DE102022205108A1

DE102022205108A1 - Verfahren zum Planen eines Transports von elektrischer Energie

Info

Publication number: DE102022205108A1
Application number: DE102022205108.4A
Authority: DE
Inventors: Stefan Nordbruch; Rolf Nicodemus
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-05-23
Filing date: 2022-05-23
Publication date: 2023-11-23
Also published as: CN117109608A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Planen eines Transports von elektrischer Energie innerhalb eines geographischen Gebiets unter Verwendung einer Antriebsbatterie eines Elektrokraftfahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte:Empfangen von Kartensignalen, welche eine digitale Karte des geographischen Gebiets repräsentieren, wobei die digitale Karte angibt, wo in dem Gebiet momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter, insbesondere regenerativer, elektrischer Energie oder ein Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen,Ermitteln eines Plans basierend auf der digitalen Karte, wobei der Plan ein Verwenden der Antriebsbatterie vorgibt, um in der Antriebsbatterie gespeicherte elektrische Energie innerhalb des geografischen Gebiets durch eine Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs innerhalb des geografischen Gebiets zu transportieren, wobei das Verwenden der Antriebsbatterie ein Laden der Antriebsbatterie mit überschüssiger erzeugter elektrischer Energie und/oder ein Entladen der Antriebsbatterie umfasst, um einen Bedarf an elektrischer Energie oder weder einen Überschuss noch einen Bedarf an elektrischer Energie zu bedienen.Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Planen eines Transports von elektrischer Energie innerhalb eines geographischen Gebiets, eine Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
Stand der Technik
Die Offenlegungsschrift DE 10 2008 022 033 A1 offenbart eine Netzkopplung mittels batteriebasiertem Energietransport.
Die Offenlegungsschrift DE 10 2017 125 393 A1 offenbart ein System zur Übertragung von elektrischer Energie.
Die Patentschrift EP 2 707 936 B1 offenbart ein Stromversorgungssystem.
Die Offenlegungsschrift EP 2 974 902 A2 offenbart eine Vorrichtung zum Speichern von elektrischer Energie.
Offenbarung der Erfindung
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum effizienten Planen eines Transports von elektrischer Energie innerhalb eines geographischen Gebiets bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Planen eines Transports von elektrischer Energie innerhalb eines geographischen Gebiets unter Verwendung einer Antriebsbatterie eines Elektrokraftfahrzeugs bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:

Empfangen von Kartensignalen, welche eine digitale Karte des geographischen Gebiets repräsentieren, wobei die digitale Karte angibt, wo in dem Gebiet momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter, insbesondere regenerativer, elektrischer Energie oder ein Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen,
Ermitteln eines Plans basierend auf der digitalen Karte, wobei der Plan ein Verwenden der Antriebsbatterie vorgibt, um in der Antriebsbatterie gespeicherte elektrische Energie innerhalb des geografischen Gebiets durch eine Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs innerhalb des geografischen Gebiets zu transportieren, wobei das Verwenden der Antriebsbatterie ein Laden der Antriebsbatterie mit überschüssiger erzeugter elektrischer Energie und/oder ein Entladen der Antriebsbatterie umfasst, um einen Bedarf an elektrischer Energie oder weder einen Überschuss noch einen Bedarf an elektrischer Energie zu bedienen.

Nach einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.
Nach einem dritten Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, beispielsweise durch die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
Nach einem vierten Aspekt wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm nach dem dritten Aspekt gespeichert ist.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis und schließt diese mit ein, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst wird, indem eine Antriebsbatterie eines Elektrokraftfahrzeugs verwendet wird, um elektrische Energie innerhalb eines geographischen Gebiets zu transportieren. Hierbei ist vorgesehen, dass eine digitale Karte des geographischen Gebiets verwendet wird, um diesen Energietransport zu planen. Die digitale Karte gibt an, wo in dem Gebiet momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter, insbesondere regenerativer, elektrischer Energie oder ein Bedarf oder weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen. Der ermittelte Plan gibt an, dass die Antriebsbatterie mit überschüssiger erzeugter elektrischer Energie geladen wird und/oder entladen wird, um einen Bedarf an elektrischer Energie oder weder einen Überschuss noch einen Bedarf an elektrischer Energie zu bedienen. Somit wird also elektrische Energie von Orten, an denen momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorhanden ist, zu Orten transportiert, an denen ein Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen.
Insbesondere wenn es sich um regenerative elektrische Energie handelt, kann vorgesehen sein, dass es Orte oder Bereiche oder Teilgebiete des geographischen Gebiets gibt, innerhalb welchen aufgrund eines Wetters nicht oder kaum regenerative elektrische Energie erzeugt werden kann. Dies kann zu einem Bedarf an elektrischer Energie führen oder dies kann weder zu einem Bedarf noch zu einem Überschuss an elektrischer Energie führen. Hingegen kann es Orte, Bereiche, oder Teilgebiete des geographischen Gebiets geben, für welche momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter, insbesondere regenerativer, elektrischer Energie vorliegt. Somit ist es sinnvoll und vorteilhaft, diesen Überschuss an erzeugter elektrischer Energie von diesen Orten zu den Orten oder Bereichen oder Teilgebieten zu transportieren, für welche ein Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen.
Ein solcher Transport kann unter Verwendung von Stromkabeln durchgeführt werden. Dies kann schwierig sein. Dies kann technisch aufwändig sein. So müssen zum Beispiel Leitungstrassen gelegt werden. Weiter können Leitungsverluste beim Transport über solche Leitungstrassen entstehen.
Das hier beschriebene Konzept sieht vor, für einen solchen Transport eine Antriebsbatterie eines Elektrokraftfahrzeugs zu verwenden. Die vorstehend beschriebenen Probleme können somit effizient vermieden werden. Somit kann eine solche Antriebsbatterie effizient verwendet werden.
Die Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs wird zum einen als Antriebsbatterie und zum anderen als eine Speicherbatterie für einen Überschuss an elektrischer Energie verwendet. Weiter wird die Antriebsbatterie als Transportmedium verwendet, um diesen Überschuss an elektrischer Energie zu transportieren. Somit wird in vorteilhafter Weise die Antriebsbatterie effizient verwendet.
Dass der Transport basierend auf der vorstehend bezeichneten digitalen Karte durchgeplant wird, weist insbesondere den technischen Vorteil auf, dass der Transport effizient geplant werden kann - dies deshalb, da anhand der digitalen Karte bekannt ist, wo innerhalb des geographischen Gebiets es momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig einen Überschuss an erzeugter elektrischer Energie gibt und wo es einen Bedarf an elektrischer Energie oder weder einen Bedarf noch einen Überschuss an elektrischer Energie gibt. Somit kann ein Transport von elektrischer Energie von einem Ort, für den momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an elektrischer Energie vorliegt, zu einem anderen Ort, für den ein Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Bedarf noch ein Überschuss an elektrischer Energie vorliegt, effizient geplant werden.
Somit wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein Konzept zum effizienten Planen eines Transports von elektrischer Energie innerhalb eines geographischen Gebiets bereitgestellt ist.
Elektrische Energie im Sinne der Beschreibung umfasst zum Beispiel regenerative elektrische Energie. Regenerative Energie umfasst zum Beispiel Solarenergie, Windenergie und/oder Geothermie-Energie.
Dass ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt, bedeutet insbesondere, dass mehr elektrische Energie erzeugt wird als verbraucht wird.
Wenn in der Beschreibung von einem Überschuss an erzeugter elektrischer Energie geschrieben wird, umfasst dies insbesondere den Fall, dass momentan ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt und/oder umfasst dies insbesondere den Fall, dass wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt.
Dass momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt, bedeutet insbesondere, dass momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig mehr elektrische Energie erzeugt wird als verbraucht wird.
Zum Beispiel wird basierend auf einer Wettervorhersage für das Teilgebiet ermittelt, ob wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an regenerativer elektrischer Energie vorliegt.
Dass ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegt, bedeutet insbesondere, dass mehr elektrische Energie verbraucht wird als erzeugt wird.
Dass weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegt, bedeutet insbesondere, dass genauso viel erzeugt wird an elektrischer Energie wie an elektrischer Energie verbraucht wird, insbesondere zumindest im Rahmen eines vorbestimmten Toleranzbereichs.
Das geographische Gebiet ist zum Beispiel in mehrere Teilgebiete unterteilt. Die digitale Karte gibt zum Beispiel für jedes der Teilgebiete an, ob für dieses Teilgebiet ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie oder ein Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen.
Die Begriffe „Ort“, „Bereich“, „Region“ und „Teilgebiet“ können synonym verwendet werden.
Die im Rahmen dieser Beschreibung gemachten Ausführungen hinsichtlich eines Elektrokraftfahrzeugs gelten analog für mehrere Kraftfahrzeuge und umgekehrt. Dies bedeutet insbesondere, dass das hier beschriebene Konzept auch für mehrere Elektrokraftfahrzeuge, welche jeweils eine Antriebsbatterie umfassen, angewendet werden kann.
Das bedeutet insbesondere, dass, wenn Elektrokraftfahrzeug im Singular steht, stets der Plural und umgekehrt mitgelesen werden soll.
Eine Antriebsbatterie, welche auch als Hochvoltspeicher, Traktionsbatterie oder Zyklenbatterie bezeichnet werden kann, ist insbesondere ein Akkumulator, der insbesondere primär dazu bestimmt ist, den für einen Vortrieb sorgenden Elektromotor des Elektrokraftfahrzeugs mit elektrischer Energie zu versorgen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass dieses einen Schritt eines Transports von elektrischer Energie innerhalb des geographischen Gebiets unter Verwendung der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs basierend auf dem ermittelten Plan umfasst.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Laden der Antriebsbatterie ein Laden an zumindest einem sich innerhalb des Gebiets befindenden bestimmten Ladepunkt umfasst, für dessen Position momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt, und/oder wobei das Entladen der Antriebsbatterie ein Entladen der Antriebsbatterie an zumindest einem sich innerhalb des Gebiets befindenden bestimmten Entladepunkt umfasst, für dessen Position ein Bedarf an elektrischer Energie oder für welchen weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass elektrische Energie effizient transportiert werden kann.
Zum Beispiel befindet sich der Ladepunkt innerhalb eines Teilgebiets des geographischen Gebiets, für welchen momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt. Zum Beispiel befindet sich der Entladepunkt innerhalb eines Teilgebiets des geographischen Gebiets, für welchen ein Bedarf an elektrischer Energie oder für welchen weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen.
Ein Ladepunkt im Sinne der Beschreibung ist zum Beispiel von einer Ladestation für Elektrokraftfahrzeuge umfasst. Ein Entladepunkt im Sinne der Beschreibung ist zum Beispiel von einer Ladestation für Elektrokraftfahrzeuge umfasst. Eine Ladestation für Elektrokraftfahrzeuge ist somit zum Beispiel eingerichtet, eine Antriebsbatterie eines Elektrokraftfahrzeugs zu laden und/oder zu entladen. Eine solche Ladestation kann zum Beispiel als Lade-/Entladestation bezeichnet werden. Zwischen einer solchen Lade-/Entladestation und einer Antriebsbatterie eines Elektrokraftfahrzeugs kann somit zum Beispiel eine bidirektionale Verbindung gebildet werden oder sein, über welche die Antriebsbatterie geladen und/oder entladen werden kann.
Wenn in der Beschreibung geschrieben wird, dass die Antriebsbatterie geladen und/oder entladen werden kann, soll bei der und-Konjunktion, dass die Antriebsbatterie geladen und entladen werden kann, verstanden werden, dass dies zeitlich nacheinander durchgeführt wird und/oder dass zum Beispiel die Ladestation sowohl für das Laden als auch für das Entladen der Antriebsbatterie eingerichtet ist.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass, wenn die Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs von einem ersten Teilgebiet, für welches momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt, zu einem zweiten Teilgebiet führt, für welches ein Bedarf an elektrischer Energie oder für welchen weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen, das Verwenden der Antriebsbatterie vorgibt, dass vor einem Verlassen des ersten Teilgebiets die Antriebsbatterie mit überschüssiger erzeugter elektrischer Energie, insbesondere bis zu einem maximal erreichbaren Antriebsbatterieladezustand, geladen wird.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die elektrische Energie effizient transportiert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein elektrischer Energiebedarf des Elektrokraftfahrzeugs für die Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs innerhalb des Gebiets ermittelt wird, wobei der Plan basierend auf dem ermittelten elektrischen Energiebedarf ermittelt wird, sodass der Plan das Verwenden der Antriebsbatterie basierend auf dem ermittelten elektrischen Energiebedarf vorgibt.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der Plan effizient ermittelt werden kann.
Somit wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass effizient sichergestellt werden kann, dass genug elektrische Energie in der Antriebsbatterie gespeichert ist, damit das Elektrokraftfahrzeug die Fahrt innerhalb des Gebiets durchführen kann.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs von einer Startposition zu einer Zielposition führt, wobei der Plan basierend auf der Startposition und auf der Zielposition ermittelt wird, sodass der Plan das Verwenden der Antriebsbatterie basierend auf der Startposition und auf der Zielposition vorgibt.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der Plan effizient ermittelt werden kann.
Es ist also zum Beispiel eine Startposition vorgesehen, von welcher das Elektrokraftfahrzeug seine Fahrt innerhalb des geographischen Gebiets beginnt. Es ist zum Beispiel eine Zielposition vorgesehen, an welcher die Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs innerhalb des geographischen Gebiets endet.
Zum Beispiel sind eine oder mehrere Zwischenpositionen, welche auch als Zwischenstationen bezeichnet werden können, vorgesehen, welche das Elektrokraftfahrzeug bei seiner Fahrt innerhalb des geographischen Gebiets von der Startposition zu der Zielposition nacheinander abfährt oder abfahren soll.
Somit führt zum Beispiel eine Route von der Startposition zu der Zielposition über eine oder mehrere solcher Zwischenpositionen.
An einer Zwischenposition kann zum Beispiel ein Laden der Antriebsbatterie oder ein Entladen der Antriebsbatterie vorgesehen sein.
Zum Beispiel ist vorgesehen, dass eine Route von der Startposition zu der Zielposition ermittelt wird, welche frei von Zwischenpositionen ist, an welchen die Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs geladen oder entladen werden soll.
Ein Laden der Antriebsbatterie wird zum Beispiel an einem Ladepunkt durchgeführt. Ein Entladen der Antriebsbatterie wird zum Beispiel an einem Entladepunkt durchgeführt.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine oder mehrere Routen ermittelt werden, welche jeweils von der Startposition zu der Zielposition führen, wobei der Schritt des Ermittelns des Plans für jede ermittelte Route durchgeführt wird, sodass für jede ermittelte Route ein eigener Plan ermittelt wird, welcher ein Verwenden der Antriebsbatterie vorgibt, um in der Antriebsbatterie gespeicherte elektrische Energie innerhalb des geografischen Gebiets durch eine Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs innerhalb des geografischen Gebiets von der Startposition zu der Zielposition entlang der entsprechenden Route zu transportieren, wobei das Verwenden der Antriebsbatterie ein Laden der Antriebsbatterie mit überschüssiger erzeugter elektrischer Energie und/oder ein Entladen der Antriebsbatterie umfasst, um einen Bedarf an elektrischer Energie oder weder einen Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie zu bedienen.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass einem Nutzer des Elektrokraftfahrzeugs mehrere Möglichkeiten vorgegeben werden, wie er sein Ziel, also die Zielposition, erreichen kann.
Für jede der Routen wird gemäß dem jeweiligen Plan ermittelt, ob es eine oder mehrere Zwischenpositionen gibt, an welchen die Antriebsbatterie geladen oder entladen werden soll.
Somit kann der Nutzer, beispielsweise der Fahrer, zum Beispiel entscheiden, dass er mit seinem Elektrokraftfahrzeug mehrere Zwischenpositionen einlegt, um zum Beispiel die Antriebsbatterie zu laden oder zu entladen, um zum Beispiel überschüssige elektrische Energie von einem Teilgebiet, für welches momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt, zu einem weiteren Teilgebiet zu transportieren, für welches ein Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Bedarf noch ein Überschuss an elektrischer Energie vorliegen.
Zum Beispiel kann sich so der Nutzer für eine Route entscheiden, gemäß welcher keine Zwischenpositionen vorgesehen sind. Somit wird gemäß dieser Entscheidung des Nutzers lediglich elektrische Energie von der Startposition zur Zielposition transportiert.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der ermittelte Plan mittels eines Navigationssystems des Elektrokraftfahrzeugs und/oder mittels eines mobilen Endgeräts, insbesondere eines Mobiltelefons, ausgegeben wird.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der ermittelte Plan effizient ausgegeben werden kann. Ein Ausgeben umfasst zum Beispiel ein visuelles und/oder ein akustisches Ausgeben. Somit wird zum Beispiel der ermittelte Plan auf einem Bildschirm des Navigationssystems und/oder des mobilen Endgeräts angezeigt. Zum Beispiel umfasst das Ausgeben eine Sprachausgabe.
Somit wirken das Navigationssystem und das mobile Endgerät als eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle zur Ausgabe des ermittelten Plans.
Zum Beispiel werden die eine oder die mehreren Routen mittels des Navigationssystems und/oder mittels des mobilen Endgeräts ausgegeben.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt von dem Navigationssystem umfasst ist.
Die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt kann zum Beispiel ein mobiles Endgerät sein, insbesondere ein Mobiltelefon.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass dieses ein computerimplementiertes Verfahren ist.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass dieses mittels der Vorrichtung ausgeführt wird.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt programmtechnisch eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.
Technische Funktionalitäten der Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens nach dem ersten Aspekt und umgekehrt. Dies bedeutet insbesondere, dass sich Verfahrensmerkmale aus entsprechenden Vorrichtungsmerkmalen und umgekehrt ergeben.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen:

1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens nach dem ersten Aspekt,
2 eine Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt,
3 ein maschinenlesbares Speichermedium nach dem vierten Aspekt,
4 und 5 jeweils ein geographisches Gebiet,
6 mehrere Elektrokraftfahrzeuge bei einer Fahrt innerhalb eines geographischen Gebiets,
7 mehrere Routen von einer Startposition zu einer Zielposition,
8 mehrere Routen von einer Startposition zu einer Zielposition und
9 eine Route von einer Startposition zu einer Zielposition.

Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Planen eines Transports von elektrischer Energie innerhalb eines geographischen Gebiets unter Verwendung einer Antriebsbatterie eines Elektrokraftfahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte:

Empfangen 101 von Kartensignalen, welche eine digitale Karte des geographischen Gebiets repräsentieren, wobei die digitale Karte angibt, wo in dem Gebiet momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter, insbesondere regenerativer, elektrischer Energie oder ein Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen,
Ermitteln 103 eines Plans basierend auf der digitalen Karte, wobei der Plan ein Verwenden der Antriebsbatterie vorgibt, um in der Antriebsbatterie gespeicherte elektrische Energie innerhalb des geografischen Gebiets durch eine Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs innerhalb des geografischen Gebiets zu transportieren, wobei das Verwenden der Antriebsbatterie ein Laden der Antriebsbatterie mit überschüssiger erzeugter elektrischer Energie und/oder ein Entladen der Antriebsbatterie umfasst, um einen Bedarf an elektrischer Energie oder weder einen Überschuss noch einen Bedarf an elektrischer Energie zu bedienen.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass Plansignale erzeugt werden, welche den ermittelten Plan repräsentieren. Zum Beispiel werden die erzeugten Plansignale ausgegeben.
2 zeigt eine Vorrichtung 201, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.
3 zeigt ein maschinenlesbares Speichermedium 301, auf dem ein Computerprogramm 303 gespeichert ist. Das Computerprogramm 303 umfasst Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms 303 durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
4 zeigt ein geographisches Gebiet 401, welches in mehrere Teilgebiete 403 unterteilt ist. Für jedes der Teilgebiete 403 ist angegeben, ob es für das jeweilige Teilgebiet 403 momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig einen Überschuss an erzeugter elektrischer Energie oder einen Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie gibt. Dies ist in 4 und auch nachfolgend in 5 durch unterschiedliche Schraffuren dargestellt.
Der Übersicht halber ist eine Legende 405 eingezeichnet, welche die drei verwendeten unterschiedlichen Schraffuren zeigt: eine erste Schraffur mit dem Bezugszeichen 407 kennzeichnet ein Teilgebiet, für welches momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt. Eine zweite Schraffur 409 kennzeichnet ein Teilgebiet, für welches ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegt. Eine dritte Schraffur 411 kennzeichnet ein Teilgebiet, für welches weder ein Überschuss noch ein Bedarf vorliegen.
Ein Elektrokraftfahrzeug 413 umfassend eine Antriebsbatterie 415 befindet sich innerhalb eines ersten Teilgebiets 417 an einer Startposition 419. Für das erste Teilgebiet 417 liegt momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vor.
Eine Zielposition 421 für das Elektrokraftfahrzeug 413 befindet sich innerhalb eines zweiten Teilgebiets 423, für welches ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegt.
Eine Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs 413 und somit ein Transport von elektrischer Energie innerhalb des geographischen Gebiets 401 von der Startposition 419 zur Zielposition 421 wird zum Beispiel so geplant, dass die Antriebsbatterie 415 an der Startposition 419 bis zu einem maximal erreichbaren Antriebsbatterieladezustand geladen wird, insbesondere an einem Ladepunkt einer Ladestation (nicht gezeigt).
Zum Beispiel ist vorgesehen, dass eine von der Startposition 419 zur Zielposition 421 führende Route eine Zwischenposition oder Zwischenstation 425 aufweist, welche innerhalb eines dritten Teilgebiets 427 liegt. Für das dritte Teilgebiet 427 liegt momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vor.
Das dritte Teilgebiet 427 liegt unmittelbar benachbart zu einem vierten Teilgebiet 429, für welches weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen. An dieser Zwischenstation 425 ist zum Beispiel vorgesehen, dass die aufgrund der Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs 413 von der Startposition 419 zur Zwischenstation 425 teilweise entladene Antriebsbatterie 415 wieder bis zu einem maximal erreichbaren Antriebsbatterieladezustand geladen wird.
Mit einer entsprechend geladenen Antriebsbatterie 415 kann das Elektrokraftfahrzeug 413 seine Fahrt durch Teilgebiete 403 fortsetzen, für welche weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie oder ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen. Somit wird aus diesen Teilgebieten nicht unnötig elektrische Energie für die Antriebsbatterie 415 des Elektrokraftfahrzeugs 413 abgezogen.
An der Zielposition 421 kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass die Antriebsbatterie 415 des Elektrokraftfahrzeugs 413 zumindest teilweise an einem Entladepunkt (nicht gezeigt) entladen wird, sodass in effizienter Weise elektrische Energie von der Startposition 419 zur Zielposition 421 transportiert wurde.
Somit kann in vorteilhafter Weise ein elektrischer Energiebedarf einer Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs 413 durch das geographische Gebiet 401 für Teilgebiete minimiert werden, für welche ein Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen.
Weiter kann so in effizienter Weise elektrische Energie aus einem Teilgebiet, für welches momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt, zu einem Teilgebiet transportiert werden, für welches ein Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen.
5 zeigt das geographische Gebiet 401 gemäß 4, wobei es sich im Gegensatz zu 4 für einige Teilgebiete 403 geändert hat, ob es momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig einen Überschuss an erzeugter elektrischer Energie oder einen Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Überschuss noch einen Bedarf an elektrischer Energie gibt.
Eine Startposition 501 einer Fahrt eines Elektrokraftfahrzeugs (nicht gezeigt) umfassend eine Antriebsbatterie liegt innerhalb eines ersten Teilgebiets 503, für welches momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt.
Eine Zielposition 505 für das Elektrokraftfahrzeug liegt innerhalb eines zweiten Teilgebiets 507, für welches momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt.
Zwischen dem ersten Teilgebiet 503 und dem zweiten Teilgebiet 507 liegt ein drittes Teilgebiet 509, für welches ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegt.
Es ist zum Beispiel vorgesehen, dass der Plan derart ermittelt wird, dass eine Route von der Startposition 501 zur Zielposition 505 eine Zwischenstation 511 umfasst, welche innerhalb des dritten Teilgebiet 509 liegt. Der Plan gibt zum Beispiel vor, dass die Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs an der Startposition 501 bis zu einem maximal erreichbaren Antriebsbatterieladezustand geladen wird. Zum Beispiel gibt der Plan vor, dass an der Zwischenposition 511 die Antriebsbatterie teilweise entladen wird. Somit wird also in effizienter Weise überschüssige elektrische Energie von dem ersten Teilgebiet zum dritten Teilgebiet transportiert. Die Antriebsbatterie wird zum Beispiel nur so weit an der Zwischenstation 511 entladen, dass die in der Antriebsbatterie verbleibende elektrische Energie mindestens ausreicht, um die Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs bis zur Zielposition 505 durchzuführen.
6 zeigt ein Elektrokraftfahrzeug 601 umfassend eine Antriebsbatterie 603 bei der vorstehend im Zusammenhang mit 5 geplanten Fahrt von der Startposition 501 zur Zielposition 505. An der Startposition 501 befindet sich eine erste Ladestation 605, mittels welcher die Antriebsbatterie 603 bis zu einem maximal erreichbaren Antriebsbatterieladezustand geladen wird.
An der Zwischenstation 511 befindet sich eine zweite Ladestation 607, mittels welcher die Antriebsbatterie 603 zumindest teilweise entladen wird.
An der Zielposition 505 befindet sich eine dritte Ladestation 609, mittels welcher zum Beispiel die Antriebsbatterie 603 bis zu einem maximal erreichbaren Antriebsbatterieladezustand geladen werden kann.
Die Vorrichtung 201 gemäß 2 ist in einer Cloud-Infrastruktur 611 implementiert. Die Vorrichtung 201 kommuniziert mit den drei Ladestationen 605, 607, 609. Somit kann die Vorrichtung 201 einen Ladevorgang oder einen Entladevorgang an der entsprechenden Ladestation steuern.
Die Vorrichtung 201 kann zum Beispiel den Plan ermitteln und den ermittelten Plan an das Elektrokraftfahrzeug 601 senden. Somit kann zum Beispiel ein Navigationssystem des Elektrokraftfahrzeugs 601 einen Fahrer des Elektrokraftfahrzeugs 601 von der Startposition 501 über die Zwischenstation 511 zur Zielposition 505 führen.
7 zeigt eine Startposition 701 und eine Zielposition 703. Weiter zeigt die 7 eine erste Route 705, welche von der Startposition 701 zur Zielposition 703 führt. Weiter zeigt die 7 eine zweite Route 707, welche von der Startposition 701 zur Zielposition 703 führt. Weiter zeigt die 7 eine dritte Route 709, welche von der Startposition 701 zur Zielposition 703 führt.
Die drei Routen 705, 707, 709 sind gemäß dem hier beschriebenen Konzept ermittelt worden.
Für jede der drei Routen 705, 707, 709 kann eine Energiemenge ermittelt werden, welche bei einer Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs entlang der entsprechenden Route von einem Gebiet, für welches momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt, zu einem weiteren Teilgebiet, für welches ein Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen, transportiert wird. Entsprechend kann eine erste Energiemenge für die erste Route 705 ermittelt werden. Entsprechend kann eine zweite Energiemenge für die zweite Route 707 ermittelt werden. Entsprechend kann eine dritte Energiemenge für die dritte 709 ermittelt werden.
Zum Beispiel kann die erste Energiemenge bezogen auf die zweite und dritte Energiemenge maximal sein, also größer als die zweite und als die dritte Energiemenge sein, wobei aber die erste Route 705 verglichen mit den beiden anderen Routen 707, 709 am längsten ist.
Weiter kann zum Beispiel die zweite Route 707 die kürzeste der drei Routen 705, 707, 709 sein. Zum Beispiel kann die zweite Energiemenge bezogen auf die erste Energiemenge und die dritte Energiemenge minimal sein.
Zum Beispiel kann eine Länge der dritten Route 709 zwischen der Länge der ersten Route 705 und der Länge der zweiten Route 707 liegen. Weiter kann zum Beispiel die dritte Energiemenge größer als die zweite Energiemenge sein, aber kleiner als die erste Energiemenge.
Somit werden einem Nutzer des Elektrokraftfahrzeugs mehrere Routen vorgeschlagen, welche sich in ihrer Länge und in der entsprechend transportierten Energiemenge unterscheiden. Der Nutzer des Elektrokraftfahrzeugs kann somit entscheiden, ob er eine längere Route fährt, dafür aber eine größere Energiemenge transportiert, oder ob er eine kürzere Route fährt, dann aber auch weniger Energie transportiert.
Zum Beispiel kann vorgesehen sein, dass dem Nutzer ein finanzieller Anreiz geboten wird, wenn er zwar die längste Route fährt, aber dafür die größte Energiemenge transportiert.
8 greift das in 4 gezeigte Anwendungsbeispiel noch einmal auf. Es ist die Startposition 419 und es ist die Zielposition 421 und es ist die Zwischenstation 425 eingezeichnet. Eine erste Route 801 führt somit von der Startposition 419 über die Zwischenstation 425 zur Zielposition 421. Weiter kann zum Beispiel eine zweite Route 803 ermittelt werden, welche von der Startposition 419 zur Zielposition 421 ohne eine Zwischenstation für ein Nachladen der Antriebsbatterie 415 des Elektrokraftfahrzeugs 413 führt. Somit kann auch hier ein Nutzer des Elektrokraftfahrzeugs 413 zwischen diesen beiden Routen 801, 803 auswählen.
9 greift den in 5 beschriebenen Anwendungsfall noch einmal auf.
Gezeigt ist eine von der Startposition 501 zur Zielposition 505 führende Route 901, welche die Zwischenstation 511 umfasst, wobei an der Zwischenstation 511 die Antriebsbatterie zumindest teilweise entladen wird.
Zusammenfassend basiert das hier beschriebene Konzept insbesondere darauf, für eine geographisches Teilgebiet erzeugte oder produzierte elektrische Energie, insbesondere regenerative elektrische Energie, mittels einer Antriebsbatterie eines Elektrokraftfahrzeugs von diesem geographischen Teilgebiet zu einem anderen geographischen Teilgebiet zu transportieren. Somit kann in vorteilhafter Weise elektrische Energie an geographische Orte oder Teilgebiete effizient transportiert werden, an denen ein Bedarf oder weder ein Bedarf noch ein Überschuss an elektrischer Energie vorliegen.
Fährt somit ein Elektrokraftfahrzeug aus einem Teilgebiet gemäß der ersten Schraffur 407 in ein Teilgebiet gemäß der zweiten Schraffur 409 oder gemäß der dritten Schraffur 411, so ist zum Beispiel vorgesehen, die Antriebsbatterie bis zu einem maximal erreichbaren Antriebsbatterieladezustand zu laden, auch wenn für die abzufahrende Route nur ein Teil der Energie, welche in der Antriebsbatterie gespeichert ist, benötigt wird. Der in der Antriebsbatterie gespeicherte Überschuss kann somit in vorteilhafter Weise effizient verwendet werden, um einen Bedarf an elektrischer Energie oder weder einen Überschuss noch einen Bedarf an elektrischer Energie zu bedienen in den Bereichen gemäß der zweiten Schraffur 409 oder der dritten Schraffur 411.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt vom Elektrokraftfahrzeug umfasst ist.
Zum Beispiel ist ein Elektrokraftfahrzeug vorgesehen, welches die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt umfasst.
Zum Beispiel betrifft die Erfindung ein solches Elektrokraftfahrzeug umfassend die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt.
Zum Beispiel ist ein Elektrokraftfahrzeug eingerichtet, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
Dies bedeutet zum Beispiel, dass kraftfahrzeugintern die Schritte des Empfangens von Kartensignalen und Ermittelns eines Plans durchgeführt werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt Teil eines Energieverwaltungssystems ist. Ein solches Energieverwaltungssystem kann zum Beispiel im Elektrokraftfahrzeug implementiert sein.
Zum Beispiel ist vorgesehen, dass ein Ladesystem umfassend eine oder mehrere Ladestationen, welche räumlich verteilt innerhalb des geographischen Gebiets angeordnet sind, durch ein solches Energieverwaltungssystem verwaltet wird. Ein solch kraftfahrzeugexternes Energieverwaltungssystem prüft zum Beispiel, wenn das Elektrokraftfahrzeug an einer Ladestation angedockt ist, basierend auf dem ermittelten Plan, wieviel die Antriebsbatterie geladen werden soll oder entladen werden soll. Zum Beispiel kann hierfür eine geplante Route des Elektrokraftfahrzeugs verwendet werden, um zu ermitteln, wieviel elektrische Energie das Elektrokraftfahrzeug für die Route noch benötigt, sodass ermittelt werden kann, wieviel elektrische Energie aus der Antriebsbatterie entladen oder in die Antriebsbatterie geladen werden kann.
Zum Beispiel ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass es ein oder mehrere Energieverwaltungssysteme gibt, die zum Beispiel in einer Cloud-Infrastruktur angeordnet sind.
Zum Beispiel ist vorgesehen, dass einem Nutzer oder einem Fahrer des Elektrokraftfahrzeugs eine oder mehrere Routen vorgeschlagen werden, wobei diese eine oder diese mehreren Routen zum Beispiel zwischen einer oder mehreren Zwischenstationen aufweisen können, an welchen die Antriebsbatterie geladen oder entladen wird, um entsprechende elektrische Energie innerhalb des geographischen Gebiets zu transportieren.
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 102008022033 A1 [0002]
DE 102017125393 A1 [0003]
EP 2707936 B1 [0004]
EP 2974902 A2 [0005]

Claims

Verfahren zum Planen eines Transports von elektrischer Energie innerhalb eines geographischen Gebiets (401) unter Verwendung einer Antriebsbatterie eines Elektrokraftfahrzeugs (413), umfassend die folgenden Schritte: Empfangen (101) von Kartensignalen, welche eine digitale Karte des geographischen Gebiets (401) repräsentieren, wobei die digitale Karte angibt, wo in dem Gebiet momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter, insbesondere regenerativer, elektrischer Energie oder ein Bedarf an elektrischer Energie oder weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen, Ermitteln (103) eines Plans basierend auf der digitalen Karte, wobei der Plan ein Verwenden der Antriebsbatterie vorgibt, um in der Antriebsbatterie gespeicherte elektrische Energie innerhalb des geografischen Gebiets (401) durch eine Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs (413) innerhalb des geografischen Gebiets (401) zu transportieren, wobei das Verwenden der Antriebsbatterie ein Laden der Antriebsbatterie mit überschüssiger erzeugter elektrischer Energie und/oder ein Entladen der Antriebsbatterie umfasst, um einen Bedarf an elektrischer Energie oder weder einen Überschuss noch einen Bedarf an elektrischer Energie zu bedienen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Laden der Antriebsbatterie ein Laden an zumindest einem sich innerhalb des Gebiets befindenden bestimmten Ladepunkt umfasst, für dessen Position momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt, und/oder wobei das Entladen der Antriebsbatterie ein Entladen der Antriebsbatterie an zumindest einem sich innerhalb des Gebiets befindenden bestimmten Entladepunkt umfasst, für dessen Position ein Bedarf an elektrischer Energie oder für welchen weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs (413) von einem ersten Teilgebiet (417), für welches momentan und/oder wahrscheinlich zukünftig ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie vorliegt, zu einem zweiten Teilgebiet (423) führt, für welches ein Bedarf an elektrischer Energie oder für welchen weder ein Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie vorliegen, das Verwenden der Antriebsbatterie vorgibt, dass vor einem Verlassen des ersten Teilgebiets (417) die Antriebsbatterie mit überschüssiger erzeugter elektrischer Energie, insbesondere bis zu einem maximal erreichbaren Antriebsbatterieladezustand, geladen wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein elektrischer Energiebedarf des Elektrokraftfahrzeugs (413) für die Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs (413) innerhalb des Gebiets ermittelt wird, wobei der Plan basierend auf dem ermittelten elektrischen Energiebedarf ermittelt wird, sodass der Plan das Verwenden der Antriebsbatterie basierend auf dem ermittelten elektrischen Energiebedarf vorgibt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs (413) von einer Startposition (419) zu einer Zielposition (421) führt, wobei der Plan basierend auf der Startposition (419) und auf der Zielposition (421) ermittelt wird, sodass der Plan das Verwenden der Antriebsbatterie basierend auf der Startposition (419) und auf der Zielposition (421) vorgibt.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine oder mehrere Routen ermittelt werden, welche jeweils von der Startposition (419) zu der Zielposition (421) führen, wobei der Schritt des Ermittelns des Plans für jede ermittelte Route durchgeführt wird, sodass für jede ermittelte Route ein eigener Plan ermittelt wird, welcher ein Verwenden der Antriebsbatterie vorgibt, um in der Antriebsbatterie gespeicherte elektrische Energie innerhalb des geografischen Gebiets (401) durch eine Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs (413) innerhalb des geografischen Gebiets (401) von der Startposition (419) zu der Zielposition (421) entlang der entsprechenden Route zu transportieren, wobei das Verwenden der Antriebsbatterie ein Laden der Antriebsbatterie mit überschüssiger erzeugter elektrischer Energie und/oder ein Entladen der Antriebsbatterie umfasst, um einen Bedarf an elektrischer Energie oder weder einen Überschuss noch ein Bedarf an elektrischer Energie zu bedienen.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der ermittelte Plan mittels eines Navigationssystems des Elektrokraftfahrzeugs (413) und/oder mittels eines mobilen Endgeräts, insbesondere eines Mobiltelefons, ausgegeben wird.
Vorrichtung (201), die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
Computerprogramm (303), umfassend Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms (303) durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium (301), auf dem das Computerprogramm (303) nach Anspruch 9 gespeichert ist.