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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Verwendens einer Antriebsbatterie eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Elektrokraftfahrzeugs, eine Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
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Stand der Technik
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Die Patentschrift
US 10,661,678 B2 offenbart ein Verfahren zum Laden einer Antriebsbatterie eines Elektrokraftfahrzeugs.
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Die Offenlegungsschrift
US 2015/0360578 A1 offenbart ein Verfahren zum Bereitstellen von Informationen betreffend einen Batteriestatus eines Elektrokraftfahrzeugs.
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Offenbarung der Erfindung
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum effizienten Steuern eines Verwendens einer Antriebsbatterie eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Elektrokraftfahrzeugs bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
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Nach einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Steuern eines Verwendens einer Antriebsbatterie eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Elektrokraftfahrzeugs bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:
- Steuern eines AVP-Vorgangs, gemäß welchem das Elektrokraftfahrzeug zumindest hochautomatisiert zu einer Ladestation des Parkplatzes fährt und nach einem Verwenden der Antriebsbatterie durch die Ladestation zumindest hochautomatisiert von der Ladestation wegfährt, abhängig von einer erwarteten Abholzeitangabe, welche angibt, wann das Elektrokraftfahrzeug vom Parkplatz abgeholt werden soll,
- Steuern eines Verwendens der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs nach Ankunft des Elektrokraftfahrzeugs an der Ladestation abhängig von der erwarteten Abholzeitangabe, wobei das Verwenden ein Laden der Antriebsbatterie durch die Ladestation und/oder ein Entladen der Antriebsbatterie durch die Ladestation umfasst.
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Nach einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.
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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.
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Nach einem vierten Aspekt wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm nach dem dritten Aspekt gespeichert ist.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis und schließt diese mit ein, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst wird, dass, während sich das Elektrokraftfahrzeug innerhalb des Parkplatzes befindet, dessen Antriebsbatterie als temporärer elektrischer Energiespeicher verwendet wird. So kann z. B. bei einem Überschuss an elektrischer Energie, welcher z. B. von einem System zum Erzeugen von elektrischer Energie erzeugt wurde und/oder welcher sich innerhalb eines Stromnetzes, an welchem die Ladestation elektrisch angeschlossen ist, befindet, in der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs gespeichert werden. Umgekehrt kann bei einem Mangel oder Bedarf an elektrischer Energie die in der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs gespeicherte elektrische Energie verwendet werden, um diesen Mangel oder Bedarf zu vermindern oder sogar auszugleichen. Somit kann in vorteilhafter Weise die Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs effizient verwendet werden.
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In der Regel ist es so, dass, während sich das Elektrokraftfahrzeug innerhalb des Parkplatzes befindet, das Elektrokraftfahrzeug keine weiteren Funktionen mehr erfüllt. Z. B. steht ein Elektrokraftfahrzeug innerhalb eines Parkplatzes für eine längere Zeitdauer, beispielsweise mehrere Tage oder Wochen. Dies ist z. B. der Fall, wenn sich der Parkplatz an einem Flughafen oder an einem Bahnhof befindet, sodass in einem solchen Fall der Nutzer des Elektrokraftfahrzeugs für eine längere Zeit abwesend sein wird und sein Elektrokraftfahrzeug in dieser Zeit nicht benötigen wird.
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Dadurch, dass für das Steuern des AVP-Vorgangs und das Steuern des Verwendens der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs als eine Basis die erwartete Abholzeitangabe verwendet wird, kann das Verfahren effizient geplant werden. Dadurch, dass bekannt ist, wann das Elektrokraftfahrzeug vom Parkplatz abgeholt werden soll, kann z. B. effizient vermieden werden, dass ein Nutzer des Elektrokraftfahrzeugs zum Parkplatz kommt und sein Elektrokraftfahrzeug abholen will, aber in diesem Moment das Elektrokraftfahrzeug durch die Ladestation entladen wird, sodass gegebenenfalls für eine Fahrt des Elektrokraftfahrzeugs vom Parkplatz weg nur noch wenig elektrische Antriebsenergie zur Verfügung steht. In einem solchen Fall müsste z. B. der Nutzer des Elektrokraftfahrzeugs warten, bis die Ladestation das Elektrokraftfahrzeug wieder für die kommende Fahraufgabe ausreichend aufgeladen hat.
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Diese Nachteile können somit effizient vermieden werden.
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Die Abholzeitangabe im Sinne der Beschreibung ist also eine Zeitangabe, welche angibt, wann das Elektrokraftfahrzeug vom Parkplatz abgeholt werden soll. Die Abholzeitangabe umfasst z. B. ein Abholdatum, welches ein Datum angibt, wann das Elektrokraftfahrzeug vom Parkplatz abgeholt werden soll. Die Abholzeitangabe umfasst z. B. eine Abholuhrzeit, welche eine Uhrzeit angibt, wann das Elektrokraftfahrzeug vom Parkplatz abgeholt werden soll. Die Abholzeitangabe umfasst somit insbesondere ein Abholdatum und eine Abholuhrzeit.
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Die Abholzeitangabe kann z. B. vom Nutzer des Elektrokraftfahrzeugs mitgeteilt werden. In einem solchen Fall kann z. B. vorgesehen sein, dass die Abholzeitangabe über ein Kommunikationsnetzwerk empfangen wird. Z. B. kann die Abholzeitangabe ermittelt werden, indem ein Rückflug oder ein Rückzug des Nutzers des Elektrokraftfahrzeugs bekannt ist. Wenn also z. B. bekannt ist, wann ein Flugzeug, welches den Nutzer zurück zum Flughafen bringt, an welchem sich der Parkplatz befindet, bekannt ist, kann effizient eine Abholzeitangabe ermittelt werden. Gleiches gilt in analoger Weise, wenn der Nutzer den Zug nimmt.
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Nach allem wird somit insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein Konzept zum effizienten Steuern eines Verwendens einer Antriebsbatterie eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Elektrokraftfahrzeugs bereitgestellt ist.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass Antriebsbatterieladezustandssignale empfangen werden, welche einen momentanen Antriebsbatterieladezustand der Antriebsbatterie repräsentieren, wobei das Steuern des AVP-Vorgangs und/oder das Steuern des Verwendens der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs basierend auf dem momentanen Antriebsbatterieladezustand durchgeführt werden.
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Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass der Schritt des Steuerns oder die Schritte des Steuerns effizient durchgeführt werden können.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein maximaler und/oder ein minimaler Antriebsbatterieladezustandsgrenzwert vorgegeben wird respektive werden, wobei das Steuern des Verwendens der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs basierend auf dem oder den Antriebsbatterieladezustandsgrenzwerten derart durchgeführt wird, dass durch das Verwenden der Antriebsbatterie durch die Ladestation ein Antriebsbatterieladezustand der Antriebsbatterie den maximalen Antriebsbatterieladezustandsgrenzwert beim Laden nicht überschreitet respektive den minimalen Antriebsbatterieladezustandsgrenzwert beim Entladen nicht unterschreitet.
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Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass effizient vermieden werden kann, dass die Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs in für eine Lebensdauer der Antriebsbatterie ungünstigen Grenzbereichen betrieben wird. In der Regel ist es so, dass zu hohe oder zu niedrige Antriebsbatterieladezustände einen schädlichen Einfluss auf die Lebensdauer der Antriebsbatterie haben können. Dies kann somit aufgrund des Vorgebens von entsprechenden Antriebsbatterieladezustandsgrenzwerten effizient vermieden werden.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass dem Parkplatz ein System zum Erzeugen von, insbesondere regenerativer, elektrischer Energie zugeordnet ist, wobei eine elektrische Leistung ermittelt wird, welche mittels des Systems momentan erzeugt wird und/oder zukünftig wahrscheinlich erzeugt werden kann, wobei das Steuern des AVP-Vorgangs und/oder das Steuern des Verwendens der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs basierend auf der ermittelten elektrischen Leistung durchgeführt werden.
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Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass der Schritt des Steuerns oder die Schritte des Steuerns effizient durchgeführt werden können. Z. B. ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der mittels des Systems erzeugten elektrischen Leistung in der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs durch die Ladestation gespeichert wird.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein elektrischer Energiebedarf des Parkplatzes ermittelt wird, wobei der elektrische Energiebedarf einen momentanen und/oder zukünftigen Energiebedarf des Parkplatzes angibt, wobei das Steuern des AVP-Vorgangs und/oder das Steuern des Verwendens der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs basierend auf dem ermittelten elektrischen Energiebedarf durchgeführt werden.
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Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass der Schritt oder die Schritte des Steuerns effizient durchgeführt werden können.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die ermittelte elektrische Leistung mit dem ermittelten Energiebedarf verglichen wird, um zu ermitteln, ob es momentan und/oder zukünftig einen Überschuss an mittels des Systems erzeugter elektrischer Leistung oder einen Bedarf an elektrischer Energie für den Parkplatz gibt, wobei das Steuern des AVP-Vorgangs und/oder das Steuern des Verwendens der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs basierend auf einem Ergebnis des Vergleichens durchgeführt werden.
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Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass der Schritt oder die Schritte des Steuerns effizient durchgeführt werden können. Z. B. ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil des Überschusses, insbesondere der gesamte Überschuss, in der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs gespeichert wird. Z. B. ist vorgesehen, dass der Bedarf an elektrischer Energie zumindest teilweise durch die Antriebsbatterie gedeckt wird, indem die Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs durch die Ladestation entladen wird.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Ladestation an ein Stromnetz elektrisch angeschlossen ist, wobei zumindest ein elektrischer Parameter des Stromnetzes ermittelt wird, wobei das Steuern des AVP-Vorgangs und/oder das Steuern des Verwendens der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs basierend auf dem ermittelten elektrischen Parameter durchgeführt werden.
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Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass der oder die Schritte des Steuerns effizient durchgeführt werden können. Weiter wird dadurch z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass mögliche Instabilitäten, welche im Stromnetz auftreten können aufgrund von einem Zuviel oder Zuwenig an erzeugter elektrischer Energie, effizient ausgeglichen werden können, indem z. B. ein Überschuss an elektrischer Energie in der Antriebsbatterie zumindest teilweise gespeichert wird und/oder indem z. B. ein Bedarf oder ein Mangel an elektrischer Energie von in der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs gespeicherter elektrischer Energie zumindest teilweise ausgeglichen wird.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der zumindest eine elektrische Parameter jeweils ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von elektrischen Parametern ist: Soll-Netzfrequenz, Ist-Netzfrequenz, vergangener zeitlicher Verlauf der Ist-Netzfrequenz, wahrscheinlicher zukünftiger zeitlicher Verlauf der Ist-Netzfrequenz.
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Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass besonders geeignete elektrische Parameter vorgesehen sein können.
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Die Ladestation ist z. B. für ein bidirektionales Laden/Entladen eingerichtet. Das Elektrokraftfahrzeug ist z. B. für ein bidirektionales Laden/Entladen durch eine Ladestation eingerichtet.
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Die Ladestation weist z. B. eine V2G-Schnittstelle auf. Eine solche Schnittstelle ist z. B. für ein bidirektionales Laden/Entladen einer Antriebsbatterie eines Elektrokraftfahrzeugs eingerichtet. Die Abkürzung „V2G“ steht für „Vehicle-to-Grid“ und bezeichnet ein technisches Konzept, gemäß welchem ein Elektrokraftfahrzeug an ein Stromnetz, beispielsweise an ein Verbundnetz, elektrisch angeschlossen werden kann, um die Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs zu laden und/oder zu entladen, um z. B. einen Überfluss an erzeugter elektrischer Energie in der Antriebsbatterie zwischenzuspeichern, um z. B. diese gespeicherte Energie für eine spätere Nutzung zurückzugewinnen.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das System zum Erzeugen von elektrischer Energie für den Parkplatz ein System zum Erzeugen von regenerativer elektrischer Energie für den Parkplatz ist.
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Somit wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass die Energie effizient erzeugt werden kann. Gemäß dieser Ausführungsform ist also vorgesehen, dass es sich bei der erzeugten Energie um eine regenerative elektrische Energie handelt.
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Regenerative Energie umfasst z. B. Solarenergie, Windenergie und/oder Geothermie-Energie.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das System zum Erzeugen von regenerativer elektrischer Energie für den Parkplatz eine Photovoltaik-Anlage und/oder ein Windkraftwerk und/oder ein Geothermiekraftwerk umfasst.
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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.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass dieses ein computerimplementiertes Verfahren ist.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass dieses mittels der Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt ausgeführt wird.
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Technische Funktionalitäten des Verfahrens nach dem ersten Aspekt ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten der Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt und umgekehrt. Dies bedeutet insbesondere, dass sich die Verfahrensmerkmale aus entsprechenden Vorrichtungsmerkmalen und umgekehrt ergeben.
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Die in der Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, auch wenn dies nicht explizit beschrieben ist.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen Schritt des Verwendens der Antriebsbatterie basierend auf dem Steuern.
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Wenn in der Beschreibung die Formulierung „elektrische Energie“ verwendet wird, soll stets die Formulierung „regenerative elektrische Energie“ mitgelesen werden und umgekehrt. Dies bedeutet insbesondere, dass Ausführungen, die im Zusammenhang mit elektrischer Energie gemacht sind, analog für regenerative elektrische Energie gelten und umgekehrt.
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Die Abkürzung „AVP“ steht für „Automated Valet Parking“ und kann ins Deutsche mit „automatischer Parkservice“ übersetzt werden. Ein AVP-Vorgang umfasst z. B. ein zumindest hochautomatisiertes Führen eines Kraftfahrzeugs von einer Abgabeposition zu einer Parkposition und z. B. ein zumindest hochautomatisiertes Führen des Kraftfahrzeugs von einer Parkposition zu einer Abholposition. An der Abgabeposition gibt ein Fahrer des Kraftfahrzeugs das Kraftfahrzeug für einen AVP-Vorgang ab. An einer Abholposition wird das Kraftfahrzeug nach einem Ende des AVP-Vorgangs abgeholt.
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An dieser Stelle wird angemerkt, dass, wenn vorstehend und nachstehend ein AVP-Vorgang im Zusammenhang mit einem Kraftfahrzeug beschrieben wird, diese Ausführungen für ein Elektrokraftfahrzeug gelten, insofern ein solches ein Kraftfahrzeug ist. Dies bedeutet, wenn im Rahmen der Beschreibung der Begriff „Kraftfahrzeug“ verwendet wird, dass stets der Begriff „Elektrokraftfahrzeug“ mitgelesen werden soll.
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Somit kann ein Elektrokraftfahrzeug im Sinne der Beschreibung auch als ein AVP-Elektrokraftfahrzeug bezeichnet werden, insofern es eingerichtet ist, einen AVP-Vorgang durchzuführen.
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Zum Beispiel ist vorgesehen, dass der AVP-Vorgang einen AVP-Vorgang gemäß AVP-Typ 1, 2 und/oder 3 umfasst, wobei AVP-Typ 1 ein kraftfahrzeugzentrierter AVP-Vorgang ist, wobei AVP-Typ 2 ein infrastrukturzentrierter AVP-Vorgang ist und wobei AVP-Typ 3 ein kraftfahrzeug-infrastruktur-geteilter AVP-Vorgang ist.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der AVP-Vorgang effizient durchgeführt werden kann.
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AVP-Typ 1 kennzeichnet einen kraftfahrzeugzentrierten AVP-Vorgang. Die Hauptverantwortung für den AVP-Vorgang liegt beim Kraftfahrzeug.
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AVP-Typ 2 kennzeichnet einen infrastrukturzentrierten AVP-Vorgang. Die Hauptverantwortung für den AVP-Vorgang liegt bei der Infrastruktur, also bei einem AVP-System.
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AVP-Typ 3 kennzeichnet einen kraftfahrzeug-infrastruktur-geteilten AVP-Vorgang. Hier wird eine Hauptverantwortung für den AVP-Vorgang zwischen dem Kraftfahrzeug und dem AVP-System geteilt.
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Ein AVP-Vorgang umfasst die folgenden Vorgänge oder Funktionen:
- 1. Bestimmen einer Zielposition, welche innerhalb des Parkplatzes liegt, für das Kraftfahrzeug.
- 2. Planen einer Route von einer Startposition, welche vom Parkplatz umfasst ist, zu der Zielposition.
- 3. Detektieren eines Objekts und/oder eines Ereignisses sowie ein entsprechendes Reagieren auf ein detektiertes Objekt und/oder ein detektiertes Ereignis.
- 4. Lokalisieren des Kraftfahrzeugs innerhalb des Parkplatzes.
- 5. Berechnen einer Soll-Trajektorie für das Kraftfahrzeug basierend auf der geplanten Route.
- 6. Steuern einer Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf der berechneten Soll-Trajektorie.
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Eine Zuordnung, welche dieser Vorgänge oder Funktionen je nach AVP-Typ vom Kraftfahrzeug oder vom AVP-System durchgeführt werden, gibt die folgende Tabelle an, wobei „I“ für „Infrastruktur“ steht, also für das AVP-System, und „K“ für „Kraftfahrzeug“, sodass „I“ angibt, dass der Vorgang durch das AVP-System durchgeführt wird, und „K“ angibt, dass der Vorgang durch das Kraftfahrzeug durchgeführt wird:
| Funktionen | AVP-Typ 1 | AVP-Typ 2 | AVP-Typ 3 |
| Bestimmen einer Zielposition, welche innerhalb des | I & K | I | I |
| Parkplatzes liegt, für das Kraftfahrzeug. | | | |
| Planen einer Route von einer Startposition, welche vom Parkplatz umfasst ist, zu der Zielposition. | K | I | I |
| Detektieren eines Objekts und/oder eines Ereignisses sowie ein entsprechendes Reagieren auf ein detektiertes Objekt und/oder ein detektiertes Ereignis. | K (& optional I) | I | I & K |
| Lokalisieren des Kraftfahrzeugs innerhalb des Parkplatzes. | K | I | K |
| Berechnen einer Soll-Trajektorie für das | K | I | K |
| Kraftfahrzeug basierend auf der geplanten Route. | | | |
| Steuern einer Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs basierend auf der berechneten Soll-Trajektorie. | K | K | K |
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In der vorstehenden Tabelle wird also für jede Funktion spezifisch für jeden AVP-Typ angegeben, ob die Funktion durch die Infrastruktur, also durch ein infrastrukturseitiges AVP-System, oder durch das Kraftfahrzeug, also durch ein kraftfahrzeugseitiges AVP-System, durchgeführt wird. In einigen Fällen kann vorgesehen sein, dass die Funktion durch sowohl das infrastrukturseitige AVP-System als auch durch das Kraftfahrzeug, also durch das kraftfahrzeugseitige AVP-System, ausgeführt wird.
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Hinsichtlich der Objekt- und Ereignisdetektion für den AVP-Typ 1 kann optional vorgesehen sein, dass zusätzlich zum Kraftfahrzeug auch das AVP-System der Infrastruktur diese Funktion ausführt.
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Die hier beschriebenen AVP-Typen 1, 2 und 3 werden weiter ausführlich in der ISO 23374 beschrieben.
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Das Kraftfahrzeug ist gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ein zumindest hochautomatisiertes Kraftfahrzeug. Ein solches Kraftfahrzeug ist für zumindest ein hochautomatisiertes Führen eingerichtet. Hochautomatisiertes Führen entspricht einem Automatisierungsgrad 4 gemäß der Definition der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt).
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Dass das Kraftfahrzeug zumindest für ein hochautomatisiertes Führen eingerichtet ist, umfasst sowohl den Fall, dass das Kraftfahrzeug für ein hochautomatisiertes Führen als auch für ein vollautomatisiertes Führen eingerichtet ist. Vollautomatisiertes Führen entspricht einem Automatisierungsgrad 5 gemäß der Definition der BASt.
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Bei einem Fahren des Elektrokraftfahrzeugs zur Ladestation ist diese die Zielposition gemäß den vorstehenden Ausführungen und ist die Position, von der das Elektrokraftfahrzeug zur Ladestation losfährt, die Startposition gemäß den vorstehenden Ausführungen.
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Bei einem Fahren des Elektrokraftfahrzeugs von der Ladestation weg ist diese die Startposition gemäß den vorstehenden Ausführungen und ist die Position, zu der das Elektrokraftfahrzeug von der Ladestation hinfährt, die Zielposition gemäß den vorstehenden Ausführungen.
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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 einen Parkplatz und
- 5 verschiedene Zeitpunkte in einem Verfahren nach dem ersten Aspekt.
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Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
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1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Verwendens einer Antriebsbatterie eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Elektrokraftfahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte:
- Steuern 101 eines AVP-Vorgangs, gemäß welchem das Elektrokraftfahrzeug zumindest hochautomatisiert zu einer Ladestation des Parkplatzes fährt und nach einem Verwenden der Antriebsbatterie durch die Ladestation zumindest hochautomatisiert von der Ladestation wegfährt, abhängig von einer erwarteten Abholzeitangabe, welche angibt wann das Elektrokraftfahrzeug vom Parkplatz abgeholt werden soll,
- Steuern 103 eines Verwendens der Antriebsbatterie des Elektrokraftfahrzeugs nach Ankunft des Elektrokraftfahrzeugs an der Ladestation abhängig von der erwarteten Abholzeitangabe, wobei das Verwenden ein Laden der Antriebsbatterie durch die Ladestation und/oder ein Entladen der Antriebsbatterie durch die Ladestation umfasst.
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2 zeigt eine Vorrichtung 201, die eingerichtet ist, die Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.
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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.
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4 zeigt einen Parkplatz 401 umfassend mehrere Stellplätze 403. Innerhalb des Parkplatzes 401 befindet sich eine Ladestation 405. Auf einem der Stellplätze 403 ist ein Elektrokraftfahrzeug 407 abgestellt. Dieser Stellplatz 403 ist zusätzlich mit dem Bezugszeichen 409 gekennzeichnet. Das Elektrokraftfahrzeug 407 weist eine Antriebsbatterie 411 für einen Elektromotor (nicht gezeigt) des Elektrokraftfahrzeugs 407 auf.
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Dem Parkplatz 401 ist ein System 413 zum Erzeugen von elektrischer Energie zugeordnet. Das System 413 umfasst z. B. eine Photovoltaik-Anlage.
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Die Ladestation 405 ist mit einem Verbundnetz 415 als Beispiel für ein Stromnetz im Sinne der Beschreibung, elektrisch verbunden. Die Ladestation 405 ist also elektrisch an das Verbundnetz 415 angeschlossen.
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Ein Nutzer des Elektrokraftfahrzeugs 407 hat z. B. sein Elektrokraftfahrzeug 407 auf dem Stellplatz 409 des Parkplatzes 401 abgestellt und benötigt sein Elektrokraftfahrzeug 407 für eine bestimmte Zeit nicht mehr. Zum Beispiel kann vorgesehen sein, dass das Elektrokraftfahrzeug 407 im Rahmen eines AVP-Prozesses zumindest hochautomatisiert zum Stellplatz 409 geführt und dort abgestellt wird. In diesem Fall stellt der Nutzer sein Elektrokraftfahrzeug 407 beispielsweise auf einer sogenannten „Dropzone“, also einer Abgabeposition, welche dem Parkplatz 401 zugeordnet ist, beispielsweise von diesem umfasst ist, ab. Von dort wird das Elektrokraftfahrzeug 407 zumindest hochautomatisiert zum Stellplatz 409 geführt. Wann der Nutzer des Elektrokraftfahrzeugs 407 sein Elektrokraftfahrzeug 407 wieder benötigt, also wann er es vom Parkplatz 401 abholen will, ist durch eine entsprechende Zeitangabe, die Abholzeitangabe im Sinne der Beschreibung, bekannt.
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Das hier beschriebene Konzept sieht vor, das Elektrokraftfahrzeug 407, welches eingerichtet ist, einen AVP-Vorgang durchzuführen, zumindest hochautomatisiert zur Ladestation 405 zu fahren, um die Antriebsbatterie 411 durch die Ladestation 405 zu laden und/oder zu entladen. Nach einem Ende des Ladens/Entladens ist wiederum vorgesehen, das Elektrokraftfahrzeug 407 zumindest hochautomatisiert weg von der Ladestation 405 zu fahren, beispielsweise zurück zum Stellplatz 409 oder zu einem anderen Stellplatz 403 zu fahren und es dort abzustellen.
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Dadurch, dass das Elektrokraftfahrzeug 407 zumindest hochautomatisiert innerhalb des Parkplatzes 401 geführt wird, kann das Elektrokraftfahrzeug 407 effizient innerhalb des Parkplatzes 401 bewegt werden. Ein Mensch muss diese Aufgabe nicht durchführen. Das Verfahren kann somit automatisch durchgeführt werden.
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Z. B. erzeugt das System 413, beispielsweise die Photovoltaik-Anlage, mehr elektrische Energie, als vom Parkplatz 401 momentan benötigt wird. Dieser Überschuss an elektrischer Energie kann zumindest teilweise in der Antriebsbatterie 411 gespeichert werden. Z. B. kann vorgesehen sein, dass das System 413, beispielsweise die Photovoltaik-Anlage, weniger elektrische Energie erzeugt, als der Parkplatz 401 momentan benötigt. In einem solchen Fall kann die in der Antriebsbatterie 411 gespeicherte elektrische Energie zumindest teilweise diesen Mangel oder diesen Bedarf ausgleichen.
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Dadurch, dass das Elektrokraftfahrzeug 407 nach einem Verwenden seiner Antriebsbatterie 411 durch die Ladestation 405 wieder weg von der Ladestation 405 zumindest hochautomatisiert gefahren wird, wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass die Ladestation 405 für weitere Elektrokraftfahrzeuge zur Verfügung steht, um deren Antriebsbatterien zu laden und/oder zu entladen.
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Beispielsweise gibt es innerhalb des Verbundnetzes 415 einen Mangel oder einen Überschuss an erzeugter elektrischer Energie, sodass die Antriebsbatterie 411 analog effizient als Zwischenspeicher verwendet werden kann. Somit kann z. B. das Verbundnetz 415 stabiler gehalten werden, insbesondere kann eine Ist-Netz-Frequenz effizienter und einfacher innerhalb eines zulässigen Toleranzbereichs gehalten werden. Zumindest kann die Verwendung der Antriebsbatterie 411 hierfür einen positiven Beitrag leisten.
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Wenn der Zeitpunkt, zu welchem der Nutzer sein Elektrokraftfahrzeug 407 vom Parkplatz 401 abholen will, zeitlich näherkommt, ist z. B. vorgesehen, dass das Elektrokraftfahrzeug 407 im Rahmen eines AVP-Vorgangs zur Ladestation 405 gefahren wird. Die Ladestation 405 lädt dann die Antriebsbatterie 411 z. B. komplett auf, also bis zu einem maximalen Antriebsbatterieladezustand. Anschließend fährt das Elektrokraftfahrzeug 407 im Rahmen eines AVP-Vorgangs zurück zu einem Stellplatz 403 oder zu einer hier nicht gezeigten speziellen Abholposition des Parkplatzes 401, von welcher der Nutzer sein Elektrokraftfahrzeug 407 abholen kann.
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Somit weist das hier beschriebene Konzept insbesondere einen Vorteil bezüglich einer Batteriegesundheit auf. Es kann beispielsweise einen positiven Einfluss auf die Lebensdauer der Antriebsbatterie 411 genommen werden, wenn die Antriebsbatterie 411 erst dann voll geladen wird, wenn der Zeitpunkt, zu welchem der Nutzer sein Elektrokraftfahrzeug 407 vom Parkplatz 401 abholen will, zeitlich näherkommt. Denn eine Vollladung hat einen größeren negativen Effekt auf die Lebensdauer als eine Teilladung. Dies ist insbesondere im Vergleich zu der bekannten Vorgehensweise zu sehen, gemäß welcher eine Antriebsbatterie eines Elektrokraftfahrzeugs gleich nach seiner Ankunft an einem Parkplatz voll geladen wird und dann für die gesamte Parkdauer mit voll geladener Antriebsbatterie innerhalb des Parkplatzes steht. Diese Vorgehensweise weist einen vergleichbar größeren negativen Effekt auf die Lebensdauer der Antriebsbatterie auf.
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5 zeigt mehrere Zeitpunkte eines Verfahrens nach dem ersten Aspekt.
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Zu einem ersten Zeitpunkt 501 ist vorgesehen, dass ein Elektrokraftfahrzeug 503 an einem Parkplatz ankommt. Das Elektrokraftfahrzeug 503 weist eine Antriebsbatterie 505 und einen nicht gezeigten Elektromotor auf. Die Antriebsbatterie 505 ist durch ein Rechteck gekennzeichnet. Innerhalb des Rechtecks befinden sich Balken 507, welche einen Füllstand oder einen Antriebsbatterieladezustand anzeigen. Dies bedeutet, dass, je mehr Balken 507 gezeichnet sind, desto voller die Antriebsbatterie 505 ist.
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Wenn das Elektrokraftfahrzeug 503 am Parkplatz ankommt, ist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die Antriebsbatterie 505 z. B. im Wesentlichen halb voll.
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Zu einem zweiten Zeitpunkt 509, welcher dem ersten Zeitpunkt 501 zeitlich folgt, ist vorgesehen, dass das Elektrokraftfahrzeug 503 gemäß einem AVP-Vorgang zu einer Ladestation 511 des Parkplatzes gefahren wird. Die Ladestation 511 lädt die Antriebsbatterie 505 zu z. B. 75 % der maximal möglichen Ladekapazität. Die Antriebsbatterie 505 wird also nicht zu 100 % geladen, um keinen negativen Einfluss auf die Lebensdauer der Antriebsbatterie 505 zu bewirken.
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Nach Ende des Ladevorgangs fährt das Elektrokraftfahrzeug 503 im Rahmen eines AVP-Vorgangs weg von der Ladestation 511.
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Z. B. wird die Antriebsbatterie 505 mit einem Überschuss an erzeugter regenerativer elektrischer Energie geladen.
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Zu einem dritten Zeitpunkt 513, welcher dem zweiten Zeitpunkt 509 zeitlich folgt, produziert ein dem Parkplatz zugeordnetes System zum Erzeugen von elektrischer Energie nicht genug elektrische Energie, um den Energiebedarf des Parkplatzes zu decken. Beispielsweise scheint keine Sonne oder es ist Nacht, sodass eine beispielhafte Photovoltaik-Anlage wenig bis keinen elektrischen Strom mehr erzeugt. In einem solchen Fall kann ein Bedarf hinsichtlich eines Energiebedarfs des Parkplatzes bestehen. Dieser Bedarf kann zumindest teilweise durch die in der Antriebsbatterie 505 gespeicherte elektrische Energie ausgeglichen werden. Das Elektrokraftfahrzeug 503 wird also im Rahmen eines AVP-Vorgangs zur Ladestation 511 zumindest hochautomatisiert gefahren. Dort entlädt die Ladestation 511 die Antriebsbatterie 505 bis zu einem minimalen Antriebsbatterieladezustandsgrenzwert, beispielsweise 25 % der maximal möglichen Ladekapazität. Somit wird auch hier in effizienter Weise vermieden, dass ein zu niedriger Antriebsbatterieladezustand einen negativen Einfluss auf eine Lebensdauer der Antriebsbatterie 505 hat.
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Nach dem Entladen der Antriebsbatterie 505 fährt das Elektrokraftfahrzeug 503 im Rahmen eines AVP-Vorgangs weg von der Ladestation 511.
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Zu einem vierten Zeitpunkt 515, welcher dem dritten Zeitpunkt 513 zeitlich nachfolgt, wird das Elektrokraftfahrzeug 503 im Rahmen eines AVP-Vorgangs zur Ladestation 511 gefahren, um die Antriebsbatterie 505 vollständig, also bis zu einem maximal möglichen Antriebsbatterieladezustand, zu laden. Dies wird in diesem Fall deshalb durchgeführt, da sich zeitlich gesehen der Zeitpunkt, zu welchem der Nutzer des Elektrokraftfahrzeugs 503 sein Elektrokraftfahrzeug 503 vom Parkplatz abholen will, nähert. Somit steht für eine Fahraufgabe des Elektrokraftfahrzeugs 503 die maximal mögliche Ladekapazität zur Verfügung.
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Zu einem fünften Zeitpunkt 517, welcher zeitlich dem vierten Zeitpunkt 515 folgt, wird das Elektrokraftfahrzeug 503 von seinem Nutzer abgeholt.
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Die in der Antriebsbatterie 505 gespeicherte elektrische Energie kann somit in effizienter Weise z. B. verwendet werden, um Antriebsbatterien von weiteren Elektrokraftfahrzeugen, welche sich innerhalb des Parkplatzes befinden, zu laden. Z. B. kann die Antriebsbatterie 505 des Elektrokraftfahrzeugs 503 effizient verwendet werden, um einen Überschuss an erzeugter elektrischer Energie zumindest teilweise zu speichern oder einen Bedarf an elektrischer Energie zumindest teilweise zu decken.
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Somit kann z. B. ein Überschuss an erzeugter elektrischer Energie, welche durch eine Photovoltaik-Anlage erzeugt wird, tagsüber in der Antriebsbatterie 505 zumindest teilweise zwischengespeichert werden. Somit kann z. B. am Abend und/oder nachts, also wenn die Photovoltaik-Anlage keine elektrische Energie mehr erzeugen kann, diese elektrische Energie wieder abgegeben werden, um z. B. Antriebsbatterien von weiteren Elektrokraftfahrzeugen zu laden.
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Beim Verwenden der Antriebsbatterie 505 eines Elektrokraftfahrzeugs wird insbesondere darauf geachtet, dass diese nicht in Grenzbereichen verwendet wird. Dies bedeutet, dass z. B. die Antriebsbatterie nur bis zum vorgegebenen maximalen Antriebsbatterieladezustandsgrenzwert geladen wird. Dies bedeutet zum Beispiel, dass die Antriebsbatterie nur bis zu dem vorgegebenen minimalen Antriebsbatterieladezustandsgrenzwert entladen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 10661678 B2 [0002]
- US 2015/0360578 A1 [0003]
