DE102022206324A1 - Verfahren zum Laden eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Jan Degenhardt
Axel Ulrich
Ralf Borngräber
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (30) zum Laden eines Kraftfahrzeugs (2), das eine Steuerung (22) und einen damit betriebenen Energiespeicher (6) umfasst. Mittels der Steuerung (22) werden von einer Ladeinfrastruktur (34) aktuelle Ladeparameter (38) empfangen und darauf basierend ein Startzeitpunkt (40) zum Laden des Energiespeichers (6) ermittelt. Zu einem Überprüfungszeitpunkt (50), der zeitlich vor dem Startzeitpunkt (40) liegt, werden mittels der Steuerung (22) die aktuellen Ladeparameter (38) erneut empfangen und der Startzeitpunkt (40) erneut ermittelt. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug (2) sowie ein Computerprogrammprodukt (28).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines Kraftfahrzeugs, ein Kraftfahrzeug und ein Computerprogrammprodukt. Das Kraftfahrzeug umfasst eine Steuerung und einen damit betriebenen Energiespeicher umfasst
  • Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, weisen für den Vortrieb einen Hauptantrieb auf, wobei der Hauptantrieb in zunehmendem Maße einen Elektromotor umfasst. Hierbei wird beispielsweise lediglich einer oder mehrere Elektromotoren für den Vortrieb des Kraftfahrzeugs herangezogen, sodass das Kraftfahrzeug als Elektrofahrzeug ausgestaltet ist. In einer Alternative hierzu umfasst das Kraftfahrzeug zusätzlich noch einen Verbrennungsmotor., und bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich somit um ein sogenanntes Hybridfahrzeug. Für die Bestromung des Elektromotors wird üblicherweise ein Energiespeicher, wie eine (elektrische) Batterie, herangezogen. Die Batterie weist mehrere Batteriemodule auf, die meist zueinander baugleich sind. Jedes der Batteriemodule weist wiederum mehrere einzelne Batteriezellen auf, von denen einige elektrisch in Reihe und einige elektrisch parallelgeschaltet sind. Somit wird mittels jedes der Batteriemodule eine elektrische Gleichspannung bereitgestellt, die ein Einfaches oder Vielfaches einer der Batteriezellen ist.
  • Zum Laden des Energiespeichers wird üblicherweise eine Ladeinfrastruktur, wie eine Ladesäule, herangezogen. Diese weist außenseitig einen Stecker auf, der beispielsweise in einen entsprechenden Ladeanschluss des Kraftfahrzeugs gesteckt wird. Je nach Ausgestaltung des Ladeanschlusses werden unterschiedliche Standards verwendet. Die Ladesäule selbst ist beispielsweise stationär ausgestaltet und elektrisch direkt mit einem Stromnetz verbunden, mittels dessen eine Speisung der Ladesäule erfolgt. Somit ist eine im Wesentlichen unbeschränkte Anzahl an Ladevorgängen mittels der Ladesäule durchführbar, und eine Wartung ist im Wesentlichen nicht oder lediglich in vergleichsweise geringem Maße erforderlich. Aufgrund der direkten Kopplung der Ladesäule mit dem Stromnetz ist ein Abrufen einer vergleichsweise großer Energiemengen in kurzer Zeit möglich, sodass ein Laden des Energiespeichers auch innerhalb eines vergleichsweise kurzen Zeitraums möglich ist.
  • Eine Alternative hierzu ist die Verwendung einer sogenannten Wandladestation als Ladeinfrastruktur. Diese dient dem Anschluss an das Stromnetz und kann von dem Nutzer beispielsweise in einer Garage montiert werden lassen. Hierbei wird die Wandladestation mit 400-V-Drehstrom gespeist, wobei die maximale Stromstärke bis zu 32 A bzw. 48 A beträgt. Derartige Anschlüsse sind bereits in Garagen oder Häusern vorhanden. Da der Anschluss der Wandladestation an das Stromnetz meist über den Hausanschluss geführt ist, ist eine maximale abrufbare Energiemenge begrenzt, weswegen ein Ladevorgang des Energiespeichers verlängert ist. Damit daher das Kraftfahrzeug zum schnellstmöglichen Zeitpunkt wieder betriebsbereit ist, wird meist der Energiespeicher mit der maximale abrufbare Energiemenge gespeist. Dies führt einerseits zu einer Belastung des Hausanschlusses. Andererseits wird hierbei der Energiespeicher nicht mit maximaler Effizienz geladen.
  • Zur Vermeidung einer übermäßige Belastung des Hausanschlusses/Stromnetzes und/oder auch zum Vermeiden eine Überbelastung des Energiespeichers bei Laden mit maximale Energie ist es üblicherweise möglich, einzustellen, wann das Kraftfahrzeug erneut genutzt werden soll, also wann der Ladevorgang abgeschlossen sein soll. Ausgehend hiervon wird anhand der Ladeparametern der jeweiligen Ladeinfrastruktur, wie einer maximal abrufbaren Leistung, ein Ladeprofil ausgewählt, bei dem ein Startzeitpunkt entweder dem aktuellen Zeitpunkt oder einem Zeitpunkt in der Zukunft entspricht. Hierbei wird dasjenige Ladeprofil ausgewählt, bei dem eine Belastung für sowohl den Energiespeicher als auch das jeweilige Stromnetz verringert ist, wobei dennoch zum gewünschten Zeitpunkt der Energiespeicher geladen ist. Auch kann auf diese Weise vermieden werden, dass der Energiespeicher für eine lange Zeitspanne auf einem vergleichsweise hohem Ladezustand verweilt.
  • Wenn der Startzeitpunkt erreicht ist, wird das Laden begonnen. Hierbei ist es jedoch möglich, dass sich bis zum Startzeitpunkt die Ladeparameter verändert haben. So kann beispielsweise aufgrund einer verringerten aktuellen Belastung des Stromnetzes die maximal abrufbare Leistung vergrößert sein. Diese wird jedoch bei Laden nicht vollständig genutzt, sodass beispielsweise nicht das zum aktuellen Zeitpunkt, also dem Startzeitpunkt, optimale Ladeprofil verwendet wird. Wenn jedoch zum aktuellen Zeitpunkt die maximale Leistung belasten die maximal abrufbare Leistung der Ladeinfrastruktur verringert ist, ist es nicht mehr möglich, den Energiespeicher bis zum gewünschten Zeitpunkt zu laden, sodass eine Nutzbarkeit des Kraftfahrzeugs und auch ein Komfort für einen Nutzer des Kraftfahrzeugs verringert sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zum Laden eines Kraftfahrzeugs sowie ein besonders geeignetes Kraftfahrzeug als auch ein besonders geeignetes Computerprogrammprodukt anzugeben, wobei vorteilhafterweise eine Nutzbarkeit und/oder Komfort erhöht ist.
  • Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich des Kraftfahrzeugs durch die Merkmale des Anspruchs 7 und hinsichtlich des Computerprogrammprodukts durch die Merkmale des Anspruchs 8 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Das Verfahren dient dem Betrieb eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt landgebunden und weist vorzugsweise eine Anzahl an Rädern auf, von denen zumindest eines, vorzugsweise mehrere oder alle, angetrieben sind. Geeigneterweise ist eines, vorzugsweise mehrere, der Räder steuerbar ausgestaltet. Somit ist es möglich, das Kraftfahrzeug unabhängig von einer bestimmten Fahrbahn, beispielsweise Schienen oder dergleichen, zu bewegen. Dabei ist es zweckmäßigerweise möglich, das Kraftfahrzeug im Wesentlichen beliebig auf einer Fahrbahn zu positionieren, die insbesondere aus einem Asphalt, einem Teer oder Beton gefertigt ist. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder ein Bus. Besonders bevorzugt jedoch ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw). Alternativ ist das Kraftfahrzeug ein Fahrrad und beispielsweise als sogenanntes Pedelec ausgestaltet. Alternativ hierzu ist das Kraftfahrzeug ein Roller oder ein Motorrad.
  • Insbesondere weist zweckmäßigerweise das Kraftfahrzeug einen Antrieb auf, mittels dessen eine Fortbewegung des Kraftfahrzeugs erfolgt. Dabei ist der Antrieb, insbesondere der Hauptantrieb, zum Beispiel vollständig elektrisch ausgestaltet, und bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich um ein Elektrofahrzeug. In einer Weiterbildung weist das Kraftfahrzeug zusätzlich einen Verbrennungsmotor auf, und das Kraftfahrzeug ist ein sogenanntes Hybrid-Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug umfasst einen Energiespeicher. Zweckmäßigerweise wird der etwaige Elektromotor mittels des Energiespeichers betrieben. Hierfür ist der Energiespeicher geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Vorzugsweise ist zwischen dem Energiespeicher und dem Elektromotor elektrisch ein Umrichter angeordnet, mittels dessen die Bestromung des Elektromotors eingestellt wird.
  • Mittels des Energiespeichers wird zweckmäßigerweise eine elektrische Gleichspannung bereitgestellt, wobei die elektrische Spannung zum Beispiel zwischen 200 V und 800 V und beispielsweise im Wesentlichen 400 V beträgt. Vorzugsweise umfasst der Energiespeicher eine Batterie, zweckmäßigerweise eine sogenannte Hochvoltbatterie, und der Energiespeicher ist ein Hochvoltenergiespeicher. Die Batterie umfasst beispielsweise mehrere Batteriemodule, die zueinander elektrisch parallel und/oder elektrisch in Reihe geschaltet sind. Zweckmäßigerweise sind dabei die einzelnen Batteriemodule zueinander baugleich. Jedes der Batteriemodule umfasst zweckmäßigerweise eine Anzahl an Batteriezellen, die elektrisch zueinander parallel und/oder in Reihe geschaltet sind. Infolgedessen ist die mittels der Batterie bereitgestellt elektrische Spannung ein Vielfaches der mittels einer der Batteriezellen bereitgestellten elektrischen Spannung.
  • Das Kraftfahrzeug weist zweckmäßigerweise einen Ladeanschluss auf. Insbesondere ist der Ladeanschluss in eine Karosserie des Kraftfahrzeugs eingebracht und beispielsweise mittels eines schwenkbaren Deckels verschlossen. Der Ladeanschluss dient dem Anschluss an eine (externe) Ladeinfrastruktur und ist hierfür geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Hierfür weist der Ladeanschluss beispielsweise mehrere Kontakte auf, zweckmäßigerweise zumindest zwei. Der Ladeanschluss ist elektrisch mit dem Energiespeicher kontaktiert, sodass ein elektrischer Stromfluss zwischen dem Ladeanschluss und dem Energiespeicher zumindest teilweise möglich ist. Beispielsweise ist der Ladeanschluss nach Art eines Steckers ausgestaltet oder weist ein Kabel auf. Zweckmäßigerweise erfüllt der Ladeanschluss einen bestimmten Standard, beispielsweise den des Typ 1 oder 2. Insbesondere weist der Ladeanschluss eine Verriegelung auf, sodass ein Anschluss eines Kabels an dem Ladeanschluss möglich ist, wobei aufgrund der Verriegelung ein ungewolltes Ablösen vermieden ist.
  • Die Ladeinfrastruktur ist kein Bestandteil des Kraftfahrzeugs, und die Ladeinfrastruktur ist geeignet, insbesondere vorgesehen eingerichtet, elektrische Energie bereitzustellen, sodass eine Entnahme durch das Kraftfahrzeug erfolgen kann. Die Ladeinfrastruktur ist beispielsweise eine Ladesäule, die insbesondere stationär oder mobil ausgestaltet ist. Hierbei ist auch bei einer mobilen Ausführung die Ladesäule zweckmäßigerweise zumindest temporär mit einem Untergrund fest verbunden. Als Alternative wird als Ladeinfrastruktur eine Steckdose herangezogen, die beispielsweise einen Einphasen- oder Dreiphasenwechselstrom führt. Insbesondere erfüllt die Steckdose einen bestimmten Standard. In einer weiteren Alternative ist die Ladeinfrastruktur eine Wallbox.
  • Ferner weist das Kraftfahrzeug eine Steuerung auf, mittels derer der Energiespeicher betrieben ist. Hierbei wird beispielsweise eine Einstellung des Energiespeichers direkt mittels der Steuerung vorgenommen, und bei der Steuerung handelt es sich zum Beispiel um ein Batteriemanagementsystem, sofern der Energiespeicher als Batterie ausgestaltet ist bzw. diese umfasst. Mittels des Batteriemanagementsystems wird dabei zum Beispiel eingestellt, wieviel elektrische Energie der Batterie entnommen wird. Alternativ oder in Kombination hierzu wird mittels des Batteriemanagementsystems die in die Batterie eingespeist elektrische Energiemenge eingestellt, falls die Batterie geladen wird. Das Batteriemanagementsystem umfasst hierfür zweckmäßigerweise eine Anzahl an Schaltern und/oder einen Gleichspannungswandler. Vorzugsweise erfolgt mittels des Batteriemanagementsystems eine Zuordnung zu dem jeweiligen Batteriemodul, sodass beispielsweise lediglich eines der Batteriemodule geladen wird und/oder von diesem eine elektrische Energieentnahme erfolgt. Hierbei ist es insbesondere möglich, mehrere der Batteriemodule der Batterie auszuwählen und zumindest eines der Batteriemodule nicht auszuwählen. Infolgedessen ist es möglich, bestimmte Ladezustände der Batteriemodule zu vermeiden und somit eine Lebensdauer zu erhöhen.
  • Besonders bevorzugt jedoch weist die Steuerung noch weitere Bauteile auf, insbesondere einem Bordcomputer, oder ist mittels dessen gebildet. Zweckmäßigerweise ist die Steuerung dezentral in dem Kraftfahrzeug angeordnet und umfasst zum Beispiel den Bordcomputer und das etwaige Batteriemanagementsystem. Insbesondere dient die Steuerung zumindest zeitweise der Kommunikation mit der Ladeinfrastruktur, beispielsweise wenn ein Laden des Kraftfahrzeugs, also des Energiespeichers, erfolgen soll. Hierfür weist die Steuerung zweckmäßigerweise entsprechende Bauteile auf. Die Steuerung selbst ist geeigneterweise mittels eines Bordnetzes bestromt, insbesondere eines sogenannten Niedervoltbordnetzes, das zum Beispiel eine Gleichspannung von 12 V, 24 V oder 48 V führt. Beispielsweise ist das Bordnetz mittels des Energiespeichers gespeist. Besonders bevorzugt jedoch ist das Bordnetz mittels einer separaten weiteren Energiespeichers gespeist, sodass ein Betrieb unabhängig von dem Energiespeicher möglich ist, der vorzugsweise als Hochvoltenergiespeicher ausgestaltet ist. Zum Beispiel sind die beiden Energiespeicher über einen Gleichspannungswandler miteinander verbunden, sodass der weitere Energiespeicher mittels des Energiespeichers geladen werden kann.
  • Das Verfahren sieht vor, dass mittels der Steuerung von der Ladeinfrastruktur aktuelle Ladeparameter empfangen werden. Die aktuellen Ladeparameter umfassen insbesondere eine (aktuelle) maximal abrufbare Leistung und/oder einen (aktuell) maximal abrufbaren elektrischen Strom, also einen elektrischen Strom, der aktuell maximal mittels der Ladeinfrastruktur bereitgestellt werden kann. Alternativ oder Kombination hierzu umfassen die Ladeparameter beispielsweise Zeiträume, innerhalb derer mittels der Ladeinfrastruktur keine elektrischer Energie zur Verfügung gestellt wird. Das Empfangen der aktuellen Ladeparameter erfolgt insbesondere über eine Signalleitungen, die insbesondere ein Bestandteil des etwaigen (Lade-)Kabels ist, mittels dessen eine signaltechnische/elektrische Verbindung der Ladeinfrastruktur mit dem Energiespeicher erfolgt. Zum Beispiel wird mittels der Steuerung zunächst eine Anfrage an die Ladeinfrastruktur erstellt, sodass von dieser die Ladeparameter zum Kraftfahrzeug übermittelt werden, sodass diese mittels der Steuerung empfangen werden können. Alternativ hierzu werden die Ladeparameter beispielsweise mittels der Ladeinfrastruktur stets bereitgestellt, und zum Empfangen werden diese mittels der Steuerung abgefragt.
  • Basierend auf den aktuellen Ladeparametern wird ein Startzeitpunkt zum Laden des Energiespeichers ermittelt. Der Startzeitpunkt ist hierbei insbesondere in der Zukunft und wird beispielsweise zusätzlich in Abhängigkeit eines aktuellen Ladezustands des Energiespeichers (SOC, „state of charge“) und/oder eines gewünschten Ladezustand des Energiespeichers zu einem gewünschten Zeitpunkt ermittelt. Beispielsweise wird der gewünschten Zeitpunkt und/oder der gewünschte Ladestand des Energiespeichers von einem Nutzer des Kraftfahrzeugs eingegeben oder in sonstiger Weise vorgegeben. Hierfür weist das Kraftfahrzeug zum Beispiel eine entsprechende Eingabemöglichkeit, wie zum Beispiel ein Touchpad/ Touchscreen auf.
  • Zum Beispiel wird zum Ermitteln des Startzeitpunkts zunächst eines aus mehreren Ladeprofil ausgewählt, die zum Beispiel in dem Kraftfahrzeug hinterlegt sind. Dabei wird dasjenige von sämtlichen Ladeprofilen herangezogen, bei dem, wenn das Laden mit den Ladeparametern erfolgt, zum gewünschten Zeitpunkt der Energiespeicher entsprechend der gewünschten Vorgabe geladen ist, und bei dem der Startzeitpunkt, ab dem das Laden entsprechend erfolgen muss, in der Zukunft oder frühestens zum aktuellen Zeitpunkt ist. Sofern mehrere Ladeprofile diese Kriterien erfüllen, wird beispielsweise dasjenige Ladeprofil verwendet, bei dem eine Belastung der Ladeinfrastruktur und/oder des Energiespeichers oder sonstiger Bestandteile des Kraftfahrzeugs minimal ist, oder bei dem zum Beispiel eine Effizienz am größten ist. In einer weiteren Alternative wird dasjenige Ladeprofil verwendet, dass eine Gültigkeit für den aktuellen Ort des Kraftfahrzeugs aufweist. Alternativ oder in Kombination zu den genannten Auswahlen wird dasjenige Ladeprofil verwendet, bei dem eine Zeitdauer zwischen dem Beenden des Ladens und dem gewünschten Zeitpunkt minimal ist oder zumindest kleiner als ein vorgegebener Schwellwert. Somit kann vermieden werden, dass das Kraftfahrzeug auf dem Ladezustand gemäß der gewünschten Vorgabe verweilt, ohne dass das Kraftfahrzeug verwendet wird.
  • Der Startzeitpunkt ist hierbei insbesondere derart definiert, dass bei Beginn eines Ladens zum Startzeitpunkt entsprechend des jeweiligen Ladeprofil, wobei das Laden mit den Ladeparametern erfolgt, bis zum gewünschten Zeitpunkt das Laden abgeschlossen ist, sodass insbesondere ein gewünschten Ladezustand erreicht ist. Hierbei ist das Laden beispielsweise genau an dem gewünschten Zeitpunkt beendet oder einen geringen Zeitraum davor, beispielsweise 1h, 0,5h oder 0,1h.
  • Zu einem Überprüfungszeitpunkt, der zeitlich vor dem Startzeitpunkt liegt, werden mittels der Steuerung die aktuellen Ladeparameter erneut empfangen, also die Ladeparameter, die zu dem Überprüfungszeitpunkt vorliegen. Auch hier wird beispielsweise die entsprechende Anfrage an die Ladeinfrastruktur gesandt, sodass die aktuellen Ladeparameter übermittelt wurden. Alternativ hierzu werden die Ladeparameter beispielsweise jeweils mittels der Ladeinfrastruktur stets bereitgestellt, und zu dem Überprüfungszeitpunkt erfolgt die Abfrage der bereitgestellten Ladeparameter. Hierbei ist der Überprüfungszeitpunkt später als der Zeitpunkt, zudem das erste Empfangen der Ladeparameter erfolgte. Dabei liegt der Überprüfungszeitpunkt zeitlich zwischen dem Zeitpunkt, an dem der Startzeitpunkt zuerst ermittelt wurde, und dem Startzeitpunkt, beispielsweise in der Hälfte dazwischen. Bevorzugt liegt der Überprüfungszeitpunkt 0,5 h, 1 h, 2 h oder 3 h vor dem Startzeitpunkt. Basierend auf den (dann) aktuellen Ladeparameter wird der Startzeitpunkt erneut ermittelt und somit überprüft. Zusammenfassend erfolgt ein Überprüfen der Ladeparameter zum Überprüfungszeitpunkt, sodass bei einer etwaigen Änderung der Startzeitpunkt entsprechend angepasst wird. Hierbei wird insbesondere zunächst das bereits gewählte Ladeprofil, sofern dieses verwendet wird, beibehalten. Falls dahingegen aufgrund der geänderter Ladeparameter beispielsweise der erneut ermittelte Startzeitpunkt in der Vergangenheit liegt wird zum Beispiel ein anderes Ladeprofil herangezogen werden, anhand dessen der Startzeitpunkt erneut ermittelt wird. Insbesondere wird, wenn der erneut ermittelte Startzeitpunkt erreicht ist, mit dem Laden begonnen, vorzugsweise des etwaigen Ladeprofil. Zum Laden wird hierbei insbesondere von der Ladeinfrastruktur elektrische Energie abgerufen.
  • Aufgrund des Verfahrens erfolgt somit ein Überprüfen, ob sich die Ladenparameter geändert haben. Falls sich beispielsweise die Ladeparameter derart verändert haben, dass bei einem Start des Ladens zu dem zunächst ermittelten Startzeitpunkt zum gewünschten Zeitpunkt nicht der gewünscht Ladezustand erreicht werden könnte, wird gemäß dem Verfahren der Startzeitpunkt vorverlegt. Somit wird der Ladevorgang zeitlich verlängert, und es ist es dennoch möglich, den gewünschten oder zumindest einen vergleichsweise hohen Ladezustand zu dem gewünschten Zeitpunkt zu erreichen. Somit ist eine Nutzbarkeit des Kraftfahrzeugs und ein Komfort für einen Nutzer erhöht. Auch ist es bei anderweitig abgewandelten Ladeparameter beispielsweise möglich, den Startzeitpunkt weiter in die Zukunft zu verschieben und ein anderes Ladeprofil zu verwenden, sodass zum Beispiel eine Belastung des Energiespeichers und/oder einer Stromversorgung der Ladeinfrastruktur, insbesondere des Stromnetzes, verringert ist. AIternativ hierzu wird das Ladeprofil beibehalten, und erst wenn der gewünschte Zeitpunkt erreicht ist, kann ein zeitlich nachfolgender gewünschter Zeitpunkt innerhalb des aktiven Ladeprofils bzw. eines anderen Ladeprofils angesteuert werden
  • Falls beispielsweise zum Überprüfungszeitpunkt aufgrund der geänderten Ladeparameter, zum gewünschten Zeitpunkt nicht mehr der gewünschte Ladezustand des Energiespeichers erreicht werden kann, wird zweckmäßigerweise im Wesentlichen unverzüglich mit dem Laden des Energiespeichers mittels Ladeinfrastruktur begonnen, sodass zumindest ein möglichst hoher Ladezustand des Energiespeichers erreicht wird. Hierfür wird insbesondere von der Ladeinfrastruktur die elektrische Energie mittels des Kraftfahrzeugs abgerufen.
  • Insbesondere erfolgt gemäß dem Verfahren nicht kontinuierlich das Überprüfen der Ladeparameter, sondern insbesondere diskret, zum Beispiel lediglich zu dem Überprüfungszeitpunkt. Somit ist ein benötigter Energiebedarf zum Überprüfen, also zum Empfangen der Ladeparameter und dem erneuten Ermitteln des Startzeitpunkts, verringert. Infolgedessen ist beispielsweise ein Überbelastung des etwaigen Bordnetzes, insbesondere des Niedervoltbordnetzes, und/oder ein übermäßige Energiebedarf verringert, der zum Beispiel zu einem vollständig Entladen des weiteren Energiespeichers führen würde, sodass die Steuerung nicht mehr einsatzbereit wäre. Dabei wäre in diesem Fall auch einen Laden des Energiespeichers nicht mehr möglich.
  • Beispielsweise wird das Ermitteln des Überprüfungszeitpunkts stets durchgeführt, oder lediglich dann, wenn der Startzeitpunkt von dem aktuellen Zeitpunkt länger als ein bestimmter Zeitraum entfernt ist, insbesondere mehr als 0,5 Stunden, 1 Stunde oder 2 Stunden. Innerhalb eines derart kurzen Zeitraums erfolgt keine wesentliche Veränderung der Ladeparameter, sodass in diesem Fall ein übermäßiger Aufwand vermieden ist.
  • Beispielsweise wird bei einem geänderten Startzeitpunkt lediglich das Laden entsprechend geändert, also beispielsweise früher oder später gestartet. Besonders bevorzugt jedoch wird bei einem geänderten Startzeitpunkt eine Mitteilung an einen (Be-)Nutzer des Kraftfahrzeugs versandt. Vorzugswiese erfolgt dies bei jeder Änderung des Startzeitpunkts. Alternativ hierzu wird lediglich dann die Mitteilung zu dem Nutzer versandt, wenn aufgrund der geänderten Ladeparameter zu dem gewünschten Zeitpunkt nicht der gewünscht Ladezustand erreicht werden kann. Beispielsweise wird die Mitteilung mittels des Kraftfahrzeugs selbst ausgegeben, beispielsweise auf einer Anzeige. Alternativ hierzu wird die Mitteilung zum Beispiel an ein Mobiltelefon des Nutzers versandt, beispielsweise direkt über ein Mobilfunknetz, oder über einen Server. Insbesondere wird die Mitteilung mittels einer App des Mobiltelefons dem Nutzer präsentiert. Somit ist ein Komfort weiter erhöht. Aufgrund der Mitteilung wird der Nutzer sensibilisiert, sodass ein eventuell veränderter Ladestand zu dem gewünschten Zeitpunkt nicht überraschend ist.
  • Beispielsweise ist die Zeitspanne zwischen dem Startzeitpunkt, also dem zunächst ermittelten Startzeitpunkt, und dem Überprüfungszeitpunkt fest vorgegeben und beträgt beispielsweise 0,5 h, 1 h oder 2 h. Alternativ hierzu ist die Zeitspanne abhängig von dem Zeitraum zwischen dem Startzeitpunkt und dem aktuellen Zeitpunkt und beträgt beispielsweise der Hälfte hiervon oder einem Viertel. Insbesondere ist anhand der Zeitspanne der Überprüfungszeitpunkt definiert, also vorgegeben. Mit anderen Worten wird gemäß dem Verfahren der Startzeitpunkt ermittelt, und die Zeitspanne ist fest vorgegeben oder anderweitig bestimmt, sodass sich hieraus der Überprüfungszeitpunkt ergibt. In einer Weiterbildung wird die Zeitspanne in Abhängigkeit von vorhergehenden Ladevorgängen adaptiert, also angepasst. Somit werden vorhergehenden Ladevorgängen analysiert und hieraus insbesondere die Zeitspanne und somit der aktuelle Überprüfungszeitpunkt ermittelt. Zum Beispiel ist hierbei jeder Ladeinfrastruktur eine entsprechende Zeitspanne zugeordnet, oder diese wird für sämtliche Ladeinfrastrukturen verwendet. Mittels der Adaption ist es möglich, den Überprüfungszeitpunkt vergleichsweise nah an dem Startzeitpunkt zu wählen, wobei dennoch sichergestellt ist, dass zu dem gewünschten Zeitpunkt der gewünscht Ladezustand des Energiespeichers erreicht ist. Insbesondere wird zum Adaptieren ein Algorithmus verwendet. Beispielsweise ist es für einen Nutzer möglich, die Rahmenbedingungen der Adaption anzupassen, insbesondere über ein Interface, wie zum Beispiel das etwaige Touchscreen des Kraftfahrzeugs. Alternativ oder in Kombination werden die Rahmenbedingungen, wie Parameter, von einem Hersteller oder einer Werkstatt vorgegeben, beispielsweise wenn sich das Kraftfahrzeug bei dem Hersteller bzw. in der Werkstatt befindet, oder mittels einer Funkverbindung, insbesondere über eine Internetverbindung. In einer weiteren Alternative erfolgt keine Adaption, jedoch ist es beispielsweise nutzer- oder hersteller-/werkstattseitig möglich, die Zeitspanne anzupassen, beispielsweise mittels manueller Eingabe oder über eine Internetverbindung.
  • Zum Beispiel wird stets der Überprüfungszeitpunkt festgelegt und somit der Startzeitpunkt erneut ermittelt. Besonders bevorzugt jedoch erfolgt das erneute Ermitteln des Startzeitpunkts in Abhängigkeit eines ausgewählten Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten wird lediglich in einem oder mehreren von bestimmten Betriebsmodi der Überprüfungszeitpunkt festgelegt und der Startzeitpunkt erneut ermittelt, wohingegen in zumindest einem anderen Betriebsmodus dies nicht erfolgt. Somit ist ein Anpassung des Kraftfahrzeugs an den Nutzer weiter verbessert. Beispielsweise ist es hierbei möglich, den Betriebsmodus für das Kraftfahrzeug einmalig auszuwählen, und bis zu einer Abänderung wird der Betriebsmodus bei belassen. Alternativ hierzu ist es erforderlich den Betriebsmodus nach Verbinden des Kraftfahrzeugs mit der Ladeinfrastruktur stets neu auszuwählen, beispielsweise über den etwaige Touchscreen.
  • Vorzugsweise werden hierfür, insbesondere mittels des Touchscreens, die Vor- und/oder Nachteile ausgegeben, die sich aufgrund des erneuten Ermitteln des Startzeitpunkts ergeben. So ist bei keiner erneuten Ermittlung ein Energiebedarf für die Steuerung verringert sodass beispielsweise bei einem vergleichsweise weit entfernten gewünschten Zeitpunkt eine übermäßige Belastung der Steuerung und somit auch ein erhöhten Energieverbrauch vermieden ist, der unter Umständen zu einem vollständigen Entladen des etwaigen weiteren Energiespeichers führen könnte. Hierbei kann jedoch aufgrund einer etwaigen Änderung der Ladeparameter nicht sichergestellt werden, dass zu dem gewünschten Zeitpunkt auch tatsächlich der gewünschte Ladezustand des Energiespeichers erreicht ist.
  • Beispielsweise ist die Steuerung zwischen dem Zeitpunkt des ersten Ermittelns des Startzeitpunkts und dem Überprüfungszeitpunkt im Betriebszustand. Besonders bevorzugt jedoch wird die Steuerung bis zum Überprüfungszeitpunkt in einen Schlafmodus versetzt. Mit anderen Worten wird die Steuerung in den Schlafmodus, insbesondere einen Stand-by-Betrieb, versetzt, nachdem der Startzeitpunktpunkt Ermittelt wurde und insbesondere auch der Überprüfungszeitpunkt. Im Schlafmodus ist hierbei ein Energiebedarf der Steuerung reduziert. Sobald der Überprüfungszeitpunkt erreicht wurde, wird die Steuerung wieder in den Betriebszustand versetzt, sodass der Startzeitpunkt erneut ermittelt werden kann.
  • Zusammenfassend werden somit mittels der Steuerung von der Ladeinfrastruktur die aktuellen Ladeparameter empfangen und darauf basierend der Startzeitpunkt zum Laden des Energiespeichers ermittelt. Nachfolgend wird die Steuerung bis zu dem Überprüfungszeitpunkt in den Schlafmodus versetzt, wobei der Überprüfungszeitpunkt zeitlich vor dem Startzeitpunkt liegt. Anschließend, also nach Beenden des Schlafmodus zum Überprüfungszeitpunkt, werden mittels der Steuerung die aktuellen Ladeparameter erneut empfangen und der Startzeitpunkt erneut ermittelt. Somit ist ein Energiebedarf weiter verringert, wobei aufgrund der erneuten Ermittlung des Startzeitpunkts sichergestellt wird, dass zu dem gewünschten Zeitpunkt der Energiespeicher den gewünschten Ladezustand aufweist.
  • Vorzugsweise erfolgt das Versetzen in den Schlafmodus lediglich bei einem oder mehreren bestimmten Betriebsmodi, die von dem Nutzer ausgewählt werden können. Insbesondere ist einer der Betriebsmodi derart, dass kein erneutes Ermitteln des Startzeitpunkts erfolgt, und zum Beispiel die Steuerung bis zum Startzeitpunkt in den Schlafmodus versetzt wird, sodass ein Energiebedarf möglichst gering ist, wobei sich jedoch eine vergleichsweise große Unsicherheit hinsichtlich des Ladezustands des Energiespeichers zum gewünschten Zeitpunkt ergibt. Bei einem anderen Betriebsmodus wird insbesondere mehrmals der Startzeitpunkt erneut ermittelt, beispielsweise jede Minute oder alle 5 Minuten und entsprechend der Startzeitpunkt angepasst. Insbesondere wird hierbei die Steuerung im Wesentlichen kontinuierlich im Betriebszustand belassen. Bei einem anderen Betriebsmodus wird zweckmäßigerweise die Steuerung bis zu dem Überprüfungszeitpunkt in den Schlafmodus versetzt, wobei vorzugsweise zwischen dem Zeitpunkt, an dem das erste Mal der Startzeitpunkt ermittelt wurde, und dem Überprüfungszeitpunkt bevorzugt zumindest 0,5 Stunden liegen. Bei dieser Alternative ist der Energiebedarf verringert, wobei dennoch zumindest ein vergleichsweise hoher Ladezustand des Energiespeichers realisiert werden kann. In einer Weiterbildung wird die Steuerung stets bis zum Überprüfungszeitpunkt in den Schlafmodus versetzt, unabhängig von etwaigen Betriebsmodi.
  • Beispielsweise wird von dem Überprüfungszeitpunkt an die Steuerung in dem Betriebszustand belassen oder bis zum erneut ermittelten Startzeitpunkt in den Schlafmodus versetzt. In einer Weiterbildung wird nach der erneuten Ermittlung des Startzeitpunkts die Steuerung bis zu einem zweiten Überprüfungszeitpunkt erneut in den Schlafmodus versetzt. Hierbei liegt der zweite Überprüfungszeitpunkt zeitlich vor dem erneut ermittelten Startzeitpunkt. Zum zweiten Überprüfungszeitpunkt erfolgt vorzugsweise ein erneutes Ermitteln des Startzeitpunkts, wofür insbesondere zunächst erneut die dann aktuellen Ladeparameter empfangen werden. Beispielsweise sind lediglich die beiden Überprüfungszeitpunkte vorhanden, oder es sind mehrere derartige Überprüfungszeitpunkte vorhanden, an denen jeweils die Ladeparameter empfangen und der Startzeitpunkt neu ermittelt wird. Zweckmäßigerweise wird hierbei zwischen den Überprüfungszeitpunkte die Steuerung in den Schlafmodus versetzt, sodass ein Energiebedarf vergleichsweise gering ist, wobei eine Sicherheit, dass der Ladezustand des Energiespeichers dem gewünschten Ladezustand entspricht, vergleichsweise hoch ist. Zum Beispiel nimmt die Länge der Zeiträume zwischen aufeinander folgenden Überprüfungszeitpunkten ab, oder die Länge ist gleich.
  • Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Personenkraftwagen (Pkw), ein Lastkraftwagen (Lkw) oder ein Bus. Vorzugsweise umfasst das Kraftfahrzeug einen Elektromotor, der dem Vortrieb des Kraftfahrzeugs dient, und der vorzugsweise über einen Umrichter. Das Kraftfahrzeug umfasst ferner eine Steuerung und einen damit betriebenen Energiespeicher. Hierbei wird mittels der Steuerung beispielsweise der Energiespeicher eingestellt oder es ist zumindest möglich, eine Einstellung des Energiespeichers mittels der Steuerung zu verändern. Das Kraftfahrzeug ist gemäß einem Verfahren betrieben, bei dem mittels der Steuerung von einer Ladeinfrastruktur aktuelle Ladeparameter empfangen und darauf basierend ein Startzeitpunkt zum Laden des Energiespeichers ermittelt werden. Zum Beispiel wird das Verfahren gestartet, wenn das Kraftfahrzeug elektrisch und/oder signaltechnisch mit der Ladeinfrastruktur verbunden ist. Zu einem Überprüfungszeitpunkt, der zeitlich vor dem Startzeitpunkt liegt, werden mittels der Steuerung die aktuellen Ladeparameter erneut empfangen und der Startzeitpunkt erneut ermittelt. Insbesondere wird somit das Verfahren zum Laden des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Energiespeichers, durchgeführt.
  • Das Elektrofahrzeug umfasst vorzugsweise eine Steuereinheit, die geeignet, zweckmäßigerweise vorgesehen und eingerichtet ist, das Verfahren durchzuführen. Zweckmäßigerweise ist die Steuereinheit ein Bestandteil der Steuerung. Zum Beispiel bildet die Steuerung die Steuereinheit, und/oder die Steuereinheit bildet Steuerung. Die Steuereinheit ist beispielsweise als anwendungsspezifischer Schaltkreis (ASIC) ausgestaltet oder umfasst einen Mikroprozessor. Insbesondere umfasst die Steuereinheit einen Speicher, auf dem ein Computerprogrammprodukt gespeichert ist, das bei Ausführung des Programms durch einen Computer, insbesondere den Mikroprozessor, diesen veranlassen, das Verfahren durchzuführen.
  • Das Computerprogrammprodukt umfasst eine Anzahl an Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts, das auch lediglich als Programm bezeichnet ist, durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren zum Laden eines Kraftfahrzeugs, das eine Steuerung und einen damit betriebenen Energiespeicher umfasst, durchzuführen. Dabei werden mittels der Steuerung von einer Ladeinfrastruktur aktuelle Ladeparameter empfangen und darauf basierend ein Startzeitpunkt zum Laden des Energiespeichers ermittelt. Zu einem Überprüfungszeitpunkt, der zeitlich vor dem Startzeitpunkt liegt, werden mittels der Steuerung die aktuellen Ladeparameter erneut empfangen und der Startzeitpunkt erneut ermittelt.
  • Der Computer ist zweckmäßigerweise ein Bestandteil einer Steuereinheit oder Elektronik und beispielsweise mittels dieser gebildet. Der Computer umfasst vorzugsweise einen Mikroprozessor oder ist mittels dessen gebildet. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise eine Datei oder ein Datenträger, der ein ausführbares Programm enthält, das bei einer Installation auf einem Computer das Verfahren automatisch ausführt.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Speichermedium, auf dem das Computerprogrammprodukt gespeichert ist. Ein derartiges Speichermedium ist beispielsweise eine CD-ROM, eine DVD oder eine Blu-Ray Disc. Alternativ hierzu ist das Speichermedium ein USB-Stick oder ein sonstiger Speicher, der zum Beispiel wiederbeschreibbar oder lediglich einmalig beschreibbar ist. Ein derartiger Speicher ist beispielsweise ein Flash Speicher, ein RAM oder ein ROM.
  • Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Weiterbildungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf das Kraftfahrzeug/ das Computerprogrammprodukt/ das Speichermedium sowie untereinander zu übertragen und umgekehrt.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
    • 1 schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug, und
    • 2 ein Verfahren zum Laden des Kraftfahrzeugs.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug 2 in Form eines Personenkraftwagens (Pkw) dargestellt. Das Kraftfahrzeug 2 weist mehrere Räder 4 auf, von denen zumindest einige mittels eines nicht näher dargestellten Elektromotors angetrieben sind. Der bzw. die Elektromotoren werden mittels eines Energiespeichers 6 über einen nicht gezeigten Umrichter gespeist. Der Energiespeicher 6 weist eine Batterie 8 auf, mittels derer eine elektrische Gleichspannung in Höhe von 400 V bereitgestellt wird. Die Batterie 8 ist somit eine Hochvoltbatterie. Die Batterie 8 weist mehrere nicht näher dargestellte Batteriemodule auf, die zueinander baugleich sind und jeweils mehrere Batteriezellen umfassen, die elektrisch parallel und/oder elektrisch in Reihe geschaltet sind. Die Batterie 8 wird mittels eines Batteriemanagementsystems 10 des Energiespeichers 6 betrieben. Hierbei wird mittels des Batteriemanagementsystems 10 die jeweiligen Batteriemodule ausgewählt, aus dem eine Energieentnahme zur Bestromung beispielsweise des Elektromotors erfolgen soll, oder die geladen werden sollen. Auch ist es möglich, mittels des Batteriemanagementsystems 10 elektrische Energie von einem der Batteriemodule zu einem anderen zu übertragen.
  • Das Kraftfahrzeug 2 weist einen Ladeanschluss 12 auf, der mit dem Energiespeicher 6 elektrisch verbunden ist. Somit ist ein Transfer von elektrischer Energie von dem Ladeanschluss 12 zur Batterie 8 oder zurück über das Batteriemanagementsystem 10 ermöglicht. Das Batteriemanagementsystem 10 ist signaltechnisch mit einem Bussystem 14 des Kraftfahrzeugs verbunden, mit dem auch eine Eingabevorrichtung 16 in Form eines Touchscreens signaltechnisch verbunden ist, die in einem nicht näher dargestellten Innenraum des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet ist. Hierbei ist es für einen Nutzer des Kraftfahrzeugs 2 möglich, über Eingabevorrichtung 16 eine (Nutzer-)Eingabe zu tätigen. Auch ist mit dem Bussystem 14 eine Funkvorrichtung 18 signaltechnisch verbunden, die gemäß einem Mobilfunk-Standard betrieben ist. Somit ist es möglich, über die Funkvorrichtung 18 Daten zu einem nicht näher dargestellten Server zu übertragen. Auch ist mit dem Bussystem 14 eine Steuereinheit 20 verbunden. Die Steuereinheit 20, die Funkvorrichtung 18, die Eingabevorrichtung 16 sowie das Batteriemanagementsystem 10 sind Bestandteile einer Steuerung 22, mittels derer der Energiespeicher 6 betrieben ist, und bilden zweckmäßigerweise die Steuerung 22. Die Steuerung 22 ist dabei dezentral in dem Kraftfahrzeug 2 verteilt. Die Steuerung 22, also deren jeweilige Bestandteile, sind mittels eines nicht näher dargestellten Bordnetzes bestromt, mittels dessen eine Gleichspannung von 48 V bereitgestellt ist. Mit anderen Worten handelt es sich um ein Niedervoltbordnetz. Das Bordnetz ist mittels eines nicht dargestellten weiteren Energiespeichers in Form einer Batterie gespeist, mittels derer die Gleichspannung in Höhe von 48 V bereitgestellt wird.
  • Die Steuereinheit 20 umfasst einen Computer 24 in Form eines Mikroprozessors sowie einen Speicher 26. In dem Speicher 26 ist ein Computerprogrammprodukt 28 gespeichert. Das Computerprogrammprodukt 28, auch als Computerprogramm oder Programm bezeichnet, umfasst mehrere Befehle, die bei der Ausführung durch den Computer 24 diesen veranlassen, ein in 2 dargestelltes Verfahren 30 zum Laden des Kraftfahrzeugs 2 durchzuführen. Mit anderen Worten ist das Kraftfahrzeug 2 gemäß dem Verfahren 30 betrieben.
  • Das Verfahren 30 wird hierbei durchgeführt, wenn das Kraftfahrzeug 2 mittels eines Ladekabel 32, das auch lediglich als Kabel bezeichnet wird, mit einer Ladeinfrastruktur 34 verbunden ist. Hierbei ist das Ladekabel 32 beispielsweise fest mit der Ladeinfrastruktur 34 verbunden. Alternativ ist das Ladekabel 32 sowohl lösbar mit der Ladeinfrastruktur 34 verbunden und beispielsweise dem Kraftfahrzeug 2 zugeordnet. Zur Verbindung ist das Ladekabel 32 hierbei in den Ladeanschluss 12 des Kraftfahrzeugs 2 eingesteckt. Das Ladekabel 32 weist mehrere einzelne Adern auf, wobei einige hiervon dem Übertragen von elektrischer Energie und andere dem Übertragen von Daten dienen.
  • In einem ersten Arbeitsschritt 36 werden mittels der Steuerung 22 aktuelle Ladeparameter 38 empfangen, die seitens der Ladeinfrastruktur 36 bereitgestellt und mittels des Ladekabels 32 zum Kraftfahrzeug 2 übertragen wurden. Hierbei werden die Ladeparameter 38 mittels der zur Signalübertragung verwendeten Adern übertragen und mittels des Batteriemanagementsystems 10 beispielsweise empfangen sowie von diesem in das Bussystem 14 eingespeist. Die Ladeparameter 38 weisen (den Wert der) mittels der Ladeinfrastruktur 34 aktuell maximal abgebbare elektrische Leistung auf, die beispielsweise zeitabhängig ist. Basierend hierauf wird mittels der Steuerung 22, nämlich der Steuereinheit 20, ein Startzeitpunkt 40 zum Laden des Energiespeichers 6 ermittelt. Hierfür wird ein gewünschtem Zeitpunkt herangezogen, der seitens eines Nutzers über die Eingabevorrichtung 16 eingegeben wurden, sowie ein zu dem gewünschten Zeitpunkt gewünschter Ladezustand des Energiespeichers 6, also zum Beispiel, ob dieser vollständig oder zu einem bestimmten Prozentsatz geladen sein soll. Dabei wird basierend auf den Ladeparametern 38 unter Heranziehung des gewünschten Zeitpunkt sowie des gewünschten Ladezustand dasjenige von mehreren Ladeprofilen zum Laden des Energiespeichers 6 ausgewählt, bei dem der Startzeitpunkt 40 in der Zukunft liegt, und bei dem unter diesen Randbedingungen das effizienteste Laden des Energiespeichers 6 erfolgt. Anhand des ausgewählten Ladeprofils ist der Startzeitpunkt 40 definiert, der dem Zeitpunkt entspricht, an dem mit dem Laden begonnen werden muss, damit zum gewünschten Zeitpunkt der gewünschte Ladezustand erreicht ist.
  • In einem sich anschließenden zweiten Arbeitsschritt 42 wird der Nutzer über die Eingabevorrichtung 16 aufgefordert, einen Betriebsmodus 44 einzugeben, wobei die Vorteile und Nachteile der auswählbaren Betriebsmodi 44 aufgeführt sind. Bei einem der Betriebsmodi 44 wird die Steuerung bis zum Eintritt des Startzeitpunkt 40 die Steuerung 22 in einen Schlafmodus 46 versetzt. Wenn der Startzeitpunkt 40 erreicht ist, wird ein dritter Arbeitsschritt 48 durchgeführt, in dem die Steuerung 22 erneut in den Betriebszustand überführt wird. Ferner wird im dritten Arbeitsschritt 48 das Laden des Energiespeichers 6 entsprechend des gewählten Ladeprofils begonnen, wofür von der Ladeinfrastruktur 34 bereitgestellte elektrische Energie in die Batterie 8 mittels des Batteriemanagementsystems 10 eingespeist wird. Hierfür wird beispielsweise eine Verschaltung der Batterie 8 verändert. Vorzugsweise wird mittels des Batteriemanagementsystems 10 zum Startzeitpunkt 40 eine Aufforderung zur Infrastruktur 34 zum Starten des Ladens gegeben. Da die Steuerung 22 zwischen dem zweiten und dritten Arbeitsschritt 42, 48 in den Schlafmodus 46 versetzt wurde, ist ein Energiebedarf vergleichsweise niedrig. Jedoch ist es möglich, dass aufgrund von geänderten Ladeparametern 38, wie einer nun reduzierten maximalen elektrischen Leistungsabgabe der Ladeinfrastruktur 34, ein vollständiges Laden des Energiespeichers 6 zum gewünschten Ladezustand zum gewünschten Zeitpunkt nicht mehr möglich ist.
  • Bei einem anderen Betriebsmodus 44 wird daher zwischen dem zweiten und dritten Arbeitsschritt 42, 48 zu einem Überprüfungszeitpunkt 50 ein vierter Arbeitsschritt 52 durchgeführt, auch hier die Vorteile und Nachteile dieses Betriebsmodus 44 mittels der Eingabevorrichtung 16 dem Nutzer präsentiert wurden, sodass dieser diesen auswählen kann. Die Durchführung des vierten Arbeitsschritts 52 erfolgt hierbei, unabhängig von dem ausgewählten Betriebsmodus 44, lediglich dann, wenn zwischen dem Zeitpunkt, an dem der Startzeitpunkt 40 ermittelt wurde, also dem ersten Arbeitsschritt 38 und dem Überprüfungszeitpunkt 50 ein Zeitraum größer als 0,5 Stunden liegt.
  • In dem vierten Arbeitsschritt 52, also zum Überprüfungszeitpunkt 50, der zeitlich vor dem Startzeitpunkt 40 liegt, werden mittels der Steuerung 22 erneut die aktuellen Ladeparameter 38 empfangen und der Startzeitpunkt 40 erneut ermittelt. Falls sich die Ladeparameter 38 verändert haben, ist es möglich, dass nunmehr ein anderes Ladeprofil ausgewählt werden muss, oder dass sich der Startzeitpunkt 40 verschiebt, sodass dennoch zu dem gewünschten Zeitpunkt der gewünschte Ladezustand erreicht wird. So wird beispielsweise bei einer erhöhten maximalen abgebbaren Leistung der Ladeinfrastruktur 34 der Startzeitpunkt 40 weiter in die Zukunft oder bei einer verringerten maximal abgebbaren elektrischen Leistung in Richtung des Überprüfungszeitpunkts 50 verschoben.
  • Falls eine Veränderung des Startzeitpunkt 40 erfolgt, wird eine Mitteilung 54 an den Nutzer gesendet. Hierfür wird die Mitteilung 54 mittels der Eingabevorrichtung 16 ausgegeben sowie über die Funkvorrichtung 18 zu einem Server geleitet, sodass diese mittels einer App eines Mobiltelefons des Nutzers empfangen werden kann.
  • Bei einer Variante oder zumindest in einem der Betriebsmodi 40 erfolgt bis zum Eintritt des neu ermittelten Startzeitpunkt 40 nichts, und wenn diese erreicht ist, wird wiederum der dritte Arbeitsschritt 48 durchgeführt. Bei einem oder mehreren anderen Betriebsmodi 44 hingegen wird der vierte Arbeitsschritt 52 nachfolgend, in einem zeitlichen Abstand erneut durchgeführt, nämlich zu einem zweiten oder weiteren Überprüfungszeitpunkten 50. Der zweite und auch die etwaigen weiteren Überprüfungszeitpunkte 50 liegen hierbei stets zeitlich vor dem (jeweils erneut ermittelten, aktuellen) Startzeitpunkt 40. Mit anderen Worten wird der vierte Arbeitsschritt 52 stets zeitlich vor dem dritten Arbeitsschritt 48 ausgeführt. Die Anzahl der Überprüfungszeitpunkte 50 ist hierbei beispielsweise in dem gewählten Betriebsmodus 44 hinterlegt, oder der zeitliche Abstand zwischen den einzelnen Überprüfungszeitpunkten 50 ist anhand des ausgewählten Betriebsmodus 44 vorgegeben.
  • Zusammenfassend wird somit zeitlich nacheinander mehrmals der vierte Arbeitsschritt 52 durchgeführt, in dem die jeweils aktuellen Ladeparameter 38 empfangen und der Startzeitpunkt 40 jeweils erneut ermittelt wird. Gegebenenfalls wird dabei auch die entsprechende Mitteilung 54 an den Nutzer gesendet. Aufgrund des auf diese Weise mehrmaligen Überprüfens des Startzeitpunkts 40 wird somit der dritte Arbeitsschritt 48 an dem Zeitpunkt ausgeführt, bei dem sichergestellt ist, dass der Energiespeicher 6 zu dem gewünschten Zeitpunkt auch tatsächlich den gewünschten Ladezustand aufweist.
  • Der Zeitraum zwischen dem aufeinanderfolgenden der Durchführen des vierten Arbeitsschritts 52 ist dabei stets größer als 10 Minuten und beispielsweise konstant. Alternativ hierzu verkürzt sich der Abstand zwischen diesen mit Annäherung an den (jeweils aktuellen) Startzeitpunkt 40. Insbesondere ist hierbei die Zeitspanne zwischen dem Startzeitpunkt 40 und dem (jeweiligen) Überprüfungszeitpunkt 50 in Abhängigkeit von vorhergehenden Ladevorgängen, also abhängig von den bereits durchgeführten Verfahren 30. Falls bei diesen vergleichsweise häufig eine Änderung der Ladeparameter 38 erfolgte, werden die Zeitspannen vergleichsweise kurz gewählt, sodass auf die Änderungen reagiert werden kann. Falls bei vorhergehenden Ladevorgängen, also den bereits durchgeführten Verfahrens 30, lediglich geringe Änderungen der Ladeparameter 38 erfolgten, sind hingegen die Zeitspannen vergrößert.
  • Der vierte Arbeitsschritt 52 wird bei zwei unterschiedlichen Betriebsmodi 44 durchgeführt, sodass das erneute Ermitteln des Startzeitpunkts 40 in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodus 44 des Kraftfahrzeugs 2 erfolgt. Bei einem der Betriebsmodi 44 wird die Steuerung 22 durchgehen im Betriebszustand belassen. Somit ist es möglich, die Zeitspanne zwischen dem jeweiligen Überprüfungszeitpunkt 50 und dem jeweils zugeordneten aktuellen Startzeitpunkt 40 vergleichsweise gering zu wählen, da aufgrund des durchgehenden Betriebs kein weitere Energiebedarf der Steuerung 22 erfolgt. Somit ist sichergestellt, dass zum gewünschten Zeitpunkt der Energiespeicher 6 den gewünschten Ladezustand aufweist. Dabei ist jedoch der ein Energiebedarf der Steuerung 22 erhöht. Hierbei ist es möglich, dass aufgrund des erhöhten Energiebedarfs der weitere Energiespeicher, der zum Speisen der Steuerung 22 verwendet wird, vollständig geleert wird, wenn der gewünschte Zeitpunkt vergleichsweise weit in der Zukunft liegt. In diesem Fall ist das Kraftfahrzeug 2 nicht mehr einsetzbar, und der weitere Energiespeicher muss zunächst wieder geladen und das Kraftfahrzeug 2 konfiguriert werden.
  • Bei dem anderen Betriebsmodus 44, bei dem der vierte Arbeitsschritt 52 (mehrmals) durchgeführt wird, wird daher im zweiten Arbeitsschritt 42 die Steuerung 22 in den Schlafmodus 46 versetzt, sodass sich die Steuerung 22 bis zum Überprüfungszeitpunkt 50 in dem Schlafmodus 46 befindet. Zum Überprüfungszeitpunkt 50 wird die Steuerung 22 erneut in den Betriebszustand überführt, sodass das erneute Empfangen der Ladeparameter 38 und das erneute Ermitteln des Startzeitpunkts 44 möglich ist. Nachfolgend wird die Steuerung 22 erneut in den Schlafmodus versetzt. Somit befindet sich die Steuerung 22 auch in den Zeiträumen zwischen dem erneuten Durchführen des vierten Arbeitsschritts 52 jeweils in den Schlafmodus 46, weswegen auch bei einer vergrößerten Anzahl an Überprüfungszeitpunkten 50 ein Energiebedarf nicht übermäßig erhöht ist. Zusammenfassend wird somit die Steuerung 22 nach dem Überprüfungszeitpunkt 50 bis zu einem zweiten Überprüfungszeitpunkt 50 erneut in den Schlafmodus 46 versetzt, wobei der zweite Überprüfungszeitpunkt 50 ebenfalls zeitlich vor dem erneut ermittelten Startzeitpunkt 40 liegt. Zum dritten Arbeitsschritt 48 wird die Steuerung 22 ebenfalls wieder in den Betriebszustand versetzt.
  • Bei diesem Betriebsmodus 40 ist ein Energiebedarf der Steuerung 22 verringert, sodass ein Entleeren des weiteren Energiespeichers im Wesentlichen ausgeschlossen ist. Auch ist auf diese Weise sichergestellt, dass der Energiespeicher 6 zum gewünschten Zeitpunkt den gewünschten Ladezustand aufweist.
  • Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Kraftfahrzeug
    4
    Rad
    6
    Energiespeicher
    8
    Batterie
    10
    Batteriemanagementsystem
    12
    Ladeanschluss
    14
    Bussystem
    16
    Eingabevorrichtung
    18
    Funkvorrichtung
    20
    Steuereinheit
    22
    Steuerung
    24
    Computer
    26
    Speicher
    28
    Computerprogrammprodukt
    30
    Verfahren
    32
    Ladekabel
    34
    Ladeinfrastruktur
    36
    erster Arbeitsschritt
    38
    Ladeparameter
    40
    Startzeitpunkt
    42
    zweiter Arbeitsschritt
    44
    Betriebsmodus
    46
    Schlafmodus
    48
    dritter Arbeitsschritt
    50
    Überprüfungszeitpunkt
    52
    vierter Arbeitsschritt
    54
    Mitteilung

Claims (8)

  1. Verfahren (30) zum Laden eines Kraftfahrzeugs (2), das eine Steuerung (22) und einen damit betriebenen Energiespeicher (6) umfasst, bei welchem - mittels der Steuerung (22) von einer Ladeinfrastruktur (34) aktuelle Ladeparameter (38) empfangen und darauf basierend ein Startzeitpunkt (40) zum Laden des Energiespeichers (6) ermittelt werden, und - zu einem Überprüfungszeitpunkt (50), der zeitlich vor dem Startzeitpunkt (40) liegt, mittels der Steuerung (22) die aktuellen Ladeparameter (38) erneut empfangen und der Startzeitpunkt (40) erneut ermittelt werden.
  2. Verfahren (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem geänderten Startzeitpunkt (40) eine Mitteilung (54) an einen Nutzer versandt wird.
  3. Verfahren (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine gewählte Zeitspanne zwischen dem Startzeitpunkt (40) und dem Überprüfungszeitpunkt (50) in Abhängigkeit von vorhergehenden Ladevorgängen adaptiert wird.
  4. Verfahren (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erneute Ermitteln des Startzeitpunkts (40) in Abhängigkeit eines ausgewählten Betriebsmodus (44) des Kraftfahrzeugs (2) erfolgt.
  5. Verfahren (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (22) bis zu dem Überprüfungszeitpunkt (50) in einen Schlafmodus (46) versetzt wird.
  6. Verfahren (30) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (22) bis zu einem zweiten Überprüfungszeitpunkt (50) erneut in den Schlafmodus (46) versetzt wird, wobei der zweite Überprüfungszeitpunkt (50) zeitlich vor dem erneut ermittelten Startzeitpunkt (40) liegt.
  7. Kraftfahrzeug (2), das eine Steuerung (22) und einen damit betriebenen Energiespeicher (6) aufweist, und das gemäß einem Verfahren (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 betrieben ist.
  8. Computerprogrammprodukt (28) umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer (24) diesen veranlassen, ein Verfahren (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
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