EP3600948A1 - Verfahren zum aufbau einer kommunikationsverbindung, fahrzeug- kommunikationsvorrichtung und ladestations-kommunikationsvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum aufbau einer kommunikationsverbindung, fahrzeug- kommunikationsvorrichtung und ladestations-kommunikationsvorrichtung

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EP3600948A1
EP3600948A1 EP18706729.3A EP18706729A EP3600948A1 EP 3600948 A1 EP3600948 A1 EP 3600948A1 EP 18706729 A EP18706729 A EP 18706729A EP 3600948 A1 EP3600948 A1 EP 3600948A1
Authority
EP
European Patent Office
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communication device
charging station
vehicle
transmission protocol
communication
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18706729.3A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Holger LEEGE
Michael Gerlach
Alexander Schanz
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3600948A1 publication Critical patent/EP3600948A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Definitions

  • the present invention relates to a method for constructing a
  • the document DE 10 2014 221 559 Al discloses a method and a system for establishing a communication between a charging station and a
  • the communication link between the vehicle and the charging station includes a wireless communication link between a vehicle communication unit of a vehicle and a charging station communication unit of a charging station.
  • Vehicles with electric drive have an electrical energy storage in which energy can be stored to operate an electric drive of the vehicle.
  • the battery of the vehicle can be charged with electrical energy, for example from a power supply network.
  • the battery is coupled to the power grid and transmitted electrical energy from the power grid into the battery of the vehicle.
  • the coupling can be wireless or wired between a charging station and the vehicle.
  • the present invention discloses a method of constructing a
  • Patent claim 7 and a charging station with the features of
  • a method of establishing a communication link between a vehicle communication device and a charging station communication device includes the steps of coupling the vehicle communication device with the charging station communication device and identifying a common transmission protocol between the vehicle communication device and the charging station communication device. Further, the method includes a step of establishing a communication connection between a vehicle communication device and a charging station communication device using the identified common transmission protocol.
  • a vehicle communication device having a first one
  • the Communication device is equipped with a charging station Communication device coupled.
  • the first detector device is configured to identify a common transmission protocol between the first communication device and a charging station communication device coupled to the first communication device.
  • the first communication device is designed to be a
  • the second communication device can be coupled to a vehicle communication device.
  • the second detector device is configured to identify a common transmission protocol between the second communication device and a vehicle communication device coupled to the second communication device.
  • Communication device is configured to establish a communication connection between the second communication device and the vehicle communication device coupled to the second communication device using the identified common transmission protocol.
  • a charging station with a charging station communication device according to the invention.
  • the present invention is based on the recognition that there are currently numerous different transmission protocols for communication between a vehicle and a charging station. Each of these Transmission Protocols uses its own standard for communication between the electric vehicle and the charging station in order to exchange the data required to charge the battery of the electric vehicle. Therefore, it is currently not possible to connect an electric vehicle to a charging station when the electric vehicle and the charging station are different
  • Electric vehicle, electric vehicles and charging stations can be coupled much more flexible with each other. As a result, the electric vehicles have a much closer meshed network of charging stations available.
  • a flexible selection of the transmission protocols for the communication between the electric vehicle and the charging station can also considerably advance the further development of both the charging systems and the charging station. Becoming new developed standards and transmission protocols in addition to already existing standards and
  • a transmission protocol is selected from a plurality of predetermined transmission protocols.
  • the predetermined ones comprise
  • PLC Powerline
  • CCS Combined Charging System
  • the vehicle communication device in the step of coupling the vehicle communication device with the charging station communication device, is wirelessly or cabled with the charging station communication device.
  • the vehicle communication device for an inductive charging and the communication between the vehicle and charging station can be performed wirelessly.
  • the communication between the vehicle and charging station can be wired. But it is also possible for a wired charging the electric vehicle
  • the first detector device is designed to control the common
  • Identify transmission protocol using a coded connector, a voltage potential and / or a transmitted data pattern Identify transmission protocol using a coded connector, a voltage potential and / or a transmitted data pattern. In this way, a suitable transmission protocol can be determined very simply by the respective coding.
  • Data transmission protocol which is dominated by all involved communication devices.
  • a communication from the vehicle possibly via the charging station, to other applications.
  • a communication from the vehicle via the charging station to a user terminal, such as a mobile phone, a tablet PC or other devices.
  • the charging station with a
  • Power supply network can be coupled.
  • Figure 1 schematic representation of a communication between a
  • Figure 2 a schematic representation of possible couplings between an electric vehicle and charging stations according to a
  • Figure 3 a schematic representation of possible couplings between
  • Figure 4 schematic representation of a flowchart, as it is a
  • Method for establishing a communication connection is based.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle 1 on a vehicle
  • the charging station 2 can be powered by an electrical energy source, such as a power supply network 3.
  • the charging of the energy storage device in the vehicle 1 can take place, for example, via a wired connection between the charging station 2 and the vehicle 1.
  • a wireless power transmission for example by means of inductive coupling between the charging station 2 and the vehicle 1 is possible.
  • the data exchange can be either wired or wireless.
  • the power transmission between the charging station 2 and the vehicle 1 is wireless, also a data exchange between the vehicle 1 and the charging station 2 in a wireless manner is advantageous.
  • the data exchange between the vehicle 1 and the charging station 2 may include, for example, information about the state of charge of the energy store in the vehicle 1.
  • the data exchange may also include information about the configuration of the energy storage device in the vehicle 1, or further data concerning the vehicle 1 and in particular the energy storage device of the vehicle 1.
  • the data exchange can also include information about authentication, authentication, identification, data for billing, as well as any other data. It is also possible, if appropriate, for example, to obtain data about a desired state of charge of the energy store in the vehicle 1 or times for completing the charging process, as well as other times
  • the data exchange between the vehicle 1 and the charging station 2 is usually based on a predetermined data transmission protocol.
  • this predetermined data transmission protocol must be implemented both in the vehicle communication device 10 of the vehicle 1, and in the charging station communication device 20 in the charging station 2.
  • the data exchange between the vehicle 1 and the charging station 2 based on such a common
  • Such data transmission protocols are for example according to ISO / 1 EC 61851-23 and ISO / I EC 61851-24, as well as CHAdeMO, Combined Charging System (CCS), GB / T standard or similar.
  • vehicle 1 and charging station 2 regional standards, for example in Asia, especially China, or company-specific standards, such as Tesla, possible.
  • PLC Powerline
  • any wireless standard such as WLAN, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, GSM, UMTS, etc. may also be used.
  • a first detector device 12 may be provided in the vehicle communication device 10 of the vehicle 1. This first detector device 11 may, for example, after a coupling of the vehicle communication device 10 in the vehicle 1 with the charging station communication device 20 in the
  • Charging station 2 first check which or which
  • Data transmission protocol in the charging station 2 takes place.
  • a suitable data transmission protocol can be selected that in both the vehicle communication device 10 and in the charging station communication device 20 is implemented.
  • the data transmission from or to the vehicle 1 does not have to be limited to a data transmission between the vehicle 1 and the charging station 2. It is also possible to extend the data transmission from or to the vehicle 1 to other communication devices.
  • data transmission can first take place between the vehicle 1 and the charging station 2 and subsequently data received by the charging station 2 can be transmitted to a further communication device 30.
  • the charging station 2 can also receive data from another communication device 3 O and forward it to the vehicle 1.
  • the further communication device 30 may be, for example, a communication device 30 in a charging station 2
  • connected energy supply network 3 act.
  • the network operator can thus specifically control the charging process of the energy store in the vehicle 1 and adapt it to the current conditions of the energy supply network 3.
  • any other terminal devices can perform a data transmission with the vehicle communication device 10 of the vehicle 1.
  • a user can use a smartphone, a tablet PC or any other device to communicate with the user
  • Carry communication device 10 of the vehicle 1. the user can, for example, the charging of the energy storage in control or control the vehicle 1.
  • other information between the vehicle 1 and the user's terminal can be exchanged. Also in this case, by means of the first
  • Detector device 12 in the vehicle communication device 10 is first identified and selected a suitable data transmission protocol, which allows a suitable data transmission between the vehicle communication device 10 and the terminal of the user.
  • Figure 2 shows a schematic representation of the connection of several
  • a first data transmission protocol may be implemented in the second charging station 2-2
  • a second data transmission protocol may be implemented and in the third charging station 2-3 may third
  • Vehicle communication device 10 each appropriate
  • Select data transmission protocol which is adapted to perform a data exchange with the docking station 2-i.
  • suitable program blocks may be stored in a memory in the vehicle communication device 10 for this purpose. After the identification of the appropriate data transmission protocol, the corresponding program can then be loaded from the memory in order then to carry out the data transmission with the appropriate data transmission protocol.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a connection of several
  • a first data transmission protocol may be implemented
  • a second data transmission protocol may be implemented
  • in the third vehicle 3-3 may third
  • Detector device 22 in the second communication device 21 of the charging station communication device 20 the respectively suitable Select a data transmission protocol which is suitable for exchanging data with the coupled vehicle 1-i.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a flowchart for a method for establishing a communication connection between a vehicle communication device 10 and a charging station communication device 20, according to an embodiment.
  • the vehicle communication device 10 is coupled to the charging station communication device 20. This coupling can, as previously described, be wired or wireless.
  • step S2 a common transmission protocol between the vehicle communication device 10 and the charging station communication device 20 is identified. This identification of the
  • Transmission protocol also by analyzing a received data packet or the like. For example, by identifying a data pattern in received data, the respective transmission protocol can be identified. For example, the vehicle communication device 10 or the charging station
  • Communication device 20 a broadcast message that is received from the other side. This received broadcast message can then be evaluated to match the one used
  • a suitable data protocol can also be based on any other parameters, for example an applied voltage potential or the like.
  • the present invention relates to the construction of a communication link between an electric or hybrid vehicle and a charging station.
  • a transmission protocol can be selected, which allows communication between electric or hybrid vehicle and charging station.

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Abstract

Die Erfindung betrifft den Aufbau einer Kommunikationsverbindung zwischen einem Elektro- oder Hybridfahrzeugs und einer Ladestation. Hierzu kann entweder in dem Elektro- oder Hybridfahrzeugs oder alternativ in der Ladestation jeweils ein Übertragungsprotokoll ausgewählt werden, welches eine Kommunikation zwischen Elektro- oder Hybridfahrzeugs und Ladestation ermöglicht. Durch die Auswahl eines Übertragungsprotokolls aus mehreren zur Verfügung stehenden Übertragungsprotokollen kann eine flexible Kopplung zwischen Elektro- und Hybridfahrzeugs und Ladestation erreicht werden.

Description

Beschreibung Titel
Beschreibung Titel
Verfahren zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung, Fahrzeug- Kommunikationsvorrichtung und Ladestations-Kommunikationsvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau einer
Kommunikationsverbindung zwischen einer Fahrzeug- Kommunikationsvorrichtung und einer Ladestations-Kommunikationsvorrichtung, eine Fahrzeugkommunikationsvorrichtung, eine Ladestations- Kommunikationsvorrichtung sowie eine Ladestation mit einer Ladestations- Kommunikationsvorrichtung.
Stand der Technik
Die Druckschrift DE 10 2014 221 559 AI offenbart ein Verfahren und ein System zum Aufbau eine Kommunikation zwischen einer Ladestation und einem
Fahrzeug. Die Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation umfasst eine drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen einer Fahrzeug-Kommunikationseinheit eines Fahrzeugs und einer Ladestation- Kommunikationseinheit einer Ladestation.
Fahrzeuge mit Elektroantrieb verfügen über einen elektrischen Energiespeicher, in welchem Energie zum Betrieb eines elektrischen Antriebs des Fahrzeugs gespeichert werden kann. Die Batterie des Fahrzeugs kann mit elektrischer Energie, beispielsweise aus einem Energieversorgungsnetz, aufgeladen werden. Hierzu wird die Batterie mit dem Energieversorgungsnetz gekoppelt und elektrische Energie aus dem Energieversorgungsnetz in die Batterie des Fahrzeugs übertragen. Die Kopplung kann drahtlos oder kabelgebunden zwischen einer Ladestation und dem Fahrzeug erfolgen.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zum Aufbau einer
Kommunikationsverbindung zwischen einer Fahrzeug- Kommunikationsvorrichtung und einer Ladestations-Kommunikationsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine Fahrzeug- Kommunikationsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5, eine Ladestations-Kommunikationsvorrichtung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 7, sowie eine Ladestation mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 8.
Demgemäß ist vorgesehen:
Ein Verfahren zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung und einer Ladestations- Kommunikationsvorrichtung. Das Verfahren umfasst die Schritte des Koppeins der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung mit der Ladestations- Kommunikationsvorrichtung und des Identifizierens eines gemeinsamen Übertragungsprotokolls zwischen der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung und der Ladestations-Kommunikationsvorrichtung. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt zum Aufbauen einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung und einer Ladestations- Kommunikationsvorrichtung unter Verwendung des identifizierten gemeinsamen Übertragungsprotokolls.
Ferner ist vorgesehen:
Eine Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung mit einer ersten
Kommunikationseinrichtung und einer ersten Detektoreinrichtung
Kommunikationseinrichtung ist mit einer Ladestations- Kommunikationsvorrichtung koppelbar. Die erste Detektoreinrichtung ist dazu ausgelegt, ein gemeinsames Übertragungsprotokoll zwischen der ersten Kommunikationsvorrichtung und einer mit der ersten Kommunikationsvorrichtung gekoppelten Ladestations-Kommunikationsvorrichtung zu identifizieren. Ferner ist die erste Kommunikationseinrichtung dazu ausgelegt, eine
Kommunikationsverbindung zwischen der ersten Kommunikationsvorrichtung und der mit der ersten Kommunikationsvorrichtung gekoppelten Ladestations- Kommunikationsvorrichtung unter Verwendung des identifizierten gemeinsamen Übertragungsprotokolls aufzubauen.
Weiterhin ist vorgesehen:
Eine Ladestations-Kommunikationsvorrichtung mit einer zweiten
Kommunikationseinrichtung und einer zweiten Detektoreinrichtung. Die zweite Kommunikationseinrichtung ist mit einer Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung koppelbar. Die zweite Detektoreinrichtung ist dazu ausgelegt, ein gemeinsames Übertragungsprotokoll zwischen der zweiten Kommunikationsvorrichtung und einer mit der zweiten Kommunikationsvorrichtung gekoppelten Fahrzeug- Kommunikationsvorrichtung zu identifizieren. Die zweite
Kommunikationseinrichtung ist dazu ausgelegt, eine Kommunikationsverbindung zwischen der zweiten Kommunikationsvorrichtung und der mit der zweiten Kommunikationsvorrichtung gekoppelten Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung unter Verwendung des identifizierten gemeinsamen Übertragungsprotokolls aufzubauen.
Schließlich ist vorgesehen:
Eine Ladestation mit einer erfindungsgemäßen Ladestations- Kommunikationsvorrichtung.
Vorteile der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass gegenwärtig zahlreiche unterschiedliche Übertragungsprotokolle für eine Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einer Ladestation existieren. Jedes dieser Übertragungsprotokolle verwendet einen eigenen Standard zur Kommunikation zwischen dem Elektrofahrzeug und der Ladestation, um die für ein Aufladen der Batterie des Elektrofahrzeugs erforderlichen Daten auszutauschen. Es ist daher gegenwärtig nicht möglich, ein Elektrofahrzeug mit einer Ladestation zu verbinden, wenn Elektrofahrzeug und Ladestation unterschiedliche
Übertragungsprotokolle verwenden.
Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine flexible und möglichst universelle Verbindung zwischen Elektrofahrzeug und Ladestation vorzusehen, welche nicht auf ein spezielles
Übertragungsprotokoll festgelegt ist.
Hierzu ist es eine Idee der vorliegenden Erfindung, in dem Fahrzeug und/oder der Ladestation eine Kommunikation für mehrere unterschiedliche
Übertragungsprotokolle vorzusehen und bei einer Kopplung des
Elektrofahrzeugs mit der Ladestation jeweils ein geeignetes
Übertragungsprotokolle auszuwählen, welches von dem Fahrzeug und der Ladestation gemeinsam genutzt werden kann. Auf diese Weise kann ein entsprechendes Elektrofahrzeug unterschiedliche Ladestationen nutzen.
Gleicherweise es auch möglich, eine Ladestation mit mehreren unterschiedlichen
Elektrofahrzeugen zu verbinden und ein Austausch von relevanten Daten zu ermöglichen.
Durch die flexible Anpassung von Ladestation und/oder Elektrofahrzeug beim Aufbau der Kommunikationsverbindung zwischen Ladestation und
Elektrofahrzeug können Elektrofahrzeuge und Ladestationen wesentlich flexibler miteinander gekoppelt werden. Hierdurch stehen den Elektrofahrzeugen eine wesentlich engmaschiger das Netz an Ladestationen zur Verfügung. Darüber hinaus kann durch eine flexible Auswahl der Übertragungsprotokolle für die Kommunikation zwischen Elektrofahrzeug und Ladestation auch eine Weiterentwicklung sowohl der Ladesysteme als auch der Ladestation wesentlich einfacher vorangetrieben werden. Werden neue entwickelte Standards und Übertragungsprotokolle neben bereits bestehenden Standards und
Übertragungsprotokolle gleichermaßen zur Verfügung gestellt, so kann stets sichergestellt werden, dass ältere, wie auch neuere Elektrofahrzeuge und Ladestationen stets zuverlässig miteinander gekoppelt werden können.
Gemäß einer Ausführungsform wird in dem Schritt zum Identifizieren des gemeinsamen Übertragungsprotokolls ein Übertragungsprotokoll aus mehreren vorbestimmten Übertragungsprotokollen auswählt. Das vorherige Festlegen der zur Verfügung stehenden Übertragungsprotokolle ermöglicht besonders
Einfaches und effizientes Anpassen der Kommunikation nach der Kopplung von Fahrzeug und Ladestation.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die vorbestimmten
Übertragungsprotokolle Protokolle nach ISO/1 EC 61851-23 und ISO/1 EC 61851- 24, CHAdeMO, Powerline (PLC), Combined Charging System (CCS), Tesla- Standard, WLAN und/oder GB/T-Standard.
Gemäß einer Ausführungsform wird in dem Schritt zum Koppel der Fahrzeug- Kommunikationsvorrichtung mit der Ladestations-Kommunikationsvorrichtung die Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung mit der Ladestations- Kommunikationsvorrichtung drahtlos oder kabelgebunden koppelt. Insbesondere für ein induktives Aufladen kann auch die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestation drahtlos ausgeführt werden. Entsprechend kann bei einem kabelgebundenen Aufladen des Elektrofahrzeugs auch die Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Ladestation kabelgebunden erfolgen. Es ist aber auch möglich, bei einen kabelgebundenen Aufladen des Elektrofahrzeugs die
Datenübertragung kabellos auszuführen.
Gemäß einer Ausführungsform der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung ist die erste Detektoreinrichtung dazu ausgelegt, das gemeinsame
Übertragungsprotokoll unter Verwendung einer codierten Steckverbindung, eines Spanungspotentials und/oder eines übertragenen Datenmusters zu identifizieren. Auf diese Weise kann durch die entsprechende Codierung jeweils sehr einfach ein geeignetes Übertragungsprotokoll bestimmt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Ladestation ist die zweite
Kommunikationseinrichtung dazu ausgelegt, eine weitere Kommunikationsverbindung mit einer weiteren Kommunikationsvorrichtung aufzubauen. Auch hierbei kann jeweils ein geeignetes
Datenübertragungsprotokoll ausgewählt werden, welcher von allen beteiligten Kommunikationsvorrichtungen beherrscht wird. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, eine Kommunikation von dem Fahrzeug, gegebenenfalls über die Ladestation, zu weiteren Anwendungen auszuführen. Beispielsweise kann eine Kommunikation von dem Fahrzeug über die Ladestation zu einem Benutzerterminal, wie zum Beispiel einem Mobiltelefon, einem Tablet-PC oder weiteren Endgeräten erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Ladestation mit einem
Energieversorgungsnetz koppelbar. Insbesondere kann die zweite
Kommunikationseinrichtung dazu ausgelegt sein, eine weitere
Kommunikationsverbindung mit dem an die Ladestation gekoppelten
Energieversorgungsnetz aufzubauen. Auf diese Weise ist es möglich, Daten von einem Elektrofahrzeug über die Ladestation an das Energieversorgungsnetz und somit zu weiteren Endpunkten zu übertragen. Beispielsweise kann eine
Kommunikation zwischen dem Betreiber des Energieversorgungsnetzes und dem Elektrofahrzeug erfolgen, um den Ladevorgang an die Belastung des Energieversorgungsnetzes anzupassen. Darüber hinaus ist es auch möglich, über das Energieversorgungsnetz eine Kommunikation zwischen dem
Elektrofahrzeug und weiteren Endgeräten aufzubauen.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den
Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1: schematische Darstellung einer Kommunikation zwischen einem
Elektrofahrzeug und eine Ladestation gemäß einer Ausführungsform;
Figur 2: eine schematische Darstellung möglicher Kopplungen zwischen einem Elektrofahrzeug und Ladestationen gemäß einer
Ausführungsform;
Figur 3: eine schematische Darstellung möglicher Kopplungen zwischen
Elektrofahrzeugen und einer Ladestation gemäß einer
Ausführungsform; und
Figur 4: schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem
Verfahren zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.
Ausführungsformen der Erfindung
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nicht anders angegeben - mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1 an einer
Ladestation 2. Die Ladestation 2 kann von einer elektrischen Energiequelle, beispielsweise einem Energieversorgungsnetz 3 gespeist werden. Das Aufladen des Energiespeichers in dem Fahrzeug 1 kann beispielsweise über eine kabelgebundene Verbindung zwischen der Ladestation 2 und dem Fahrzeug 1 erfolgen. Alternativ ist auch eine kabellose Energieübertragung, beispielsweise mittels induktiver Kopplung, zwischen der Ladestation 2 und dem Fahrzeug 1 möglich. Für die Initialisierung eines Ladevorgangs, bei dem ein elektrischer
Energiespeicher in dem Fahrzeug 1 aufgeladen werden soll, sowie auch gegebenenfalls während des Ladevorgangs, können Daten zwischen dem Fahrzeug 1 und der Ladestation 2 ausgetauscht werden. Der Datenaustausch kann hierbei entweder kabelgebunden oder drahtlos erfolgen. Insbesondere wenn die Energieübertragung zwischen der Ladestation 2 und dem Fahrzeug 1 kabellos erfolgt, ist auch einen Datenaustausch zwischen dem Fahrzeug 1 und der Ladestation 2 auf drahtlose Weise vorteilhaft.
Der Datenaustausch zwischen dem Fahrzeug 1 und der Ladestation 2 kann beispielsweise Informationen über den Ladezustand des Energiespeichers in dem Fahrzeug 1 umfassen. Darüber hinaus kann der Datenaustausch auch Informationen über die Konfiguration des Energiespeichers in dem Fahrzeug 1, oder weitere das Fahrzeug 1 und insbesondere den Energiespeicher des Fahrzeugs 1 betreffende Daten umfassen. Ferner kann der Datenaustausch auch Informationen über eine Legitimation, Authentifizierung, Identifikation, Daten zur Abrechnung, sowie beliebige weitere Daten umfassen. Auch ist es möglich, gegebenenfalls beispielsweise Daten über einen gewünschten zu erreichen den Ladezustand des Energiespeichers in dem Fahrzeug 1 oder einen Zeitpunkte für den Abschluss des Ladevorgangs, sowie weitere den
Ladevorgang betreffende Informationen zu übertragen. Darüber hinaus können selbstverständlich auch beliebige weitere Daten zwischen dem Fahrzeug 1 und der Ladestation 2 übertragen werden.
Der Datenaustausch zwischen dem Fahrzeug 1 und der Ladestation 2 erfolgt in der Regel basierend auf einem vorgegebenen Datenübertragungsprotokoll.
Hierzu muss dieses vorgegebene Datenübertragungsprotokoll sowohl in der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 des Fahrzeugs 1, als auch in der Ladestations-Kommunikationsvorrichtung 20 in der Ladestation 2 implementiert sein. In diesem Fall kann der Datenaustausch zwischen Fahrzeug 1 und der Ladestation 2 basierend auf einem solchen gemeinsamen
Datenübertragungsprotokoll erfolgen.
Derartige Datenübertragungsprotokolle sind beispielsweise nach ISO/1 EC 61851- 23 und ISO/I EC 61851-24, sowie CHAdeMO, Combined Charging System (CCS), GB/T-Standard oder ähnlichem spezifiziert. Darüber hinaus sind auch für Kommunikation zwischen Fahrzeug 1 und Ladestation 2 regionale Standards beispielsweise in Asien, insbesondere China, oder firmenspezifische Standards, beispielsweise von Tesla, möglich. Darüber hinaus ist auch eine Kommunikation gemäß dem Powerline (PLC) Standard oder ähnlichem für eine kabelgebundene Kommunikation möglich. Ferner kann für eine kabelgebundene Kommunikation auch ein beliebiger drahtloser Standard, wie zum Beispiel WLAN, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, GSM, UMTS, etc. verwendet werden. Weiterhin sind es auch beliebige weitere proprietäre Lösungen oder neue Standards für eine
Datenkommunikation zwischen dem Fahrzeug 1 und der Ladestation 2 möglich.
Zu Beginn der Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 1 und der Ladestation 2 muss sichergestellt werden, dass sich das Fahrzeug 1 und die Ladestation 2 auf einen gemeinsamen, von beiden Teilnehmern implementierten Standard einigen. Hierzu kann in der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 des Fahrzeugs 1 neben einer ersten Kommunikationseinrichtung 11 eine erste Detektoreinrichtung 12 vorgesehen sein. Diese erste Detektoreinrichtung 11 kann beispielsweise nach einer Kopplung der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 in dem Fahrzeug 1 mit der Ladestations-Kommunikationsvorrichtung 20 in der
Ladestation 2 zunächst überprüfen, welches bzw. welche
Datenübertragungsprotokolle in der Ladestations-Kommunikationsvorrichtung 20 implementiert sind. Anschließend kann die Detektoreinrichtung 11 ein
Datenübertragungsprotokoll auswählen, welches sowohl in der Ladestations- Kommunikationsvorrichtung 20 als auch in der Fahrzeug- Kommunikationsvorrichtung 10 implementiert ist. Daraufhin kann durch die erste Kommunikationseinrichtung 11 in der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 des Fahrzeugs 1 eine Kommunikationsverbindung basierend auf dem
ausgewählten gemeinsamen Datenübertragungsprotokoll mit der zweiten Kommunikationseinrichtung 21 der Ladestations-Kommunikationsvorrichtung 20 in der Ladestation 2 aufgebaut werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass zwischen dem Fahrzeug 1 und der Ladestation 2 stets eine Datenübertragung basierend auf einem geeigneten Datenübertragungsprotokoll durchgeführt wird, welches sowohl in der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 als auch in der Ladestations-Kommunikationsvorrichtung 20 implementiert ist. Alternativ ist es auch möglich, dass die Auswahl eines geeigneten
Datenübertragungsprotokolls in der Ladestation 2 erfolgt. Hierzu kann in der Ladestations-Kommunikationsvorrichtung 20 der Ladestation 2 mittels einer zweiten Detektoreinrichtung 21 nach dem Koppeln der Ladestations- Kommunikationsvorrichtung 20 mit der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 ein geeignetes Datenübertragungsprotokoll ausgewählt werden, dass sowohl in der Fahrzeug Kommunikationsvorrichtung 10 als auch in der Ladestations- Kommunikationsvorrichtung 20 implementiert ist.
Die Datenübertragung von bzw. zu dem Fahrzeug 1 muss hierbei nicht auf eine Datenübertragung zwischen Fahrzeug 1 und der Ladestation 2 begrenzt sein. Es ist darüber hinaus möglich, die Datenübertragung von bzw. zu dem Fahrzeug 1 auch auf weitere Kommunikationsvorrichtungen zu erweitern. Die
Datenübertragung kann beispielsweise zunächst zwischen dem Fahrzeug 1 und der Ladestation 2 erfolgen und anschließend können von der Ladestation 2 empfangene Daten zu einer weiteren Kommunikationsvorrichtung 30 übertragen werden. In gleicher Weise kann die Ladestation 2 auch Daten von einer weiteren Kommunikationsvorrichtung 3 Oempfangen und diese an das Fahrzeug 1 weiterleiten.
Bei der weiteren Kommunikationsvorrichtung 30 kann es sich beispielsweise um eine Kommunikationsvorrichtung 30 in einem an die Ladestation 2
angeschlossenen Energieversorgungsnetz 3 handeln. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Netzbetreiber oder auch eine weitere Endstelle eine
Kommunikation mit dem Fahrzeug 1 aufbauen. Beispielsweise kann somit der Netzbetreiber den Ladevorgang des Energiespeichers in dem Fahrzeug 1 gezielt steuern und an die aktuellen Bedingungen des Energieversorgungsnetzes 3 anpassen. Darüber hinaus können auch beliebige weitere Endgeräte eine Datenübertragung mit der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 des Fahrzeugs 1 ausführen. Beispielsweise kann ein Benutzer mittels eines Smartphone, eines der Tablet-PC oder eines beliebigen anderen Endgeräts eine Kommunikation mit der
Kommunikationsvorrichtung 10 des Fahrzeugs 1 durchführen. Auf diese Weise kann der Benutzer beispielsweise den Ladevorgang des Energiespeichers in dem Fahrzeug 1 kontrollieren oder steuern. Darüber hinaus können auch weitere Informationen zwischen Fahrzeug 1 und dem Endgerät des Benutzers ausgetauscht werden. Auch in diesem Fall kann mittels der ersten
Detektoreinrichtung 12 in der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 zunächst ein geeignetes Datenübertragungsprotokoll identifiziert und ausgewählt werden, welches eine geeignete Datenübertragung zwischen der Fahrzeug- Kommunikationsvorrichtung 10 und dem Endgerät des Benutzers ermöglicht.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung der Anbindung mehrerer
Ladestationen 2-i an ein Fahrzeug 1. In diesem Fall kann beispielsweise in der ersten Ladestation 2-1 ein erstes Datenübertragungsprotokoll implementiert sein, in der zweiten Ladestation 2-2 kann ein zweites Datenübertragungsprotokoll implementiert seien und in der dritten Ladestation 2-3 kann ein drittes
Datenübertragungsprotokoll implementiert sein. Wird das Fahrzeug 1 mit einer der drei Ladestationen 2-i gekoppelt, so kann in diesem Fall eine erste
Detektoreinrichtung 12 in der ersten Kommunikationseinrichtung 11 der
Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 jeweils das geeignete
Datenübertragungsprotokoll auswählen, welche dazu geeignet ist, mit der gekoppelten Ladestation 2-i einen Datenaustausch durchzuführen.
Beispielsweise können in der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 hierzu jeweils geeignete Programmeblöcke in einem Speicher abgespeichert sein. Nach der Identifikation des geeigneten Datenübertragungsprotokolls kann daraufhin aus dem Speicher das entsprechende Programm geladen werden, um daraufhin die Datenübertragung mit dem geeigneten Datenübertragungsprotokoll auszuführen.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Anbindung mehrerer
Fahrzeuge 1-i an eine Ladestation 2. In diesem Fall kann beispielsweise in dem ersten Fahrzeug 1-1 ein erstes Datenübertragungsprotokoll implementiert sein, in dem zweiten Fahrzeug 1-2 kann ein zweites Datenübertragungsprotokoll implementiert sein und in dem dritten Fahrzeug 3-3 kann ein drittes
Datenübertragungsprotokoll implementiert sein. Wird eines der Fahrzeuge 1-i mit der Ladestation 2 gekoppelt, so kann in diesem Fall die zweite
Detektoreinrichtung 22 in der zweiten Kommunikationseinrichtung 21 der Ladestations-Kommunikationsvorrichtung 20 das jeweils geeignete Datenübertragungsprotokoll auswählen, welche dazu geeignet ist, mit dem gekoppelten Fahrzeug 1-i einen Datenaustausch durchzuführen.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms für ein Verfahren zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 und einer Ladestations- Kommunikationsvorrichtung 20, gemäß einer Ausführungsform. In Schritt Sl wird die Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 mit der Ladestations- Kommunikationsvorrichtung 20 gekoppelt. Diese Kopplung kann, wie zuvor bereits beschrieben, kabelgebunden oder kabellos erfolgen.
In Schritt S2 wird ein gemeinsames Übertragungsprotokoll zwischen der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 und der Ladestations- Kommunikationsvorrichtung 20 identifiziert. Diese Identifikation des
gemeinsamen Übertragungsprotokolls kann beispielsweise bei einer
kabelgebundenen Kopplung mittels eines kodierten Steckers oder ähnlichem erfolgen. Ferner kann die Identifikation des gemeinsamen
Übertragungsprotokolls auch durch Analyse eines empfangenen Datenpakets oder ähnlichem erfolgen. Beispielsweise kann durch Identifizierung eines Datenmusters in empfangenen Daten das jeweilige Übertragungsprotokoll identifiziert werden. Beispielsweise kann von Fahrzeug- Kommunikationsvorrichtung 10 oder der Ladestations-
Kommunikationsvorrichtung 20 eine Broadcast-Mitteilung ausgesendet werden, die von der Gegenseite empfangen wird. Diese empfangene Broadcast- Mitteilung kann daraufhin ausgewertet werden, um das verwendete
Datenprotokoll zu bestimmen. Ferner kann ein geeignetes Datenprotokoll auch basierend auf beliebigen weiteren Parametern, beispielsweise eines anliegenden Spannungspotenzials oder ähnlichem erfolgen.
Nachdem ein gemeinsames Übertragungsprotokoll zwischen Fahrzeug- Kommunikationsvorrichtung 10 und Ladestations-Kommunikationsvorrichtung 20 identifiziert worden ist, wird in Schritt S3 eine Kommunikationsverbindung zwischen der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 10 und der Ladestation, Kommunikationsvorrichtung 20 aufgebaut. Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung den Aufbau einer Kommunikationsverbindung zwischen einem Elektro- oder Hybridfahrzeugs und einer Ladestation. Hierzu kann entweder in dem Elektro- oder Hybridfahrzeugs oder alternativ in der Ladestation jeweils ein Übertragungsprotokoll ausgewählt werden, welches eine Kommunikation zwischen Elektro- oder Hybridfahrzeugs und Ladestation ermöglicht. Durch die Auswahl eines Übertragungsprotokolls aus mehreren zur Verfügung stehenden Übertragungsprotokollen kann eine flexible Kopplung zwischen Elektro- und Hybridfahrzeugs und Ladestation erreicht werden.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung zwischen einer
Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung (10) und einer Ladestations- Kommunikationsvorrichtung (20), mit den Schritten:
Koppeln (S1 ) der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung (10) mit der
Ladestations-Kommunikationsvorrichtung (20);
Identifizieren (S2) eines gemeinsamen Übertragungsprotokolls zwischen der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung (10) und der Ladestations- Kommunikationsvorrichtung (20); und
Aufbauen (S3) einer Kommunikationsverbindung zwischen der Fahrzeug- Kommunikationsvorrichtung (10) und der Ladestations- Kommunikationsvorrichtung (20) unter Verwendung des identifizierten gemeinsamen Übertragungsprotokolls.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Identifizieren (S2) des gemeinsamen Übertragungsprotokolls ein Übertragungsprotokoll aus mehreren vorbestimmten Übertragungsprotokollen auswählt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mehreren vorbestimmten
Übertragungsprotokolle Protokolle nach ISO/IEC 61851 -23 und ISO/IEC 61851 - 24, CHAdeMO, Powerline (PLC), Combined Charging System (CCS), Tesla- Standard, WLAN und/oder GB/T-Standard umfassen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt zum Koppel der Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung (10) mit der Ladestations- Kommunikationsvorrichtung die (20) Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung (10) mit der Ladestations-Kommunikationsvorrichtung (20) drahtlos oder
kabelgebunden koppelt.
Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung (10), mit: einer erste Kommunikationseinrichtung (1 1 ), die mit einer Ladestations- Kommunikationsvorrichtung (20) koppelbar ist; und einer erste Detektoreinrichtung (12), die dazu ausgelegt ist, ein gemeinsames Übertragungsprotokoll zwischen der ersten Kommunikationsvorrichtung (1 1 ) und einer mit der ersten Kommunikationsvorrichtung (1 1 ) gekoppelten Ladestations- Kommunikationsvorrichtung (20) zu identifizieren, wobei die erste Kommunikationseinrichtung (1 1 ) dazu ausgelegt ist, eine Kommunikationsverbindung zwischen der ersten Kommunikationsvorrichtung
(1 1 ) und der mit der ersten Kommunikationsvorrichtung (1 1 ) gekoppelten Ladestations-Kommunikationsvorrichtung (20) unter Verwendung des identifizierten gemeinsamen Übertragungsprotokolls aufzubauen.
Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung (10), wobei die erste Detektoreinrichtung
(12) dazu ausgelegt ist, das gemeinsame Übertragungsprotokoll unter
Verwendung einer codierten Steckverbindung, eines Spanungspotentials und/oder eines übertragenen Datenmusters zu identifizieren.
Ladestations-Kommunikationsvorrichtung (20), mit: einer zweiten Kommunikationseinrichtung (21 ), die mit einer Fahrzeug- Kommunikationsvorrichtung (10) koppelbar ist; und einer zweiten Detektoreinrichtung (22), die dazu ausgelegt ist, ein gemeinsames Übertragungsprotokoll zwischen der zweiten Kommunikationsvorrichtung (21 ) und einer mit der zweiten Kommunikationsvorrichtung (21 ) gekoppelten
Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung (10) zu identifizieren, wobei die zweite Kommunikationseinrichtung (21 ) dazu ausgelegt ist, eine Kommunikationsverbindung zwischen der zweiten Kommunikationsvorrichtung (21 ) und der mit der zweiten Kommunikationsvorrichtung (21 ) gekoppelten Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung (10) unter Verwendung des identifizierten gemeinsamen Übertragungsprotokolls aufzubauen.
8. Ladestation (2), mit einer Ladestations-Kommunikationsvorrichtung (20) nach Anspruch 7.
Ladestation (2) nach Anspruch 8, wobei die zweite Kommunikationseinrichtung (21 ) dazu ausgelegt ist, eine weitere Kommunikationsverbindung mit einer weiteren Kommunikationsvorrichtung (30) aufzubauen.
Ladestation nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Ladestation (2) mit einem Energieversorgungsnetz (3) koppelbar ist, und die zweite Kommunikationseinrichtung (21 ) dazu ausgelegt ist, eine weitere Kommunikationsverbindung mit dem an die Ladestation (2) gekoppelten Energieversorgungsnetz (3) aufzubauen.
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