DE202021103932U1 - Device for charging control of an electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Ladesteuerung eines Elektrofahrzeuges, insbesondere zum kostenoptimierten Laden einer Energiespeichereinrichtung eines Elektrofahrzeuges mittels regenerativer Energie, aufweisend eine regenerative Energieerzeugungsanlage, eine Ladevorrichtung zum Laden der Energiespeichereinrichtung des Elektrofahrzeugs, eine zentrale Recheneinheit mit einem Datenspeicher und eine Ausleseeinheit für ein Elektrofahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit eine künstliche Intelligenz und einen Netzwerkzugang aufweist und dass mittels der Recheneinheit Fahrzeugdaten des Fahrzeugs aus der Ausleseeinheit, Daten der Energieerzeugungsanlage und Daten von einer externen Datenquelle empfangbar sind, wobei auf Basis Kl-bezogenen Algorithmen und dem empfangenen Datensatz ein wahrscheinliches Nutzerverhalten berechenbar ist und dass mittels der Recheneinheit die Ladevorrichtung steuerbar ist. Device for charging control of an electric vehicle, in particular for cost-optimized charging of an energy storage device of an electric vehicle using regenerative energy, having a regenerative energy generation system, a charging device for charging the energy storage device of the electric vehicle, a central processing unit with a data memory and a readout unit for an electric vehicle, characterized in that the Computing unit has an artificial intelligence and a network access and that by means of the computing unit vehicle data of the vehicle from the readout unit, data of the energy generation system and data from an external data source can be received, with probable user behavior being calculable on the basis of Kl-related algorithms and the received data set and that the charging device can be controlled by means of the computing unit.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ladesteuerung eines Elektrofahrzeuges und findet insbesondere für das Laden mittels regenerativer Energien in Selbstversorgung Anwendung.The invention relates to a device for controlling the charging of an electric vehicle and is used in particular for charging by means of regenerative energies in self-sufficiency.
Aus der Druckschrift
In der Druckschrift
Die Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Ladesteuerung eines Elektrofahrzeuges zu entwickeln, welche einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und die Nutzung von Strom aus dem öffentlichen Stromnetz für die Ladung des Elektrofahrzeuges reduziert.The object of the invention is to develop a device for controlling the charging of an electric vehicle which has a simple structural design and which reduces the use of electricity from the public power grid for charging the electric vehicle.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Schutzanspruchs gelöst.This object is achieved with the features of the first claim for protection.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements result from the subclaims.
Ein Verfahren zur Ladesteuerung eines Elektrofahrzeuges, insbesondere zum kostenoptimierten Laden einer Energiespeichereinrichtung eines Elektrofahrzeuges mit regenerativer Energie, weist eine regenerative Energieerzeugungsanlage, eine Ladevorrichtung zum Laden der Energiespeichereinrichtung, eine zentrale Recheneinheit mit einem Datenspeicher, einer künstlichen Intelligenz und einem Netzwerkzugang und eine Ausleseeinheit für ein Elektrofahrzeug auf, wobei die Recheneinheit mittels der Ausleseeinheit Fahrzeugdaten des Fahrzeugs, Daten der Energieerzeugungsanlage und mittels einer Schnittstelle von einer externen Datenquelle Wettervorhersage-Daten abruft und dass auf Basis Kl-bezogener Algorithmen und dem empfangenen Datensatz ein wahrscheinliches Nutzerverhalten errechnet wird derart, dass mittels der Recheneinheit die Ladevorrichtung gesteuert wird und der Ladevorgang des Elektrofahrzeuges in Abhängigkeit des Ladezustands der Energiespeichereinrichtung, dem wahrscheinlichen Nutzerverhalten und der Verfügbarkeit von Strom aus regenerativen Energiequellen gestartet wird.A method for charging control of an electric vehicle, in particular for cost-optimized charging of an energy storage device of an electric vehicle with regenerative energy, has a regenerative energy generation system, a charging device for charging the energy storage device, a central processing unit with a data memory, an artificial intelligence and a network access and a readout unit for an electric vehicle The computing unit retrieves vehicle data from the vehicle, data from the power generation system and an interface from an external data source using the readout unit, and a probable user behavior is calculated on the basis of KI-related algorithms and the received data set in such a way that the computing unit the charging device is controlled and the charging process of the electric vehicle as a function of the state of charge of the energy storage device, the probable user behavior old and the availability of electricity from renewable energy sources is started.
Die Fahrzeugdaten des Elektrofahrzeuges umfassen bevorzugt den Ladezustand der Energiespeichereinrichtung und/oder den Kilometer-Stand. Auch anderweitige Daten wie Fahrprofile, welche von dem Elektrofahrzeug aufgezeichnet werden, können in den übermittelten Fahrzeugdaten enthalten sein. Die in dem Elektrofahrzeug verwendete Ausleseeinheit ist für eine einfache Handhabung in Form eines drahtlosen OBD2-Steckers ausgebildet.The vehicle data of the electric vehicle preferably include the state of charge of the energy storage device and / or the mileage. Other data such as driving profiles that are recorded by the electric vehicle can also be contained in the transmitted vehicle data. The readout unit used in the electric vehicle is designed for easy handling in the form of a wireless OBD2 connector.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die regenerativ erzeugte Energie aus der regenerativen Energieerzeugungsanlage in einer hausinternen Speichereinrichtung gespeichert. Mit einer derartigen Ausgestaltung können Überschüsse gespeichert und für eine spätere Verwendung zur Verfügung gestellt werden.In an advantageous embodiment, the regeneratively generated energy from the regenerative energy generation system is stored in an in-house storage device. With such a configuration, surpluses can be stored and made available for later use.
Die Recheneinheit wertet bevorzugt Historiendaten aus, die in die Errechnung des wahrscheinlichen Nutzerverhaltens einfließen, wobei die Historiendaten in einem konfigurierbaren Zeitraum gespeichert werden. Dafür ist in der Recheneinheit die Datenspeichereinrichtung vorgesehen.The arithmetic unit preferably evaluates history data which flow into the calculation of the probable user behavior, the history data being stored in a configurable period of time. For this purpose, the data storage device is provided in the computing unit.
Gemäß dem Verfahren wandelt die Energieerzeugungsanlage Windenergie oder Wasserenergie oder Solarenergie in elektrischen Strom um, wobei die Energie mit einem Wechselrichter mit Zähler gemessen und bevorzugt an die Recheneinheit übertragen wird. Die erzeugte Energie wird in einer hausinternen Speichereinrichtung gespeichert, wobei die Speichereinrichtung von der Recheneinheit für das Laden des Elektrofahrzeuges berücksichtigt wird. Auch der Ladezustand der hausinternen Speichereinrichtung wird von der Recheneinheit überwacht und verarbeitet.According to the method, the energy generation plant converts wind energy or water energy or solar energy into electrical current, the energy being measured with an inverter with a counter and preferably transmitted to the computing unit. The energy generated is stored in an in-house storage device, the storage device being taken into account by the computing unit for charging the electric vehicle. The charging status of the in-house storage device is also monitored and processed by the computing unit.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist das lokale Stromnetz mittels eines digitalen Stromzählers mit Gatewayfunktion mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden. Des Weiteren ist die Recheneinheit mit dem digitalen Stromzähler mit Gatewayfunktion zum Auslesen des aktuellen Stromverbrauchs zum Austausch von Daten verbunden.In an advantageous embodiment of the method, the local electricity network is connected to the public electricity network by means of a digital electricity meter with a gateway function. Furthermore, the computing unit is connected to the digital electricity meter with a gateway function for reading out the current electricity consumption for the exchange of data.
Die zentrale Recheneinheit ist bevorzugt in Form eines Embedded PC ausgebildet. Dadurch kann ein kostengünstiger und platzsparender Einsatz gewährleistet werden.The central processing unit is preferably designed in the form of an embedded PC. This means that it can be used in a cost-effective and space-saving manner.
Gemäß dem Verfahren werden vorteilhafter Weise extern bereit gestellte Informationen in Modellen verarbeitet und der Ladesteuerung zum Anlernen zur Verfügung gestellt. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung werden mittels einer Cloudanwendung Kl-Modelle aus den gesammelten Daten erzeugt und angelernt.According to the method, information provided externally is advantageously processed in models and made available to the charging controller for teaching. In a particularly advantageous embodiment, KI models are generated from the collected data and learned using a cloud application.
Die Recheneinheit kann bevorzugt mittels eines Smartphones, Tablet oder PC mit einem Userinterface ansteuerbar sein, wobei eine Parametrisierung und Statusanzeige erfolgen. The computing unit can preferably be controllable by means of a smartphone, tablet or PC with a user interface, with parameterization and status display taking place.
Über das Userinterface können Nutzereingaben wie beispielsweise konkrete Nutzerdaten, Zeiten, Entfernungen und fahrzeugspezifische Daten ausgetauscht werden Für eine komfortable Bedienung von außerhalb ist das Smartphone direkt oder über ein Netzwerk/Internet mit der Recheneinheit verbunden. Die Verbindung zwischen dem Smartphone, Tablet oder PC und der Recheneinheit erfolgt mittels einer gesicherten Verbindung über das Internet, oder wenn verfügbar direkt mittels einer drahtlosen Verbindung.User inputs such as specific user data, times, distances and vehicle-specific data can be exchanged via the user interface. For convenient operation from outside, the smartphone is connected to the processing unit either directly or via a network / internet. The connection between the smartphone, tablet or PC and the processing unit takes place via a secure connection via the Internet or, if available, directly via a wireless connection.
Die Vorrichtung zur Ladesteuerung eines Elektrofahrzeuges, insbesondere zum kostenoptimierten Laden einer Energiespeichereinrichtung eines Elektrofahrzeuges mittels regenerativer Energie, weist eine regenerative Energieerzeugungsanlage, eine Ladevorrichtung zum Laden der Energiespeichereinrichtung des Elektrofahrzeugs, eine zentrale Recheneinheit mit einem Datenspeicher und eine Ausleseeinheit für ein Elektrofahrzeug auf, wobei die Recheneinheit eine künstliche Intelligenz und einen Netzwerkzugang aufweist und mittels der Recheneinheit Fahrzeugdaten des Fahrzeugs aus der Ausleseeinheit, Daten der Energieerzeugungsanlage und Daten von einer externen Datenquelle empfangbar sind, wobei auf Basis Kl-bezogenen Algorithmen und dem empfangenen Datensatz ein wahrscheinliches Nutzerverhalten berechenbar ist und mittels der Recheneinheit die Ladevorrichtung steuerbar ist.The device for charging control of an electric vehicle, in particular for cost-optimized charging of an energy storage device of an electric vehicle using regenerative energy, has a regenerative energy generation system, a charging device for charging the energy storage device of the electric vehicle, a central processing unit with a data memory and a read-out unit for an electric vehicle, the computing unit has an artificial intelligence and a network access and by means of the computing unit vehicle data of the vehicle from the readout unit, data from the energy generation system and data from an external data source can be received, with a probable user behavior being calculable on the basis of Kl-related algorithms and the received data set and by means of the computing unit the loading device is controllable.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment and associated drawings.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung des Verfahrens mit Vorrichtung.
-
1 a schematic representation of the process with device.
Das Verfahren sowie die schematische Vorrichtung zur Ladesteuerung eines Elektrofahrzeuges weist gemäß
Die Recheneinheit
The
Mittels der Recheneinheit
Der Zähler
Zur Errechnung der verfügbaren Energie ist die Recheneinheit
Das lokale Stromnetz dient neben dem Laden des Elektrofahrzeugs
The arithmetic unit is used to calculate the
The local power grid is used in addition to charging the electric vehicle
Des Weiteren ist das Stromnetz mittels eines Smart Stromzählers
Besonders bevorzugt ist die Recheneinheit
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- RecheneinheitArithmetic unit
- 22
- AusleseeinheitReadout unit
- 33rd
- LadevorrichtungLoading device
- 44th
- Regenerative EnergieerzeugungsanlageRenewable energy generation plant
- 55
- WechselrichterInverter
- 66th
- Hausinterne SpeichereinrichtungIn-house storage facility
- 77th
- Externe Datenquelle/InternetExternal data source / Internet
- 88th
- LadeanschlussCharging port
- 99
- HausHouse
- 1010
- Smart StromzählerSmart electricity meter
- 1111
- Öffentliches StromnetzPublic power grid
- 1212th
- Userinterface User interface
- FF.
- ElektrofahrzeugElectric vehicle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102012219313 A1 [0002]DE 102012219313 A1 [0002]
- DE 102019114590 A1 [0003]DE 102019114590 A1 [0003]
- EP 2975725 B1 [0004]EP 2975725 B1 [0004]
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2021
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