dadurch eine geringere Immission an einem Referenzort verursachen bzw. verursachen würden, lauter sein bzw. eine höhere Ladelautstärke aufweisen dürfen als Fahrzeuge, welche bei gleicher oder sogar niedrigeren Ladelautstärke eine größere Immission am Referenzort verursachen bzw. verursachen würden, weil dort beispielsweise keine Lärmschutzwand zwischen dem Fahrzeug und dem Referenzort positioniert ist.
Weiterhin ist es möglich, dass bei einem erfindungsgemäßen Verfahren durch den Ladepark ein oberer Ladestrom-Grenzwert eines maximal zulässigen Ladestroms und/oder ein oberer Ladespannungs-Grenzwert einer maximal zulässigen Ladespannung je Fahrzeug bereitgestellt werden, wobei die erste Antriebsbatterie und die zweite Antriebsbatterie jeweils unter Berücksichtigung des oberen Ladestrom-Grenzwertes und/oder des oberen Ladespannungs-Grenzwertes geladen werden. Mit anderen Worten, im Rahmen des Verfahrens wird damit der gewünschte Trade-Off zwischen der gewünschten bzw. maximal möglichen und/oder zulässigen Ladeleistung und dem oberen Ladelautstärke-Grenzwert bzw. einer maximal zulässigen Ladelautstärke durchgeführt. Durch das weitere Bereitstellen des oberen Ladestrom-Grenzwertes und/oder des oberen Ladespannungs-Grenzwertes mittels des Ladeparks und/oder jeweiliger Ladestationen des Ladeparks kann das gewünschte Ziel einer möglichst hohen Ladeleistung unter Einhaltung der akustischen Rahmenbedingungen effizient und zuverlässig realisiert werden. Durch jede Ladestation des Ladeparks können einem an der jeweiligen Ladestation ladenden Fahrzeug ein oberer Ladestrom-Grenzwert und/oder ein oberer Ladespannungs-Grenzwert übermittelt werden, um anschließend wie vorstehend beschrieben bzw. auf analoge Weise beim Laden der Fahrzeuge berücksichtigt zu werden. Erfindungsgemäß werden der obere Ladestrom-Grenzwert des maximal zulässigen Ladestroms und/oder der obere Ladespannungs-Grenzwert der maximal zulässigen Ladespannung vorzugsweise von der Ladestation und/oder einem Ladepark mit mehreren Ladestationen zum jeweiligen Fahrzeug gesendet.
Weiterhin ist es möglich, dass bei einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung der obere Ladestrom-Grenzwert und/oder der obere Ladespannungs-Grenzwert anhand einer Anzahl gleichzeitig zu ladender Fahrzeuge, des ersten Ladelautstärke-Istwertes des ersten Fahrzeugs, des zweiten Ladelautstärke-Istwertes des zweiten Fahrzeugs, und/oder eines Umgebungsgeräuschwertes ermittelt werden. Unter Berücksichtigung der ladespezifischen Daten der verschiedenen Fahrzeuge kann jedes einzelne Fahrzeug mit einem verbesserten Ladeleistung/Ladegeräusch-Verhältnis geladen werden.
Gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einem Verfahren durch das erste Fahrzeug und durch das zweite Fahrzeug jeweils ein Ladestrom-Zielwert eines möglichst zu erreichenden Ladestroms und/oder ein Ladespannungs-Zielwert einer möglichst zu erreichenden Ladespannung bereitgestellt werden, wobei die erste Antriebsbatterie und die zweite Antriebsbatterie jeweils unter Berücksichtigung des Ladestrom-Zielwertes und/oder des Ladespannungs-Zielwertes geladen werden. Auch damit kann das gewünschte Ziel einer jeweils möglichst hohen Ladeleistung unter Einhaltung der akustischen Rahmenbedingungen effizient und zuverlässig erreicht werden. Erfindungsgemäß werden der Ladestrom-Zielwert des möglichst zu erreichenden Ladestroms und/oder der Ladespannungs-Zielwert der möglichst zu erreichenden Ladespannung vorzugsweise jeweils vom Fahrzeug zur zugehörigen bzw. ladenden Ladestation und/oder zum Ladepark gesendet.
Die vorstehend beschriebenen Informationen und/oder Daten hinsichtlich der verschiedenen Werte werden zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation und/oder einem Ladepark mit mehreren Ladestationen zum gewünschten Laden der Antriebsbatterie, bevorzugt unter Verwendung des Kommunikationsprotokolls, ausgetauscht, insbesondere während der Zeitdauer des Ladevorgangs wiederholend, regelmäßig und/oder in einer Dauerschleife ausgetauscht und zum Laden der Antriebsbatterien entsprechend berücksichtigt.
Zudem ist es bei einem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, dass der obere Ladelautstärke-Grenzwert, insbesondere an jeweils einer Ladestation, mit Bezug auf wenigstens eine vordefinierte Himmelsrichtung ermittelt und zum Laden von wenigstens einer Antriebsbatterie und/oder der ersten Antriebsbatterie und der zweiten Antriebsbatterie berücksichtigt wird. Bei Versuchen im Rahmen der Erfindung hat sich herausgestellt, dass die Berücksichtigung der Himmelsrichtung oder Himmelsrichtungen einen überraschend großen Effekt auf das Vorgehen zum wunschgemäßen Laden einer Antriebsbatterie und/oder der Antriebsbatterien unter Einhaltung möglichst aller Vorgaben haben kann. Beim Laden der Antriebsbatterien kann demnach nicht nur berücksichtigt und/oder gefordert werden, dass der obere Ladelautstärke-Grenzwert beispielsweise 65 dB beträgt, sondern dass der obere Ladelautstärke-Grenzwert mit Bezug auf den Ladepark und/oder eine jeweilige Ladestation nach Norden 60 dB und in die anderen Himmelsrichtungen 70 dB, beträgt, in unterschiedlichen Himmelsrichtungen also unterschiedliche obere Ladelautstärke-Grenzwerte aufweist. Dadurch kann der Ladevorgang beispielsweise abhängig von der Bauart des Ladeparks und/oder der Ladestationen, der Ausrichtung einer Ladestation in eine bestimmte Himmelsrichtung, der Ausrichtung des Fahrzeugs in bestimmte Himmelsrichtungen, der Ausrichtung und/oder Position des Fahrzeugs zur Ladestation und/oder der Ausrichtung und/oder Position des Fahrzeugs im Ladepark durchgeführt werden. Zum Bestimmen der Ladeleistung und der damit verbundenen Ladelautstärke kann es so beispielsweise einen Unterschied machen, ob das Fahrzeug quer oder längs zu einer Ladestation steht, oder ob das Fahrzeug an einer Ladestation eines Ladeparks nahe einer Siedlung oder an einer Ladestation eines Ladepark weiter weg von der Siedlung, ggf. noch hinter einer Lärmschutzwand, geparkt ist. Damit können im Vergleich zu einem Fall, in welchem die Himmelsrichtung und/oder eine spezifische Position des Fahrzeugs an der Ladestation und/oder in einem Ladepark mit mehreren Ladestationen nicht berücksichtigt werden, höhere Ladelautstärke-Grenzwerte verwendet bzw. akzeptiert werden. Und dies hat schließlich dahingehend vorteilhafte Auswirkungen auf das Verfahren, dass die Antriebsbatterien unter Einhaltung des oberen Ladelautstärke-Grenzwertes mit einer höheren Ladeleistung bzw. unter Entwicklung eines höheren Ladegeräusches geladen werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug mit einem Fahrzeug-Controller zum Kontrollieren des elektrischen Ladens einer Antriebsbatterie des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt, wobei der Fahrzeug-Controller zum Durchführen eines wie vorstehend beschriebenen Verfahrens konfiguriert und ausgestaltet ist. Außerdem wird ein Ladepark mit mehreren Ladestationen zum elektrischen Laden einer ersten Antriebsbatterie eines ersten Fahrzeugs und einer zweiten Antriebsbatterie eines zweiten Fahrzeugs zur Verfügung gestellt. Der Ladepark weist einen Ladepark-Controller zum Kontrollieren des elektrischen Ladens der ersten Antriebsbatterie und der zweiten Antriebsbatterie auf, wobei der Ladepark-Controller zum Durchführen eines wie vorstehend beschriebenen Verfahrens konfiguriert und ausgestaltet ist. Damit bringen das erfindungsgemäße Fahrzeug und der erfindungsgemäße Ladepark die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben worden sind. In dem Ladepark können Mikrofone radial um einen Mittelpunkt eines Stellplatzes und/oder eines jeweiligen Stellplatzes angeordnet sein. Das Verfahren kann unter Verwendung bzw. Betätigung des Fahrzeug-Controllers und/oder des Ladepark-Controllers durchgeführt werden. Der Fahrzeug-Controller und der Ladepark-Controller müssen also nicht jeweils allein für das Durchführen des Verfahrens verantwortlich sein. Vielmehr sind der Fahrzeug-Controller und der Ladepark-Controller jeweils als ein Bestandteil zum Durchführen des Verfahrens zu verstehen. Der Ladepark-Controller kann mechanisch losgelöst und/oder beabstandet von den Ladestationen, beispielsweise in Form eines Zentral-Controllers für mehrere Ladestationen, ausgestaltet sein. Ferner ist es möglich, dass an Stelle eines solchen Zentral-Controllers jede Ladestation einen eigenen Ladestation-Controller zum Durchführen des vorgeschlagenen Verfahrens aufweist.
Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt zur Verfügung gestellt, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts durch einen Computer diesen veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen. Hierzu kann das Computerprogrammprodukt Befehle umfassen, die bewirken, dass mit wenigstens einem wie vorstehend beschriebenen Fahrzeug und/oder mit einem wie vorstehend beschriebenen Ladepark die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte ausführt werden. Das Computerprogrammprodukt kann als computerlesbarer Anweisungscode in jeder geeigneten Programmiersprache und/oder Maschinensprache wie beispielsweise in JAVA, C++, C# und/oder Python implementiert sein. Das Computerprogrammprodukt kann auf einem computerlesbaren Speichermedium wie einer Datendisk, einem Wechsellaufwerk, einem flüchtigen oder nichtflüchtigen Speicher, oder einem eingebauten Speicher/Prozessor abgespeichert sein. Der Anweisungscode kann einen Computer oder andere programmierbare Geräte wie ein Steuergerät, beispielsweise den Fahrzeug-Controller und/oder den Ladepark-Controller, derart programmieren, dass die gewünschten Funktionen ausgeführt werden. Ferner kann das Computerprogrammprodukt in einem Netzwerk wie beispielsweise dem Internet bereitgestellt werden und/oder sein, von dem es bei Bedarf von einem Nutzer heruntergeladen werden kann. Das Computerprogrammprodukt kann sowohl mittels einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektronischer Schaltungen, d.h. in Hardware oder in beliebig hybrider Form, d.h. mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden und/oder sein. Weiterhin wird ein Speichermittel zur Verfügung gestellt, auf dem ein wie vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt gespeichert ist. Das Speichermittel ist vorzugsweise in Form eines computerlesbaren und/oder nichtflüchtigen Speichermittels ausgestaltet
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Es zeigen jeweils schematisch:

1 zwei Fahrzeuge in einem Ladepark mit mehreren Ladestationen,
2 einen Bildschirm zum Darstellen einer Relativposition eines Fahrzeugs zu einem Stellplatz sowie einer Parkanweisung,
3 ein Fahrzeug an einer Ladestation,
4 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
5 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
6 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
7 ein Speichermittel mit einem darauf gespeicherten Computerprogrammprodukt.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt einen Ladepark 22 mit einer ersten Ladestation 12, einer zweiten Ladestation 14 und einer dritten Ladestation 13. Der Ladepark 22 weist einen Ladepark-Controller 19 zum Kontrollieren des elektrischen Ladens der ersten Antriebsbatterie 15 und der zweiten Antriebsbatterie 16 auf. In bzw. an dem in 1 gezeigten Ladepark 22 ist ein erstes Fahrzeug 10 zum elektrischen Laden einer ersten Antriebsbatterie 15 des ersten Fahrzeugs 10 über ein erstes Ladekabel 24 an einer ersten Ladestation 12 angeschlossen. Ferner ist ein zweites Fahrzeug 11 zum elektrischen Laden einer zweiten Antriebsbatterie 16 des zweiten Fahrzeugs 11 über ein zweites Ladekabel 25 an einer zweiten Ladestation 14 angeschlossen. Das erste Fahrzeug 10 weist einen ersten Fahrzeug-Controller 17 zum Kontrollieren des elektrischen Ladens der ersten Antriebsbatterie 15 auf und das zweite Fahrzeug 11 weist einen zweiten Fahrzeug-Controller 18 zum Kontrollieren des elektrischen Ladens der zweiten Antriebsbatterie 16 auf. An der dritten Ladestation 13 ist kein Fahrzeug bzw. keine Antriebsbatterie angeschlossen. Nördlich zum Ladepark 22 sowie zu den Ladestationen 12, 13, 14 befindet sich eine Siedlung 23. Mit Bezug auf die anderen Himmelsrichtungen zum Ladepark 22 kann davon ausgegangen werden, dass sich freie Felder befinden.
Der gezeigte Ladepark 22 weist ferner einen ersten Stellplatz 30 an der ersten Ladestation 12, einen zweiten Stellplatz 32 an der zweiten Ladestation 14 und einen dritten Stellplatz 31 an der dritten Ladestation 13 auf. Außerdem sind an der ersten Ladestation 12 eine erste Kameraeinheit 33 zum Ermitteln einer Relativposition des ersten Fahrzeugs 10 zum ersten Stellplatz 30 und an der zweiten Ladestation 14 eine zweite Kameraeinheit 35 zum Ermitteln einer Relativposition des zweiten Fahrzeugs 11 zum zweiten Stellplatz 32 positioniert. Alternativ oder zusätzlich zu den dargestellten Kameraeinheiten 33, 34, 35 können auch Kameras im Fahrzeug 10, 11 zum Ermitteln der jeweiligen Relativposition verwendet werden. In der Nähe der Stellplätze sind ferner Mikrofone 36 zum Ermitteln von Ladelautstärke-Istwerten positioniert.
Wie in 1 zu sehen, unterscheiden sich die Relativpositionen der Fahrzeuge 10, 11 voneinander.
2 zeigt einen Bildschirm 42 im ersten Fahrzeug 10, der zum Erstellen einer Parkanweisung für einen Fahrer des ersten Fahrzeugs 10 konfiguriert ist. Die Parkanweisung zeigt, jeweils visualisiert, das erste Fahrzeug 10, den ersten Stellplatz 30 sowie einen Rahmen 43, in welchem sich das erste Fahrzeug 10 befindet. Der Rahmen 43 soll beim Erreichen einer Ideal-Relativposition bzw. einer entsprechenden Parkposition behilflich sein. Befindet sich das erste Fahrzeug 10 bzw. die gezeigte Visualisierung, wie in 2 gezeigt, innerhalb des Rahmens 43, kann dies dem Fahrer, beispielsweise durch ein grünes Aufleuchten des Rahmens, der zuvor noch rot war, signalisiert werden. Zusätzlich oder alternativ können dem Fahrer entsprechende Piktogramme angezeigt werden.
In 3 ist ein drittes Fahrzeug 39 mit einer dritten Antriebsbatterie 40 und einem dritten Fahrzeug-Controller 41 auf einem vierten Stellplatz 38 an einer vierten Ladestation 44 dargestellt. Das dritte Fahrzeug 39 ist zum elektrischen Laden der dritten Antriebsbatterie 40 über ein viertes Ladekabel 45 mit der vierten Ladestation 44 verbunden. Am vierten Stellplatz 38 ist eine vierte Kameraeinheit 37 zum Ermitteln der Relativposition des dritten Fahrzeugs 39 zum vierten Stellplatz 38 am vierten Stellplatz 38 positioniert. Außerdem sind, zum Ermitteln eines Ladelautstärke-Istwertes, Mikrofone 36 radial um einen Mittelpunkt des vierten Stellplatzes 38 herum angeordnet sein.
Mit Bezug auf die 1 und 4 wird anschließend ein Verfahren zum elektrischen Laden der ersten Antriebsbatterie 15 des ersten Fahrzeugs 10 und der zweiten Antriebsbatterie 16 des zweiten Fahrzeugs 11 im Ladepark 22 erläutert. In einem ersten Schritt S1 werden zunächst verschiedene Schallemissionen unterschiedlicher Schallquellen im und am Ladepark ermittelt. Hierbei werden während des elektrischen Ladens der ersten Antriebsbatterie 15 ein erster Ladelautstärke-Istwert und während des Ladens der zweiten Antriebsbatterie 16 ein zweiter Ladelautstärke-Istwert durch die Mikrofone 36 ermittelt und entsprechend bereitgestellt. Alternativ könnten die Ladelautstärke-Istwerte auch aus einem Speicher der Fahrzeuge 10, 11 über die jeweiligen Fahrzeug-Controller 17, 18 an den Ladepark 22 übermittelt werden und/oder zusammen mit den durch die Mikrofone 36 aufgenommenen Werten ausgewertet bzw. weiter berechnet und anschließend für die weitere Verwendung bereitgestellt werden. In einem zweiten Schritt S2 werden eine Relativposition des ersten Fahrzeugs 10 zum ersten Stellplatz 30 und eine Relativposition des zweiten Fahrzeugs 11 zum zweiten Stellplatz 32 kamerabasiert ermittelt. Das heißt, die Relativposition des ersten Fahrzeugs 10 wird mittels der ersten Kameraeinheit 33 ermittelt und die Relativposition des zweiten Fahrzeugs 11 wird mittels der zweiten Kameraeinheit 34 ermittelt. Alternativ und/oder zusätzlich können auch Kameras des jeweiligen Fahrzeugs 10 ,11 zum Ermitteln der jeweiligen Relativposition verwendet werden. In einem dritten Schritt S3 wird durch den Ladepark-Controller 19 ein oberer Ladelautstärke-Grenzwert mit Bezug auf die ermittelte Relativposition des ersten Fahrzeugs 10 zum ersten Stellplatz 30 und mit Bezug auf die ermittelte Relativposition des zweiten Fahrzeugs 11 zum zweiten Stellplatz 32, oder mit anderen Worten, unter Berücksichtigung der ermittelten Relativpositionen, ermittelt. Außerdem werden Immissionen an der Siedlung 23 berechnet, insbesondere unter Berücksichtigung des Abstands des Ladeparks 22 zur Siedlung 23 sowie unter den bereitgestellten und/oder ermittelten Emissionen. In einem vierten Schritt S4 wird mittels eines Kommunikationsprotokolls ein Vergleich zwischen den berechneten Immissionen und dem oberen Ladelautstärke-Grenzwert bzw. den erlaubten Immissionen durchgeführt. In einem fünften Schritt S5 werden anschließend die erste Antriebsbatterie 15 und die zweite Antriebsbatterie 16 unter Berücksichtigung des Vergleichs geladen. Insbesondere werden den unterschiedlichen Emissionsquellen, also den Fahrzeugen 10, 11, unterschiedliche Emissionsrechte zugewiesen bzw. Ladelautstärken erlaubt. Die unterschiedlichen Ladelautstärken können jeweils den gleichen Wert oder unterschiedliche Werte aufweisen. Die Schritte S1 bis S5 können anschließend über die Zeit des Ladevorgangs wiederholt durchgeführt werden.
Mit Bezug auf die 1 und 5 wird anschließend ein Verfahren zum elektrischen Laden der ersten Antriebsbatterie 15 des ersten Fahrzeugs 10 an der ersten Ladestation 12 erläutert. Hierzu wird in einem ersten Schritt S1 zunächst ein Ladebetrieb gestartet. In einem zweiten Schritt S2 wird durch das erste Fahrzeug 10 oder die erste Ladestation 12 ein Akustik-Lademodus ausgewählt, bei welchem während des Ladevorgangs bzw. beim elektrischen Laden der ersten Antriebsbatterie 15 vordefinierte akustische Grenzen zu berücksichtigen sind. In einem dritten Schritt S3 werden durch die erste Ladestation 12 ein oberer Ladelautstärke-Grenzwert einer maximal zulässigen Ladelautstärke und/oder eines maximal zulässigen Geräuschpegels im Bereich der ersten Ladestation 12 und/oder des Ladeparks 22, ein oberer Ladestrom-Grenzwert eines maximal zulässigen Ladestroms zum Laden der ersten Antriebsbatterie 15 sowie ein oberer Ladespannungs-Grenzwert einer maximal zulässigen Ladespannung zum Laden der ersten Antriebsbatterie 15 bereitgestellt und über das erste Ladekabel 24 an das erste Fahrzeug 10 gesendet. Der obere Ladelautstärke-Grenzwert wird hierbei mit Bezug auf wenigstens eine vordefinierte Himmelsrichtung, im vorliegenden Fall mit Bezug auf Norden, bereitgestellt. Hiermit wird berücksichtigt, dass die Schallabstrahlung des ersten Fahrzeugs 10 entsprechend richtungsbezogen ist und die Anforderung im Ladepark 22 durch Anwohner der Siedlung 23 richtungsabhängig ist. Im vorliegenden Fall wird der Ladelautstärke-Grenzwert mit Bezug auf Norden deshalb niedriger als mit Bezug auf die anderen Himmelsrichtungen bereit- bzw. eingestellt.
Mit Bezug auf die 3 und 6 wird anschließend ein Verfahren zum elektrischen Laden der dritten Antriebsbatterie 40 des dritten Fahrzeugs 39 an der vierten Ladestation 44 erläutert. Hierzu wird in einem ersten Schritt S1 zunächst eine Relativposition des dritten Fahrzeugs 39 zum vierten Stellplatz 38, auf welchem das dritte Fahrzeug 39 zum elektrischen Laden der dritten Antriebsbatterie 40 steht, ermittelt. In einem zweiten Schritt S2 wird ein oberer Ladelautstärke-Grenzwertes, also die zulässige Ladelautstärke, mit Bezug auf die ermittelte Relativposition des dritten Fahrzeugs 39 zum vierten Stellplatz 38 ermittelt. In einem dritten Schritt S3 wird die dritte Antriebsbatterie 40 unter Berücksichtigung des ermittelten oberen Ladelautstärke-Grenzwertes geladen.
In 7 ist ein computerlesbares und nichtflüchtiges Speichermittel 21 gezeigt, auf dem ein Computerprogrammprodukt 20 gespeichert ist. Das Computerprogrammprodukt 20 umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts 20 durch einen Computer diesen veranlassen, zumindest eines der vorstehend beschriebenen Verfahren auszuführen.
Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestaltungsgrundsätze zu. Das heißt, die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden. So können im Rahmen des Verfahrens durch den Ladepark 22 ein oberer Ladestrom-Grenzwert eines maximal zulässigen Ladestroms und/oder ein oberer Ladespannungs-Grenzwert einer maximal zulässigen Ladespannung je Fahrzeug 10, 11 bereitgestellt werden. Ferner kann der obere Ladestrom-Grenzwert und/oder der obere Ladespannungs-Grenzwert anhand einer Anzahl an gleichzeitig zu ladenden Fahrzeugen 10, 11, des ersten Ladelautstärke-Istwertes des ersten Fahrzeugs 10, des zweiten Ladelautstärke-Istwertes des zweiten Fahrzeugs 11, und/oder eines Umgebungsgeräuschwertes ermittelt werden. Darüber hinaus ist es möglich, dass durch das erste Fahrzeug 10 und durch das zweite Fahrzeug 11 jeweils ein Ladestrom-Zielwert eines möglichst zu erreichenden Ladestroms und/oder ein Ladespannungs-Zielwert einer möglichst zu erreichenden Ladespannung bereitgestellt werden, wobei die erste Antriebsbatterie 15 und die zweite Antriebsbatterie 16 jeweils unter Berücksichtigung des Ladestrom-Zielwertes und/oder des Ladespannungs-Zielwertes geladen werden. Der obere Ladelautstärke-Grenzwert an der jeweiligen Ladestation 12, 13, 14, 44 kann jeweils mit Bezug auf wenigstens eine vordefinierte Himmelsrichtung bereitgestellt und zum Laden der ersten Antriebsbatterie 15 und der zweiten Antriebsbatterie 16 berücksichtigt werden. Ferner ist es möglich, dass die Relativposition eines Fahrzeugs 10, 11, 39 zu einem Stellplatz 30, 31, 32, 38 nicht oder nicht nur kamerabasiert, sondern unter Verwendung einer Lidar-Einheit, unter Verwendung einer Radareinheit und/oder unter Verwendung einer Infraroteinheit ermittelt wird. Ferner kann in einem Fahrzeug 10, 11, 39, für eine Person im Fahrzeug 10, 11, 39 wahrnehmbar, der obere Ladelautstärke-Grenzwert und/oder eine maximal mögliche Ladeleistung mit Bezug auf die ermittelte Relativposition dargestellt werden. Im Fahrzeug 10 ,11, 39 kann ferner, für eine Person im Fahrzeug 10, 11, 39 wahrnehmbar, dargestellt werden, dass die Ladeleistung und/oder eine maximal mögliche Ladeleistung aufgrund der aktuellen Relativposition des Fahrzeugs 10, 11, 39 und/oder anderer Umgebungsbedingungen wie einer bereits parallel ladenden weiteren Antriebsbatterie eingeschränkt ist.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeug
11: Fahrzeug
12: Ladestation
13: Ladestation
14: Ladestation
15: Antriebsbatterie
16: Antriebsbatterie
17: Fahrzeug-Controller
18: Fahrzeug-Controller
19: Ladestation-Controller
20: Computerprogrammprodukt
21: Speichermittel
22: Ladepark
23: Siedlung
24: Ladekabel
25: Ladekabel
30: Stellplatz
31: Stellplatz
32: Stellplatz
33: Kameraeinheit
34: Kameraeinheit
35: Kameraeinheit
36: Mikrofon
37: Kameraeinheit
38: Stellplatz
39: Fahrzeug
40: Antriebsbatterie
41: Fahrzeug-Controller
42: Bildschirm
43: Rahmen
44: Ladestation
45: Ladekabel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018209072 A1 [0003]
DE 102018209071 A1 [0003]
DE 102017107538 A1 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 15118-20 [0020]

Claims

Verfahren zum elektrischen Laden einer Antriebsbatterie (15, 16, 40) eines Fahrzeugs (10, 11, 39), aufweisend die Schritte: - Ermitteln einer Relativposition des Fahrzeugs (10, 11, 39) zu einem Stellplatz (30, 31, 32, 38), auf welchem das Fahrzeug (10, 11, 39) zum elektrischen Laden der Antriebsbatterie (15, 16, 40) steht, - Ermitteln eines oberen Ladelautstärke-Grenzwertes mit Bezug auf die ermittelte Relativposition des Fahrzeugs (10, 11, 39) zum Stellplatz (30, 31, 32, 38), und - Laden der Antriebsbatterie (15, 16, 40) unter Berücksichtigung des oberen Ladelautstärke-Grenzwertes.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativposition des Fahrzeugs (10, 11, 39) zum Stellplatz (30, 31, 32, 38) kamerabasiert, unter Verwendung einer Lidar-Einheit, unter Verwendung einer Radareinheit und/oder unter Verwendung einer Infraroteinheit ermittelt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeug (10, 11, 39), für eine Person im Fahrzeug (10, 11, 39) wahrnehmbar, der obere Ladelautstärke-Grenzwert und/oder eine maximal mögliche Ladeleistung mit Bezug auf die ermittelte Relativposition dargestellt werden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeug (10, 11, 39), für eine Person im Fahrzeug (10, 11, 39) wahrnehmbar, die ermittelte Relativposition des Fahrzeugs (10, 11, 39) zum Stellplatz (30, 31, 32, 38) dargestellt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeug (10, 11, 39), für eine Person im Fahrzeug (10, 11, 39) wahrnehmbar, während eines Parkvorgangs des Fahrzeugs (10, 11, 39), eine Parkanweisung, gemäß welcher das Fahrzeug (10, 11, 39) auf dem Stellplatz (30, 31, 32, 38) abzustellen ist, dargestellt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche zum elektrischen Laden einer ersten Antriebsbatterie (15) eines ersten Fahrzeugs (10) und einer zweiten Antriebsbatterie (16) eines zweiten Fahrzeugs (11) in einem Ladepark (22), aufweisend die Schritte: - Bereitstellen eines ersten Ladelautstärke-Istwertes beim Laden der ersten Antriebsbatterie (15), - Bereitstellen eines zweiten Ladelautstärke-Istwertes beim Laden der zweiten Antriebsbatterie (16), - Ermitteln einer Relativposition des ersten Fahrzeugs (10) zu einem ersten Stellplatz (30), auf welchem das erste Fahrzeug (10, 11) zum elektrischen Laden der ersten Antriebsbatterie (15) steht und/oder einer Relativposition des zweiten Fahrzeugs (11) zu einem zweiten Stellplatz (32), auf welchem das zweite Fahrzeug (11) zum elektrischen Laden der zweiten Antriebsbatterie (16) steht, - Ermitteln eines oberen Ladelautstärke-Grenzwertes mit Bezug auf die ermittelte Relativposition des ersten Fahrzeugs (10) zum ersten Stellplatz (30) und/oder mit Bezug auf die ermittelte Relativposition des zweiten Fahrzeugs (11) zum zweiten Stellplatz (32), und - Laden der ersten Antriebsbatterie (15) und der zweiten Antriebsbatterie (16) unter Berücksichtigung des ersten Ladelautstärke-Istwertes, des zweiten Ladelautstärke-Istwertes sowie des oberen Ladelautstärke-Grenzwertes.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ladelautstärke-Istwert durch das erste Fahrzeug (10) bereitgestellt wird, der zweite Ladelautstärke-Istwert durch das zweite Fahrzeug (11) bereitgestellt wird und der obere Ladelautstärke-Grenzwert durch den Ladepark (22) ermittelt wird, wobei der obere Ladelautstärke-Grenzwert vom Ladepark (22) an das erste Fahrzeug (10) und das zweite Fahrzeug (11) gesendet wird, der erste Ladelautstärke-Istwert vom ersten Fahrzeug (10) an den Ladepark (22) gesendet wird und der zweite Ladelautstärke-Istwert von dem zweiten Fahrzeug (11) an den Ladepark (22) gesendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Ladepark (22) ein oberer Ladestrom-Grenzwert eines maximal zulässigen Ladestroms und/oder ein oberer Ladespannungs-Grenzwert einer maximal zulässigen Ladespannung je Fahrzeug (10, 11) bereitgestellt werden, wobei die erste Antriebsbatterie (15) und die zweite Antriebsbatterie (16) jeweils unter Berücksichtigung des oberen Ladestrom-Grenzwertes und/oder des oberen Ladespannungs-Grenzwertes geladen werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Ladestrom-Grenzwert und/oder der obere Ladespannungs-Grenzwert anhand einer Anzahl an gleichzeitig zu ladenden Fahrzeugen (10, 11), des ersten Ladelautstärke-Istwertes des ersten Fahrzeugs (10), des zweiten Ladelautstärke-Istwertes des zweiten Fahrzeugs (11), und/oder eines Umgebungsgeräuschwertes ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch das erste Fahrzeug (10) und durch das zweite Fahrzeug (11) jeweils ein Ladestrom-Zielwert eines möglichst zu erreichenden Ladestroms und/oder ein Ladespannungs-Zielwert einer möglichst zu erreichenden Ladespannung bereitgestellt werden, wobei die erste Antriebsbatterie (15) und die zweite Antriebsbatterie (16) jeweils unter Berücksichtigung des Ladestrom-Zielwertes und/oder des Ladespannungs-Zielwertes geladen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Ladelautstärke-Grenzwert mit Bezug auf wenigstens eine vordefinierte Himmelsrichtung ermittelt und zum Laden der von wenigstens einer Antriebsbatterie (15, 16) berücksichtigt wird.
Fahrzeug (10, 11, 39) mit einem Fahrzeug-Controller (17, 18, 41) zum Kontrollieren des elektrischen Ladens einer Antriebsbatterie (15, 16) des Fahrzeugs (10, 11, 39), wobei der Fahrzeug-Controller (17, 18) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 konfiguriert und ausgestaltet ist.
Ladepark (22) mit mehreren Ladestationen (12, 13, 14) zum elektrischen Laden einer ersten Antriebsbatterie (15) eines ersten Fahrzeugs (10) und einer zweiten Antriebsbatterie (16) eines zweiten Fahrzeugs (11), aufweisend einen Ladepark-Controller (19) zum Kontrollieren des elektrischen Ladens der ersten Antriebsbatterie (15) und der zweiten Antriebsbatterie (16), wobei der Ladepark-Controller (19) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 konfiguriert und ausgestaltet ist.
Computerprogrammprodukt (20), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts (20) durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.
Speichermittel (21) mit einem darauf gespeicherten Computerprogrammprodukt (20) nach Anspruch 14.