DE112010000433T5 - Entferntes Leistungsverbrauchsmanagement für Einsteckfahrzeuge - Google Patents

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DE112010000433T
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Jonas Bereisa
Anthony L. Posawatz
Nikola J. Pudar
George R. Woody
Jonathan J. Lauckner
Brian A. Welchko
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General Motors LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
General Motors LLC
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Abstract

fladung von Bordenergiespeichersystemen von mehreren Einsteckfahrzeugen unter Verwendung eines entfernten Befehlszentrums geschaffen. Es wird ein System zum Steuern der Aufladung von mehreren entfernt gelegenen Einsteckfahrzeugen geschaffen. Das System umfasst ein Kommunikationssystem, das dazu konfiguriert ist, Aufladungsautorisierungen zum Aufladen von jedem der mehreren Einsteckfahrzeuge zu übertragen und Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch von jedem der mehreren Einsteckfahrzeuge zu empfangen. Das System umfasst auch einen Controller, der mit dem Kommunikationssystem kommunikativ gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, die Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch zu empfangen und die Aufladungsautorisierungen auf der Basis derer zu lenken. Eine Datenbank ist auch in dem System enthalten und ist mit dem Controller kommunikativ gekoppelt, wobei die Datenbank dazu konfiguriert ist, die Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch zu speichern.

Description

  • RÜCKVERWEISUNG AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität zur nicht vorläufigen US-Anmeldung, lfd. Nr. 12/429,601, eingereicht am 24. April 2009, die durch Bezugnahme in diese Anmeldung mit aufgenommen ist; 12/429,601 ist eine Continuation-In-Part-Anmeldung der anhängigen, nicht vorläufigen US-Anmeldung, lfd. Nr. 11/867,492, eingereicht am 4. Oktober 2007, die durch Bezugnahme in diese Anmeldung mit aufgenommen ist; und ist auch eine Continuation-In-Part-Anmeldung der anhängigen, nicht vorläufigen US-Anmeldung, lfd. Nr. 12/349,336, eingereicht am 6. Januar 2009, die durch Bezugnahme in diese Anmeldung mit aufgenommen ist; 12/429,601 beansprucht auch die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung, lfd. Nr. 61/144,009, eingereicht am 12. Januar 2009, die durch Bezugnahme in diese Anmeldung mit aufgenommen ist.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Der in dieser Anmeldung beschriebene Gegenstand bezieht sich im Allgemeinen auf Systeme und Methodologien zum Aufladen von Einsteckelektrofahrzeugen wie z. B. Hybridelektrofahrzeugen. Insbesondere bezieht sich der beschriebene Gegenstand auf Systeme und Verfahren zum Managen, Abrechnen und/oder Steuern der Aufladung von Bordenergiespeichersystemen von Einsteckfahrzeugen an verschiedenen entfernten Orten.
  • HINTERGRUND
  • Einsteck-Hybridelektro-, voll elektrische Einsteck- und andere kraftstoffeffiziente Fahrzeuge werden immer populärer. Diese Fahrzeuge sind als Einsteckfahrzeuge bekannt, da Bordenergiespeichersysteme (z. B. Batteriesätze) von einer Leistungsquelle wie z. B. einer Versorgungsbetrieb-Leistungsquelle durch Verbinden (Einstecken) des Fahrzeugs mit einer Steckdose wieder aufgeladen werden. Im Gegensatz zu vielen der herkömmlichen Hybridelektrofahrzeuge, die derzeit auf dem Markt sind, kann ein Einsteckhybridfahrzeug sein Bordenergiespeichersystem häufig als primäres Antriebssystem für eine erweiterte Reichweite (bis zu 50 Meilen in einigen Fällen) verwenden.
  • In einer typischen Aufladungssituation wird eine Fahrzeugaufladungseinrichtung mit dem lokalen Stromnetz an einem Heimatort oder dergleichen verbunden und das Bordenergiespeichersystem wird vom lokalen Stromnetz aufgeladen. Die Reichweite von einigen Elektro- und Hybridelektrofahrzeugen, die vom lokalen Stromnetz aufgeladen werden, ist für tägliche Pendelstrecken geeignet. In einigen Situationen ist jedoch die Reichweite des Elektrofahrzeugs nicht geeignet, um nur unter Verwendung der Aufladung von der lokalen Versorgergesellschaft ein Ziel zu erreichen und nach Hause zurückzukehren. Das heißt, es kann erwünscht sein, das Fahrzeug an anderen Orten als dem Heim des Fahrers oder einem anderen Basisort aufzuladen, und zusätzliche Verfahren zum Aufladen von Elektrofahrzeugen sind erforderlich, um die Reichweite von Fahrzeugen unter Verwendung von Bordenergiespeichersystemen zu erweitern. Zusätzliche Systeme und Verfahren zur Abrechnung sind auch für die zum Aufladen des Fahrzeugs an einem entfernten Ort verbrauchte Leistung erforderlich.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG
  • Es wird ein System zum Lenken der Aufladung von mehreren entfernt gelegenen Einsteckfahrzeugen geschaffen. Das System umfasst ein Kommunikationssystem, das dazu konfiguriert ist, Aufladungsautorisierungen zum Aufladen von jedem der mehreren Einsteckfahrzeuge zu übertragen und Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch von jedem der mehreren Einsteckfahrzeuge zu empfangen. Das System umfasst auch einen Controller, der kommunikativ mit dem Kommunikationssystem gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, die Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch zu empfangen und die Aufladungsautorisierungen auf der Basis derer zu lenken. Eine Datenbank ist auch in dem System enthalten und ist mit dem Controller kommunikativ gekoppelt, wobei die Datenbank dazu konfiguriert ist, die Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch zu speichern.
  • Außerdem wird ein Aufladungssystem geschaffen, das dazu konfiguriert ist, eine Batterie in einem Einsteckfahrzeug aufzuladen. Dieses System umfasst einen Sensor, der dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung, die von einer Versorgungsbetrieb-Leistungsquelle empfangen wird und die zum Aufladen der Batterie verwendet wird, zu erfassen. Eine Datenspeichervorrichtung ist auch enthalten und ist mit dem Sensor kommunikativ gekoppelt, die Datenspeichervorrichtung ist dazu konfiguriert, Daten in Bezug auf die elektrische Leistung zu speichern. Das System umfasst auch ein Kommunikationssystem, das mit der Datenspeichervorrichtung kommunikativ gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, die Daten in Bezug auf die elektrische Leistung zu einem entfernten Befehlszentrum zu übertragen.
  • Es wird in Verfahren zum Aufladen von mehreren Bordenergiespeichersystemen von mehreren Einsteckfahrzeugen geschaffen. Das Verfahren beinhaltet: Übertragen von Aufladungsautorisierungen zum Aufladen der mehreren Bordenergiespeichersysteme; Empfangen von Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch während der Aufladung von jedem der mehreren Bordenergiespeichersysteme gemäß den Aufladungsautorisierungen von den mehreren Einsteckfahrzeugen; und Speichern der Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch.
  • Diese Zusammenfassung ist vorgesehen, um eine Auswahl von Konzepten in einer vereinfachten Form einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung nachstehend weiter beschrieben werden. Diese Zusammenfassung soll keine Schlüsselmerkmale oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstandes identifizieren und sie soll auch nicht als Unterstützung beim Bestimmen des Schutzbereichs des beanspruchten Gegenstandes verwendet werden.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Mindestens eine Ausführungsform wird in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und
  • 1 ein vereinfachtes schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Systems zum Steuern der Aufladung von Bordenergiespeichersystemen von Einsteckfahrzeugen ist;
  • 2 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Einsteckfahrzeugs ist, das zur Verwendung in dem in 1 gezeigten System geeignet ist;
  • 3 ein Ablaufplan ist, der eine Ausführungsform eines Einsteckfahrzeug-Aufladungsprozesses darstellt;
  • 4 ein Ablaufplan ist, der eine Ausführungsform eines Einsteckfahrzeug-Aufladungssteuerprozesses darstellt;
  • 5 ein vereinfachtes schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Systems zum Steuern der Aufladung von Bordenergiespeichersystemen von Einsteckfahrzeugen ist; und
  • 6 ein vereinfachtes schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Systems zum Steuern der Aufladung von Bordenergiespeichersystemen von Einsteckfahrzeugen mit zwei Kommunikationspfaden ist.
  • BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die folgende ausführliche Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die Erfindung oder die Anwendung und Verwendungen der Erfindung nicht begrenzen. Ferner besteht keine Absicht, an irgendeine ausgedrückte oder implizite Theorie gebunden zu sein, die im vorangehenden technischen Gebiet, im vorangehenden Hintergrund, in der vorangehenden kurzen Zusammenfassung oder in der folgenden ausführlichen Beschreibung dargestellt ist.
  • In vielen Fällen schafft ein Einsteckfahrzeug (Hybrid oder ganz elektrisch) eine relativ hohe Effizienz mit einer verringerten nachteiligen Umwelteinwirkung, wenn das Fahrzeug hauptsächlich von einem Bordenergiespeichersystem betrieben wird, das von einer Versorgungsbetrieb-Leistungsquelle wieder aufgeladen wird. Eine Begrenzung für die Verwendung der Bordenergiespeichersysteme ist jedoch die Nutzungsreichweite zwischen Aufladungen. Derzeit bestehen begrenzte Gelegenheiten für das Wiederaufladen des Bordenergiespeichersystems von zu Hause entfernt. Wenn ein Fahrzeug von zu Hause entfernt aufgeladen wird, dann kann beispielsweise ein Zweiter die Stromrechnung für das Aufladen des Fahrzeugs bezahlen. Der Fahrzeugeigentümer könnte einen Vertrag mit dem Zweiten eingehen, um die Kosten der Aufladung des Fahrzeugs zu bezahlen, aber in den meisten Fällen besteht keine Leistungsverbrauchsrückverfolgung, um diese Transaktion zu unterstützen.
  • Eine Lösung für die Herausforderung der Aufladung eines Fahrzeugs von zu Hause entfernt liegt darin, dass ein entferntes Befehlszentrum Informationen vom Fahrzeug erfasst, so dass eine vollständige Aufladung und Finanztransaktion ungeachtet des Orts des Fahrzeugs stattfinden kann. Entweder das Fahrzeug und/oder eine Aufladungseinrichtung können Leistung messen und aufzeichnen, die zum Aufladen des Bordenergiespeichersystems verwendet wird, und dann Daten zum entfernten Befehlszentrum übertragen. Das entfernte Befehlszentrum kann auch mit einer Energieversorgungsgesellschaft kommunizieren, um dem Leistungszähler, wenn das Fahrzeug aufgeladen ist, Leistung, die zum Aufladen des Fahrzeugs verwendet wird, anzurechnen. In der beispielhaften Lösung ermöglicht das entfernte Befehlszentrum, dass ein Fahrzeugeigentümer das Bordenergiespeichersystem bequem an mehreren Orten auflädt, wodurch die Nutzreichweite des Einsteckfahrzeugs erweitert wird.
  • In 1 ist ein beispielhaftes System 100 zum Steuern der Aufladung von Bordenergiespeichersystemen von Einsteckfahrzeugen 102 und 103 mit einem entfernten Befehlszentrum 112 gezeigt, das mit Elektrizitätswerk-Steuerzentren (110, 130 und 140) in Kommunikation steht und mit Einsteckfahrzeugen 102 und 103 in Kommunikation steht. In der beispielhaften Ausführungsform umfasst das entfernte Befehlszentrum 112 ein Kommunikationssystem 152, einen Controller 154 und eine Datenbank 156. Die Kommunikation zwischen Einsteckfahrzeugen (102 und 103) und dem entfernten Befehlszentrum 112 kann über ein Datenkommunikationsnetz 118 mit Datenkommunikationsverbindungen 120, die die Einsteckfahrzeuge 102 und 103 mit dem Datenkommunikationsnetz 118 verbinden, stattfinden. In der beispielhaften Ausführungsform verbindet eine Verbindung 116 das Datenkommunikationsnetz 118 mit dem entfernten Befehlszentrum 112. Eine Benutzereingabevorrichtung 125 kann mit dem Datenkommunikationsnetz 118 oder dem Einsteckfahrzeug 103 kommunizieren, um Parameter zum Aufladen der Bordenergiespeichersysteme einzugeben.
  • 1 stellt auch ein geographisches Gebiet dar, das von einer Stromnetzarchitektur 104 unterstützt wird, die für die Zuführung von elektrischer Energie konfiguriert und ausgelegt ist, wobei das geographische Gebiet eine beliebige praktische Größe aufweisen kann. Für dieses Beispiel umfasst das dargestellte geographische Gebiet ein oder mehrere Städte, einschließlich der Stadt A 105, Stadt B 106 und Stadt C 107. Im geographischen Gebiet kann Leistung durch mehrere Elektrizitätsversorger gesteuert werden. In einer beispielhaften Ausführungsform empfängt die Stadt A 105 Leistung, die durch eine erste Elektrizitätswerkgesellschaft gesteuert wird, die das Elektrizitätswerk-Steuerzentrum A 110 betreibt, die Stadt B 106 empfangt Leistung, die durch eine zweite Elektrizitätswerkgesellschaft gesteuert wird, die das Elektrizitätswerk-Steuerzentrum B 130 betreibt, und die Stadt C empfängt Leistung, die durch eine dritte Elektrizitätswerkgesellschaft gesteuert wird, die das Elektrizitätswerk-Steuerzentrum Z 140 betreibt. Ein erstes Fahrzeug 102 und ein zweites Fahrzeug 103 können an mehreren Orten aufgeladen werden. Eine erste Aufladungseinrichtung 122 kann an einem ersten Ort wie z. B. einem Wohnsitz in der Stadt A 105 angeschlossen sein und eine zweite Aufladungseinrichtung 123 kann an einem zweiten Ort wie z. B. einem Büro in der Stadt B 106 angeschlossen sein. In der beispielhaften Ausführungsform können die Einsteckfahrzeuge 102 und 103 mit der ersten Aufladungseinrichtung 122 und/oder mit der zweiten Aufladungseinrichtung 123 aufgeladen werden und die zugehörigen Finanztransaktionen für den Leistungsverbrauch können vielmehr mit einem spezifischen Fahrzeugprofil oder -konto verknüpft werden als mit dem Ort der Aufladungseinrichtung verknüpft werden.
  • Die Stromnetzarchitektur 104 stellt die Systeme, die Infrastruktur, die Stromleitungen, die Transformatoren, die Stromverteilungsanlage, die Steuersysteme und andere Komponenten dar, die verwendet werden, um Strom zu den Städten 105, 106 und 107 zu liefern. In dieser Hinsicht erhält die Stromnetzarchitektur 104 Energie von einer oder mehreren Leistungsquellen 108. Die Leistungsquellen 108 können eine beliebige Anzahl von verschiedenen Energieerzeugungsquellen umfassen, einschließlich ohne Begrenzung: nukleare Quellen; fossile Kraftstoffquellen; Windkraftgeneratoren; hydroelektrisch; oder Solarenergiegeneratoren. Unter Verwendung von beliebigen geeigneten Techniken und Technologien verarbeitet und verteilt die Stromnetzarchitektur 104 Leistung von den Leistungsquellen 108 nach Bedarf über die ganzen Städte 105, 106 und 107. In einer beispielhaften Ausführungsform wird die Stromnetzarchitektur 104 durch mehrere Elektrizitätswerkgesellschaften gemanagt, die mehrere Elektrizitätswerk-Steuerzentren 110, 130 und 140 unterhalten. In der Praxis können die Elektrizitätswerk-Steuerzentren 110, 130 und 140 in der Stromnetzarchitektur 104 selbst enthalten sein.
  • Die Elektrizitätswerk-Steuerzentren A–Z 110, 130 und 140 sind geeignet konfiguriert, um den Betrieb der Stromnetzarchitektur 104 zu managen, zu regulieren und anderweitig zu steuern. Wie nachstehend genauer beschrieben, können die Elektrizitätswerk-Steuerzentren 110, 130 und 140 mit einem entfernten Befehlszentrum 112 gekoppelt sein, um die Datenkommunikation zu erleichtern, die Einsteckfahrzeug-Aufladungstechniken sowie mit der Aufladung verbundene Finanztransaktionen unterstützt.
  • Das entfernte Befehlszentrum 112 kann ein zentrales Steuerzentrum für die Kommunikationen mit mehreren Elektrizitätswerkgesellschaften sein, wie in der beispielhaften Ausführungsform von 1 gezeigt. In anderen Ausführungsformen ist das entfernte Befehlszentrum 112 an mehreren Orten angeordnet und kann in einem zentralisierten und/oder dezentralisierten Kommunikationssystem kommunizieren. In 1 stellen Verbindungen 114 eine oder mehrere drahtlose und/oder verdrahtete Datenkommunikationsverbindungen zwischen dem Kommunikationssystem 152 im entfernten Befehlszentrum 112 und den Elektrizitätswerk-Steuerzentren 110, 130 und 140 dar. Die Verbindung 114 erleichtert die Datenkommunikation gemäß einer beliebigen Anzahl von bekannten verdrahteten und/oder drahtlosen Datenkommunikationsprotokollen. Der Controller 154 im entfernten Befehlszentrum 112 kann die Aufladung von mehreren Fahrzeugen gleichzeitig sowie die Speicherung von Daten in Bezug auf die Aufladung für jedes Fahrzeug in der Datenbank 156 regulieren. In einer beispielhaften Ausführungsform empfängt der Controller 154 eine Aufladungsanforderung vom ersten Fahrzeug 102, die einen speziellen Ort in der Stadt A 105 angibt. Als Teil der Aufladungsautorisierung in diesem Beispiel weist der Controller 154 das Kommunikationssystem 152 an, das Elektrizitätswerk-Steuerzentrum A 110 zu kontaktieren, was den Ort für die Aufladung angibt. Wenn eine Aufladung durch das Elektrizitätswerk-Steuerzentrum A 110 autorisiert wird, sendet der Controller 154 eine Meldung zur Aufladungseinrichtung 122, um das Aufladen des ersten Fahrzeugs 102 zu beginnen. Während der Aufladung misst die Aufladungseinrichtung 122 die verbrauchte Leistung. Während der Aufladung und/oder wenn die Aufladung für das erste Fahrzeug 102 in diesem Beispiel vollständig ist, wird die Menge an verbrauchter Leistung zum entfernten Befehlszentrum übertragen und in der Datenbank 156 gespeichert. In der beispielhaften Ausführungsform wird die Menge an verbrauchter Leistung auch vom entfernten Befehlszentrum 112 zum Elektrizitätswerk-Steuerzentrum A übertragen, um dies dem spezifischen Leistungszähler an dem Ort, an dem das erste Fahrzeug 102 aufgeladen wurde, zuzuschreiben.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform wirkt das entfernte Befehlszentrum 112 als zentrale Steuerung des Aufladungsprozesses und jedes Einsteckfahrzeug 102 und 103 besitzt die lokale Steuerung des Aufladungssteuerprozesses. Jedes Fahrzeug 102 und 103 kann beispielsweise ein Aufladungsprofil unterhalten, das Regeln zum Aufladen des Bordenergiespeichersystems auf der Basis einer Eingabe vom entfernten Befehlszentrum und einer Eingabe von einem Fahrzeugfahrer durch die Benutzereingabevorrichtung 125 aufweist. Die Regeln zur Aufladung können auf Daten basieren, die für jeden Ort spezifisch sind, wobei die Benutzereingabe auf jeden spezifischen Ort angewendet wird, und dieselben Regeln jedes Mal angewendet werden, wenn das Einsteckfahrzeug an dem spezifischen Ort aufgeladen wird. Vorgaberegeln können auch für diejenigen Orte ohne zugehörige Eingabe vom Fahrzeugfahrer festgelegt werden. Die Parameter zum Aufladen eines Bordenergiespeichersystems an einem spezifischen Ort können die Aufladung auf der Basis von Zeit, Kosten, Spitzenleistungsverbrauch und anderer Faktoren begrenzen. Die Benutzereingabevorrichtung 125 kann verwendet werden, um die Regeln zu modifizieren, beispielsweise indem die Aufladungsregeln vorübergehend außer Kraft gesetzt werden und angewiesen wird, dass eine vallständige Aufladung unmittelbar beginnt.
  • Die Benutzereingabevorrichtung 125 ist eine beliebige Vorrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine Eingabe von einem Fahrzeugfahrer anzunehmen. In einer Ausführungsform ist die Benutzereingabevorrichtung 125 für eine drahtlose Kommunikation mit dem Datenkommunikationssystem 214 konfiguriert. Die Benutzereingabevorrichtung 125 kann beispielsweise ein Kurzstrecken-Hochfrequenzbandsignal empfangen und senden, obwohl andere Typen einer drahtlosen Kommunikation auch verwendet werden können. Die Benutzereingabevorrichtung 125 kann eine Anzeige 126 aufweisen, die die Kommunikation vom Datenkommunikationssystem 214 und/oder den Status des Einsteckfahrzeugs 103 angibt. In der beispielhaften Ausführungsform umfasst die Benutzereingabevorrichtung 125 Eingabetasten 127, die verwendet werden, um die Benutzereingabevorrichtung 125 zu bedienen und/oder Befehle einzugeben, die zum Einsteckfahrzeug 103 gesendet werden sollen, wie z. B. Fernbedienung von Türen, Vorkonditionierung des Bordenergiespeichersystems bei kaltem Wetter und andere Fahrzeugeinstellungen oder -merkmale. Die Benutzereingabevorrichtung 125 kommuniziert mit dem Einsteckfahrzeug 103 und kann auch verwendet werden, um mit den Datenkommunikationsnetzen 118, der Aufladungseinrichtung 123 und anderen Systemen zu kommunizieren. In einer beispielhaften Ausführungsform wird die Benutzereingabevorrichtung 125 verwendet, um einen spezifischen Fahrer des Einsteckfahrzeugs 103 zu identifizieren. In verschiedenen Ausführungsformen ist die Benutzereingabevorrichtung 125 eine beliebige Art von Rechenvorrichtung, PDA, Mobiltelefon, Schlüsselanhänger, PC-Computer, Laptop oder einer anderen elektronischen Vorrichtung, die in der Lage ist, die in dieser Anmeldung beschriebenen Merkmale durchzuführen. Die Benutzereingabevorrichtung 125 kann verwendet werden, um Parameter einzugeben und die Aufladung des Einsteckfahrzeugs 103 von irgendeinem Ort ungeachtet des Abstandes zum Fahrzeug 103 einzustellen, beispielsweise wenn die Benutzereingabevorrichtung 125 über das Datenkommunikationsnetz 118 kommuniziert.
  • In einer Ausführungsform ist die Aufladungseinrichtung 122 an einem festen Ort angeordnet. In diesem Fall enthält die Aufladungseinrichtung 122 Ortsdaten, einschließlich des spezifischen Leistungszählers, wo die Aufladungseinrichtung 122 angeschlossen ist. Die Aufladungseinrichtung 122 kann die Orts- und Zählerinformationen zum Einsteckfahrzeug 102 übertragen, wenn die Aufladungseinrichtung zum Aufladen verbunden wird. Nachdem die Informationen übertragen sind, kann das Fahrzeugaufladungssystem mit dem entfernten Befehlszentrum hinsichtlich des spezifischen Leistungszählers und/oder des spezifischen Elektrizitätsversorgers, der Leistung liefert, kommunizieren.
  • Das System 100 kann auch mit GPS-Satelliten (nicht dargestellt) oder anderen Positionsbestimmungssystemen zusammenarbeiten, die Rohortsdaten bereitstellen. Bord-GPS-Systeme können beispielsweise in den Einsteckfahrzeugen 102 und 103 angeordnet sein, um Ortsdaten zur Verwendung mit einem Bordnavigationssystem zu empfangen. Außerdem liefert das beispielhafte Bord-GPS-System die Rohortsdaten (und/oder verarbeitet Fahrzeugortsdaten, die von den Rohortsdaten abgeleitet sind) zum entfernten Befehlszentrum 112 über das (die) Datenkommunikationsnetz(e) 118. Der Controller 154 im entfernten Befehlszentrum 112 verwendet die Ortsdaten, um die Versorgergesellschaft in irgendeiner geeigneten Weise zu bestimmen. Die Datenbank 156 kann beispielsweise Abbildungsinformationen enthalten, die mit der Stromnetzversorgung für mehrere Versorgergesellschaften korreliert sind. In der beispielhaften Ausführungsform nimmt der Controller 154 die Ortsdaten unter Verwendung der Abbildungsinformationen auf, um die Versorgergesellschaft, die Leistung bereitstellt, zu bestimmen. Das entfernte Befehlszentrum 112 kann ferner die Fahrzeugortsdaten verwenden, um die nachstehend genauer beschriebenen Einsteckfahrzeug-Aufladungstechniken zu unterstützen.
  • Das System 100 kann eine beliebige Anzahl von Aufladungseinrichtungen 122 und 123 umfassen, die mit der Stromnetzarchitektur 104 gekoppelt sind. Obwohl sie als eigenständige Komponente in der beispielhaften Ausführungsform dargestellt ist, kann die Aufladungseinrichtung 122 statt dessen in ein Einsteckfahrzeug 102 integriert sein oder in eine andere Struktur wie z. B. ein Gebäude oder eine Fahrzeugaufladungsstation integriert sein. Die Aufladungseinrichtungen 122 und 123 sind geeignet konfiguriert, um Aufladungsenergie von der Stromnetzarchitektur 104 zu den Bordenergiespeichersystemen der Einsteckfahrzeuge 102 und 103 zu liefern. Insbesondere ist das entfernte Befehlszentrum 112 dazu konfiguriert, die Aufladung der Bordspeichersysteme der Einsteckfahrzeuge 102 und 103 durch die Aufladungseinrichtungen 122 und 123 aus der Ferne zu regulieren.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform ist die erste Aufladungseinrichtung 122 mit einem ersten geographischen Ort verknüpft und die zweite Aufladungseinrichtung 123 ist mit einem zweiten geographischen Ort verknüpft. Die erste Aufladungseinrichtung 122 und die zweite Aufladungseinrichtung 123 können Leistung von verschiedenen Versorgergesellschaften mit verschiedenen Versorgertarifen empfangen. Das entfernte Befehlszentrum 112 kann dazu konfiguriert sein, Verbrauchsdaten von einem Fahrzeug wie z. B. dem ersten Fahrzeug 102 zu empfangen, wenn es an verschiedenen Orten aufgeladen wird. In der beispielhaften Ausführungsform kommuniziert das entfernte Befehlszentrum 112 mit verschiedenen Versorgergesellschaften, setzt Daten in geeignete Formate um, um die Fahrzeugaufladung zu erleichtern, und erleichtert Finanztransaktionen, die der Fahrzeugaufladung zugeordnet sind. In dieser Weise kann die Abrechnung für Leistung, die zum Aufladen des Fahrzeugs 102 verwendet wird, vielmehr vom entfernten Befehlszentrum 112 als von den verschiedenen Versorgergesellschaften stammen.
  • 2 ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Einsteckfahrzeugs 200, das zur Verwendung im System 100 geeignet ist. Tatsächlich kann jedes Einsteckfahrzeug (102 und 103) die in 2 dargestellten Komponenten umfassen. Das Einsteckfahrzeug 200 ist ein rein elektrisches Fahrzeug; die hier beschriebenen Aufladungstechniken und -konzepte sind jedoch auch auf ein elektrisches Hybrideinsteckfahrzeug oder ein in der Reichweite erweitertes Elektrofahrzeug anwendbar. Die dargestellte Ausführungsform des Einsteckfahrzeugs 200 umfasst ohne Begrenzung: einen Sensor 201; ein Bordenergiespeichersystem 202; ein Aufladungssteuermodul 204, das mit dem Bordenergiespeichersystem 202 gekoppelt ist; Räder 208; eine Datenspeichervorrichtung 211, die mit dem Aufladungssteuermodul 204 gekoppelt ist; ein elektrisches Antriebssystem 212, das mit dem Bordenergiespeichersystem 202 gekoppelt ist; ein Borddatenkommunikationssystem 214, das mit dem Aufladungssteuermodul 204 gekoppelt ist; und ein Bord-GPS-System 216, das mit dem Borddatenkommunikationssystem 214 gekoppelt ist. Elektronische Vorrichtungen, elektronische Steuermodule und Verarbeitungskomponenten des Einsteckfahrzeugs 200 können unter Verwendung eines Datenkommunikationsbusses, von leitenden Elementen und/oder irgendeiner geeignet konfigurierten Verbindungsarchitektur miteinander gekoppelt sein. 2 ist ein schematisches Diagramm, das verschiedene elektrische und mechanische Verbindungen und Kopplungen in einer sehr vereinfachten Weise für eine leichte Beschreibung darstellt. Eine Ausführungsform des Einsteckfahrzeugs 200 verwendet natürlich zusätzliche physikalische Komponenten und Vorrichtungen, die in der Kraftfahrzeugindustrie gut bekannt sind.
  • Das Einsteckfahrzeug 200 kann mit dem entfernten Befehlszentrum 112 unter Verwendung eines Fahrzeugdatenkommunikationssystems 214 wie z. B. des ONSTAR®-Kommunikationssystems oder dergleichen kommunizieren. In der Praxis könnte sich das Datenkommunikationssystem 214 ein zellulares oder anderes drahtloses Telefonsystem auf der Basis einer Satelliten- und/oder terrestrischen drahtlosen Infrastruktur zu Nutze machen. Ebenso verwenden viele moderne Mobiltelefone nun GPS oder andere Merkmale auf Ortsbasis. Diese Merkmale können ermöglichen, dass Versorgergesellschaften die elektrische Verbindung des Fahrzeugs mit dem Stromnetz auffinden und Aufladungsbefehlsinformationen bestimmen, die zum Lastausgleich erforderlich sind. Die Ortsinformationen können auch verwendet werden, um Abrechnungsinformationen zu bestimmen, um einer Person, die dem Fahrzeug zugeordnet ist, eine Rechnung zu stellen, wie nachstehend genauer beschrieben. Dagegen kann das Merkmal auf Ortsbasis dem Benutzer helfen festzustellen, wo das Fahrzeug aufgeladen werden kann, wie z. B. eine öffentliche Aufladungsstation auf einem öffentlichen Parkplatz. Sowohl das Datenkommunikationssystem 214 auf Fahrzeugbasis als auch/oder tragbare Mobiltelefone oder andere drahtlose Technologien können verwendet werden, um die in dieser Anmeldung beschriebenen Ausführungsformen einzusetzen. Das Datenkommunikationssystem 214 kann in das Einsteckfahrzeug 200 eingebaut sein oder kann ein Teil der Aufladungseinrichtung 122 (1) sein. Alternativ kann das Datenkommunikationssystem 214 eine separate Einheit sein.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform werden der Sensor 201 und das Bordaufladungssteuermodul 204 verwendet, um den Leistungsverbrauch für Abrechnungszwecke zu messen. Eine Ausführungsform des Systems verbindet das Datenkommunikationssystem 214 mit dem elektrischen Bordenergiespeichersystem 202 für das Einsteckfahrzeug 200. Insbesondere ermöglicht das System, dass das Datenkommunikationssystem 214 mit dem Bordaufladungssteuermodul 204 kommuniziert, um eine Logik zu verarbeiten, die die Aufladung des Bordenergiespeichersystems 202 reguliert. Informationen werden in der Datenspeichervorrichtung 211 gespeichert, einschließlich der verbrauchten Leistung, des Ladungszustandes (SOC) und/oder des Gesundheitszustandes (SOH) einer Batteriezelle oder eines Batteriesatzes, und können unter Verwendung des Borddatenkommunikationsbusses oder der Borddatenkommunikationsarchitektur zum Borddatenkommunikationssystem 214 gesendet werden. Das Borddatenkommunikationssystem 214 kann dann die Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch, die SOC/SOH-Daten, Fahrzeugortsdaten und andere Daten zum entfernten Befehlszentrum 112 (1) senden, um die Aufladung und Finanztransaktionen, die der Aufladung zugeordnet sind, zu erleichtern.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kommt die Autorisierung zum Aufladen des Bordenergiespeichersystems 202 an einem spezifischen Ort (wie z. B. an einem Restaurant oder Hotel) vom entfernten Befehlszentrum 112 (1) über das Borddatenkommunikationssystem 214. Der Sensor 201 kann die zum Aufladen des Bordenergiespeichersystems 202 verbrauchte Leistung messen, so dass das Aufladungssteuermodul 204 die während der Aufladung verbrauchte Leistung bestimmen und Daten in der Datenspeichervorrichtung 211 speichern kann. Wenn die Aufladung vollendet ist, weist das Aufladungssteuermodul 204 in der beispielhaften Ausführungsform das Borddatenkommunikationssystem 214 an, Daten in Bezug auf die verbrauchte Leistung zum entfernten Befehlszentrum 112 zu übertragen. Das entfernte Befehlszentrum 112 kann dann Finanztransaktionen in Bezug auf die Aufladung an dem spezifischen Ort vollenden.
  • Das Bordenergiespeichersystem 202 kann als wiederaufladbarer Batteriesatz mit einem einzelnen Batteriemodul oder einer beliebigen Anzahl von individuellen Batteriemodulen verwirklicht sein. Das Bordenergiespeichersystem 202 stellt elektrische Energie bereit, die ermöglicht, dass das elektrische Antriebssystem 212 Antriebskraft zu den Rädern 208 liefert. Das Steuermodul im Einsteckfahrzeug 200, einschließlich des Aufladungssteuermoduls 204, kann irgendeinen Typ von Verarbeitungselement oder Fahrzeugcontroller umfassen und es kann mit einem nichtflüchtigen Speicher, einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einer diskreten und analogen Eingabe/Ausgabe (I/O), einer Zentraleinheit und/oder Kommunikationsschnittstellen zur Vernetzung innerhalb eines Kraftfahrzeug-Kommunikationsnetzes ausgestattet sein. Überdies können die Schritte eines Verfahrens oder Algorithmus, das/der in Verbindung mit den offenbarten Ausführungsformen beschrieben wird, direkt in der Hardware, in der Firmware oder in einem Softwaremodul, das von einem Prozessor ausgeführt wird, oder in irgendeiner praktischen Kombination davon verkörpert sein. Ein Softwaremodul kann sich in einem RAM-Speicher, Flash-Speicher, ROM-Speicher, EPROM-Speicher, EEPROM-Speicher, Registern, einer Festplatte, einer entnehmbaren Platte, einem CD-ROM oder irgendeiner anderen Form von Speichermedium, das auf dem Fachgebiet bekannt ist, befinden. In dieser Hinsicht kann ein beispielhaftes Speichermedium mit einem Prozessor gekoppelt sein, so dass der Prozessor Informationen vom Speichermedium lesen und Informationen in dieses schreiben kann. Als Alternative kann das Speichermedium mit dem Prozessor einteilig sein. Als Beispiel können sich der Prozessor und das Speichermedium in einer ASIC befinden.
  • Komponenten des Einsteckfahrzeugs 200 wirken zusammen, um die beschriebenen Aufladungstechniken und -methodologien zu unterstützen. In dieser Hinsicht ist 3 ein Ablaufplan, der eine Ausführungsform eines Einsteckfahrzeug-Aufladungsprozesses 300 darstellt, der durch die Einsteckfahrzeuge 102/200 durchgeführt werden kann, und 4 ist ein Ablaufplan, der eine Ausführungsform eines Einsteckfahrzeug-Aufladungssteuerprozesses 400 darstellt, der durch das entfernte Befehlszentrum 112 und/oder eines oder mehrere der Elektrizitätswerk-Steuerzentren (110, 130 und/oder 140) durchgeführt werden kann. Die in Verbindung mit diesen Prozessen durchgeführten verschiedenen Aufgaben können durch die Software, Hardware, Firmware oder irgendeine Kombination davon durchgeführt werden. Für Erläuterungszwecke kann sich die folgende Beschreibung dieser Prozesse auf vorstehend in Verbindung mit 1 oder 2 erwähnte Elemente beziehen. In der Praxis können Abschnitte dieser Prozesse durch verschiedene Elemente des beschriebenen Systems durchgeführt werden. Es sollte erkannt werden, dass ein gegebener Prozess eine beliebige Anzahl von zusätzlichen oder alternativen Aufgaben umfassen kann, die in 3 und 4 gezeigten Aufgaben nicht in der dargestellten Reihenfolge durchgeführt werden müssen und ein gegebener Prozess in eine umfassendere Prozedur oder einen umfassenderen Prozess mit zusätzlicher Funktionalität, die nicht im Einzelnen beschrieben wird, integriert sein kann. Obwohl der Prozess 300 und der Prozess 400 eine Kommunikation zwischen einem einzelnen Fahrzeug und dem entfernten Befehlszentrum 112 (1) beschreiben, können mehrere Fahrzeuge mit dem entfernten Befehlszentrum gleichzeitig für den Zweck der Aufladung von mehreren Bordenergiespeichersystemen 202 (2) kommunizieren. Wie vorstehend beschrieben, kann das Borddatenkommunikationssystem des Einsteckfahrzeugs Fahrzeugortsdaten, die den Ort des Einsteckfahrzeugs angeben, empfangen oder erzeugen. In beispielhaften Ausführungsformen stellen die Fahrzeugortsdaten die gegenwärtige Position des Einsteckfahrzeugs daß, wie von GPS-Daten oder anderen geeigneten Verfahren abgeleitet.
  • Wenn man sich nun 3 zuwendet, umfasst ein beispielhafter Prozess 300 zum Aufladen eines Einsteckfahrzeugs geeigneterweise die umfassenden Aufgaben der Lieferung von Fahrzeugortsdaten (Aufgabe 302) zum entfernten Befehlszentrum 112 (1), der Übertragung einer Aufladungsanforderung (Aufgabe 304), des Empfangs einer Aufladungsautorisierung (Aufgabe 306) und der Übertragung von Leistungsverbrauchsinformationen (Aufgabe 328). Andere Ausführungsformen können zusätzlich Fahrzeugidentifikationsdaten zum entfernten Befehlszentrum 112 liefern (Aufgabe 301), das Bordenergiespeichersystem gemäß der Aufladungsautorisierung aufladen (Aufgabe 308) und eine Aufladungsbeendungsbenachrichtigung zum entfernten Befehlszentrum 112 senden (Aufgabe 316), wenn die Aufladung vollendet oder beendet ist. Verschiedene andere Aufgaben oder Funktionen und andere Merkmale können auch vorgesehen sein, wie nachstehend genauer beschrieben.
  • In der beispielhaften Ausführungsform beginnt der Prozess 300, wobei das Einsteckfahrzeug bereits mit einer Aufladungseinrichtung verbunden ist oder wobei ein Bordaufladungssystem mit einer Wandsteckdose verbunden ist, die Netzstrom liefert. Das Einsteckfahrzeug liefert Fahrzeugidentifikationsdaten (Aufgabe 301) zum entfernten Befehlszentrum 112 (1) in einer beliebigen geeigneten Weise. In einer Ausführungsform umfassen die Fahrzeugidentifikationsdaten die Identifikation eines spezifischen Fahrzeugfahrers. Ein Fahrzeug kann beispielsweise mehrere Fahrer aufweisen und jeder Fahrer kann durch individuelle Schlüsselanhänger identifiziert werden. Einer der Schlüsselanhänger kann verwendet werden, um einen Aufladungsprozess einzuleiten, und der Schlüsselanhänger überträgt die für den Fahrer spezifischen Informationen zum Fahrzeug. In der beispielhaften Ausführungsform werden die für den Fahrer spezifischen Informationen zusammen mit für das Fahrzeug spezifischen Informationen zum entfernten Befehlszentrum 112 übertragen. In einer anderen Ausführungsform werden nur für das Fahrzeug spezifische Informationen zum entfernten Befehlszentrum 112 gesendet, wie z. B. eine Fahrzeugidentifkationsnummer oder andere für das Fahrzeug spezifische Informationen, die ermöglichen, dass das entfernte Befehlszentrum ein spezifisches Konto und/oder Benutzerprofil, das in der Datenbank 156 gespeichert ist, auf die das entfernte Befehlszentrum 112 zugreifen kann, identifiziert. Die Übertragung der Fahrzeugidentifikationsdaten kann verschlüsselt werden, da die Fahrzeugidentifikationsdaten als Teil der Finanztransaktion für die Aufladung des Bordenergiespeichersystems verwendet werden können.
  • Das Einsteckfahrzeug liefert die Fahrzeugortsdaten (Aufgabe 302) zum entfernten Befehlszentrum 112 (1) in einer beliebigen geeigneten Weise. In einer Ausführungsform sind die Ortsdaten Daten, die vom Bord-GPS-System 216 (2) empfangen und zum entfernten Befehlszentrum 112 übertragen werden. Ortsdaten können auch von Mobilfunkmasten oder anderen Systemen, die allgemeine und/oder spezifische Ortsdaten bereitstellen, erhalten werden. In einer Ausführungsform umfassen die Ortsdaten Informationen, die von einem Benutzer eingegeben werden, wie z. B. einen Zielort, der bei einem Navigationssystem oder -dienst verwendet wird. Die Ortsdaten können durch das Aufladungssteuermodul 204 im Einsteckfahrzeug 200 und/oder durch den Controller 154 im entfernten Befehlszentrum 112 verarbeitet werden. Das Einsteckfahrzeug 200 kann beispielsweise eine Ortsabbildungs- und/oder -verfolgungssoftware aufweisen, die GPS-Daten, Richtungsdaten von einem Kompass und/oder Kilometerzählerdaten verwendet, um den spezifischen Ort des Fahrzeugs zu verfolgen und den spezifischen Ort zum entfernten Befehlszentrum 112 zu übertragen. In einer anderen Ausführungsform kommuniziert das Einsteckfahrzeug 200 mit einer Vorrichtung am Aufladungsort, die den Ort identifiziert. Ein fortschrittlicher Aufladungszähler kann beispielsweise ein Kommunikationssystem aufweisen, das mit dem Einsteckfahrzeug 200 kommuniziert und den spezifischen Ort und/oder den spezifischen Zähler identifiziert.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform leitet der Prozess 300 die Aufladungsprozedur durch Übertragen einer Aufladungsanforderung (Aufgabe 304) zum entfernten Befehlszentrum 112 (1) ein. Das entfernte Befehlszentrum ist dem Einsteckfahrzeug 200 (2) zugeordnet (beispielsweise eines, bei dem sich der Einsteckfahrzeugeigentümer angemeldet hat) und weist ein Konto und/oder ein Benutzerprofil auf, das dem Einsteckfahrzeug 200 zugeordnet ist. Die Aufladungsanforderung kann in der Übertragung der Fahrzeugidentifikationsdaten (Aufgabe 301) und der Ortsdaten (Aufgabe 302) enthalten sein oder kann sich in einer separaten Kommunikation zwischen dem Einsteckfahrzeug 200 und dem entfernten Befehlszentrum 112 befinden. Die Aufladungsanforderung kann während eines Mobilfunknetzanrufs, der zwischen dem Borddatenkommunikationssystem 214 und dem Kommunikationssystem 152 im entfernten Befehlszentrum 112 aufgebaut wird, übermittelt werden. Die Aufladungsanforderung kann Daten, die verschiedene Informationen angeben, übermitteln. Beispielsweise kann die Aufladungsanforderung ohne Begrenzung irgendeines der folgenden Elemente übermitteln: einen Identifizierer des Einsteckfahrzeugs; den Namen des Fahrers; den Namen des Eigentümers; die Fahrzeugortsdaten; Verbrauchszählerdaten; eine Energieversorgeridentifikation; SOC-Daten, die den SOC des Bordenergiespeichersystems angeben; SOH-Daten, die den SOH des Bordenergiespeichersystems angeben; den Zeitpunkt; ein erwartetes Zeitfenster, während dessen das Einsteckfahrzeug eingesteckt bleibt; Prioritätsdaten, die eine relative Aufladungspriorität für das Einsteckfahrzeug angeben (z. B. ”sofort aufladen” oder ”innerhalb der nächsten 60 Minuten aufladen” oder ”aufladen, sobald möglich”); oder die Aufladungsfähigkeit, die die Menge an Energie, die das System annehmen kann, und/oder die Rate, mit der es aufgeladen werden kann, angibt. Die Aufladungsanforderung kann festlegen, dass oder verwendet werden, um zu bestimmen, ob irgendein Teil der im Bordenergiespeichersystem gespeicherten Leistung als Reserveleistungsquelle verfügbar ist. Die Aufladungsanforderung kann beispielsweise auch ermöglichen, dass ein Teil der Leistung vom Fahrzeug-Bordenergiespeichersystem zur Verwendung zum Ausgleichen von Spitzenlasten im Netz oder als Batterienotstromversorgung für wesentliche Systeme in einem Heim oder Geschäft entnommen wird.
  • In der beispielhaften Ausführungsform empfängt und verarbeitet das entfernte Befehlszentrum 112 (1) die Aufladungsanforderung und überträgt eine Aufladungsautorisierung. Das Einsteckfahrzeug 200 (2) kann die Aufladungsautorisierung vom entfernten Befehlszentrum 112 empfangen (Aufgabe 306), wobei diese Aufladungsautorisierung in Ansprechen auf die während der Aufgabe 304 übertragene Aufladungsanforderung empfangen wird. Danach reguliert der Prozess 300 die Aufladung des Bordenergiespeichersystems (Aufgabe 308) gemäß der empfangenen Aufladungsautorisierung. Die Aufladungsautorisierung kann mehrere Kommunikationen sein, die das Aufladungssteuermodul 204 anweisen, die Aufladung des Bordenergiespeichersystems 202 zu starten und zu stoppen und/oder die Aufladungsrate zu verringern oder zu erhöhen. In dieser Weise kann das entfernte Befehlszentrum 112 die Aufladung regulieren, um Spitzenlasten im Stromnetz 104 zu managen, die Kosten der Aufladung des Bordenergiespeichersystems 202 zu verringern und andere nützliche Funktionen in Bezug auf die Aufladung von mehreren Einsteckfahrzeugen durchzuführen.
  • Eine Aufladungsbeendungsbenachrichtigung kann zum entfernten Befehlszentrum 112 (1) gesendet werden, um das entfernte Befehlszentrum 112 über den vollständig aufgeladenen Zustand oder über den abgetrennten Zustand des Einsteckfahrzeugs zu informieren (Aufgabe 316).
  • In der beispielhaften Ausführungsform überträgt das Einsteckfahrzeug 200 (2) Leistungsverbrauchsinformationen (Aufgabe 328) zum entfernten Befehlszentrum 112 (1) in einer beliebigen geeigneten Weise. Die Leistungsverbrauchsinformationen können durch das Einsteckfahrzeug 200 unter Verwendung des Sensors 201 gemessen und mit anderen Informationen wie z. B. dem Zeitpunkt des Leistungsverbrauchs gespeichert werden. In anderen Ausführungsformen kann der Leistungsverbrauch durch einen externen Sensor oder Zähler verfolgt werden, der mit dem Einsteckfahrzeug kommuniziert. Die Leistungsverbrauchsinformationen können verwendet werden, um einem Konto, das dem Einsteckfahrzeug und/oder einem Benutzerprofil zugeordnet ist, die Leistung, die zum Aufladen des Bordenergiespeichersystems 202 verwendet wird, in Rechnung zu stellen.
  • Leistungsverbrauchsinformationen können zum Befehlszentrum während des Aufladungsprozesses übertragen werden, wobei eine Endleistungsverbrauchsübertragung (Aufgabe 328) als Teil der Aufladungsbeendungsbenachrichtigung (Aufgabe 316) übertragen wird. Die Leistungsverbrauchsinformationen können auch als Daten in einer Datenspeichervorrichtung 211 (2) im Einsteckfahrzeug 200 gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt übertragen werden. Die Leistungsverbrauchsdaten können beispielsweise gespeichert werden, wenn die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem Befehlszentrum begrenzt ist, oder aus anderen Gründen.
  • Wenn man sich nun 4 zuwendet, umfasst aus der Perspektive des entfernten Befehlszentrums der beispielhafte Prozess 400 zum Aufladen des Einsteckfahrzeugs 200 (2) geeigneterweise die umfassenden Aufgaben der Autorisierung der Aufladung des Bordenergiespeichersystems 202 (Aufgaben 410, 420 und 430), des Empfangs von Leistungsverbrauchsdaten (Aufgaben 412, 422 und 432) vom Einsteckfahrzeug 200 und der Aktualisierung eines Fahrzeugkontos (Aufgabe 406) in der Datenbank 156 (1) des entfernten Befehlszentrums 112. Andere Ausführungsformen können zusätzlich Fahrzeugkontenidentifikationsdaten empfangen (Aufgabe 401), Fahrzeugortsdaten erhalten (Aufgabe 402) und die Versorgergesellschaft bestimmen (Aufgabe 404), die dem Aufladungsort zugeordnet ist. Verschiedene andere Aufgaben oder Funktionen und andere Merkmale können auch bereitgestellt werden, wie nachstehend genauer beschrieben.
  • In der beispielhaften Ausführungsform empfängt das entfernte Befehlszentrum 112 (1) Fahrzeugkontenidentifikationsdaten (Aufgabe 401) in einer beliebigen geeigneten Weise. Das entfernte Befehlszentrum 112 kann beispielsweise mit dem Einsteckfahrzeug 200 (2) über das Datenkommunikationssystem 214 und das Kommunikationssystem 152 kommunizieren. Die beispielhafte Datenbank 156 ist mit dem entfernten Befehlszentrum verbunden und speichert mehrere Konten, die mehreren Fahrzeugen zugeordnet sind. Konten, die in der Datenbank 156 gespeichert sind, können Personen und/oder Fahrzeugen zugeordnet sein. In der beispielhaften Ausführungsform wird ein Fahrzeugkonto für Transaktionen und Dienste belastet, die durch das entfernte Befehlszentrum 112 geliefert werden, wie z. B. Navigationsdienste, ein Hausmeisterdienst, Fahrzeugdiagnosedienste, ein Notfallmeldungsdienst, ein Diebstahlabschreckungs- und Ortungsdienst und andere Dienste. Das Fahrzeugkonto kann auch mit den Kosten für die Aufladung des Einsteckfahrzeugs 200 an entfernten Orten belastet werden. Einem Fahrzeugeigentümer wird geeigneter weise auf einer regelmäßigen Basis eine Rechnung über den Kontostand gestellt.
  • Die Kosten der Aufladung des Einsteckfahrzeugs 200 (2) an einem entfernten Ort können in Abhängigkeit von den Versorgertarifen am entfernten Ort variieren. In der beispielhaften Ausführungsform erhält das entfernte Befehlszentrum 112 (1) Fahrzeugortsdaten in einer beliebigen geeigneten Weise. Wie vorstehend erörtert, kann das Einsteckfahrzeug 200 Ortsdaten in verschiedenen Formen übertragen. GPS-Daten können beispielsweise verwendet werden, um einen Ort mit einer Adresse festzustellen. Die Ortsdaten können durch das Aufladungssteuermodul 204 im Einsteckfahrzeug 200 und/oder den Controller 154 im entfernten Befehlszentrum 112 verarbeitet werden.
  • In einer Ausführungsform verwendet das entfernte Befehlszentrum die Ortsdaten, um eine Versorgergesellschaft zu bestimmen, die einem Aufladungsort zugeordnet ist (Aufgabe 404). Das entfernte Befehlszentrum kann beispielsweise Informationen von den Elektrizitätswerk-Steuerzentren 110, 130 und 140 (1) empfangen, die Dienstgebiete für jede Elektrizitätswerkgesellschaft identifizieren. In der beispielhaften Ausführungsform können die Versorgerdienstgebiete auf einer Karte aufgetragen sein und die Ortsdaten können auch auf einer Karte aufgetragen sein, um die Versorgergesellschaft zu bestimmen. Alternativ kann das entfernte Befehlszentrum 112 mit einem oder mehreren Versorgersteuerzentren durch Senden von Ortsdaten und Empfangen einer Antwort, die angibt, welche Versorgergesellschaft Leistung am Aufladungsort liefert, kommunizieren.
  • In der beispielhaften Ausführungsform kommuniziert ein Elektrizitätswerk-Steuerzentrum, das Leistung am Aufladungsort liefert, mit dem entfernten Befehlszentrum 112 (1), um die Aufladung für den Zweck des Managens von Spitzenlasten im Stromnetz 104 zu regulieren. Da das Einsteckfahrzeug an mehreren entfernten Orten aufgeladen werden kann, können mehrere Versorgergesellschaften mit dem entfernten Befehlszentrum 112 zu verschiedenen Zeitpunkten kommunizieren. In der beispielhaften Ausführungsform autorisiert das entfernte Befehlszentrum 112 die Aufladung des Bordenergiespeichersystems 202 (2) an einem ersten Ort (Aufgabe 410). Die Autorisierung kann stattfinden, nachdem das entfernte Befehlszentrum 112 eine Anweisung von einer Versorgergesellschaft empfängt. In der beispielhaften Ausführungsform ist der erste entfernte Ort einem ersten Verbrauchszähler und einem ersten Versorgerkunden, der für die am ersten Zähler verbrauchte Leistung bezahlt, zugeordnet. Der erste Ort kann sich beispielsweise am Heim des Einsteckfahrzeugeigentümers befinden und die Aufladung kann mit Elektrizität vom Heimelektrizitätsverbrauchszähler des Einsteckfahrzeugeigentümers durchgeführt werden. Wenn das entfernte Befehlszentrum 112 feststellt, dass sich das Einsteckfahrzeug an einem Heimat- oder Basisort auflädt, wird die Aufladung in einer Ausführungsform autorisiert, ohne das Fahrzeugkonto zu belasten, das dem entfernten Befehlszentrum 112 zugeordnet ist.
  • Beim Aufladen am Heimatort kann das Einsteckfahrzeug immer noch Leistungsverbrauchsdaten übertragen und das entfernte Befehlszentrum 112 kann Leistungsverbrauchsdaten empfangen (Aufgabe 412), um den Gesamtleistungsverbrauch für eine Rückmeldung und für andere Funktionen zu verfolgen. In der beispielhaften Ausführungsform empfängt das entfernte Befehlszentrum 112 erste Leistungsverbrauchsdaten in Bezug auf die erste Aufladungsanforderung (Aufgabe 412) während der Aufladung des Bordenergiespeichersystems und/oder nach der Vollendung der Aufladung. Die ersten Leistungsverbrauchsdaten können die Tageszeit, die verbrauchte Elektrizität, Versorgertarife (Kosten pro Elektrizitätseinheit), Zuschläge, Steuern, Rabatte und/oder Kredite umfassen. Die Verbrauchsdaten können durch das Einsteckfahrzeug und/oder die Aufladungseinrichtung übertragen werden und können auch von einer Datenbank oder von der Elektrizitätswerkgesellschaft erhalten werden.
  • Wie vorstehend erörtert, kann das Fahrzeugkonto und/oder -profil mit den ersten Leistungsverbrauchsdaten und/oder anderen Informationen in Bezug auf die Aufladung am ersten Ort aktualisiert werden (Aufgabe 406). In der beispielhaften Ausführungsform verarbeitet der Controller 154 Verbrauchsdaten, die vom Einsteckfahrzeug 200 (2) empfangen werden, und speichert Informationen in Bezug auf die Fahrzeugeffizienz, die gesamte verbrauchte Leistung, die Kosten für den Betrieb des Einsteckfahrzeugs 200, Orte, an denen das Fahrzeug aufgeladen wurde, und/oder andere Informationen. Der Controller 154 kann ein Benutzerkonto oder -profil, das in der Datenbank 156 gespeichert ist, aktualisieren (Aufgabe 406). In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Fahrzeugkonto Informationen für mehrere Fahrer des Einsteckfahrzeugs 200 mit Kosten und Effizienzinformationen, die jedem Fahrer zugeordnet sind.
  • In der beispielhaften Ausführungsform autorisiert das entfernte Befehlszentrum 112 (1) die Aufladung des Bordenergiespeichersystems 202 (2) an zusätzlichen Orten, die entfernte Orte sind, wie z. B. einem zweiten Ort, der einem zweiten Verbrauchszähler und einer zweiten Versorgergesellschaft zugeordnet ist (Aufgabe 420), und einem dritten Ort, der einem dritten Verbrauchszähler und einer dritten Versorgergesellschaft zugeordnet ist (Aufgabe 430). Der zweite Ort kann beispielsweise das Heim eines Freundes sein, der sich in einer anderen Stadt und/oder einem anderen Staat als dem Heim und Staat des Einsteckfahrzeugeigentümers befindet. Der dritte Ort kann ein Büro, ein Einkaufszentrum oder ein anderer Ort sein, der näher am ersten Ort liegt. Am zweiten und am dritten Ort kann Leistung von anderen Verbrauchszählern als am ersten Ort zugeführt werden und sie können auch eine andere Versorgergesellschaft aufweisen, die Elektrizität liefert und das Stromnetz am zweiten Ort managt. In der beispielhaften Ausführungsform empfängt das entfernte Befehlszentrum 112 Aufladungsbefehle von der zweiten Versorgergesellschaft als Teil der Autorisierung der Aufladung am zweiten Ort (Aufgabe 420) und von der dritten Versorgergesellschaft als Teil der Autorisierung der Aufladung am dritten Ort (Aufgabe 430).
  • Aufladungsautorisierungen (Aufgabe 410, 420 und 430) können in der beispielhaften Ausführungsform mehr als eine einzelne Übertragung zum Einsteckfahrzeug 200 (2) umfassen. Wenn sich die Bedingungen im Stromnetz 104 (1) ändern, kann das entfernte Befehlszentrum 112 Befehle von den Elektrizitätswerk-Steuerzentren 110, 130 und 140 empfangen, die Änderungen in der Aufladung von einem oder mehreren Einsteckfahrzeugen anweisen. Dann sendet das entfernte Befehlszentrum 112 zusätzliche Aufladungsautorisierungen (Aufgaben 410, 420 und 430), die die Aufladung der Bordenergiespeichersysteme 202 gemäß den Befehlen von den Elektrizitätswerk-Steuerzentren lenken.
  • In Abhängigkeit von der Systementfaltung kann das entfernte Befehlszentrum 112 (1) bestimmen, ob das Bordenergiespeichersystem aufgeladen werden soll: (1) unabhängig (d. h. auf der Basis von Daten, die vom Fahrzeug erhalten werden, und Daten, die vom Elektrizitätswerk-Steuerzentrum erhalten werden); (2) wie durch das Elektrizitätswerk-Steuerzentrum angewiesen (d. h. das entfernte Befehlszentrum kann mit dem Elektrizitätswerk-Steuerzentrum kommunizieren und als Vermittler für das Fahrzeug fungieren); oder (3) auf der Basis von Empfehlungen, die vom Versorgersteuerzentrum geliefert werden. Diese Bestimmung beeinflusst den Typ von Aufladungsautorisierung, die zum Einsteckfahrzeug übertragen wird (Aufgaben 410, 420 und 430), wobei eine Aufladungsautorisierung Daten, Befehle und/oder Steuerparameter umfasst, die die Aufladung des Bordenergiespeichersystems des Fahrzeugs regulieren.
  • In der beispielhaften Ausführungsform werden, nachdem das Einsteckfahrzeug 200 (2) die Aufladung des Bordenergiespeichersystems 202 beendet, Leistungsverbrauchsinformationen zum entfernten Befehlszentrum 112 (1) übertragen (Aufgabe 328 – 3). Das entfernte Befehlszentrum kann zweite Verbrauchsdaten in Bezug auf die zweite Aufladung am zweiten Ort empfangen (Aufgabe 422). In dem vorstehend erörterten Beispiel ist der zweite Ort ein entfernter Ort und mit den Kosten, die der Aufladung des Bordenergiespeichersystems 202 am zweiten Ort zugeordnet sind, wird das Fahrzeugkonto belastet und das Fahrzeugkonto wird aktualisiert (Aufgabe 406). Das entfernte Befehlszentrum 112 kann Informationen zur Versorgergesellschaft übertragen, die vorher identifiziert wurde und die dem Aufladungsort zugeordnet ist, um zu ermöglichen, dass dies dem Versorgerkundenkonto, das dem Aufladungsort zugeordnet ist, zugeschrieben wird. In der beispielhaften Ausführungsform ermöglichen die Fahrzeugortsdaten und die Leistungsverbrauchsdaten, die übertragen werden, dass der Elektrizitätsversorger dies dem Elektrizitätswerkkonto zuschreibt, das dem Zähler am zweiten Ort zugeordnet ist.
  • In einer ähnlichen Weise wie vorstehend erörtert, kann das entfernte Befehlszentrum dritte Verbrauchsdaten in Bezug auf die dritte Aufladung am dritten Ort empfangen (Aufgabe 432). Verbrauchsdaten können beispielsweise über ein drahtloses Kommunikationssystem, das mit dem Aufladungssystem für das Bordenergiespeichersystem gekoppelt ist, wie z. B. das Datenkommunikationssystem 214 (2), übertragen werden. Die dritten Verbrauchsdaten können im Benutzerprofil und/oder -konto, das dem Einsteckfahrzeugeigentümer zugeordnet ist, gespeichert werden (Aufgabe 406). Die Aufladung des Bordenergiespeichersystems 202 (2) kann am dritten Ort und an anderen Orten während eines einzelnen Abrechnungszyklus des Fahrzeugkontos stattfinden. In der beispielhaften Ausführungsform werden die Kosten der Aufladung des Bordenergiespeichersystems 202 im Einsteckfahrzeug 200 an den verschiedenen Orten und durch die verschiedenen Versorgergesellschaften während des Abrechnungszyklus dem Eigentümer des Einsteckfahrzeugs 200 in einer einzigen Abrechnung in Rechnung gestellt. Die verbrauchte Elektrizität kann vielmehr dem Fahrzeugeigentümer als dem Versorgerkunden, der den verschiedenen Verbrauchszählern zugeordnet ist, die verwendet werden, um das Einsteckfahrzeug zu verschiedenen Zeiten aufzuladen, in Rechnung gestellt werden.
  • Eine Transaktion zwischen dem Fahrzeugeigentümer und der zweiten Versorgergesellschaft (d. h. am Haus des Freundes) kann für den Freund transparent sein, selbst wenn Leistung durch den zweiten Verbrauchszähler am Haus des Freundes zugeführt wird. Das entfernte Befehlszentrum 112 (1) kann mit der Versorgergesellschaft, die dem zweiten Verbrauchszähler zugeordnet ist (d. h. dem Haus des Freundes), kommunizieren, um Leistung, die zum Aufladen des Einsteckfahrzeugs 200 (2) verbraucht wird, dem Konto zuzuschreiben, das dem zweiten Verbrauchszähler zugeordnet ist.
  • In der beispielhaften Ausführungsform beinhaltet die Transaktion der Aufladung des Bordenergiespeichersystems 202 (2) an einem entfernten Ort die Kommunikation zwischen dem Einsteckfahrzeug 200 und einer Versorgergesellschaft. Jede Versorgergesellschaft kann ein anderes Format für Daten aufweisen und/oder kann spezifische Anforderungen für die Datenkommunikation in Bezug auf den Leistungsverbrauch aufweisen. Das entfernte Befehlszentrum 112 (1) schafft in verschiedenen Ausführungsformen eine Datenkommunikation zwischen dem Einsteckfahrzeug 200 und der Versorgergesellschaft, die dem entfernten Ort zugeordnet ist. Das entfernte Befehlszentrum 112 kann auch das Datenformat, wie für jede Versorgergesellschaft geeignet, umsetzen, so dass das Einsteckfahrzeug 200 an verschiedenen Orten aufgeladen werden kann, die verschiedenen Versorgergesellschaften zugeordnet sind.
  • 5 zeigt ein System 500 zum Aufladen eines Bordenergiespeichersystems (Batterie) 202 im Einsteckfahrzeug 200. Das System 500 umfasst geeigneterweise einen Datenkommunikations-Dienstanbieter 510, der mit dem Einsteckfahrzeug 200 kommuniziert, und ein Informationssteuerzentrum 530, das mit den Elektrizitätswerk-Steuerzentren 110, 130 und 140 kommuniziert. Im beispielhaften System 500 ist der Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 vom Informationssteuerzentrum 530 separat und kommuniziert mit dem Informationssteuerzentrum über die Verbindung 116. In anderen Ausführungsformen sind der Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 und das Informationssteuerzentrum 530 miteinander integriert, wie z. B. das entfernte Befehlszentrum 112 (1).
  • In der beispielhaften Ausführungsform stellt der Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 Dienste bereit, einschließlich der Unterhaltung des Benutzerprofils 512 für individuelle Fahrzeuge und/oder Benutzer, um eine bequeme Aufladung von Fahrzeugen an mehreren Orten zu erleichtern. Die Benutzerprofile 512 können Informationen hinsichtlich des Leistungsverbrauchs, der Einsteckfahrzeugeffizienz, von Aufladungsplänen, bevorzugten Aufladungszeiten sowie andere Informationen speichern, wie vorstehend erörtert.
  • Der Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 kann Vorrichtungen zum Aufbauen von Zweiwegkommunikationen mit dem Einsteckfahrzeug 200 aufweisen, einschließlich Vorrichtungen zum Aufbauen einer Datenkommunikationsverbindung 120. In der beispielhaften Ausführungsform stellt der Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 Dienste bereit, wie z. B. Unfallnotfallmeldung 514, Fahrzeug-Diebstahlabschreckung und/oder -ortung 516, Fahrzeugdiagnose und -dienste 518 (wie z. B. Fernentriegelung des Fahrzeugs) und/oder Routenplanung 520 unter Verwendung von GPS-Informationen, die vom Einsteckfahrzeug 200 empfangen und zum Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 gesendet werden. Obwohl in 5 nur ein Fahrzeug gezeigt ist, kommuniziert der Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 selbstverständlich mit mehreren Fahrzeugen an mehreren Orten gleichzeitig.
  • Im beispielhaften System 500 empfängt der Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 Leistungsverbrauchsdaten in Bezug auf die Aufladung des Bordenergiespeichersystems 202 an einem entfernten Ort. Das Einsteckfahrzeug 200 kann auch SOC/SOH-Daten und die Fahrzeugortsdaten zum Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 senden. Der Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 überträgt dann Informationen zum Informationssteuerzentrum 530 für die Datenformatierung und -übertragung zum entsprechenden Elektrizitätswerk-Steuerzentrum wie z. B. zum Elektrizitätswerk-Steuerzentrum A 110. In diesem Beispiel verwendet das Elektrizitätswerk-Steuerzentrum A die Informationen zum Steuern, Managen und Regeln der Aufladung des Einsteckfahrzeugs 200 durch Zurücksenden einer Kommunikation über das Informationssteuerzentrum 530 und den Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 zum Einsteckfahrzeug 200. Das Elektrizitätswerk-Steuerzentrum 110 kann auch den Leistungsverbrauch für Abrechnungszwecke und/oder andere Zwecke verfolgen. Insbesondere kann eine solche Leistungsverbrauchverfolgung drahtlos von den Einsteckfahrzeugen zu den Versorgergesellschaften durchgeführt werden. Die Datenkommunikation zwischen einem Fahrzeug und seinem Host-Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 und zwischen dem Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 und den Versorgergesellschaften kann gemäß einem oder mehreren drahtlosen und/oder verdrahteten Datenkommunikationsprotokollen durchgeführt werden.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kommunizieren die Elektrizitätswerk-Steuerzentren 110, 130 und 140 mit dem Informationssteuerzentrum 530 und/oder dem Datenkommunikations-Dienstanbieter über das Internet. Die Elektrizitätswerk-Steuerzentren 110, 130 und 140 können beispielsweise Tarifpläne über das Internet übertragen, indem sie sie auf verschiedenen Websites posten, oder in anderen Weisen. In diesem Beispiel werden die Tarifpläne und anderen Informationen von verschiedenen Websites durch den Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 und/oder das Informationssteuerzentrum 530 abgerufen. In anderen Ausführungsformen werden andere Verfahren und Mittel zur Kommunikation verwendet, um zwischen den Elektrizitätswerk-Steuerzentren 110, 130 und 140 und dem Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 und/oder dem Informationssteuerzentrum 530 zu kommunizieren.
  • In einer anderen Ausführungsform führt vielmehr das Informationssteuerzentrum 530 als eines der Elektrizitätswerk-Steuerzentren das Spitzenlastmanagement durch Empfangen von Netzlastinformationen von den Elektrizitätswerk-Steuerzentren und Bestimmen, wann eine Aufladungsautorisierung oder andere Befehle über den Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 zum Einsteckfahrzeug 200 übertragen werden sollen, um Spitzenlasten im Stromnetz zu managen, durch.
  • Das Informationssteuerzentrum 530 kann auch die Steuerung und/oder Bestimmung der Leistungsübertragung zwischen verschiedenen Elektrizitätswerken auf dem Netz auf der Basis von Informationen, die von den Elektrizitätswerken empfangen werden, sowie Informationen von Aufladungsanforderungen, die von mehreren Fahrzeugen über den Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 empfangen werden, unterstützen.
  • Ein weiterer Dienst, der durch das Informationssteuerzentrum 530 bereitgestellt werden kann, ist das Verfolgen von Abrechnungsinformationen für den Leistungsverbrauch von individuellen Einsteckfahrzeugen 200. Ineiner Ausführungsform kann die Abrechnung dahingehend bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug an einem Elektrizitätsverbrauchszähler auflädt, der dem Fahrzeugeigentümer oder -benutzer zugeordnet ist, wie z. B. ein Heimelektrizitätsverbrauchszähler, oder ob sich das Fahrzeug an einem entfernten Verbrauchszähler wie z. B. einem Büroelektrizitätsverbrauchszähler befindet. Ein anderer Tarif oder eine separate Roaming-Gebühr kann für die Aufladung eines Fahrzeugs an einem anderen Wohnsitz oder an einer öffentlichen Aufladungsstation wie z. B. auf einem öffentlichen Parkplatz festgelegt werden. Das Informationssteuerzentrum 530 kann auch die Leistung, die vom Bordenergiespeichersystem verwendet wird, zum Ausgleichen von Spitzen und andere Kredite, die der Aufladung des Einsteckfahrzeugs 200 zugeordnet sind, verfolgen.
  • In einer Ausführungsform empfängt das Informationssteuerzentrum 530 Informationen hinsichtlich der Erzeugung von Elektrizität von Leistungsquellen mit geringer Umwelteinwirkung und gleicht die Leistungserzeugung mit dem Leistungsverbrauch zum Aufladen von Bordenergiespeichersystemen 202 ab. Das Informationssteuerzentrum 530 kann auch die kostengünstigste Erzeugung von Elektrizität und/oder die kostengünstigsten Versorgertarife mit der Leistung, die zum Aufladen des Bordenergiespeichersystems 202 verwendet wird, abgleichen, so dass die Aufladung mit niedrigeren Kosten für die Versorgergesellschaft und/oder den Fahrzeugeigentümer stattfindet.
  • Wie vorstehend erörtert, kann das Bordenergiespeichersystem 202 als Leistungsreservequelle für ein Heim oder ein Geschäft verwendet werden. Das Informationssteuerzentrum 530 kann Informationen in Bezug auf den Zustand des Stromnetzes empfangen, wenn ein Stromausfall auftritt, und die Informationen zum Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 übertragen, um das Managen von Übergängen zwischen der Reserveleistung und der Netzleistung zu unterstützen, wenn die Netzleistung wiederhergestellt wird. Dies kann das Managen eines anfänglichen Spitzenleistungsbedarfs, wenn die Leistung nach einem Stromausfall wiederhergestellt wird, sowie andere Aspekte des Leistungslastmanagements unterstützen.
  • Das Informationssteuerzentrum 530 kann auch eine Analyse und Informationen zu Versorgergesellschaften und/oder zu Fahrzeugeigentümern hinsichtlich der Erzeugung/des Verbrauchs von Elektrizität, der Effizienz und andere Informationen liefern. Ein für jeden Fahrer vorgesehener Schlüsselanhänger kann beispielsweise verwendet werden, um zu verfolgen, welcher Fahrer fährt, und daher die Fahrzeugeffizienz separat für jeden Fahrer zu verfolgen. Effizienzinformationen können über den Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 zum Informationssteuerzentrum 530 für die Analyse übertragen werden. Die Effizienzinformationen und die Analyse können formatiert und zum Fahrzeugeigentümer geliefert werden.
  • 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Systems 600 zum Aufladen eines Bordenergiespeichersystems 202 mit mehreren Kommunikationspfaden zwischen dem Einsteckfahrzeug 200 und dem Informationssteuerzentrum 530. Das System 600 umfasst geeigneterweise einen Kommunikationspfad einer fortschrittlichen Zählerinfrastruktur (AMI-Kommunikationspfad) 601 mit einem fortschrittlichen Zähler 606, einem lokalen Netz, das mit dem fortschrittlichen Zähler 608 gekoppelt ist, und einer Aufladungsstation 610, die mit dem lokalen Netz gekoppelt ist. Der AMI-Kommunikationspfad 601 kann ermöglichen, dass das Einsteckfahrzeug 200 mit einem Sender/Empfänger 602 mit einem Stromnetz 104, das Leistung zum Aufladen des Bordenergiespeichersystems 202 zuführt, in Kommunikation steht. Das Stromnetz 104 kann Elektrizitätswerk-Steuerzentren umfassen, die mit dem Informationssteuerzentrum 530 kommunizieren. Das beispielhafte System 600 kann auch einen Kommunikationspfad zwischen dem Einsteckfahrzeug und dem Informationssteuerzentrum 530 über den Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 umfassen.
  • Die Kommunikation über den AMI-Kommunikationspfad 601 kann verfügbar sein, wenn das Einsteckfahrzeug 200 an einem Ort mit dem fortschrittlichen Zähler 606 aufgeladen wird. In der beispielhaften Ausführungsform schafft der fortschrittliche Zähler 606 eine Kommunikation von Informationen hinsichtlich des Leistungsverbrauchs durch individuelle Schaltungen und Vorrichtungen, die über den fortschrittlichen Zähler 606 mit dem Stromnetz 104 verbunden werden. Der fortschrittliche Zähler 606 kann mit Vorrichtungen über irgendein geeignetes Mittel zur Datenkommunikation kommunizieren. In einer beispielhaften Ausführungsform ermöglicht ein lokales Netz 608 wie z. B. ein drahtloses Kommunikationssystem eine Kommunikation zwischen dem fortschrittlichen Zähler 606 und Vorrichtungen wie z. B. einer Aufladungsstation 610. Die Aufladungsstation 610 kann mit dem Sender/Empfänger 602 kommunizieren, der mit dem Einsteckfahrzeug 200 verbunden ist. Der Sender/Empfänger 602 kann beispielsweise in ein Aufladungskabel eingebaut sein oder im Einsteckfahrzeug 200 installiert sein. In der beispielhaften Ausführungsform kommuniziert der Sender/Empfänger 602 drahtlos mit der Aufladungsstation 610, in anderen Ausfühzungsformen kann jedoch die Kommunikation auch über eine verdrahtete Verbindung wie z. B. über ein Aufladungskabel, das die Aufladungsstation 610 mit dem Einsteckfahrzeug 200 verbindet, stattfinden. Im beispielhaften System 600 überträgt der AMI-Kommunikationspfad 601 Informationen hinsichtlich der Aufladung des Einsteckfahrzeugs 200 zwischen der Stromnetzarchitektur 104 und dem Einsteckfahrzeug 200. Die Informationen können von einer Elektrizitätswerkgesellschaft, wie vorstehend beschrieben, beispielsweise zum Ausgleichen von Spitzenlasten verwendet werden.
  • Der Kommunikationspfad über den Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 kann zur gleichen Zeit wie der AMI-Kommunikationspfad 601 verwendet werden. Der Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 kommuniziert in der beispielhaften Ausführungsform mit dem Einsteckfahrzeug 200 und überprüft die Fahrzeug-ID, überträgt Aufladungsfreigabe-Ein/Aus-Meldungen, überträgt die Versorgertarife zur Verwendungszeit (TOU) sowie andere Informationen. Der Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 kommuniziert mit dem Informationssteuerzentrum 530, um Informationen, wie z. B. die Fahrzeug-ID, den Verbindungsstatus des Fahrzeugs, den Verbindungsort des Fahrzeugs, die Aufladungsstart- und Aufladungsendzeitpunkte, die zum Aufladen verbrauchte Leistung und die gegenwärtige Aufladungsrate (kW), zu übertragen. Der Leistungsverbrauch (kWh) kann auch über sowohl den AMI-Pfad 601 als auch den Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 übertragen und dann am Informationssteuerzentrum 530 verglichen werden, um Fehler im System zu identifizieren.
  • In einer Ausführungsform wird die Aufladungsstation 610 mit dem Einsteckfahrzeug 200 verbunden und eine Aufladungsanforderung wird über den Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 ausgelöst. Der Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 empfängt Informationen hinsichtlich der Aufladung und überträgt die Informationen zum Einsteckfahrzeug 200. Die Informationen können beispielsweise abgeschätzte Kosten für die Aufladung des Einsteckfahrzeugs 200 gemäß vorliegenden Einstellungen und einem vorliegenden Plan umfassen. Ein Fahrzeugbenutzer kann die Kosten für die Aufladung des Bordenergiespeichersystems 202 betrachten und die Einstellungen modifizieren, wie z. B. den Ladungspegel, die Aufladungszeit, die Aufladungsrate sowie andere Einstellungen. Eine andere Aufladungsanforderung kann dann über den Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 gesendet werden, wobei modifizierte Aufladungskosten zurückgegeben werden. Der Fahrzeugbenutzer kann die neuen Aufladungsparameter akzeptieren (die standardmäßig) wenn keine Handlung unternommen wird, oder durch bejahende Bestätigung akzeptiert werden können) oder die Aufladungsparameter können weiter modifiziert werden. Der Aufladungsplan und die Aufladungsparameter können im Sender/Empfänger 602 gespeichert und ausgeführt werden, wenn sie nicht durch einen neuen Aufladungsplan modifiziert werden.
  • Der Leistungsverbrauch vom Aufladen des Bordenergiespeichersystems 202 kann zum Informationssteuerzentrum 530 übertragen werden, damit er für die Verwendung durch eine Web-Schnittstelle für Kunden und/oder die Versorgergesellschaft, die die Leistung liefert, formatiert wird. Die übertragenen Informationen können Informationen hinsichtlich des Status der Aufladungseinrichtung sowie des Batteriesatzes umfassen. Die Informationen können die Temperatur der Aufladungseinrichtung, die Ausgangsspannung an der Aufladungseinrichtung, den Ausgangsstrom an der Aufladungseinrichtung sowie andere Informationen hinsichtlich der Aufladungseinrichtung umfassen.
  • In der Ausführungsform mit zwei Kommunikationspfaden können einige Informationen und die Steuerung des Aufladungsprozesses über den AMI-Kommunikationspfad 601 gemanagt werden. Der AMI-Kommunikationspfad 601 kann beispielsweise ausgelegt sein, damit spezifische Parameter zu einer Versorgergesellschaft zurückgeführt werden, wie z. B. der gegenwärtige Leistungsverbrauch, und ob ein aktives Gerät wesentlich oder nicht wesentlich ist. Der AMI-Kommunikationspfad 601 kann durch eine Versorgergesellschaft hauptsächlich zum Managen der Spitzenlast und Durchführen von anderen Stromnetz-Managementfunktionen konfiguriert werden. Der Datenkommunikations-Dienstanbieter 510 kann jedoch hauptsächlich zum Liefern von detaillierten Informationen sowie eines zusätzlichen Steuerniveaus zum Verbraucher und/oder zu einer Versorgungsgesellschaft zum Managen der Aufladung von Bordenergiespeichersystemen 202 konfiguriert sein. Im beispielhaften System 600 arbeiten die zwei Kommunikationspfade zusammen, um vermehrte Fähigkeiten zum Managen von Spitzenlasten, Kosten und zum Liefern von Rückmeldungsinformationen in Bezug auf die Aufladung von Einsteckfahrzeugen vorzusehen.
  • Das entfernte Aufladungssteuersystem und die Methodologien, die vorstehend beschrieben sind, können auch modifiziert werden, um den Elektrizitätsversorgungsgesellschaften die direkte Steuerung über einige Aspekte der Aufladungszyklen zu geben. Die Einsteckfahrzeug-Aufladungseinrichtungen können sich beispielsweise außerhalb der Fahrzeuge befinden und die Elektrizitätsversorgungsgesellschaften können die Fähigkeit haben (entweder direkt oder über das entfernte Befehlszentrum) zu steuern, ob Leistung an den Aufladungseinrichtungen verfügbar ist oder nicht. Mit anderen Worten, die Entscheidungs- und Schaltintelligenz kann vielmehr in den Aufladungseinrichtungen als in den Einsteckfahrzeugen, wie vorher beschrieben, implementiert werden. Um diese alternative Systemausführungsform zu unterstützen, ist jede kompatible Aufladungseinrichtung geeigneterweise mit einer geeigneten Hardware, Software und/oder Firmware konfiguriert, die ermöglicht, dass sie mit dem entfernten Befehlszentrum und/oder dem Elektrizitätswerk-Steuerzentrum kommuniziert. Kompatible Aufladungseinrichtungen sind auch dazu konfiguriert, auf einen empfangenen Aufladungsfreigabebefehl oder einen empfangenen Aufladungssperrbefehl in der vorstehend im Zusammenhang mit der Bordfahrzeugverarbeitung beschriebenen Weise zu antworten. Mit anderen Worten, diese Aufladungsbefehle aktivieren die Aufladungs- und Nicht-Aufladungs-Zustände, die von den Aufladungseinrichtungen selbst aufrechterhalten werden. Eine praktische Ausführungsform kann natürlich geeignet konfiguriert sein, um diese modifizierte Aufladungsmethodologie zusätzlich zur vorstehend genauer beschriebenen Aufladungsmethodologie zu unterstützen. Dieses zusätzliche Merkmal ist beispielsweise mit bordexternen (externen) Aufladungseinrichtungen möglich, die im Bereich von 6,6 kW und höher liegen würden. Im Gegensatz dazu stellt eine Bordeinsteckaufladungseinrichtung von 110 Volt (1,5 kW) ein vollständig eigenständiges Aufladungssystem für das Fahrzeug dar.
  • Die hier beschriebenen Techniken und Technologien ermöglichen, dass der Eigentümer eines Einsteckfahrzeugs ein Fahrzeug an mehreren Orten ohne den Bedarf, Vertragsbeziehungen mit mehreren Versorgergesellschaften oder mit jedem Versorgerkunden, bei dem das Fahrzeug aufgeladen wird, herzustellen, auflädt. Wenn mehrere Aufladungsorte zur Verfügung stehen, kann ein Elektrofahrzeug eine größere Nutzreichweite für den Betrieb mit Elektrizität, die von Netzleistungsquellen empfangen wird, aufweisen.
  • Techniken und Technologien können in dieser Anmeldung hinsichtlich funktionaler und/oder logischer Blockkomponenten und verschiedener Verarbeitungsschritte beschrieben werden. Es sollte erkannt werden, dass solche Blockkomponenten durch eine beliebige Anzahl von Hardware-, Software- und/oder Firmwarekomponenten verwirklicht werden können, die dazu konfiguriert sind, die festgelegten Funktionen durchzuführen. Eine Ausführungsform eines Systems oder einer Komponente kann beispielsweise verschiedene integrierte Schaltungskomponenten, z. B. Speicherelemente, Digitalsignal-Verarbeitungselemente, Logikelemente, Nachschlagetabellen oder dergleichen, verwenden, die eine Vielfalt von Funktionen unter der Steuerung von einem oder mehreren Mikroprozessoren oder anderen Steuervorrichtungen ausführen können. Außerdem erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, dass Ausführungsformen in Verbindung einer beliebigen Anzahl von Datenübertragungsprotokollen praktiziert werden können und dass die beschriebenen Systeme lediglich geeignete Beispiele sind.
  • Der Kürze halber können herkömmliche Techniken in Bezug auf Signalverarbeitung, Datenübertragung, elektrische Leistungssysteme, Netzstrom-Management und -Steuerung, Fahrzeugdaten-Kommunikationssysteme und -dienste und andere funktionale Aspekte der Systeme (und der individuellen Betriebskomponenten der Systeme) nicht im Einzelnen beschrieben sein. Ferner sollen die Verbindungslinien, die in den verschiedenen in dieser Anmeldung enthaltenen Figuren gezeigt sind, Beispielfunktionsbeziehungen und/oder physikalische Kopplungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es sollte beachtet werden, dass viele alternative oder zusätzliche Funktionsbeziehungen oder physikalische Verbindungen in einer Ausführungsform des Gegenstandes vorhanden sein können.
  • Die vorangehende Beschreibung kann sich auf Elemente oder Knoten oder Merkmale beziehen, die miteinander ”verbunden” oder ”gekoppelt” sind.
  • Wie in dieser Anmeldung verwendet, bedeutet ”verbunden”, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben, dass ein Element/Knoten/Merkmal mit einem anderen Element/Knoten/Merkmal direkt und nicht notwendigerweise mechanisch verbunden ist (oder direkt damit kommuniziert). Ebenso bedeutet ”gekoppelt”, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben, dass ein Element/Knoten/Merkmal mit einem anderen Element/Knoten/Merkmal direkt oder indirekt und nicht notwendigerweise mechanisch verbunden ist (oder direkt oder indirekt damit kommuniziert).
  • System- und Verfahrensausführungsformen sind vorstehend mit Bezug auf einen praktischen Einsatz eines Einsteckelektrofahrzeugs beschrieben. Es sollte erkannt werden, dass die System- und Verfahrensausführungsformen im Zusammenhang mit einem Einsteck-Hybridelektrofahrzeug äquivalent ausgeführt werden können und der Schutzbereich und die Anwendung der beschriebenen Techniken und Technologien nicht auf irgendeinen speziellen Fahrzeugtyp oder irgendeine spezielle Fahrzeugkonfiguration begrenzt sind.
  • Obwohl mindestens eine beispielhafte Ausführungsform in der vorangehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt wurde, sollte erkannt werden, dass eine enorme Anzahl von Variationen existiert. Es sollte auch erkannt werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und den Schutzbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Erfindung keineswegs begrenzen sollen. Vielmehr versieht die vorangehende ausführliche Beschreibung den Fachmann auf dem Gebiet mit einem zweckmäßigen Fahrplan zum Implementieren der beispielhaften Ausführungsform oder der beispielhaften Ausführungsformen. Selbstverständlich können verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung von Elementen vorgenommen werden, ohne vom Schutzbereich der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen und deren gesetzlichen Äquivalenten dargelegt, abzuweichen.

Claims (21)

  1. System zum Lenken der Aufladung von mehreren entfernt gelegenen Einsteckfahrzeugen, wobei das System umfasst: ein Kommunikationssystem, das dazu konfiguriert ist, Aufladungsautorisierungen zum Aufladen von jedem der mehreren Einsteckfahrzeuge zu übertragen und Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch von jedem der mehreren Einsteckfahrzeuge zu empfangen; einen Controller, der mit dem Kommunikationssystem kommunikativ gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, die Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch zu empfangen und die Aufladungsautorisierungen auf der Basis derer zu lenken; und eine Datenbank, die mit dem Controller kommunikativ gekoppelt ist, wobei die Datenbank dazu konfiguriert ist, die Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch zu speichern.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Datenbank dazu konfiguriert ist, die Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch mit jedem der mehreren Einsteckfahrzeuge zu korrelieren.
  3. System nach Anspruch 1, wobei die Datenbank Daten in Bezug auf Elektrizitätsversorger, die Leistung zum Aufladen der mehreren Einsteckfahrzeuge liefern, umfasst und wobei die Datenbank die Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch mit den Daten in Bezug auf die Elektrizitätsversorger korreliert.
  4. System nach Anspruch 1, wobei die Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch, die in der Datenbank gespeichert werden, Daten in Bezug auf einen Ort von jedem der mehreren Einsteckfahrzeuge während der Aufladung umfassen.
  5. System nach Anspruch 1, wobei der Controller dazu konfiguriert ist, Aufladungskosten aus den Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch zu bestimmen, und wobei die Aufladungskosten in der Datenbank gespeichert werden und einem der mehreren Einsteckfahrzeuge zugeordnet werden.
  6. System nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationssystem dazu konfiguriert ist, Daten in Bezug auf den Betrieb von einem der mehreren Einsteckfahrzeuge zu empfangen, wobei der Controller dazu konfiguriert ist, die Fahrzeugeffizienz des einen der mehreren Einsteckfahrzeuge unter Verwendung der Daten in Bezug auf den Betrieb des einen der mehreren Einsteckfahrzeuge und unter Verwendung der Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch zu bestimmen, und wobei die Fahrzeugeffizienz in der Datenbank gespeichert wird und dem einen der mehreren Einsteckfahrzeuge zugeordnet wird.
  7. System nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationssystem Daten in Bezug auf einen Aufladungsort, an dem eines der mehreren Einsteckfahrzeuge mit einer Leistungsquelle verbunden wird, empfängt, wobei der Controller dazu konfiguriert ist, Aufladungskosten aus den Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch zu bestimmen, und wobei die Aufladungskosten in der Datenbank gespeichert und dem Aufladungsort zugeordnet werden.
  8. System nach Anspruch 7, wobei Leistung von einer Versorgergesellschaft zum Aufladen von einem der mehreren Einsteckfahrzeuge geliefert wird, wobei der Aufladungsort einem Netzleistungszähler und einem Versorgerkunden zugeordnet ist und wobei das Kommunikationssystem dazu konfiguriert ist, die Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch und Daten in Bezug auf den Netzleistungszähler zur Versorgergesellschaft zu übertragen.
  9. System nach Anspruch 1, wobei der Controller dazu konfiguriert ist, die Aufladung der mehreren Einsteckfahrzeuge unter Verwendung von Aufladungsbefehlen, die durch das Kommunikationssystem zu den mehreren Einsteckfahrzeugen übertragen werden, aus der Ferne zu regulieren.
  10. System nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationssystem dazu ausgelegt ist, Leistungserzeugungsdaten von einer Versorgergesellschaft zu empfangen, wobei die Leistungserzeugungsdaten eine Menge an Leistung, die durch erneuerbare Energieressourcen erzeugt wird, angeben, und wobei der Controller die Aufladung der mehreren Einsteckfahrzeuge aus der Ferne reguliert, um den Leistungsverbrauch von den mehreren Einsteckfahrzeugen mit der Menge an Leistung, die durch die erneuerbaren Energieressourcen erzeugt wird, zu korrelieren.
  11. System nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationssystem dazu konfiguriert ist, Daten in Bezug auf den Betrieb der mehreren Einsteckfahrzeuge zu empfangen, wobei der Controller dazu konfiguriert ist, abgeschätzte Emissionen von einem der mehreren Einsteckfahrzeuge unter Verwendung der Daten in Bezug auf den Betrieb der mehreren Einsteckfahrzeuge und der Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch zu bestimmen und die abgeschätzten Emissionen in der Datenbank zu speichern.
  12. System nach Anspruch 1, wobei das System eine Benutzerschnittstellenvorrichtung umfasst, die mit dem Kommunikationssystem kommunikativ gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, eine Eingabe von einem Fahrzeugfahrer, einschließlich Parametern, die die Aufladungsautorisierungen modifizieren, anzunehmen.
  13. Aufladungssystem, das dazu konfiguriert ist, eine Batterie in einem Einsteckfahrzeug aufzuladen, wobei das Aufladungssystem umfasst: einen Sensor, der dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung, die von einer Netzleistungsquelle empfangen wird, die zum Aufladen der Batterie verwendet wird, zu erfassen; eine Datenspeichervorrichtung, die mit dem Sensor kommunikativ gekoppelt ist, wobei die Datenspeichervorrichtung dazu konfiguriert ist, Daten in Bezug auf die elektrische Leistung zu speichern; und ein Kommunikationssystem, das mit der Datenspeichervorrichtung kommunikativ gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, die Daten in Bezug auf die elektrische Leistung zu einem entfernten Empfänger zu übertragen.
  14. Aufladungssystem nach Anspruch 13, wobei die Datenspeichervorrichtung ein Aufladungsprofil speichert, das Regeln zum Aufladen der Batterie vorsieht.
  15. Aufladungssystem nach Anspruch 14, wobei das Aufladungssystem eine Benutzerschnittstellenvorrichtung umfasst, die mit dem Kommunikationssystem kommunikativ gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, eine Eingabe von einem Fahrzeugfahrer, die die Regeln zum Aufladen der Batterie modifiziert, anzunehmen.
  16. Aufladungssystem nach Anspruch 13, das einen Controller umfasst, der mit dem Kommunikationssystem kommunikativ gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, die Aufladung der Batterie zu steuern, wobei sich der entfernte Empfänger in einem entfernten Befehlszentrum befindet, und wobei der Controller die Batterie gemäß Aufladungsbefehlen, die vom entfernten Befehlszentrum empfangen werden, auflädt.
  17. Verfahren zum Aufladen von mehreren Bordenergiespeichersystemen von mehreren Einsteckfahrzeugen, wobei das Verfahren umfasst: Übertragen von Aufladungsautorisierungen zum Aufladen der mehreren Bordenergiespeichersysteme; Empfangen von Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch während der Aufladung von jedem der mehreren Bordenergiespeichersysteme gemäß den Aufladungsautorisierungen von den mehreren Einsteckfahrzeugen; und Speichern der Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, das ferner umfasst: Bestimmen von Kosten des Leistungsverbrauchs vom Aufladen von einem der mehreren Bordenergiespeichersysteme; und Speichern der Kosten des Leistungsverbrauchs.
  19. Verfahren nach Anspruch 17, das ferner umfasst: Zuordnen der Daten in Bezug auf den Leistungsverbrauch vom Aufladen von einem der mehreren Bordenergiespeichersysteme zu einem Benutzerkonto.
  20. Verfahren nach Anspruch 17, das ferner umfasst: Empfangen von Daten in Bezug auf einen Ort von einem der mehreren Einsteckfahrzeuge; und Korrelieren des Orts mit einer Versorgergesellschaft.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, das ferner umfasst: Empfangen eines Aufladungsbefehls von der Versorgergesellschaft; und Regulieren der Aufladung von einem der mehreren Bordenergiespeichersysteme gemäß dem von der Versorgergesellschaft empfangenen Aufladungsbefehl.
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