DE19502223A1 - Batterieladestationssystem für Elektrofahrzeuge - Google Patents
Batterieladestationssystem für ElektrofahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Batterieladestationssystem
für Elektrofahrzeuge mit wenigstens einer benutzercodespezifisch
aktivierbaren Batterieladestation zum Aufladen der Batterien von
Elektrofahrzeugen.
Elektrofahrzeuge, worunter hier auch Fahrzeuge mit Hybridantrieb
zu verstehen sind, müssen von Zeit zu Zeit eine Batterieladesta
tion anfahren, um ihre Traktionsbatterie wieder aufzuladen. Bei
Fahrzeugen mit Hybridantrieb gilt dies jedenfalls beim Befahren
größerer Gebiete im abgasfreien Betrieb. Es ist daher bereits
bekannt, Anlagen mit einer oder mehreren Batterieladestationen
analog zu Benzintankstellen mit einer oder mehreren Zapfsäulen
an verschiedenen Punkten eines Wegenetzes einzurichten. Eine
derartige Batterieladestationsanlage ist beispielsweise in der
Offenlegungsschrift DT 22 59 505 angegeben.
Bei dieser Anlage
wird die Batterie des ankommenden Fahrzeugs gegen eine vollgela
dene Batterie ausgetauscht und anschließend die herausgenommene
Batterie aufgeladen, wonach sie in ein später ankommendes Fahr
zeug wieder eingebaut werden kann.
In dem Gebrauchsmuster DE 92 05 536 U1 ist ein Batterieladesta
tionssystem offenbart, das mehrere benutzercodespezifisch akti
vierbare Batterieladestationen sowie ein zentrales Terminal zur
Steuerung der einzelnen Batterieladestationen beinhaltet. Das
zentrale Terminal steht in Signalaustauschverbindung mit den be
triebsnotwendigen Komponenten der Batterieladestationen und be
sitzt eine Recheneinrichtung, die ihrerseits in Signalleitungs
verbindung mit Energiemengenzähleinrichtungen der Batterielade
stationen steht. Damit soll die Benutzerfreundlichkeit des
Systems erhöht werden, indem die Berechnung der jeweils tatsäch
lich beim Aufladen der Batterie entnommenen Energiemenge und die
Abrechnung des zugehörigen Entgeltes vom System selbst durchge
führt werden kann, wobei der Benutzer jede beliebige gewünschte
Energiemenge abnehmen kann. Weiter wird dort vorgeschlagen, an
dem zentralen Terminal eine Kontrolleinrichtung für die Berech
tigung der Energieentnahme aus einer Batterieladestation vorzu
sehen, die eine Leseeinrichtung für Benutzercodekarten umfaßt.
Über eine optische Anzeigeeinrichtung kann der Verlauf des je
weiligen Berechtigungsprüfvorgangs verfolgt werden. Die Gebüh
renabrechnung kann dann spezifisch für den jeweiligen Benutzer
code erfolgen.
Bei stärkerer Verbreitung von mittels einer Traktionsbatterie
angetriebenen Elektrofahrzeugen besteht zunehmend das Problem,
daß der Fahrer eines Elektrofahrzeuges beim Anfahren einer Bat
terieladestationsanlage eventuell keine freie Batterieladestati
on mehr vorfindet. Dabei ist zu beachten, daß die Ladezeiten be
trächtlich größer sind als das vergleichbare Nachtanken eines
kraftstoffbetriebenen Fahrzeugs an einer üblichen Tankstelle.
Diese Gefahr belegter Batterieladestationen besteht insbesondere
in Ballungsgebieten zu bestimmten Verkehrszeiten.
In der Patentschrift US 5.049.802 wird ein Batterieladestations
system beschrieben, das sich insbesondere für computergelenkte
Fahrzeuge eignet, z. B. solche eines führerlosen Transportsy
stems. Dabei ist ein ortsfester Computer vorgesehen, der über
eine Radiowellenübertragungsstrecke mit Führungscomputern in den
einzelnen Fahrzeugen kommuniziert. Der ortsfeste Computer vermag
gleichzeitig mehrere Fahrzeuge zu steuern und gibt Routeninfor
mationen sowie Informationen über Aufstellungsorte von Ladesta
tionen an die Fahrzeuge ab. Gleichzeitig steuert der ortsfeste
Computer den jeweiligen Ladeteil einer Ladestation entsprechend
den empfangenen Informationen über den Ladezustand der Batterie
des anstehenden Fahrzeugs. Wenn vom Führungscomputer eines Fahr
zeugs ein Signal über eine schwache Batterie zusammen mit den
Ortskoordinaten des Fahrzeugs gesendet wird, bestimmt der orts
feste Computer den nächstgelegenen Ort einer Ladestation und
gibt die zugehörige Fahrtroute an den Fahrzeugführungscomputer
zurück.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung
eines Batterieladestationssystems der eingangs genannten Art zu
grunde, bei dem es sich vermeiden läßt, daß der Fahrer eines
Elektrofahrzeuges nicht rechtzeitig eine freie Batterieladesta
tion auffindet.
Dieses Problem wird durch ein Batterieladestationssystem mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Speziell beinhaltet dieses Sy
stem die Möglichkeit, daß sich die Benutzer von Elektrofahrzeu
gen über eine Fernabfrage von der Ladestationsinformationsein
heit vom Belegungszustand jeder Ladestation des Systems in
Kenntnis setzen können. Sie können damit ein vergebliches Anfah
ren belegter Batterieladestationen vermeiden und statt dessen
noch unbelegte Stationen aufsuchen. Die Fernabfrage kann bei
spielsweise über Telefon, Autotelefon oder eine Funkübertra
gungsstrecke erfolgen. Die Abfrage kann gegebenenfalls nach be
stimmten Suchkriterien erfolgen, z. B. bezogen auf eine bestimmte
Fahrtstrecke oder auf einen gewünschten Ladezeitraum, wozu die
Belegungszustandsdaten über die einzelnen Batterieladestationen
von der Ladestationsinformationseinheit entsprechend aufbereitet
werden.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung nach An
spruch 2 bietet den Elektrofahrzeugnutzern die Möglichkeit, eine
Batterieladestation vorab für sich zu reservieren. Die dann als
Ladestationsreservierungseinheit weitergebildete Ladestationsin
formationseinheit nimmt die Reservierungsanforderungen auf und
steuert die Ladestationen entsprechend an. Damit ist gewährlei
stet, daß die von einem Elektrofahrzeugnutzer reservierte Lade
station auch tatsächlich frei ist, wenn er sie zum gewünschten
Reservierungszeitpunkt anfährt.
In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 übernimmt die La
destationsreservierungseinheit die Ermittlung und Abbuchung der
Batterieladegebühren für den jeweils reservierten Ladevorgang.
Eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 hat den Vor
teil, daß die Systemnutzer vor Ort durch die jeweilige optische
Anzeigeeinrichtung über den momentanen und gegebenenfalls auch
den zukünftigen Belegungszustand der dort befindlichen Ladesta
tionen informiert werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 verhindert un
nötige Nichtbenutzungen von Batterieladestationen aufgrund von
nicht in Anspruch genommenen Reservierungen dadurch, daß die La
destationsreservierungseinheit eine jeweilige Reservierung stor
niert, wenn diese nicht innerhalb einer vorgegebenen Wartezeit
nach Reservierungsbeginn durch Eingabe des reservierenden Benut
zercodes an der reservierten Ladestation in Anspruch genommen
wird.
In Weiterbildung nach Anspruch 6 ist für jedes Elektrofahrzeug
ein Datenkommunikationsgerät zur Kommunikation mit der Ladesta
tionsinformationseinheit vorgesehen, das nach Aktivierung
selbsttätig den zum Fahrzeug gehörigen, zur Benutzung des Sy
stems berechtigenden Code abgibt, so daß der Fahrer diesen eige
nen Benutzercode nicht eigens einzugeben braucht. Letzteres ist
im Fall der Reservierungsfähigkeit des Batterieladestationssy
stems nur dann erforderlich, wenn der Fahrer über das Datenkom
munikationsgerät seines Fahrzeugs eine Reservierung für ein an
deres Fahrzeug, dessen Benutzercode ihm ebenfalls bekannt ist,
vornehmen möchte.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeich
nung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines
Batterieladestationssystems für Elektrofahrzeuge.
Das in der Figur dargestellte Batterieladestationssystem beinhal
tet mehrere, an vorbestimmten Punkten eines Verkehrswegenetzes
errichtete Batterieladestationsanlagen, von denen zwei (1a, 1b)
stellvertretend gezeigt sind. Jede Batterieladestationsanlage
(1a, 1b) enthält ihrerseits mehrere einzelne Batterieladestatio
nen (2), von denen ebenfalls jeweils zwei stellvertretend darge
stellt sind. Jede Batterieladestation beinhaltet neben einem ei
gentlichen Ladeteil (5) üblicher Bauart eine optische Anzeige
einrichtung (4) sowie eine Sende- und Empfangseinheit (3). Für
sämtliche Batterieladestationen (2) ist eine gemeinsame, zentra
le Ladestationsreservierungseinheit (6) vorgesehen, die zum ei
nen eine Sende- und Empfangseinheit (8), mit der sie über eine
Funkübertragungsstrecke (7) mit den entsprechenden Sende- und
Empfangseinheiten (3) der Ladestationen (2) kommuniziert, sowie
zum anderen eine weitere Sende- und Empfangseinheit (9) beinhal
tet, mit der sie über eine Autotelefonübertragungsstrecke (10)
mit den Systemnutzern in Datenverbindung steht. Zur Kommunikati
on mit der Ladestationsreservierungseinheit (6) durch die Sy
stemnutzer befindet sich in den von den Systemnutzern betriebe
nen Elektrofahrzeugen, von denen zwei (11a, 11b) in der Figur
stellvertretend für alle anderen wiedergegeben sind, jeweils ein
fahrzeugseitiges, sende- und empfangsfähiges Datenkommunikati
onsgerät in Form einer Autotelefoneinrichtung (12). Außer der
Autotelefonübertragungsstrecke (10) ist auch die Funkübertra
gungsstrecke (7) zwischen der Ladestationsreservierungseinheit
(6) und den einzelnen Ladestationen (2) für bidirektionalen Da
tenaustausch eingerichtet. Der Aufbau der erwähnten Baueinheiten
ist jeweils herkömmlicher Natur und braucht daher hier nicht nä
her beschrieben zu werden. Nachfolgend wird die Funktionsweise
des dergestalt aufgebauten Batterieladestationssystems detail
lierter erläutert.
Die Ladestationsreservierungseinheit (6) erfaßt über die Funk
strecke (7) laufend die Belegungssituation der einzelnen Batte
rieladestationen (2) und bereitet die diesbezüglichen Daten zu
sammen mit Daten über die Aufstellungsorte der Ladestationen (2)
abrufbereit auf. Diese abrufbereiten Daten beinhalten auch die
Informationen über bereits vorgenommene Reservierungen für ge
plante Benutzungen der Batterieladestationen. Sobald der Fahrer
eines Elektrofahrzeuges (11a, 11b) die Notwendigkeit sieht, ei
nen Batterieladevorgang vorzunehmen, fragt er zunächst über das
Autotelefon (12) die Ladestationsreservierungseinheit über den
Belegungszustand der Ladestationen (2) ab. Diese Anfrage kann
er durch Eingabe von Suchkriterien gezielt nach möglicherweise
unbelegten Ladestationen entlang einer bestimmten Fahrtstrecke
oder während eines bestimmten Zeitraums konkretisieren. Damit
die Kommunikation mit der Ladestationsreservierungseinheit (6)
möglich ist, gibt das speziell dafür ausgelegte Autotelefon (12)
zu Beginn derartiger Kommunikationsversuche mit der Ladestati
onsreservierungseinheit (6) ein für das jeweilige Autotelefon
und damit das jeweilige Elektrofahrzeug charakteristisches Be
nutzercodesignal ab, so daß der Benutzer selbst keinen Benutzer
code separat einzugeben braucht. Wenn die Ladestationsreservie
rungseinheit (6) eine dem Fahrer ausreichend erscheinende Anzahl
unbelegter Ladestationen (2) innerhalb einer ihm günstig er
scheinenden Batterieladestationsanlage (1a, 1b) meldet, kann er
gegebenenfalls von einer Reservierung absehen und diese Batte
rieladestationsanlage ohne Reservierung anfahren, um die Trakti
onsbatterie des Fahrzeugs (11a, 11b) wieder vollzuladen.
Möchte der Fahrer hingegen auf alle Fälle sicherstellen, daß er
eine freie Ladestation antrifft, so sendet er eine entsprechende
Reservierungsanforderung an die Ladestationsreservierungseinheit
(6), mit der er sich eine Batterieladestation (2) innerhalb ei
ner bestimmten Ladestationsanlage (1a, 1b) zu einem bestimmten
Zeitpunkt und für eine bestimmte Zeitdauer reserviert. Die Lade
stationsreservierungseinheit (6) registriert und bestätigt diese
Reservierungsanforderung, aktualisiert ihre entsprechenden Lade
stationsbelegungsdaten und steuert die zu reservierende Batte
rieladestation entsprechend dem Reservierungswunsch an. Dies hat
zur Folge, daß die reservierte Ladestation zum Reservierungs
zeitpunkt nur durch dortige Eingabe des reservierenden Benutzer
code s über eine herkömmliche Codeeingabeeinrichtung aktiviert
werden kann. Gleichzeitig mit der Reservierung nimmt die Lade
stationsreservierungseinheit eine Berechnung der für den reser
vierten Ladevorgang fälligen Gebühr vor und bucht diese von ei
nem entsprechenden Benutzerkonto ab.
Hat eine Batterieladestation von der Ladestationsreservierungs
einheit einen Reservierungsbefehl empfangen, so zeigt sie diese
Reservierung auf ihrer weit sichtbaren optischen Anzeigeeinrich
tung (4) in Form des Autokennzeichens des reservierenden Fahr
zeugs (11a, 11b) und des Reservierungszeitraums an. Auf diese
Weise können sich ankommende Benutzer sofort vor Ort über den
Belegungszustand einer jeden dortigen Batterieladestation infor
mieren, wobei an den optischen Anzeigen (4) der Ladestationen
(2) sowohl die aktuelle wie auch zukünftige Reservierungen ange
zeigt werden.
Wenn bei einer reservierten Batterieladestation nicht innerhalb
einer vorgegebenen Zeitdauer nach dem Reservierungsbeginn eine
Stromanzapfung durch das reservierende Fahrzeug, bestehend aus
dem Einstecken des fahrzeugseitigen Stromanschlusses in einen
korrespondierenden Anschluß des Ladeteils (5) und dem Eingeben
des Benutzercodes, vollzogen wurde, so gibt die Ladestationsre
servierungseinheit (6) einen Aufhebungsbefehl an die bislang re
servierte Batterieladestation (2), deren Reservierung daraufhin
aufgehoben wird, so daß sie für andere Benutzer frei ist. Ist
das reservierende Fahrzeug (11a, 11b) hingegen rechtzeitig ange
schlossen worden, so wird der Ladevorgang durchgeführt, wobei
die aktuelle Zeitbelegung für den reservierten Ladevorgang eben
falls auf der optischen Anzeigereinrichtung (4) der Ladestation
(2) wiedergegeben wird. Hat ein Fahrzeug (11a, 11b) seine Reser
vierungszeit überschritten und ist noch an die Ladestation ange
kuppelt, so blinkt bei letzterer eine entsprechende Warnanzeige.
Je nach Bedarf kann zusätzlich eine Anbuchung von Strafgebühren
durch die Ladestationsreservierungseinheit (6) vorgesehen sein.
Des weiteren kann je nach Anwendungsfall vorgesehen sein, daß
für eine erhöhte Gebühr eine verlängerte oder unbedingte Reser
vierung in Anspruch genommen werden darf. Zusätzlich kann im Sy
stem die Möglichkeit installiert werden, daß die Systemnutzer im
Dialogverkehr über die Ladestationsreservierungseinheit (6) Aus
kunft über die Benutzungsgebühren, die von einem Zeit- und einem
Ortstarif abhängig sein können, erhalten können. Anstelle der
Autotelefonübertragungsstrecke (10) kann selbstverständlich jede
andere geläufige drahtlose Datenübertragungsstrecke Verwendung
finden, wobei das benutzerseitige Kommunikationsgerät außer im
Fahrzeug auch an fest installierter Stelle, z. B. in der Wohnung
oder als Telefon in einer Telefonzelle, untergebracht sein kann.
In den Fällen, in denen das Kommunikationsgerät öffentlich zu
gänglich ist, ist jeweils zu Beginn einer Kommunikation ein Be
nutzercode einzugeben, wonach die Kommunikation nur bei Vorlie
gen eines zulässigen Benutzungscodes aktiviert werden kann.
Claims (7)
1. Batterieladestationssystem für Elektrofahrzeuge, mit
- - einer oder mehreren, benutzercodespezifisch aktivierbaren Bat terieladestationen (2) zum Aufladen von Elektrofahrzeugbatteri en,
gekennzeichnet durch
- - eine Ladestationsinformationseinheit (6), welche den Belegungs zustand jeder Batterieladestation (2) erfaßt und als Daten ab speichert, die von den Systemnutzern (11a, 11b) über eine drahtlose Datenübertragungsstrecke (10) abrufbar sind.
2. Batterieladestationssystem nach Anspruch 1, weiter
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ladestationsinformationseinheit als Ladestationsreservie
rungseinheit (6) ausgelegt ist, die zum Empfang von Reservie
rungsanforderungsdaten eingerichtet ist und unter Auswertung der
empfangenen Reservierungsanforderungsdaten für den jeweiligen
Benutzer (11a, 11b) eine angeforderte Ladestation (2) für einen
angeforderten Zeitraum benutzercodespezifisch reserviert.
3. Batterieladestationssystem nach Anspruch 2, weiter
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ladestationsreservierungseinheit (6) zur Ermittlung und Ab
buchung von Batterieladegebühren für den jeweils reservierten
Batterieladevorgang eingerichtet ist.
4. Batterieladestationssystem nach Anspruch 2 oder 3, weiter
dadurch gekennzeichnet, daß
an jeder Ladestation (2) eine optische Anzeigeeinrichtung (4)
vorgesehen ist, auf der gesteuert von der Ladestationsreservie
rungseinheit (6) das Fahrzeugkennzeichen und/oder der Reservie
rungszeitraum nur einer momentanen oder zusätzlich auch nachfol
gender Reservierungen angezeigt werden.
5. Batterieladestationssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
weiter
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ladestationsreservierungseinheit (6) eine reservierte Lade
station (2) wieder freigibt, wenn in letztere nicht innerhalb
einer vorgegebenen Wartezeit nach Reservierungsbeginn der reser
vierende Benutzercode an der Ladestation eingegeben wurde.
6. Batterieladestationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
weiter
gekennzeichnet durch
ein fahrzeugseitig angeordnetes Datenkommunikationsgerät (12),
das über die Datenübertragungsstrecke (10) mit der Ladestations
informationseinheit (6) kommuniziert und nach Aktivierung
selbsttätig einen zum Fahrzeug (11a, 11b) gehörigen Benutzercode
abgibt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19502223A DE19502223A1 (de) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | Batterieladestationssystem für Elektrofahrzeuge |
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DE19502223A1 true DE19502223A1 (de) | 1996-08-14 |
Family
ID=7752282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19502223A Withdrawn DE19502223A1 (de) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | Batterieladestationssystem für Elektrofahrzeuge |
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