EP2488387A2 - Method and device for controlling the authorization of charging processes of electrically powered vehicles - Google Patents

Method and device for controlling the authorization of charging processes of electrically powered vehicles

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Publication number
EP2488387A2
EP2488387A2 EP10771382A EP10771382A EP2488387A2 EP 2488387 A2 EP2488387 A2 EP 2488387A2 EP 10771382 A EP10771382 A EP 10771382A EP 10771382 A EP10771382 A EP 10771382A EP 2488387 A2 EP2488387 A2 EP 2488387A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
charging
control unit
vehicle
vehicles
data processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10771382A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernd Lutz
Nico Bannow
Tobias Kirchner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
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    • Y04S30/10Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Definitions

  • Transmission is known, for example, from carrier frequency systems, which are also called powerline systems, and in which existing, provided for power lines are also used for data transmission.
  • the data transmission is provided by modulating an AC signal to the voltage in the power cable, the modulated
  • the polling of individual consumers at the individual outlets may be provided by push or pull traffic, i. by a request from the control unit to which the vehicles respond (pull operation) or by an autonomous transmission of the vehicle by authorization data during connection (push operation).
  • the total charging current (i.e., the real total detected charging current) is compared with the sum of charging currents transmitted or transmitted from the vehicles connected to the charging sockets to the control unit.
  • the charging currents of the vehicles are represented by the charging current requests.
  • charging current requests are requests that are transmitted from the vehicle to the control unit to tell which charging current is currently requested by the individual vehicles or is requested.
  • the charging power requests therefore concern charging currents received by the vehicle.
  • Removal of electrical power from the charging socket by the driver zeugs is terminated at least temporarily due to the control command of the control unit.
  • Such a temporary termination of the charging process of the vehicle allows the identification of unauthorized vehicles, after it has been detected that at least one unauthorized vehicle is connected to the power line.
  • the process is repeated.
  • the authorization information is repeated or interrogated periodically or transmitted from the vehicles to the control unit, the authorization information can be transmitted with the same time pattern as the charging current requests, preferably in a common message, or wherein the authorization information offset or with a lower frequency can be transmitted from the vehicles to the control unit.
  • the transmission of the charging current requests, the authorization information or the above-mentioned message from the vehicles to the control unit may be a proactive transmission as part of a push operation, or may be a response to a corresponding request by the control unit as part of a push operation ,
  • the authorization information is queried when it has been detected that the total charging current exceeds the sum, or when all charging sockets, at least one charging socket or only one charging socket is switched off.
  • the method provides shutdown mechanisms or polling mechanisms that are performed when the total charging current exceeds the sum.
  • These mechanisms are provided in particular as follows.
  • all charging sockets in front of the control unit can be switched off at least for a predetermined period of time if the total charging current exceeds the sum.
  • the predetermined period of time may be a fixed period, for example one minute or five minutes.
  • all charging sockets can be switched off by the control unit and remain switched off until the control unit is added or receives a corresponding signal. If all charging sockets for one predetermined period of time are switched off, so preferably at power-up at the end of the predetermined period of time, the above-written authorization query and the transmission of charging current requests are performed.
  • control unit transmits shutdown commands individually to the vehicles, wherein the vehicles interrupt the charging process upon receipt of the shutdown commands.
  • the control unit performs the comparing step after each interruption or every transmission of the shutdown command. In the comparison, the reported
  • the thus corrected sum corresponds to a setpoint, which reflects all reported charging currents. If the detected charging current exceeds this corrected sum, then it can be assumed that an unauthorized vehicle has a
  • the control unit determines at least one vehicle by comparing the total charging current with the sum of the reported charging currents (in particular with the corrected sum), which receives charging current from the charging socket despite the absence of authorization or received switch-off command.
  • the control unit causes a signal output of this at least one vehicle, if this reacts to it, to make the unauthorized vehicle from the outside by the signal output.
  • the control unit switches off by transmission of an interrupt signal to a switching module of the charging socket, which at least one vehicle is connected to this charging socket, which receives charging current from the charging socket despite lack of authorization or despite received shutdown command.
  • the control unit determines at least one vehicle due to the individual shutdowns by comparing the total charging current with the sum of the reported charging currents, which is authorized for current consumption.
  • the individual shutdowns and the associated comparison processes are preferably used to determine all vehicles which are connected and have authorization to charge and to respond to the shutdown command by interrupting the charging process.
  • authorized vehicles are caused by the control unit by a signal output command to perform a signal output. In this way, all vehicles are identified from the outside by the signal output, which have an authorization.
  • all other vehicles are identified by all authorized vehicles output a signal that is visible from the outside.
  • a signal output in particular, the control of the turn signal lights, a driving light or actuation of the horn for a short period of time, for example, 5 seconds is suitable.
  • the invention further provides a control unit with a main supply connection, a delivery connection, an interrupter unit and a communication unit.
  • the main supply connection is designed to be connected to a central power supply connection, which may also be referred to as the main connection.
  • the dispensing port is configured to forward the main port power and to be connected to a power line for the controlled supply of a plurality of charging sockets (connected to the power line).
  • the interrupter unit is connected between the main supply terminal and the output terminal.
  • a current measuring unit of the control unit is connected to the main supply terminal, discharge terminal or in-between to detect the current flowing through the control unit.
  • the communication unit is connected to the output port to set up another logical channel for the power line.
  • the communication unit comprises a demodulator as well as a modulator in order to transmit and receive data via modulated signals via the output connection and a connectable power line.
  • the control unit further comprises a data processing unit that implements various control mechanisms. This is connected to the communication unit in order to store charge current information of charging current requests, which are sent to the communication unit, in a charge current storage memory via these and via the output connection.
  • the data processing unit can store all the individual charging currents as communicated by the connected vehicle.
  • the data processing unit for example by means of a summer, set up to sum the charging current information and thereby detect the sum of the charging currents of the vehicles, which are connected to the charging sockets, which in turn on the
  • Power line can be connected to the output port.
  • the data processing unit is set up, for example by means of a comparator, to compare this sum with the total current detected by the current measuring unit.
  • This comparator or the data processing unit thus provides a decision-making entity which detects impermissible current decreases and then takes measures.
  • the interrupter unit is triggered by the data processing unit as a measure by sending an interrupt signal when the data processing unit determines by comparison that the sum of the reported current draws (i.e., the charge current indications and their charge current specifications) exceeds the total output current.
  • the data processing unit is arranged to receive (or request) authorization information from the vehicles to evaluate and verify the authorization.
  • authorization information transmitted from the vehicles via the power line connectable to the output terminal is sent to the output terminal, and the data processing unit connected to the output terminal via the communication unit evaluates the received permission information.
  • the authorization information is verified by comparing it with a list of authorized vehicles.
  • the list of authorized vehicles can be reproduced not only by a vehicle identification itself, but also by payment or subscription information that authorizes the purchase of electricity. In this case, the list is stored in a memory of the control unit or of the data processing unit.
  • the list may be maintained in a remote authorization retrieval system, in which case the Control unit further comprises a remote transmission interface to send information, and in particular the authorization information via the remote transmission interface to a connectable authorization query system.
  • the remote transmission interface can in particular be provided by an Internet connection, for example via a WLAN access point, or a radio-network-based Internet connection such as via GPRS and WAP.
  • the long-distance transmission interface can be provided for the types of transmission described above, for example as a WLAN radio module or as a mobile radio network module, or also as a powerline module which is set up to connect the control unit to the Internet via a mains supply based transmission protocol via the main supply connection connect.
  • the data processing unit is set up, together with the communication unit connected thereto, to receive authorization information in the form of a credential from the vehicle via the delivery connection. Furthermore, the data processing unit is set up to compare the credential with the list and thus to verify the credentials. The proof of entitlement can basically be proactively transmitted by the vehicle or transmitted to the request by the control unit. Therefore, the data processing unit is also arranged to send authorization information in the form of a request for a credential to the vehicle via the dispensing terminal, or is arranged to both send the request of the credential to the vehicle and to receive the credential from the vehicle via the dispensing terminal.
  • prepaid constructions in which the authorization information in the form of an available amount of money (or a power equivalent) is sent from the vehicle to the data processing unit, which then evaluates the amount of money and, for example together with a maximum duration, the associated vehicle as entitled in a memory of the control unit stores.
  • the data processing unit is set up to send an interruption signal to the interrupt unit for a predetermined period of time when the data processing unit determines that the
  • the data processing unit can be set up to transmit an interrupt signal or a signal output command via the output connection to the vehicles or to switching modules of the charging sockets individually for a predetermined period of time or continuously.
  • a locking mechanism is provided which prevents the loading of unauthorized vehicles.
  • a mechanism can be provided by the interrupt signal via the output connection, which interrupts individual vehicles at least temporarily in their charging process, in order to detect by the individual check which of the vehicles is not responsive to the interrupt signal. Acts and / or has no authority to receive charging current.
  • the charging sockets may be provided with switching modules that implement the interrupt signal, wherein it is provided with regard to the control unit for this purpose that the data processing unit is set up to control these charging sockets via the output connection as a data transmission interface.
  • the control unit may include a timer that determines the time duration.
  • the control unit may include a timer that repeatedly or periodically sends the charging current request to vehicles.
  • FIG. 1 shows a block diagram for a more detailed explanation of the invention, including an embodiment of the control unit according to the invention.
  • FIG. 1 shows a control unit 100 according to the invention within a conventional environment.
  • the components shown for the control unit according to the invention are shown by solid lines, the components of the usual operating environment are shown in dashed lines. All three-digit reference numbers refer to components of the control unit according to the invention, and all two-digit reference numbers refer to components of the environment in which the control unit is used, and which are not part of the invention, but are helpful for the further explanation of the invention.
  • the control unit 100 comprises a main supply terminal 110 and an output connection 120 and an interrupter unit 130 connected therebetween.
  • the control unit 100 according to the invention comprises a communication unit 140, which in turn is connected to the output terminal 120 for modulation of an alternating current signal.
  • connection between communication unit 140 and output port 120 is represented by arrows representing bidirectional data traffic, the connection being set up for data transfer only. Further connections, which are set up only for data transfer, are shown in FIG. 1 with arrows. The arrows give the Data transmission direction. Connections that do not have arrows are connections for transmitting electrical power.
  • Memory 170 are stored.

Landscapes

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract

The invention relates to a method for controlling the authorization of charging processes of electrically powered vehicles. According to the invention, a control unit is provided between a main connection and a plurality of charging outlet connected to the control unit by means of a power line. A vehicle to be charged is connected to one of the charging outlets, and the total charge current fed from the main connection to the charging outlets via the control unit is captured. Charging power requests are transmitted from each of the vehicles connected to the charging outlets to the control unit, and the entire charging current is compared to the sum of charging currents reported by the vehicles connected to the charging outlets. The charging outlets are switched off if the total charging current exceeds the sum. Connecting a vehicle to be charged comprises transmitting authorization information from the vehicle to the control unit. The authorization information is compared by the control unit to a list of authorized vehicles in order to check the authorization of the vehicle. Transmitting charging power requests and authorization information is provided by modulating an alternating current signal on the power line, wherein the alternating current signal reflects the authorization request or the charging power request. The invention further relates to a control device for performing the invention.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle der Berechtigung von Aufladevorgängen elektrisch betriebener Fahrzeuge  Method and device for controlling the authorization of charging processes of electrically operated vehicles
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur gesteuerten Aufladung von elektrisch betriebenen Fahrzeugen und insbesondere einen Mechanismus, um ein Aufladen ohne Berechtigung zu blockieren. The invention relates to a method and apparatus for controlled charging of electrically powered vehicles, and more particularly to a mechanism for blocking charging without authorization.
Elektrisch betriebene Fahrzeuge, d.h. Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge, werden von elektrischen Akkumulatoren gespeichert, die Traktionsenergie für das Fahrzeug speichern. Um das Fahrzeug mit neuer Traktionsenergie zu versorgen, besteht die Möglichkeit, einen leeren Akkumulator des Fahrzeugs gegen einen neuen auszutauschen, wobei jedoch dies mit einem aufwändigen Aus- tauschprozess verknüpft ist und sich weitere Probleme bei der fahrzeugbezogenen Wartung der Akkumulatoren ergeben. Electrically operated vehicles, i. Hybrid vehicles and electric vehicles are stored by electric accumulators which store traction energy for the vehicle. In order to supply the vehicle with new traction energy, it is possible to replace an empty accumulator of the vehicle with a new one, but this is associated with a complex exchange process and results in further problems with the vehicle-related maintenance of the accumulators.
Ferner ist bekannt, dass elektrisch betriebene Fahrzeuge ohne weitere Kontrolle an Steckdosen eines üblichen Netzverbundes aufgeladen werden können, wobei jedoch zum Schutz vor unbefugten Energieentnahmen die Steckdose gesichert werden muss, beispielsweise indem die Steckdose in einem abschließbaren Raum vorgesehen ist. Diese Art von Zugangskontrolle ist jedoch bei mobilen Anwendungen nicht praktikabel und ist daher mit Schwierigkeiten beim Aufbau eines Ladeenergieversorgungsnetzes verbunden. Furthermore, it is known that electrically powered vehicles can be charged without additional control sockets of a conventional network, but the power outlet must be secured to protect against unauthorized energy withdrawals, for example by the socket is provided in a lockable space. However, this type of access control is not practical in mobile applications and is therefore associated with difficulties in setting up a charging power supply network.
Die Möglichkeit, einzelne Steckdosen mit individuellen Schaltmodulen zur autonomen Zugriffssteuerung vorzusehen, die selbst Berechtigungsabfragen durchführen, erfordert einen hohen Aufwand, da jede Steckdose einzeln modifiziert werden muss. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, mit der sich eine kontrollierte Aufladung von elektrisch betriebenen Fahrzeugen realisieren lässt, ohne dass dies zu einem hohen Installations- und Hardwareaufwand führt. The ability to provide individual sockets with individual switching modules for autonomous access control, even perform authorization queries, requires a lot of effort, since each outlet must be modified individually. It is therefore an object of the invention to provide a method and a device with which a controlled charging of electrically operated vehicles can be realized, without resulting in a high installation and hardware costs.
Offenbarung der Erfindung Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die Kontrolleinheit nach Anspruch 6. DISCLOSURE OF THE INVENTION This object is achieved by the method according to claim 1 and the control unit according to claim 6.
Das der Erfindung zugrunde liegende Konzept ist es, eine Kontrolleinheit zentral vorzusehen, die eine Vielzahl von Ladesteckdosen kontrolliert. Dadurch können eine Vielzahl von Ladesteckdosen durch eine einzige Kontrolleinheit kontrolliert werden, ohne dass eine Modifikation aller Ladesteckdosen notwendig ist. Dies ermöglicht eine einfache Umrüstung bereits bestehender Steckdosennetze, beispielsweise in einer Tiefgarage, die über eine gemeinsame Leitung an einen Hauptanschluss angeschlossen sind, der beispielsweise von einem Sicherungs- kästen vorgesehen wird. Zwischen diesem Hauptanschluss, d.h. zwischen demThe concept underlying the invention is to centrally provide a control unit that controls a plurality of charging sockets. As a result, a plurality of charging sockets can be controlled by a single control unit, without any modification of all charging sockets is necessary. This makes it possible to easily retrofit existing socket networks, for example in an underground garage, which are connected via a common line to a main terminal, which is provided, for example, by a fuse box. Between this main terminal, i. between the
Sicherungskasten und dem folgenden Steckdosennetz wird die erfindungsgemäße Kontrolleinheit vorgesehen, die somit den Stromfluss zwischen dem Hauptanschluss und allen folgenden Ladesteckdosen steuert. Um die Fahrzeuge bzw. die Verbraucher an den einzelnen Steckdosen individualisieren zu können, werden Daten über das bereits bestehende Steckdosennetz übertragen. Eine derartigeFuse box and the following socket network, the control unit according to the invention is provided, which thus controls the flow of current between the main terminal and all subsequent charging sockets. In order to be able to individualize the vehicles or the consumers at the individual sockets, data is transmitted via the existing socket network. Such
Übertragung ist beispielsweise von Trägerfrequenzanlagen bekannt, die auch Powerline-Anlagen genannt werden, und bei denen bereits bestehende, zur Stromversorgung vorgesehene Leitungen auch zur Datenübertragung verwendet werden. Die Datenübertragung wird vorgesehen, indem ein Wechselstromsignal auf die Spannung in dem Stromkabel aufmoduliert wird, wobei das aufmodulierteTransmission is known, for example, from carrier frequency systems, which are also called powerline systems, and in which existing, provided for power lines are also used for data transmission. The data transmission is provided by modulating an AC signal to the voltage in the power cable, the modulated
Wechselstromsignal eine deutlich höhere Frequenz als der Versorgungswechselstrom der Stromleitung aufweist, so dass durch Frequenztrennung der Datenkanal logisch von der Stromversorgung getrennt werden kann. Grundsätzlich können alle normierten oder nicht normierten Übertragungstechniken verwendet werden, die durch Aufmodulation eines Wechselstromsignals eine Stromleitung zur Datenkommunikation nutzen. Erfindungsgemäß wird durch die Kommunikation, welche von der Stromleitung vorgesehen wird, eine individuelle Berechtigungskontrolle der einzelnen Fahrzeuge bzw. Verbraucher vorgesehen, die von der Kontrolleinheit ausgewertet wird, welche im Falle mangelnder Berechtigung angeschlossene Fahrzeuge vomAC signal has a significantly higher frequency than the AC supply current of the power line, so that can be separated by frequency separation of the data channel logically from the power supply. In principle, all normalized or non-normalized transmission techniques can be used, which use a power line for data communication by modulating an AC signal. According to the invention, an individual authorization control of the individual vehicles or consumers is provided by the communication, which is provided by the power line, which is evaluated by the control unit, which in case of lack of authorization connected vehicles from
Netz nimmt. Die Abfrage der einzelnen Verbraucher an den einzelnen Steckdosen kann vorgesehen werden durch Push- oder Pull-Datenverkehr, d.h. durch eine Anfrage seitens der Kontrolleinheit, auf die die Fahrzeuge antworten (Pull- Betrieb), oder durch eine selbständige Übermittlung des Fahrzeugs von Berech- tigungsdaten beim Anschließen (Push-Betrieb). Network takes. The polling of individual consumers at the individual outlets may be provided by push or pull traffic, i. by a request from the control unit to which the vehicles respond (pull operation) or by an autonomous transmission of the vehicle by authorization data during connection (push operation).
Die Erfindung ermöglicht es, auf einfache Weise zu erfassen, ob alle an die Stromleitung angeschlossenen Fahrzeuge zur Stromabnahme berechtigt sind. Falls zumindest ein Fahrzeug als nicht berechtigt erfasst wird, kann die Kontroll- einheit die gesamte Stromleitung und somit alle Ladesteckdosen zumindest für eine Zeitdauer abschalten, um so unberechtigten Benutzern den Zugang zu verwehren. Hierzu übermitteln berechtigte Fahrzeuge den angeforderten Ladestrom über die oben beschriebene Datenübertragung (unter Verwendung der Stromleitung) an die Kontrolleinheit. Die Kontrolleinheit hat dadurch den Überblick über die Summe aller angeforderten bzw. empfangenen Ladeströme. Gleichzeitig kann die Kontrolleinheit die tatsächlich an alle Ladesteckdosen abgegebene Leistung bzw. den zugehörigen Strom erfassen, und die Summe der gebildeten Ladeströme mit dem tatsächlich gemessenen Gesamtladestrom vergleichen. Liegt der tatsächliche, gemessene Gesamtladestrom höher als die Summe der übermittelten Ladestrombeträge, dann schaltet das Kontrollgerät entweder alleThe invention makes it possible to detect in a simple manner whether all vehicles connected to the power line are authorized to collect electricity. If at least one vehicle is detected as unauthorized, the control unit may switch off the entire power line and thus all charging sockets, at least for a period of time, so as to deny access to unauthorized users. For this purpose, authorized vehicles transmit the requested charging current via the data transmission described above (using the power line) to the control unit. The control unit thereby has the overview of the sum of all requested or received charging currents. At the same time, the control unit can detect the power actually delivered to all charging sockets or the associated current, and compare the sum of the charging currents formed with the actually measured total charging current. If the actual, measured total charging current is higher than the sum of the transmitted charging current amounts, then the control device either switches all
Steckdosen ab oder schaltet einzelne Steckdosen ab oder veranlasst einzelne Fahrzeuge, den Ladeprozess zu unterbrechen, um nicht berechtigte Fahrzeuge anhand einer erneuten Erfassung des tatsächlichen Gesamtladestroms mit der Summe der gemeldeten (und gemäß Abschaltung aktualisierten) Ladestrombe- träge zu vergleichen. Dadurch kann durch einzelne, angeforderte Abschaltung ein nicht berechtigtes Fahrzeug erfasst werden. Sockets or switches off individual sockets or causes individual vehicles to interrupt the charging process to compare unauthorized vehicles with the sum of the reported (and after shutdown updated) charging current amounts by re-recording the actual total charging current. As a result, an unauthorized vehicle can be detected by a single, requested shutdown.
Gemäß dem der Erfindung zugrunde liegenden Konzept umfasst die Kontrolleinheit daher einen Unterbrecher, um gegebenenfalls die Steckdosen abzuschalten, sowie eine Kommunikationseinheit, mit der die einzelnen Ladestrombeträge oderAccording to the concept underlying the invention, the control unit therefore comprises a breaker for switching off the sockets, if necessary, and a communication unit with which the individual charging current amounts or
Berechtigungsinformation von den Fahrzeugen empfangen werden kann oder an diese gesendet werden kann. Zur individuellen Abschaltung ist das Kommunikationsgerät ferner ausgestattet, Abschaltbefehle an die einzelnen Fahrzeuge individuell zu übermitteln. Die erfindungsgemäße Kontrolleinheit umfasst ferner eine Datenverarbeitungsvorrichtung, die zur Summierung der gemeldeten Ladestrom- beträge eingerichtet ist, sowie eine Strommesseinheit, die den Gesamtladestrom erfasst, um die Summe der gemeldeten Beträge mit dem tatsächlich erfassten Gesamtladestrom zu vergleichen. Das Vergleichsergebnis wird an die Datenverarbeitungseinheit gemeldet, die demgemäß den Unterbrecher ansteuert oder auch über die Kommunikationseinheit einzelne Unterbrechungssignale individuell an die Fahrzeuge schickt. Authorization information can be received from the vehicles or on this can be sent. For individual shutdown, the communication device is also equipped to transmit shutdown commands to the individual vehicles individually. The control unit according to the invention further comprises a data processing device which is set up for the summation of the reported charging current amounts, and a current measuring unit which detects the total charging current in order to compare the sum of the reported amounts with the actual total charging current detected. The result of the comparison is reported to the data processing unit, which accordingly activates the interrupter or also sends individual interrupt signals individually to the vehicles via the communication unit.
Das der Erfindung zugrunde liegende Konzept wird durch die folgenden Verfahren, Vorrichtungen und ihre Ausführungsformen umgesetzt. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kontrolle der Berechtigung von Aufladevorgängen von elekt- risch betriebenen Fahrzeugen sieht daher vor, eine Kontrolleinheit zwischen einem Hauptanschluss und einer Vielzahl von Ladesteckdosen, die über eine Stromleitung mit der Kontrolleinheit verbunden sind, vorzusehen. Als elektrisch betriebene Fahrzeuge werden insbesondere Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge bezeichnet. Der Hauptanschluss kann beispielsweise von einem Siche- rungskasten vorgesehen sein und bildet die Wurzel des Netzes, während dieThe concept underlying the invention is implemented by the following methods, devices and their embodiments. The method according to the invention for controlling the authorization of charging processes of electrically operated vehicles therefore provides for a control unit to be provided between a main connection and a plurality of charging sockets which are connected to the control unit via a power line. In particular, electric vehicles and hybrid vehicles are referred to as electrically powered vehicles. The main connection can be provided, for example, by a fuse box and forms the root of the network, while the
Stromleitung eine Stichleitung darstellt, die die einzelnen Ladesteckdosen mit dem Hauptanschluss verbindet und somit mit Strom versorgt. Power line represents a spur line, which connects the individual charging sockets with the main terminal and thus supplied with power.
Ein aufzuladendes Fahrzeug wird mit einer der Ladesteckdosen verbunden, bei- spielsweise indem ein Ladeanschluss eines Fahrzeugs über ein Ladekabel mit der Ladesteckdose verbunden wird. Der Gesamtladestrom, der von dem Hauptanschluss über die Kontrolleinheit an die Ladesteckdose geleitet wird, wird erfasst. Insbesondere wird der Gesamtladestrom erfasst, der über eine Unterbrechereinheit der Kontrolleinheit übermittelt wird. Da in Stromverbundversorgungs- netzen im Wesentlichen von der gleichen Spannung ausgegangen werden kann, sind die Begriffe Strom und Leistung als äquivalente Beschreibungen der Energieübertragung anzusehen. Der Gesamtladestrom kann insbesondere erfasst werden mittels eines Shunt-Widerstands, d.h. durch eine an einem Serienwiderstand abfallende Spannung oder durch Magnetfeldmessungen, aus denen auf den Stromfluss geschlossen werden kann, beispielsweise mittels Hallsensoren oder Induktionsspulen. Ladestromanfragen werden von jedem Fahrzeug an die Kontrolleinheit übermittelt, das an die Ladesteckdosen angeschlossen ist. Vorzugsweise findet bei jeder Verbindung des aufzuladenden Fahrzeugs mit einer Ladesteckdose eine Lade- stromanfrage statt, um so ein neues Fahrzeug bei der Kontrolleinheit anzumelden. Darüber hinaus werden regelmäßig Ladestromanfragen von bereits angeschlossenen Fahrzeugen an die Kontrolleinheit übermittelt, um diese auf dem aktuellen Stand zu halten. Die Ladestromanfragen können von der Kontrolleinheit angefordert werden (Pull-Betrieb) oder können proaktiv von dem anzuschließen- den Fahrzeug an die Kontrolleinheit übermittelt werden (Push-Betrieb). Die Ladestromanfragen können auf geschätzten Ladestromwerten oder von einer Ladesteuerung des Fahrzeugs vorgesehenen Soll-Ladestromwerten basieren oder können gemessene Ladestromwerte sein, die eine Ladesteuerung eines Fahrzeugs misst. A vehicle to be charged is connected to one of the charging sockets, for example by connecting a charging connection of a vehicle to the charging socket via a charging cable. The total charging current, which is conducted from the main connection via the control unit to the charging socket, is detected. In particular, the total charging current is detected, which is transmitted via an interrupter unit of the control unit. Since essentially the same voltage can be assumed in power supply networks, the terms current and power are to be regarded as equivalent descriptions of the energy transmission. The total charging current can in particular be detected by means of a shunt resistor, ie by a voltage dropping across a series resistor or by magnetic field measurements from which it is possible to deduce the current flow, for example by means of Hall sensors or induction coils. Charging power requests are transmitted from each vehicle to the control unit connected to the charging sockets. Preferably, with each connection of the vehicle to be charged with a charging socket, a charging current request takes place so as to register a new vehicle with the control unit. In addition, charging current requests from already connected vehicles are regularly transmitted to the control unit in order to keep them up to date. The charging current requests can be requested by the control unit (pull operation) or can be proactively transmitted from the vehicle to be connected to the control unit (push operation). The charging current requests may be based on estimated charging current values or desired charging current values provided by a charging control of the vehicle, or may be measured charging current values that measures a charging control of a vehicle.
Um die Berechtigung aller angeschlossenen Fahrzeuge zu überprüfen, wird der Gesamtladestrom (d.h. der reale, erfasste Gesamtladestrom) mit der Summe von Ladeströmen verglichen, die von den Fahrzeugen, welche an die Ladesteckdosen angeschlossen sind, an die Kontrolleinheit übermittelt werden oder übermit- telt wurden. Die Ladeströme der Fahrzeuge werden durch die Ladestromanfragen dargestellt. Als Ladestromanfragen sind Anfragen anzusehen, die von dem Fahrzeug an die Kontrolleinheit übermittelt werden, um mitzuteilen, welcher Ladestrom gerade von den einzelnen Fahrzeugen angefordert wird bzw. angefragt wird. Die Ladestromanfragen betreffen daher Ladeströme, die von dem Fahrzeug empfangen werden. Vorzugsweise bedarf es zunächst keiner Ladestromanfrage, um ein Fahrzeug mit Ladestrom zu versorgen, vielmehr stellt jede Ladesteckdose die elektrische Leistung bereit, wobei nach dem Beginn der Bereitstellung die Berechtigung abgefragt wird und gegebenenfalls Maßnahmen getroffen werden. Eine derartige Maßnahme sieht vor, Ladesteckdosen abzuschalten, wenn derIn order to check the eligibility of all connected vehicles, the total charging current (i.e., the real total detected charging current) is compared with the sum of charging currents transmitted or transmitted from the vehicles connected to the charging sockets to the control unit. The charging currents of the vehicles are represented by the charging current requests. As charging current requests are requests that are transmitted from the vehicle to the control unit to tell which charging current is currently requested by the individual vehicles or is requested. The charging power requests therefore concern charging currents received by the vehicle. Preferably, there is initially no charging current request to supply a vehicle with charging current, but rather each charging socket provides the electrical power, wherein after the start of the provision, the authorization is queried and, if necessary, measures are taken. Such a measure provides for switching off charging sockets when the
Gesamtladestrom die Summe übersteigt. Insbesondere werden alle Ladesteckdosen abgeschaltet. Alternativ werden nur einzelne Ladesteckdosen abgeschaltet, wobei dies jedoch ein zusätzliches Schaltmodul an jeder Ladesteckdose erfordert. Darüber hinaus kann durch Übertragung von Steuerinformation von der Kontrolleinheit an das Fahrzeug dieses den Ladeprozess einstellen, so dass eineTotal charging current exceeds the sum. In particular, all charging sockets are switched off. Alternatively, only individual charging sockets are switched off, but this requires an additional switching module to each charging socket. In addition, by transmitting control information from the control unit to the vehicle, this can stop the charging process, so that a
Entnahme von elektrischer Leistung aus der Ladesteckdose seitens des Fahr- zeugs aufgrund des Steuerbefehls der Kontrolleinheit zumindest zeitweise beendet wird. Eine derartige zeitweise Beendigung des Ladevorgangs des Fahrzeugs ermöglicht die Identifizierung von nicht berechtigten Fahrzeugen, nachdem er- fasst wurde, dass zumindest ein nicht berechtigtes Fahrzeug an die Stromleitung angeschlossen ist. Removal of electrical power from the charging socket by the driver zeugs is terminated at least temporarily due to the control command of the control unit. Such a temporary termination of the charging process of the vehicle allows the identification of unauthorized vehicles, after it has been detected that at least one unauthorized vehicle is connected to the power line.
Das Verbinden eines aufzuladenden Fahrzeugs umfasst das Übermitteln einer Berechtigungsinformation vom Fahrzeug an die Kontrolleinheit (entweder proaktiv oder aufgrund einer Anforderung durch die Kontrolleinheit). Die Berechti- gungsinformation wird von der Kontrolleinheit mit einer Liste berechtigter Fahrzeuge verglichen. Dieser Vergleich umfasst auch einen Vergleich der Berechtigungsinformation mit gespeicherten Berechtigungsnachweisen, beispielsweise Kreditkartennummern, Mobilfunknummern, Ladeabonnement-Kennzeichnungen, Prepaid-Kontokennzeichnungen oder andere Berechtigungs- oder Bezahlinfor- mation. Da diese Nachweise mit dem Fahrzeug verknüpft sind, beispielsweise über den Fahrer des Fahrzeugs, werden derartige Berechtigungsnachweise in Form einer Liste berechtigter Fahrzeuge geführt. Die Einträge der Liste berechtigter Fahrzeuge sind daher nicht nur unmittelbare Kennzeichnungen von Fahrzeugen (beispielsweise deren Kennzeichen), sondern umfassen auch Nachwei- se, die der Fahrer des Fahrzeugs oder die Fahrer des Fahrzeugs in Form eines allgemeinen Berechtigungsnachweises erbringen. Durch den Vergleich wird die Berechtigung des Fahrzeugs überprüft (d.h. im Allgemeinen, dass der Berechtigungsnachweis dahingehend überprüft wird, ob er zutreffend ist oder nicht). Das Übermitteln der Ladestromanfragen (d.h. der Angaben über den aktuell empfan- genen Ladestrom) und das Übermitteln von Berechtigungsinformation wird vorgesehen über einen kabelgebundenen Übertragungskanal, der von der Stromleitung vorgesehen wird, d.h. insbesondere durch Aufmodulieren eines Wechselstromsignals auf die Stromleitung, wobei das Wechselstromsignal die Berechtigungsanfrage oder die Ladestromanfrage wiedergibt. Die Übermittlung kann auch kodiert oder über ein Sicherungsprotokoll vorgesehen sein. Falls keine sichere Verbindung mit dem Fahrzeug aufgebaut werden kann, wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug nicht berechtigt ist, und die oben beschriebenen Maßnahmen werden durchgeführt, so dass ein hier beschriebener Abschaltschritt in diesem Fall ausgeführt wird. Der Schritt des Übermitteins von Berechtigungsinformation wird vorgesehen durch Übermitteln eines Berechtigungsnachweises vom Fahrzeug an die Kontrolleeinheit, d.h. proaktiv oder auf Anforderung durch die Kontrolleinheit. Ferner wird der Schritt des Übermitteins vorgesehen durch Übermitteln einer Anforde- rung eines Berechtigungsnachweises von der Kontrolleinheit an das Fahrzeug, wobei dies dem Pull-Betrieb entspricht. Daraufhin übermittelt das Fahrzeug den Berechtigungsnachweis aufgrund der Anforderung des Berechtigungsnachweises der Kontrolleinheit, wobei dies einer Beantwortung innerhalb des Pull- Betriebs entspricht. Linking a vehicle to be charged includes transmitting authorization information from the vehicle to the control unit (either proactively or as requested by the control unit). The authorization information is compared by the control unit with a list of authorized vehicles. This comparison also includes a comparison of the authorization information with stored credentials, such as credit card numbers, cell phone numbers, charge subscription identifiers, prepaid account identifiers, or other entitlement or payment information. Since these proofs are linked to the vehicle, for example via the driver of the vehicle, such credentials are maintained in the form of a list of authorized vehicles. The entries in the list of authorized vehicles are therefore not only direct identifications of vehicles (for example their license plates), but also include proof that the driver of the vehicle or drivers of the vehicle provide in the form of a general proof of entitlement. The comparison verifies the vehicle's entitlement (ie, in general, that the credential is checked to see if it is correct or not). The transmission of the charging current requests (ie the information about the currently received charging current) and the transmission of authorization information is provided via a wired transmission channel provided by the power line, ie in particular by modulating an AC signal onto the power line, wherein the AC signal is the authorization request or the charging current request. The transmission can also be coded or provided via a security protocol. If no secure connection can be established with the vehicle, it is assumed that the vehicle is not authorized, and the measures described above are performed, so that a shutdown step described here is carried out in this case. The step of transmitting authorization information is provided by transmitting a credential from the vehicle to the control unit, ie, proactively or on demand by the control unit. Further, the step of transmitting is provided by transmitting a request for a credential from the control unit to the vehicle, which corresponds to the pull operation. The vehicle then transmits the credential on the basis of the request for the credential of the control unit, which corresponds to an answer within the pull operation.
Die Berechtigungsinformation kann eine Zahlungsinformation umfassen, wobei die Kontrolleinheit überprüft, ob die Zahlungsinformation gebucht werden kann. Die Berechtigung kann daher durch Übermittlung von Zahlungsinformation, beispielsweise eine Kreditkartennummer, vorgesehen werden, wodurch eine Be- rechtigung ausgestellt wird, wenn erfasst wird, dass die Zahlungsinformation gebucht werden kann. Als Liste berechtigter Fahrzeuge sind in diesem Kontext insbesondere nicht nur Kennzeichnungen der Fahrzeuge selbst zu verstehen, sondern auch Zahlungsinformation, die über den Halter oder den Fahrer des Fahrzeugs mit dem Fahrzeug verknüpft ist. Durch Übermittlung von gültiger Zahlungs- Information wird das Fahrzeug berechtigt. Im Allgemeinen unterhält die Kontrolleinheit vorzugsweise eine Liste, in der nicht nur die angeforderten bzw. entnommenen Ladeströme dargestellt sind, sondern auch Identifikationskennzeichen der Fahrzeuge, die jedem Ladestrombetrag zugeordnet sind, und in der Liste zusammen mit dem Ladestrombetrag verknüpft sind. Die Identifikation kann eine tatsächliche Seriennummer sein, oder kann auch durch eine bloße Durchnumme- rierung der angeschlossenen Fahrzeuge vorgesehen sein, wobei sich diese Nummerierung beispielsweise durch die Reihenfolge des Erstanschlusses ergibt. Insbesondere umfasst die Identifikation des Fahrzeugs lediglich eine Identifikation, die für alle angeschlossenen Fahrzeuge eindeutig ist, jedoch mehrdeutig für die Gruppe von Fahrzeugen sein kann, die angeschlossen sind, und die nicht angeschlossen sind (jedoch in der Vergangenheit angeschlossen waren). In einer besonders einfachen Ausführungsform kann die Identifikationskennzeichnung, die zusammen mit dem zugehörigen Ladestromwert vorgesehen wird, durch die Stelle innerhalb einer Liste vorgegeben sein, in der die Ladeströme (bzw. deren Werte) dargestellt sind. Der i-te Ladestromeintrag entspricht somit dem Fahrzeug mit dem Identifikationskennzeichen i. Die Ladestromanfragen werden wiederholt oder periodisch von den Fahrzeugen an die Kontrolleinheit übermittelt. Entweder werden diese wiederholten oder periodischen Anfragen proaktiv im Rahmen eines Push-Verfahrens vom Fahrzeug selbständig an die Kontrolleinheit übermittelt, oder werden einzeln, wiederholt oder periodisch, als Antwort auf wiederholte oder periodische Anfragen der Kontrolleinheit abgesendet, wobei dies einem Pull-Betrieb entspricht. Diese wiederholte oder periodische Übermittlung kann mit einem festen Zeitraster vorgesehen sein, wobei sich dadurch eine im Wesentlichen kontinuierliche Überwachung er- gibt. Beispielsweise kann jede Sekunde oder jede Minute oder jede ViertelstundeThe authorization information may include payment information, wherein the control unit checks whether the payment information can be posted. The authorization can therefore be provided by transmitting payment information, for example a credit card number, whereby an authorization is issued when it is detected that the payment information can be posted. In this context, a list of authorized vehicles is to be understood not only to mean only identifications of the vehicles themselves, but also payment information which is linked to the vehicle via the holder or the driver of the vehicle. By transmitting valid payment information, the vehicle is entitled. In general, the control unit preferably maintains a list showing not only the requested or extracted charging currents, but also identification marks of the vehicles associated with each charging current amount and linked together in the list together with the charging current amount. The identification can be an actual serial number, or can also be provided by a mere Durchnum- ration of the connected vehicles, this numbering, for example, by the order of the initial connection results. In particular, the identification of the vehicle merely includes an identification that is unique to all the connected vehicles but may be ambiguous to the group of vehicles that are connected and that are not connected (but have been connected in the past). In a particularly simple embodiment, the identification marking, which is provided together with the associated charging current value, may be predetermined by the location within a list in which the charging currents (or their values) are represented. The ith charging current input thus corresponds to the vehicle with the identification mark i. The charging current requests are transmitted repeatedly or periodically from the vehicles to the control unit. Either these repetitive or periodic requests are proactively transmitted autonomously by the vehicle to the control unit within the framework of a push procedure, or are sent individually, repeatedly or intermittently in response to repeated or periodic requests from the control unit, which corresponds to a pull operation. This repeated or periodic transmission can be provided with a fixed time grid, whereby a substantially continuous monitoring results. For example, every second or every minute or every quarter of an hour
(oder eine andere vorgegebene Zeitdauer) der Vorgang wiederholt werden. In gleicher Weise wird vorzugsweise auch die Berechtigungsinformation wiederholt oder periodisch abgefragt bzw. von den Fahrzeugen an die Kontrolleinheit übermittelt, wobei die Berechtigungsinformation mit dem gleichen Zeitmuster wie die Ladestromanfragen übermittelt werden kann, vorzugsweise in einer gemeinsamen Nachricht, oder wobei die Berechtigungsinformation versetzt oder mit einer geringeren Frequenz von den Fahrzeugen an die Kontrolleinheit übermittelt werden kann. Die Übermittlung der Ladestromanfragen, der Berechtigungsinformation oder der oben genannten Nachricht von den Fahrzeugen an die Kontrollein- heit kann eine proaktive Übermittlung im Rahmen eines Push-Betriebs sein, oder kann eine Reaktion auf eine entsprechende Anfrage durch die Kontrolleinheit im Rahmen eines Push-Betriebs sein. Insbesondere wird die Berechtigungsinformation dann abgefragt, wenn erfasst wurde, dass der Gesamtladestrom die Summe übersteigt, oder wenn alle Ladesteckdosen, mindestens eine Ladesteckdose o- der nur eine Ladesteckdose abgeschaltet wird. (or any other predetermined amount of time) the process is repeated. In the same way, preferably also the authorization information is repeated or interrogated periodically or transmitted from the vehicles to the control unit, the authorization information can be transmitted with the same time pattern as the charging current requests, preferably in a common message, or wherein the authorization information offset or with a lower frequency can be transmitted from the vehicles to the control unit. The transmission of the charging current requests, the authorization information or the above-mentioned message from the vehicles to the control unit may be a proactive transmission as part of a push operation, or may be a response to a corresponding request by the control unit as part of a push operation , In particular, the authorization information is queried when it has been detected that the total charging current exceeds the sum, or when all charging sockets, at least one charging socket or only one charging socket is switched off.
Als Mechanismus zum Unterbinden von unberechtigten Ladevorgängen sieht das Verfahren Abschaltmechanismen oder Abfragemechanismen vor, die durchgeführt werden, wenn der Gesamtladestrom die Summe übersteigt. Diese Mecha- nismen werden insbesondere wie folgt vorgesehen. Zum einen können alle Ladesteckdosen vor der Kontrolleinheit zumindest für eine vorbestimmte Zeitdauer abgeschaltet werden, wenn der Gesamtladestrom die Summe übersteigt. Die vorbestimmte Zeitdauer kann eine feste Periode sein, beispielsweise eine Minute oder fünf Minuten. Alternativ können alle Ladesteckdosen von der Kontrolleinheit abgeschaltet werden und abgeschaltet bleiben, bis die Kontrolleinheit zugesetzt wird oder ein entsprechendes Signal erhält. Wenn alle Ladesteckdosen für eine vorbestimmte Zeitdauer abgeschaltet werden, so wird vorzugsweise beim Einschalten zum Ende der vorbestimmten Zeitdauer die oben geschriebene Berechtigungsabfrage und die Übermittlung der Ladestromanfragen durchgeführt. Beim Wiedereinschalten nach der vorbestimmten Zeitdauer werden somit alle Maß- nahmen durchgeführt, die beim Verbinden eines aufzuladenden Fahrzeugs mit einer der Ladesteckdosen ausgeführt werden. Dies betrifft insbesondere die gesamte Berechtigungsabfrage und Kontrolle sowie die Übermittlung der Ladestromanfrage. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die KontrolleinheitAs a mechanism for preventing unauthorized charging, the method provides shutdown mechanisms or polling mechanisms that are performed when the total charging current exceeds the sum. These mechanisms are provided in particular as follows. On the one hand, all charging sockets in front of the control unit can be switched off at least for a predetermined period of time if the total charging current exceeds the sum. The predetermined period of time may be a fixed period, for example one minute or five minutes. Alternatively, all charging sockets can be switched off by the control unit and remain switched off until the control unit is added or receives a corresponding signal. If all charging sockets for one predetermined period of time are switched off, so preferably at power-up at the end of the predetermined period of time, the above-written authorization query and the transmission of charging current requests are performed. When restarting after the predetermined period of time, all measures are thus carried out that are carried out when connecting a vehicle to be charged with one of the charging sockets. This applies in particular to the entire authorization query and control as well as the transmission of the charging current request. According to a further embodiment it is provided that the control unit
Ladeprozesse von Fahrzeugen individuell beendet. Hierbei übermittelt die Kontrolleinheit Abschaltbefehle einzeln an die Fahrzeuge, wobei die Fahrzeuge bei Erhalt der Abschaltbefehle den Aufladeprozess unterbrechen. Die Kontrolleinheit führt nach jedem Unterbrechen bzw. nach jedem Übermitteln des Abschaltbe- fehls den Schritt des Vergleichens durch. Bei dem Vergleich wird der gemeldeteLoading processes of vehicles completed individually. In this case, the control unit transmits shutdown commands individually to the vehicles, wherein the vehicles interrupt the charging process upon receipt of the shutdown commands. The control unit performs the comparing step after each interruption or every transmission of the shutdown command. In the comparison, the reported
Ladestrom des durch den Abschaltbefehl abgeschalteten oder abzuschaltenden Fahrzeugs von der Summe aller gemeldeten Ladeströme abgezogen. Somit entspricht die dadurch korrigierte Summe einem Sollwert, der alle gemeldeten Ladeströme wiedergibt. Geht der erfasste Ladestrom über diese korrigierte Summe hinaus, so ist davon auszugehen, dass ein nicht autorisiertes Fahrzeug einenCharging current of the disconnected by the shutdown command or disconnected vehicle deducted from the sum of all reported charging currents. Thus, the thus corrected sum corresponds to a setpoint, which reflects all reported charging currents. If the detected charging current exceeds this corrected sum, then it can be assumed that an unauthorized vehicle has a
Ladevorgang vorsieht, oder das Fahrzeug nicht korrekt auf den Abschaltbefehl antwortet, und somit die Berechtigung verliert. Charging provides, or the vehicle does not respond correctly to the shutdown command, and thus loses the right.
Die Kontrolleinheit ermittelt aufgrund der einzelnen Abschaltungen mindestens ein Fahrzeug durch Vergleichen des Gesamtladestroms mit der Summe der gemeldeten Ladeströme (insbesondere mit der korrigierten Summe), das trotz fehlender Berechtigung oder empfangenen Abschaltbefehls Ladestrom von der Ladesteckdose empfängt. Die Kontrolleinheit veranlasst eine Signalausgabe dieses mindestens einen Fahrzeugs, sofern dieses darauf reagiert, um das nicht autori- sierte Fahrzeug von außen durch die Signalausgabe kenntlich zu machen. Alternativ schaltet die Kontrolleinheit durch Übertragung eines Unterbrechungssignals an ein Schaltmodul der Ladesteckdose diese ab, wobei an dieser Ladesteckdose das mindestens eine Fahrzeug angeschlossen ist, welches trotz fehlender Berechtigung oder trotz empfangenen Abschaltbefehls Ladestrom von der Lade- Steckdose empfängt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ermittelt die Kontrolleinheit aufgrund der einzelnen Abschaltungen mindestens ein Fahrzeug durch Vergleichen des Gesamtladestroms mit der Summe der gemeldeten Ladeströme, das zur Stromentnahme berechtigt ist. Vorzugsweise werden durch die einzelnen Abschaltungen und die zugehörigen Vergleichsprozesse alle Fahrzeuge ermittelt, die angeschlossen sind, und eine Berechtigung zum Laden aufweisen sowie auf den Abschaltbefehl mit Unterbrechen des Aufladeprozesses reagieren. Diese ermittelten, berechtigten Fahrzeuge werden von der Kontrolleinheit durch einen Signalausgabebefehl veranlasst, eine Signalausgabe durchzuführen. Auf diese Weise werden von außen alle Fahrzeuge durch die Signalausgabe kenntlich gemacht, die eine Berechtigung aufweisen. Im Gegensatz zum oben beschriebenen Verfahren, in dem nur nicht berechtigte Fahrzeuge zur Signalausgabe veranlasst werden, werden gemäß der hier beschriebenen Ausführungsform alle anderen Fahrzeuge kenntlich gemacht, indem alle berechtigten Fahrzeuge ein Signal ausgeben, das von außen ersichtlich ist. Due to the individual shutdowns, the control unit determines at least one vehicle by comparing the total charging current with the sum of the reported charging currents (in particular with the corrected sum), which receives charging current from the charging socket despite the absence of authorization or received switch-off command. The control unit causes a signal output of this at least one vehicle, if this reacts to it, to make the unauthorized vehicle from the outside by the signal output. Alternatively, the control unit switches off by transmission of an interrupt signal to a switching module of the charging socket, which at least one vehicle is connected to this charging socket, which receives charging current from the charging socket despite lack of authorization or despite received shutdown command. According to a further embodiment, the control unit determines at least one vehicle due to the individual shutdowns by comparing the total charging current with the sum of the reported charging currents, which is authorized for current consumption. The individual shutdowns and the associated comparison processes are preferably used to determine all vehicles which are connected and have authorization to charge and to respond to the shutdown command by interrupting the charging process. These determined, authorized vehicles are caused by the control unit by a signal output command to perform a signal output. In this way, all vehicles are identified from the outside by the signal output, which have an authorization. In contrast to the method described above, in which only unauthorized vehicles are caused to signal output, according to the embodiment described here, all other vehicles are identified by all authorized vehicles output a signal that is visible from the outside.
Als Signalausgabe eignet sich insbesondere die Ansteuerung der Blinkerleuchten, eines Fahrlichts oder Betätigung der Hupe für eine kurze Zeitdauer, beispielsweise 5 Sekunden. As a signal output, in particular, the control of the turn signal lights, a driving light or actuation of the horn for a short period of time, for example, 5 seconds is suitable.
Die Erfindung sieht ferner eine Kontrolleinheit vor, mit einem Hauptversorgungsanschluss, einem Abgabeanschluss, einer Unterbrechereinheit sowie einer Kommunikationseinheit. Der Hauptversorgungsanschluss ist eingerichtet, an einen zentralen Stromversorgungsnetzanschluss angeschlossen zu werden, der auch als Hauptanschluss bezeichnet werden kann. Der Abgabeanschluss ist eingerichtet, den Strom des Hauptanschlusses weiterzuleiten und an eine Stromleitung zur kontrollierten Versorgung einer Vielzahl von Ladesteckdosen (die mit der Stromleitung verbunden sind) verbunden zu werden. Die Unterbrechereinheit ist zwischen Hauptversorgungsanschluss und Abgabeanschluss geschaltet. Eine Strommesseinheit der Kontrolleinheit ist am Hauptversorgungsanschluss, Abgabeanschluss oder dazwischen angeschlossen, um den durch die Kontrolleinheit fließenden Strom zu erfassen. Die Kommunikationseinheit ist mit dem Abgabeanschluss verbunden, um einen weiteren logischen Kanal für die Stromleitung aufzubauen. Hierzu umfasst die Kommunikationseinheit einen Demodulator so- wie einen Modulator, um über den Abgabeanschluss und eine daran anschließbare Stromleitung Daten über modulierte Signale zu senden und zu empfangen. Die Kontrolleinheit umfasst ferner eine Datenverarbeitungseinheit, die verschiedene Kontrollmechanismen implementiert. Diese ist mit der Kommunikationseinheit verbunden, um über diese und über den Abgabeanschluss Ladestromangaben von Ladestromanfragen, die zur Kommunikationseinheit gesendet werden, in einem Ladestrombetragspeicher zu speichern. Dadurch kann die Datenverarbeitungseinheit alle einzelnen Ladeströme, wie sie von dem angeschlossenen Fahrzeug mitgeteilt werden, speichern. Ferner ist die Datenverarbeitungseinheit, beispielsweise mittels eines Summierers, eingerichtet, die Ladestromangaben zu summieren und dadurch die Summe der Ladeströme der Fahrzeuge zu erfassen, die an die Ladesteckdosen angeschlossen sind, welche wiederum über dieThe invention further provides a control unit with a main supply connection, a delivery connection, an interrupter unit and a communication unit. The main supply connection is designed to be connected to a central power supply connection, which may also be referred to as the main connection. The dispensing port is configured to forward the main port power and to be connected to a power line for the controlled supply of a plurality of charging sockets (connected to the power line). The interrupter unit is connected between the main supply terminal and the output terminal. A current measuring unit of the control unit is connected to the main supply terminal, discharge terminal or in-between to detect the current flowing through the control unit. The communication unit is connected to the output port to set up another logical channel for the power line. For this purpose, the communication unit comprises a demodulator as well as a modulator in order to transmit and receive data via modulated signals via the output connection and a connectable power line. The control unit further comprises a data processing unit that implements various control mechanisms. This is connected to the communication unit in order to store charge current information of charging current requests, which are sent to the communication unit, in a charge current storage memory via these and via the output connection. As a result, the data processing unit can store all the individual charging currents as communicated by the connected vehicle. Further, the data processing unit, for example by means of a summer, set up to sum the charging current information and thereby detect the sum of the charging currents of the vehicles, which are connected to the charging sockets, which in turn on the
Stromleitung an den Abgabeanschluss anschließbar sind. Darüber hinaus ist die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet, beispielsweise mittels eines Vergleichers, diese Summe mit dem Gesamtstrom zu vergleichen, der von der Strommesseinheit erfasst wird. Dieser Vergleicher bzw. die Datenverarbeitungseinheit sieht somit eine Entscheidungsinstanz vor, die unzulässige Stromabnahmen erkennt und daraufhin Maßnahmen ergreift. Insbesondere wird als Maßnahme von der Datenverarbeitungseinheit die Unterbrechereinheit angesteuert, indem ein Unterbrechungssignal gesendet wird, wenn die Datenverarbeitungseinheit durch den Vergleich ermittelt, dass die Summe der gemeldeten Stromentnahmen (d.h. die Ladestromangaben und deren Ladestromangaben) den abgegebenen Gesamtstrom übersteigt. Power line can be connected to the output port. In addition, the data processing unit is set up, for example by means of a comparator, to compare this sum with the total current detected by the current measuring unit. This comparator or the data processing unit thus provides a decision-making entity which detects impermissible current decreases and then takes measures. In particular, the interrupter unit is triggered by the data processing unit as a measure by sending an interrupt signal when the data processing unit determines by comparison that the sum of the reported current draws (i.e., the charge current indications and their charge current specifications) exceeds the total output current.
Darüber hinaus ist die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet, Berechtigungsinformation von den Fahrzeugen zu empfangen (oder von diesen anzufragen), um diese zu bewerten und die Berechtigung zu überprüfen. Hierzu wird Berechtigungsinformation, die von den Fahrzeugen über die Stromleitung, welche an den Abgabeanschluss anschließbar ist, an den Abgabeanschluss übersandt, und die über die Kommunikationseinheit mit dem Abgabeanschluss verbundene Datenverarbeitungseinheit wertet die empfangene Berechtigungsinformation aus. Hier- zu wird die Berechtigungsinformation verifiziert, indem diese mit einer Liste berechtigter Fahrzeuge verglichen wird. Die Liste berechtigter Fahrzeuge kann nicht nur durch eine Fahrzeugidentifikation selbst wiedergegeben werden, sondern auch durch Zahlungs- oder Abonnementinformation, die zur Stromabnahme berechtigt. Hierbei ist die Liste in einem Speicher der Kontrolleinheit oder der Da- tenverarbeitungseinheit abgelegt. Alternativ kann die Liste in einem entfernt gelegenen Berechtigungsabfragesystem geführt werden, wobei in diesem Fall die Kontrolleinheit ferner eine Fernubertragungsschnittstelle umfasst, um Information, und insbesondere die Berechtigungsinformation über die Fernubertragungsschnittstelle an ein daran anschließbares Berechtigungsabfragesystem zu senden. Die Fernubertragungsschnittstelle kann insbesondere vorgesehen werden durch einen Internetanschluss, beispielsweise über einen WLAN-Zugriffspunkt, oder eine funknetzbasierte Internetverbindung wie über GPRS und WAP. Insbesondere kann die Fernübertragungsschnittstelle für die oben beschriebenen Ü- bertragungsarten vorgesehen sein, beispielsweise als WLAN-Funkmodul oder als Mobilfunknetz-Funkmodul, oder ebenso als Powerline-Modul, das eingerichtet ist, die Kontrolleinheit über den Hauptversorgungsanschluss mit einem Versorgungsnetz basierten Übertragungsprotokoll mit dem Internet zu verbinden. In addition, the data processing unit is arranged to receive (or request) authorization information from the vehicles to evaluate and verify the authorization. To this end, authorization information transmitted from the vehicles via the power line connectable to the output terminal is sent to the output terminal, and the data processing unit connected to the output terminal via the communication unit evaluates the received permission information. For this purpose, the authorization information is verified by comparing it with a list of authorized vehicles. The list of authorized vehicles can be reproduced not only by a vehicle identification itself, but also by payment or subscription information that authorizes the purchase of electricity. In this case, the list is stored in a memory of the control unit or of the data processing unit. Alternatively, the list may be maintained in a remote authorization retrieval system, in which case the Control unit further comprises a remote transmission interface to send information, and in particular the authorization information via the remote transmission interface to a connectable authorization query system. The remote transmission interface can in particular be provided by an Internet connection, for example via a WLAN access point, or a radio-network-based Internet connection such as via GPRS and WAP. In particular, the long-distance transmission interface can be provided for the types of transmission described above, for example as a WLAN radio module or as a mobile radio network module, or also as a powerline module which is set up to connect the control unit to the Internet via a mains supply based transmission protocol via the main supply connection connect.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Datenverarbeitungseinheit zusammen mit der daran angeschlossenen Kommunikationseinheit eingerichtet, Berechtigungsinformation in Form eines Berechtigungsnachweises vom Fahrzeug über den Abgabeanschluss zu empfangen. Ferner ist die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet, den Berechtigungsnachweis mit der Liste zu vergleichen und den Berechtigungsnachweise somit zu verifizieren. Der Berechtigungsnachweis kann grundsätzlich proaktiv vom Fahrzeug übermittelt werden oder nach einer Anfrage durch die Kontrolleinheit übermittelt werden. Daher ist die Datenverarbeitungseinheit ebenso eingerichtet, Berechtigungsinformation in Form einer Anforderung eines Berechtigungsnachweises an das Fahrzeug über den Abgabeanschluss zu senden, oder ist eingerichtet, sowohl die Anforderung des Berechtigungsnachweises an das Fahrzeug zu senden als auch den Berechtigungsnachweis von dem Fahrzeug über den Abgabeanschluss zu empfangen. According to a further embodiment of the invention, the data processing unit is set up, together with the communication unit connected thereto, to receive authorization information in the form of a credential from the vehicle via the delivery connection. Furthermore, the data processing unit is set up to compare the credential with the list and thus to verify the credentials. The proof of entitlement can basically be proactively transmitted by the vehicle or transmitted to the request by the control unit. Therefore, the data processing unit is also arranged to send authorization information in the form of a request for a credential to the vehicle via the dispensing terminal, or is arranged to both send the request of the credential to the vehicle and to receive the credential from the vehicle via the dispensing terminal.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Datenverarbeitungseinheit, zusammen mit der angeschlossenen Kommunikationseinheit, eingerichtet, eine Zahlungsinformation innerhalb der Berechtigungsinformation über den Abgabe- anschluss zu empfangen. Hierbei verarbeitet die Datenverarbeitungseinrichtung keinen Berechtigungsnachweis selbst, sondern sieht eine gültige Zahlungsinformation als äquivalent zu einem Berechtigungsnachweis an. Daher ist die Datenverarbeitungseinheit, zusammen mit der daran angeschlossenen Fernübertragungsschnittstelle, eingerichtet, eine Fernabfrage an eine entfernt gelegene Bu- chungsdatenbank zu senden, und ist ferner eingerichtet, von der Buchungsdatenbank eine Buchbarkeitsbestätigung über die Fernübertragungsschnittstelle zu empfangen, wobei beim Empfang die Buchbarkeitsbestätigung als verifizierter Berechtigungsnachweis von der Datenverarbeitungseinheit angesehen wird und daraufhin die zugehörige Ladestromanfrage in die Summe der Ladeströme aufgenommen wird. Alternativ kann die Buchungsdatenbank innerhalb der Kontroll- einheit vorgesehen sein. Weitere Möglichkeiten sind Prepaid-Konstruktionen, bei denen die Berechtigungsinformation in Form eines zur Verfügung stehenden Geldbetrags (oder eines Stromäquivalents) vom Fahrzeug an die Datenverarbeitungseinheit gesendet wird, die daraufhin den Geldbetrag auswertet und, beispielsweise zusammen mit einer Maximaldauer, das zugehörige Fahrzeug als berechtigt in einem Speicher der Kontrolleinheit speichert. In accordance with a further embodiment, the data processing unit, together with the connected communication unit, is set up to receive payment information within the authorization information via the delivery connection. In this case, the data processing device does not process a credential itself, but sees valid payment information as equivalent to a credential. Therefore, the data processing unit, along with the remote transmission interface connected thereto, is arranged to send a remote query to a remote accounting database and is further arranged to provide bookability confirmation via the remote transmission interface from the booking database received, wherein upon receipt the bookability confirmation is regarded as a verified credential from the data processing unit and then the associated charging current request is included in the sum of the charging currents. Alternatively, the booking database may be provided within the control unit. Other possibilities are prepaid constructions in which the authorization information in the form of an available amount of money (or a power equivalent) is sent from the vehicle to the data processing unit, which then evaluates the amount of money and, for example together with a maximum duration, the associated vehicle as entitled in a memory of the control unit stores.
Die Datenverarbeitungseinheit, zusammen mit der daran angeschlossenen Kommunikationseinheit, ist ferner eingerichtet, wiederholt oder periodisch eine Ladestrom betrag-Anfrage über den Abgabeanschluss an die Fahrzeuge zu sen- den. Ferner ist die Datenverarbeitungseinheit zusammen mit der Kommunikationseinheit eingerichtet, eine zugehörige Ladestrombetrag-Antwort über den Abgabeanschluss von den Fahrzeugen zu empfangen. Die Datenverarbeitungseinheit ist danach eingerichtet, Ladestromeinträge in dem Ladestrombetragspeicher gemäß der Ladestrom betrag-Antwort zu aktualisieren. Der Ladestrombetragspei- eher ist in der Kontrolleinheit oder als Teil der Datenverarbeitungseinheit als Le- se/Schreib-Speicher vorgesehen. Dieser kann nich-flüchtig oder flüchtig sein. The data processing unit, together with the communication unit connected thereto, is also set up to repeatedly or periodically send a charging current request via the delivery connection to the vehicles. Further, the data processing unit is arranged together with the communication unit to receive an associated charging current amount response via the output terminal of the vehicles. The data processing unit is configured to update charging current entries in the charge current storage according to the charging current amount response. The charging current amount storage is provided in the control unit or as part of the data processing unit as a read / write memory. This can be non-volatile or volatile.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet, an die Unterbrechereinheit für eine vorbestimmte Zeitdauer ein Unterbre- chungssignal zu senden, wenn die Datenverarbeitungseinheit ermittelt, dass dieAccording to a further embodiment, the data processing unit is set up to send an interruption signal to the interrupt unit for a predetermined period of time when the data processing unit determines that the
Summe den abgegebenen Gesamtstrom übersteigt. Ferner kann die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet sein, ein Unterbrechungssignal oder einen Signalabgabebefehl über den Abgabeanschluss an die Fahrzeuge oder an Schaltmodule der Ladesteckdosen einzeln für eine vorbestimmte Zeitdauer oder durchge- hend zu übersenden. Durch diese Verknüpfung der Datenverarbeitungseinheit und der Unterbrechereinheit über das Unterbrechungssignal wird ein Sperrmechanismus vorgesehen, der das Laden unbefugter Fahrzeuge unterbindet. In gleicher Weise kann durch das Unterbrechungssignal über den Abgabeanschluss ein Mechanismus vorgesehen werden, der einzelne Fahrzeuge zumin- dest zeitweise in ihrem Ladeprozess unterbricht, um durch die einzelne Überprüfung zu erfassen, welches der Fahrzeuge nicht auf das Unterbrechungssignal re- agiert und/oder keine Befugnis zum Empfang von Ladestrom hat. Alternativ können die Ladesteckdosen mit Schaltmodulen vorgesehen sein, die das Unterbrechungssignal umsetzen, wobei hinsichtlich der Kontrolleinheit hierfür vorgesehen ist, dass die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet ist, diese Ladesteckdosen über den Abgabeanschluss als Datenübertragungsschnittstelle anzusteuern. Um die vorbestimmte Zeitdauer vorzusehen, kann die Kontrolleinheit einen Timer umfassen, der die Zeitdauer bestimmt. Gleichermaßen kann die Kontrolleinheit einen Timer umfassen, der wiederholt oder periodisch die Ladestrombetrag- Anfrage an Fahrzeuge übersendet. Sum exceeds the total output current. Furthermore, the data processing unit can be set up to transmit an interrupt signal or a signal output command via the output connection to the vehicles or to switching modules of the charging sockets individually for a predetermined period of time or continuously. By this combination of the data processing unit and the interrupter unit via the interrupt signal, a locking mechanism is provided which prevents the loading of unauthorized vehicles. In the same way, a mechanism can be provided by the interrupt signal via the output connection, which interrupts individual vehicles at least temporarily in their charging process, in order to detect by the individual check which of the vehicles is not responsive to the interrupt signal. Acts and / or has no authority to receive charging current. Alternatively, the charging sockets may be provided with switching modules that implement the interrupt signal, wherein it is provided with regard to the control unit for this purpose that the data processing unit is set up to control these charging sockets via the output connection as a data transmission interface. To provide the predetermined amount of time, the control unit may include a timer that determines the time duration. Likewise, the control unit may include a timer that repeatedly or periodically sends the charging current request to vehicles.
Kurze Beschreibung der Figur Brief description of the figure
Die Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild zur näheren Erläuterung der Erfindung, einschließlich einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontrolleinheit. FIG. 1 shows a block diagram for a more detailed explanation of the invention, including an embodiment of the control unit according to the invention.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung Detailed description of the drawing
Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Kontrolleinheit 100 innerhalb einer üblichen Umgebung. Die zur erfindungsgemäßen Kontrolleinheit dargestellten Komponenten sind mit durchgezogenen Linien dargestellt, wobei die Komponenten der üblichen Einsatzumgebung gestrichelt dargestellt sind. Sämtlich dreistelligen Bezugszeichen betreffen Komponenten der erfindungsgemäßen Kontrolleinheit, und sämtliche zweistelligen Bezugszeichen betreffen Komponenten der Umgebung, in der die Kontrolleinheit eingesetzt wird, und die nicht zur Erfindung gehören, jedoch zur näheren Erläuterung der Erfindung hilfreich sind. Die Kontrolleinheit 100 umfasst einen Hauptversorgungsanschluss 1 10 sowie einen Abgabeanschluss 120 und eine dazwischen geschaltete Unterbrechereinheit 130. Schließlich umfasst die erfindungsgemäße Kontrolleinheit 100 eine Kommunikationseinheit 140, die ihrerseits zur Aufmodulation eines Wechselstromsignals mit dem Abgabeanschluss 120 verbunden ist. Die Verbindung zwischen Kommunikationseinheit 140 und Abgabeanschluss 120 ist mit Pfeilen dargestellt, die einen bidirektionalen Datenverkehr wiedergeben, wobei die Verbindung lediglich zum Datentransfer eingerichtet ist. Weitere Verbindungen, die nur zum Datentransfer eingerichtet sind, sind in der Figur 1 mit Pfeilen dargestellt. Die Pfeile geben die Datenübertragungsrichtung an. Verbindungen, die keine Pfeile aufweisen, sind Verbindungen zur Übertragung von elektrischer Leistung. FIG. 1 shows a control unit 100 according to the invention within a conventional environment. The components shown for the control unit according to the invention are shown by solid lines, the components of the usual operating environment are shown in dashed lines. All three-digit reference numbers refer to components of the control unit according to the invention, and all two-digit reference numbers refer to components of the environment in which the control unit is used, and which are not part of the invention, but are helpful for the further explanation of the invention. The control unit 100 comprises a main supply terminal 110 and an output connection 120 and an interrupter unit 130 connected therebetween. Finally, the control unit 100 according to the invention comprises a communication unit 140, which in turn is connected to the output terminal 120 for modulation of an alternating current signal. The connection between communication unit 140 and output port 120 is represented by arrows representing bidirectional data traffic, the connection being set up for data transfer only. Further connections, which are set up only for data transfer, are shown in FIG. 1 with arrows. The arrows give the Data transmission direction. Connections that do not have arrows are connections for transmitting electrical power.
Die Kontrolleinheit umfasst ferner eine Strommesseinheit 150, die den Stromfluss des Abgabeanschlusses 120 erfasst und in Form eines Datensignals an eine Datenverarbeitungseinheit 160 der Kontrolleinheit sendet. Die Kommunikationseinheit 140 umfasst ferner einen Demodulator sowie einen Modulator zur Übertragung von Daten in beiden Richtungen, wobei weder Modulator noch Demodulator in Figur 1 dargestellt sind. Die Datenverarbeitungseinheit 160 ist ferner mit ei- nem Speicher 170 verbunden, in dem unter anderem Ladestromangaben gespeichert sind, die über die Kommunikationseinheit 140 von dem Abgabean- schluss 120 empfangen wurden und an die Datenverarbeitungseinheit 160 übertragen wurden. Die Datenverarbeitungseinheit umfasst ferner Signalgeneratoren zum Erzeugen entsprechender Datensignale, einen Komparator sowie einen Summierer, die jedoch aus Gründen der Einfachheit nicht im Detail dargestellt sind. Diese Komponenten können ferner vorgesehen werden durch Software, mit der ein programmierbarer Prozessor angesteuert wird, der diese Komponenten zusammen mit der Software realisiert. In gleicher weise stellen die zugehörigen Softwarestücke Implementierungen der entsprechenden Verfahrensschritte dar. The control unit further comprises a current measuring unit 150, which detects the current flow of the dispensing terminal 120 and sends it in the form of a data signal to a data processing unit 160 of the control unit. The communication unit 140 further comprises a demodulator and a modulator for transmitting data in both directions, wherein neither modulator nor demodulator are shown in FIG. The data processing unit 160 is further connected to a memory 170 in which, among other things, charging current data are stored, which were received via the communication unit 140 from the dispensing terminal 120 and transmitted to the data processing unit 160. The data processing unit further comprises signal generators for generating corresponding data signals, a comparator and a summer, which however are not shown in detail for reasons of simplicity. These components may also be provided by software that drives a programmable processor that implements these components along with the software. In the same way, the associated software pieces represent implementations of the corresponding method steps.
Die Datenverarbeitungseinheit 160 ist ferner zum Ansteuern der Unterbrechereinheit 130 mit dieser verbunden, wobei von der Datenverarbeitungseinheit 160 ein Unterbrechungssignal an die Unterbrechereinheit 130 gesendet wird, wenn erfasst wird, dass der von der Strommesseinheit 150 erfasste, tatsächlich abge- gebene Gesamtstrom die Summe aller Ladestromangaben übersteigt, die in demThe data processing unit 160 is further connected to drive the interrupter unit 130, wherein an interrupt signal is sent from the data processing unit 160 to the interrupter unit 130 when it is detected that the actually output total current detected by the current measuring unit 150 exceeds the sum of all charging current data that in the
Speicher 170 gespeichert sind. Memory 170 are stored.
Der Hauptversorgungsanschluss 1 10 ist eingerichtet, um über einen Kabelver- bindungsanschluss 10 mit einem Versorgungsnetz 20 verbunden zu werden. Er- findungsgemäß wird elektrische Leistung des Versorgungsnetzes 20 durch die erfindungsgemäße Kontrolleinheit an den Abgabeanschluss 120 der Kontrolleinheit 100 abgegeben. Der Abgabeanschluss 120 ist ferner eingerichtet, über eine elektrische Verbindung 30 mit einer Stromleitung 40 verbunden zu werden, an der mehrere Ladesteckdosen 50 angeschlossen sind. Die Ladesteckdosen 50 selbst sind gegebenenfalls mit Fahrzeugen verbunden, insbesondere mit Ladesteuerungen 60 der Fahrzeuge, die erfindungsgemäß den über die Stromleitung 40 abgegebenen Strom zum Aufladen verwenden. Ferner sind die Ladesteuerungen 60 eingerichtet, Berechtigungsinformation sowie Ladestromanfragen über die Steckdosen 50 zur Stromleitung 40 zu übermitteln. Dadurch, dass der Abga- beanschluss 120 mit der Stromleitung 40 verbindbar eingerichtet ist, können die von den Ladesteuerungen 60 der Fahrzeuge gesendeten Signale innerhalb der erfindungsgemäßen Kontrolleinheit 100 erfasst werden, indem diese zunächst von der Kommunikationseinheit 140 demoduliert werden und nachdem Demodulieren über eine Datenverbindung über die Datenverarbeitungseinheit der Kontrolleinheit 100 übertragen werden. The main supply terminal 110 is set up to be connected to a utility network 20 via a cable connection terminal 10. According to the invention, electrical power of the supply network 20 is delivered by the control unit according to the invention to the output connection 120 of the control unit 100. The discharge port 120 is further configured to be connected via an electrical connection 30 to a power line 40 to which a plurality of charging sockets 50 are connected. The charging sockets 50 themselves are optionally connected to vehicles, in particular with charging controls 60 of the vehicles according to the invention via the power line Use 40 discharged power for charging. Furthermore, the charging controllers 60 are configured to transmit authorization information as well as charging current requests via the sockets 50 to the power line 40. Because the exhaust connection 120 is connectable to the power line 40, the signals sent by the charging controls 60 of the vehicles can be detected within the control unit 100 according to the invention by first being demodulated by the communication unit 140 and then being demodulated via a data connection the data processing unit of the control unit 100 are transmitted.

Claims

Ansprüche claims
1 . Verfahren zur Kontrolle der Berechtigung von Aufladevorgängen von elektrisch betriebenen Fahrzeugen, mit den Schritten: 1 . Method for controlling the authorization of charging processes of electrically operated vehicles, comprising the steps of:
Vorsehen einer Kontrolleinheit (100) zwischen einem Hauptanschluss (1 10) und einer Vielzahl von Ladesteckdosen (50), die über eine Stromleitung (40) mit der Kontrolleinheit (100) verbunden sind;  Providing a control unit (100) between a main terminal (1 10) and a plurality of charging sockets (50) which are connected via a power line (40) to the control unit (100);
Verbinden eines aufzuladenden Fahrzeugs (60) mit einer der Ladesteckdosen (50);  Connecting a vehicle (60) to be charged with one of the charging sockets (50);
Erfassen eines Gesamtladestroms, der von dem Hauptanschluss (1 10) über die Kontrolleinheit (100) an die Ladesteckdosen (50) geleitet wird;  Detecting a total charging current conducted from the main terminal (110) via the control unit (100) to the charging sockets (50);
Übermitteln von Ladestromanfragen von jedem an die Ladesteckdosen (50) angeschlossenen Fahrzeugen an die Kontrolleinheit (100);  Communicating charging current requests from each of the vehicles connected to the charging sockets (50) to the control unit (100);
Vergleichen des Gesamtladestroms mit der Summe der Ladeströme der Fahrzeuge, die an die Ladesteckdosen (50) angeschlossenen sind; und Abschalten der Ladesteckdosen (50), wenn der Gesamtladestrom die Summe übersteigt, wobei  Comparing the total charging current with the sum of the charging currents of the vehicles connected to the charging sockets (50); and switching off the charging sockets (50) when the total charging current exceeds the sum, wherein
das Verbinden eines aufzuladenden Fahrzeugs einen Schritt des Übermitteins einer Berechtigungsinformation vom Fahrzeug (60) an die Kontrolleinheit (100) umfasst und die Berechtigungsinformation von der Kontrolleinheit mit einer Liste berechtigter Fahrzeuge verglichen wird, um die Berechtigung des Fahrzeugs zu überprüfen, und wobei das Übermitteln von Ladestromanfragen und von Berechtigungsinformation vorgesehen wird durch Aufmodulieren eines Wechselstromsignals auf die Stromleitung (40), das die Berechtigungsanfrage oder die Ladestromanfrage wiedergibt.  connecting a vehicle to be charged comprises a step of transmitting authorization information from the vehicle (60) to the control unit (100) and comparing the authorization information from the control unit with a list of authorized vehicles to verify the authorization of the vehicle, and wherein transmitting Charging current requests and authorization information is provided by modulating an AC signal on the power line (40) representing the entitlement request or the charging power request.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Schritt des Übermitteins von Berechtigungsinformation vorgesehen wird durch Übermitteln eines Berechtigungsnachweises vom Fahrzeug (60) an die Kontrolleinheit (100), durch Übermitteln einer Anforderung eines Berechtigungsnachweises von der Kontrolleinheit (100) an das Fahrzeug (60), oder beides. 2. The method of claim 1, wherein the step of providing authorization information is provided by transmitting a credential from the vehicle to the control unit by transmitting a request for a credential from the control unit to the vehicle. , or both.
3. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Berechtigungsinformation eine Zahlungsinformation umfasst, wobei die Kontrolleinheit (100) überprüft, ob die Zahlungsinformation gebucht werden kann. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Ladestromanfragen während des Ladevorgangs wiederholt oder periodisch von den Fahrzeugen (60) an die Kontrolleinheit (100) übermittelt werden und einen Ladestrombetrag wiedergeben, der vom Fahrzeug (60) angefordert wird oder vom Fahrzeug (60) über die Ladesteckdose (40) empfangen wird. 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the authorization information comprises a payment information, wherein the control unit (100) checks whether the payment information can be booked. Method according to one of the preceding claims, wherein the charging current requests during the charging process are transmitted repeatedly or periodically from the vehicles (60) to the control unit (100) and reflect a charge current amount requested by the vehicle (60) or from the vehicle (60) the charging socket (40) is received.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei, wenn der Gesamtladestrom die Summe übersteigt, Method according to one of the preceding claims, wherein when the total charging current exceeds the sum,
(a) alle Ladesteckdosen (40) von der Kontrolleinheit (100) zumindest für eine vorbestimmte Zeitdauer abgeschaltet werden, oder  (A) all charging sockets (40) are turned off by the control unit (100) at least for a predetermined period of time, or
(b) die Kontrolleinheit Abschaltbefehle an die Fahrzeuge (60) einzeln übermittelt, die Fahrzeuge (60) bei Erhalt der Abschaltbefehle den Aufladepro- zess unterbrechen; die Kontrolleinheit (100) nach jedem Unterbrechen den Schritt des Vergleichens durchführt, wobei der gemeldete Ladestrom des durch den Abschaltbefehl abgeschalteten Fahrzeug (60) von der Summe abgezogen wird; und  (b) the control unit transmits shutdown commands to the vehicles (60) individually, the vehicles (60) interrupt the charging process upon receipt of the shutdown commands; the control unit (100) performs the step of comparing after each interruption, wherein the reported charging current of the vehicle (60) turned off by the shutdown command is subtracted from the sum; and
(i) die Kontrolleinheit (100) aufgrund der einzelnen Abschaltungen mindestens ein Fahrzeug (60) durch Vergleichen des Gesamtladestroms mit der Summe der gemeldeten Ladeströmen ermittelt, das trotz fehlender Berechtigung oder empfangenen Abschaltbefehls Ladestrom von der Ladesteckdose (50) empfängt, und die Kontrolleinheit (100) eine Signalausgabe dieses mindestens einen Fahrzeugs (60) veranlasst oder die Ladesteckdose (50), an der das mindestens eine Fahrzeug angeschlossen ist, durch Übertragung eines Unterbrechungssignals an ein Schaltmodul der Ladesteckdose (50) abschaltet, oder  (i) the control unit (100) determines at least one vehicle (60) by comparing the total charging current with the sum of the reported charging currents, which receives charging current from the charging socket (50) despite lack of authorization or received switch-off command due to the individual shutdowns, and the control unit (100) 100) causes a signal output of this at least one vehicle (60) or the charging socket (50) to which the at least one vehicle is connected by switching off an interrupt signal to a switching module of the charging socket (50) turns off, or
(ii) die Kontrolleinheit aufgrund der einzelnen Abschaltungen mindestens ein Fahrzeug (60) durch Vergleichen des Gesamtladestroms mit der Summe der gemeldeten Ladeströmen ermittelt, das zur Stromentnahme berechtigt ist und das aufgrund des empfangenen Abschaltbefehls den Aufladeprozess unterbricht, und die Kontrolleinheit eine Signalausgabe dieses Fahrzeugs veranlasst. Kontrolleinheit zur Kontrolle der Berechtigung von Aufladevorgängen von e- lektrisch betriebenen Fahrzeugen, umfassend: (ii) the control unit determines, based on the individual shutdowns, at least one vehicle (60) by comparing the total charging current with the sum of the reported charging currents, which is entitled to draw current and interrupts the charging process due to the received shutdown command, and the control unit initiates a signal output of that vehicle , Control unit for controlling the authorization of charging operations of electrically operated vehicles, comprising:
einen Hauptversorgungsanschluss (1 10), einen Abgabeanschluss (120), eine zwischen diese geschaltete Unterbrechereinheit (130) sowie eine Kommunikationseinheit (140), wobei die Kontrolleinheit (100) ferner eine Strommesseinheit (150) zur Erfassung des am Abgabeanschluss abgegebenen Gesamtstrom umfasst, und die Kommunikationseinheit (140) mit dem Abgabeanschluss (120) verbunden ist und einen Demodulator sowie einen Modulator umfasst, um Daten von dem Abgabeanschluss als modulierte Signale zu empfangen und zu senden; a main supply terminal (110), a discharge terminal (120), an interrupter unit (130) connected therebetween, and a communication unit (140), the control unit (100) further comprising a current measuring unit (150) for detecting the total current output at the output terminal, and the communication unit (140) is connected to the output port (120) and includes a demodulator and a modulator for receiving and transmitting data from the output port as modulated signals;
wobei die Kontrolleinheit ferner eine Datenverarbeitungseinheit (160) umfasst, die mit der Kommunikationseinheit (140) verbunden ist, und die eingerichtet ist, Ladestromangaben in Ladestromanfragen, die mit den modulierten Signalen von den Fahrzeugen übermittelt werden, in einem Ladestrombetragspeicher (170) der Kontrolleinheit (100) zu speichern und deren Summe mit den am Abgabeanschluss abgegebenen Gesamtstrom zu vergleichen, wobei die Datenverarbeitungseinheit (160) eingerichtet ist, um die Unterbrechereinheit (130) zu öffnen, wenn die Summe den abgegebenen Gesamtstrom übersteigt; und wherein the control unit further comprises a data processing unit (160) which is connected to the communication unit (140) and which is adapted to charge current information in charging current requests, which are transmitted with the modulated signals from the vehicles, in a charging current reserve (170) of the control unit (16). 100) and comparing the sum thereof with the total current output at the output terminal, wherein the data processing unit (160) is arranged to open the interrupt unit (130) when the sum exceeds the total current output; and
wobei die Datenverarbeitungseinheit (160) ferner eingerichtet ist, Berechtigungsinformation zu empfangen und mit einer Liste berechtigter Fahrzeuge zu vergleichen, die entweder in einem Speicher (170) der Kontrolleinheit abgelegt ist, oder mittels einer Fernübertragungsschnittstelle zum Übersenden der Berechtigungsinformation an ein entfernt gelegenes Berechtigungsabfragesystem eingerichtet ist, welches die Liste führt. wherein the data processing unit (160) is further configured to receive and compare authorization information with a list of authorized vehicles either stored in a memory (170) of the control unit or via a remote transmission interface for transmitting the authorization information to a remote authorization inquiry system which leads the list.
Kontrolleinheit nach Anspruch 6, wobei der Hauptversorgungsanschluss (1 10) eingerichtet ist, an einen Hauptanschluss (10) angeschlossen zu werden, die Unterbrechereinheit (130) zwischen Hauptversorgungsanschluss (1 10) und Abgabeanschluss (120) geschaltet ist, und der Abgabeanschluss (120) eingerichtet ist, an eine Stromleitung (40) zur kontrollierten Versorgung einer Vielzahl von an die Stromleitung angeschlossenen Ladesteckdosen (50) angeschlossen zu werden; A control unit according to claim 6, wherein said main supply terminal (110) is adapted to be connected to a main terminal (10), said interrupt unit (130) is connected between said main supply terminal (110) and said output terminal (120), and said output terminal (120). is arranged to be connected to a power line (40) for the controlled supply of a plurality of charging sockets (50) connected to the power line;
der Demodulator die Kommunikationseinheit in die Lage versetzt, am Abgabeanschluss anliegende, modulierte Signale zu empfangen, und der Modula- tor die Kommunikationseinheit in die Lage versetzt, Daten als modulierte Signale über den Abgabeanschluss abzusenden; the demodulator enables the communication unit to receive modulated signals applied to the output port, and the modulo tor enable the communication unit to transmit data as modulated signals via the output port;
die Datenverarbeitungseinheit (160) eingerichtet ist, die Ladestromangaben zu summieren, wobei die von der Datenverarbeitungseinheit (160) zu summierenden Ladestromangaben von unterschiedlichen Fahrzeugen stammen, die an Ladesteckdosen angeschlossen sind, welche an den Abgabeanschluss (120) anschließbar sind;  the data processing unit (160) is configured to sum the charging current data, the charging current data to be summed up by the data processing unit (160) originating from different vehicles connected to charging sockets connectable to the dispense port (120);
die Datenverarbeitungseinheit (160) mit der Unterbrechereinheit (130) verbunden und eingerichtet ist, ein Unterbrechungssignal an die Unterbrechereinheit abzugeben, wenn die Datenverarbeitungseinheit (160) ermittelt, dass Summe den abgegebenen Gesamtstrom übersteigt; und die Datenverarbeitungseinheit (160) ferner eingerichtet ist, die Berechtigungsinformation über die Fernübertragungsschnittstelle zu empfangen.  the data processing unit (160) is connected to the interrupter unit (130) and is arranged to deliver an interrupt signal to the interrupter unit when the data processing unit (160) determines that sum exceeds the total output current; and the data processing unit (160) is further configured to receive the authorization information via the remote transmission interface.
Kontrolleinheit nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Datenverarbeitungseinheit (160), zusammen mit der daran angeschlossenen Kommunikationseinheit (140), eingerichtet ist, Berechtigungsinformation in Form eines Berechtigungsnachweises vom Fahrzeug über den Abgabeanschluss (120) zu empfangen und diesen mit der Liste zu vergleichen, oder eingerichtet ist, Berechtigungsinformation in Form einer Anforderung eines Berechtigungsnachweises an das Fahrzeug über den Abgabeanschluss (120) zu senden, oder beides. Control unit according to claim 6 or 7, wherein the data processing unit (160), together with the communication unit (140) connected thereto, is arranged to receive authorization information in the form of a credential from the vehicle via the delivery port (120) and to compare it with the list, or is arranged to send authorization information in the form of a request for a credential to the vehicle via the dispensing port (120), or both.
Kontrolleinheit nach Anspruch 6, 7 oder 8, wobei die Datenverarbeitungseinheit (160), zusammen mit der daran angeschlossenen Kommunikationseinheit (140) eingerichtet ist, eine Zahlungsinformation innerhalb der Berechtigungsinformation über den Abgabeanschluss (120) zu empfangen und wobei die Datenverarbeitungseinheit (160), zusammen mit der daran angeschlossenen Fernübertragungsschnittstelle eingerichtet ist, eine Fernabfrage an eine entfernt gelegene Buchungsdatenbank zu senden und von der Buchungsdatenbank eine Buchbarkeitsbetätigung über die Fernübertragungsschnittstelle zu empfangen. Control unit according to claim 6, 7 or 8, wherein the data processing unit (160), together with the communication unit (140) connected thereto, is arranged to receive payment information within the authorization information via the delivery port (120) and wherein the data processing unit (160) with the remote communication interface connected thereto is arranged to send a remote inquiry to a remote booking database and to receive from the booking database an accounting service via the telecommunications interface.
0. Kontrolleinheit nach einem der Ansprüche 6 - 9, wobei die Datenverarbeitungseinheit (160), zusammen mit der daran angeschlossenen Kommunikationseinheit (140) eingerichtet ist, wiederholt oder periodisch eine Lade- strombetrag-Anfrage über den Abgabeanschluss an die Fahrzeuge zu übersenden und eine zugehörige Ladestrombetrag-Antwort über den Abgabeanschluss (120) von den Fahrzeugen (60) zu empfangen, wobei die Datenverarbeitungseinheit ferner eingerichtet ist, Ladestromeinträge in dem Ladestrombetragspeicher (170) gemäß der Ladestrombetrag-Antwort zu aktualisieren. Kontrolleinheit nach einem der Ansprüche 6 - 10, wobei die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet ist, an die Unterbrechereinheit (130) für eine vorbestimmte Zeitdauer ein Unterbrechungssignal zu senden, wenn die Datenverarbeitungseinheit ermittelt, dass Summe den abgegebenen Gesamtstrom übersteigt, oder wobei die Datenverarbeitungseinheit (160) eingerichtet ist, ein Unterbrechungssignal oder einen Signalabgabebefehl über den Abgabeanschluss (120) an die Fahrzeuge oder an Schaltmodule der Ladesteckdosen einzeln für eine vorbestimmte Zeitdauer oder durchgehend zu übersenden. The control unit according to claim 6, wherein the data processing unit is set up, together with the communication unit connected thereto, repeatedly or periodically. via the dispense port (120) from the vehicles (60), the data processing unit is further configured to load charge current entries in the charge current reserve (170) according to the charge current amount. Update answer. The control unit of claim 6, wherein the data processing unit is configured to send an interrupt signal to the interrupt unit for a predetermined period of time when the data processing unit determines that the total exceeds the total current output, or wherein the data processing unit sets up is to transmit an interrupt signal or a signal output command via the output terminal (120) to the vehicles or to switching modules of the charging sockets individually for a predetermined period of time or continuously.
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