EP3857668A1 - Firmwareupdate durch zentrales steuermodul einer ladestation - Google Patents

Firmwareupdate durch zentrales steuermodul einer ladestation

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EP3857668A1
EP3857668A1 EP19770062.8A EP19770062A EP3857668A1 EP 3857668 A1 EP3857668 A1 EP 3857668A1 EP 19770062 A EP19770062 A EP 19770062A EP 3857668 A1 EP3857668 A1 EP 3857668A1
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EP
European Patent Office
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firmware
module
central control
control module
charging station
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19770062.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Edgar Brodde
Stephan CATER
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CCS Abwicklungs AG
Original Assignee
Innogy SE
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G06F8/65—Updates
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F8/65—Updates
    • G06F8/654—Updates using techniques specially adapted for alterable solid state memories, e.g. for EEPROM or flash memories
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    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • 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
    • Y04S30/12—Remote or cooperative charging

Definitions

  • the invention relates to a charging station for charging electrically operated colorants, in particular a charging station, with a central control module and with at least one secondary module, the secondary module having its own firmware memory and being connected to the central control module via a communication link.
  • the invention further relates to a method carried out on a central control module of a charging station, in particular the charging station mentioned above.
  • a charging station includes a number of different electronic modules, for
  • Example a charging process module for controlling a charging process for controlling a charging process, a measuring module for measuring the charging current during charging, a display module for controlling a display for user communication and a central control module for coordinating the individual modules.
  • the individual modules of a charging station typically each have their own firmware memory with their own firm to control the respective module. Since the individual modules are often produced by different manufacturers and are subject to independent development cycles, firmware updates for the individual modules are available at different times, which are not necessarily coordinated with one another. The installation of the firmware updates can also differ from module to module, since the methods or protocols used are manufacturer-specific. Currently, firmware updates on the individual modules are carried out by a
  • the present invention is based on the object of providing a charging station and a method for controlling a charging station with which firmware updates can be carried out more easily.
  • This task becomes more electric in a charging station for charging
  • Vehicles in particular charging stations, with a central control module and with at least one secondary module, the secondary module having its own firmware memory and being connected to the central control module via a communication link, according to the invention in that the central control module is set up to run a firmware To receive an update for the at least one secondary module and to install the received firmware update on the firmware memory of the secondary module.
  • an update of the firmware of an auxiliary module can be effected by the central control module and can thereby be automated, so that the implementation of the update by a service technician on site is not necessary.
  • the charging station is used to charge electrically powered vehicles and accordingly has the components required for this.
  • the charging station can be a housing, a mains connection to the local power supply network, a current transformer for transforming the current provided from the power supply network into the charging current to be provided, a socket for plugging in a charging cable or a charging cable mounted directly on the charging station, a user interface such as, for example have a touchscreen and / or a measuring device for determining the charging current.
  • the charging station has a central control module.
  • the central control module can in particular be a main control module of the charging station, on which software for operating the charging station is executed during operation and which is set up to control further components of the charging station.
  • the central Control module preferably has its own firmware memory with its own firmware for operating the central control module.
  • the charging station has at least one secondary module with its own firmware memory, for example a firmware flash memory.
  • the secondary module can in particular be a controller for the mains connection and / or the current transformer, the controller of the user interface or the controller of the measuring device.
  • the central control module is set up to upload the received
  • a communication link between the central control module and an interface of the secondary module can be provided for loading firmware updates onto the firmware memory.
  • Communication interface of the secondary module can be provided, via which the central control module can transmit the firmware update received to the secondary module and instruct the secondary module to carry out the uploading of the firmware update to the firmware memory.
  • the central control module is preferably set up to restart the secondary module after the firmware update has been loaded
  • the aforementioned object is further achieved according to the invention by a method carried out on a central control module of a charging station, in particular the previously described charging station, in which a firmware update for a secondary module of the charging station is obtained, in particular via a
  • the central control module is in the form of a central control board and / or the at least one secondary module is in the form of a secondary board with firmware memory.
  • the modules used for charging stations often have the shape of a circuit board, the electronic components of the module being plugged together on a circuit board.
  • the firmware in such a circuit board is typically stored on a memory chip, for example on a flash memory. Parts of the firmware can also be run on a
  • EEPROM must be saved.
  • only parts of the firmware for example the parts of the firmware stored on a flash memory, can be overwritten when the firmware is updated.
  • the charging station has a plurality of sub-modules, each with its own firmware memory, the sub-modules via
  • Communication connections are connected to the central control module, and the central control module is set up to receive a respective firmware update for the individual secondary modules and to cause the respective firmware updates received to be loaded onto the firmware memory of the respective secondary module.
  • the update of the respective firmware of several sub-modules can be controlled centrally by the central control module. This makes updating the firmware of the charging station considerably easier.
  • Secondary modules can be connected in a star shape, via a data bus and / or in series with the central control module.
  • the central control module preferably has a respective communication connection to an interface of a respective secondary module for loading a firmware Updates or to send a firmware update and initiate the
  • the communication links between the central control module and each of the side modules can, depending on the type of the sub-module, be various types of connection, for example via an I 2 C data bus or via an RS-422 interface.
  • a communication interface is provided for a communication connection between the central control module and an external server and the central control module is set up to receive a firmware update for a secondary module via the communication connection.
  • the charging station is able to receive firmware updates for the individual modules of the charging station from an external server. This enables the external and central provision of firmware updates, for example on a server, from which the charging stations set up accordingly can receive the current firmware updates of the individual modules.
  • the communication interface can be for a wired
  • Communication connection set up for example as a network interface in a LAN or WAN network.
  • the communication interface can also be set up for a wireless communication connection, such as in a local WLAN or in a mobile radio network.
  • the communication interface can be set up to establish a communication connection to an external server via the Internet or another communication network.
  • the communication connection can also be a peer-to-peer connection.
  • the central control module is set up to store the current firmware version of the at least one secondary module in a memory of the central control module. This way it is central Control module, the information about the current firmware version or the sub-modules of the charging station is available so that the central control module can check the availability of updates for the sub-module or modules.
  • the firmware version can in particular include the firmware version number and / or a time stamp, e.g. the time of the last installation of a firmware update.
  • the current firmware version of a secondary module stored in a memory of the central control module can be updated in particular in the case of a firmware update on the secondary module caused by the central control module. In this way, the change in a firmware version is automatically logged in the central control module.
  • the firmware version of an auxiliary module can also be determined by calling it up via a communication link with the auxiliary module and stored in the central control module. In this way, the central control module can also
  • Changes in firmware status can be recorded by exchanging modules or by manually installing a firmware update by a service technician on site.
  • the central control module is set up to check the availability of a firmware update for a secondary module via a communication connection with an external server, in particular by comparing an available firmware version obtained via the communication connection with a current firmware version of a secondary module.
  • the availability of a firmware update for a communication link with an external server is set up to check the availability of a firmware update for a communication link with an external server.
  • Sub-module of the charging station checked, in particular an available
  • the central control unit can automatically determine when a new firmware version is available for a module of the charging station.
  • the central control module can be set up to
  • the central control module automatically keeps the charging station up to date with the current firmware, so that security gaps, for example, can be closed more quickly by installing a firmware update.
  • a comparison is preferably made between an available firmware version and the current firmware version of a slave module.
  • firmware version number of the firmware stored on a slave module can be compared.
  • the firmware version of the secondary module in particular the firmware version number, is preferably stored on a memory of the central control module.
  • the comparison is preferably carried out on the central control module.
  • the central control module can also be set up to send the current firmware version of a secondary module to the server via a communication connection and to receive a server response regarding the availability of a firmware update for this firmware version.
  • the check can also be carried out on the server.
  • the central control module is set up to receive an available firmware update for a secondary module or to cause the available firmware update to be loaded onto the firmware memory of the secondary module, depending on the result of a firmware compatibility check.
  • obtaining an available firmware update for a secondary module or causing the available firmware update to be loaded onto the firmware memory of the secondary module depends on the result of a
  • Firmware compatibility check performed. It turned out to be It can be problematic to install a firmware update of an auxiliary module as soon as it is available, since the new firmware version of the auxiliary module may not be compatible with the current firmware versions of the other modules of the charging station. By receiving and / or installing a firmware update depending on the result of a firmware compatibility check, it can be ensured that a set of mutually compatible firmware versions is stored on the modules of a charging station.
  • the firmware compatibility check is preferably carried out on the central
  • the central control unit is preferably set up to receive a compatibility data record on the compatibility of the firmware updates available on the external server for the one secondary module with firmware versions of other modules and the compatibility of the available firmware updates depending on the compatibility data record and the firmware versions of the other modules.
  • the firmware compatibility check can also be carried out on the external server.
  • the central control module is especially for this
  • the firmware compatibility check includes a check of the compatibility of the firmware update available for the one sub-module with the firmware version of another sub-module or with the
  • Embodiment of the method in the firmware compatibility check is the compatibility of the firmware update available for one slave module with the firmware version of another slave module or the central control module checked. In this way it can be determined whether an available firmware update is compatible with the current firmware version of another module.
  • the firmware compatibility check additionally or alternatively comprises a check of the compatibility of the one
  • Sub-module available firmware updates for a firmware update available for another sub-module or the central control module.
  • the compatibility check additionally or alternatively checks the compatibility of the firmware update available for the one secondary module with a firmware update available for another secondary module or the central control module. In this way it can be determined whether the available firmware update is compatible with an available firmware update of another module.
  • the compatibility of the firmware versions may be achieved by updating the firmware of both sub-modules.
  • the central control module can not only effect the installation of firmware updates for individual secondary modules, but also the installation of
  • the drawing shows: 1 shows an embodiment of the charging station in the form of a charging station in a schematic representation
  • FIG. 2-3 alternative embodiments of the charging station in a schematic
  • Fig. 4 shows the central control module of the charging station from Fig. 1 in a schematic
  • Fig. 5 shows a secondary module of the charging station from Fig. 1 in a schematic
  • Fig. 6 shows an embodiment of the method for controlling a
  • FIG. 1 shows a charging station 2 in the form of a charging station for providing electrical power for charging an electrically operable vehicle 4.
  • the charging station 2 has a power connection 6 on the mains side, with which the charging station 2 is connected to a local distribution network 8 for the power supply 1 of which an underground cable 10 is shown schematically in FIG.
  • the charging station 2 is set up to output a charging current via a charging socket 12 to which the vehicle 4 to be charged can be connected via a charging cable 14.
  • the charging current can also be direct are output via a charging cable firmly connected to the charging station 2. In this case, the charging socket 12 is unnecessary.
  • the charging station 2 has charging station electronics 16.
  • the charging station electronics 16 comprises a central control module 18 and several connected thereto
  • the central control module 18 can in particular be a central control board. During operation, software for operating the charging station 2, in particular for carrying out and monitoring charging processes via the charging socket 12, runs on the central control module 18.
  • the individual secondary modules 20, 22, 24 can also be in the form of
  • the individual secondary modules are preferably set up to control certain functions of the charging station.
  • the secondary module 20 can be, for example, a control unit for controlling a
  • the secondary module 22 can be, for example, a control unit for a measuring unit, which during a charging process uses the
  • the secondary module 24 can be, for example, a control unit for a user interface, for example a touchscreen 25, by means of which a user can change the corresponding
  • User input can log on to the charging station, initiate a charging process and / or process a payment process.
  • the individual secondary modules 20, 22, 24 are via respective
  • Communication connections 26, 28, 30 are connected to the central control module 18. As shown in FIG. 1, the communication connections can be direct be formed between the respective secondary modules and the central control module 18. Alternatively, it is conceivable to achieve the communication connections between the individual secondary modules 20, 22, 24 and the central control module 18 as in the charging station 2 in FIG. 2 via a central data bus connection 32 to which the individual secondary modules are connected. Another possibility for connecting the secondary modules 20, 22, 24 to the central one
  • Control module 18 is shown in FIG. 3 at the charging station 2 ′′ shown there.
  • the secondary module 22 is connected to the central control module 18 via the secondary module 20, so the secondary modules are partly connected in series Connection variants also possible.
  • a respective direct communication connection between the central control module 18 and the individual secondary modules 20, 22, 24 (cf. FIG. 1) is preferred, since this design enables direct control of the secondary modules 20, 22, 24 by the central control module 18 and various communication connections or protocols (e.g. I 2 C data bus, RS-422 etc.).
  • control module 18 An exemplary structure of the control module 18 is explained below with reference to FIG. 4.
  • the central control module 18 has a control unit 36, in particular one
  • Microprocessor a firmware memory 38 in the form of a flash memory and a memory 40 in the form of a RAM chip, each of which is connected to the control unit 36. Furthermore, an internal interface 42 is provided for the communication connections of the central control module 18 with the
  • the internal interface 42 comprises three
  • Individual interfaces for the communication connections 26, 28, 30, which, depending on the interface of the secondary module in question, can be set up for different transmission paths and protocols (for example for an I 2 C bus or an RS-422 interface). Alternatively, several or all of the individual interfaces can also be used a bus interface (for example for an I 2 C bus) as in the case of the charging station 2 'shown in FIG. 2.
  • the central control module 18 also has an external interface 44, which is set up to establish a communication connection 45 with an external server 48, for example via an external network 46 such as the Internet, to which the external server 48 is connected.
  • the external interface 44 can be, for example, a LAN interface or an Internet connection.
  • the secondary module 20 has its own control unit 50, in particular a microprocessor, and its own firmware memory 52 connected to it. Furthermore, the secondary module has an interface 54 for the communication connection 26 with the central control module 18.
  • Submodule 20 can also have further components that are suitable for the
  • Functionality of the secondary module 20 are required, in particular an interface for connection to the current transformer 21 when the secondary module 20 is connected to it
  • Control is provided. These other components are not shown in FIG. 5 for the sake of clarity.
  • Control of various functions of the charging station 2 are typically manufactured by different manufacturers. The manufacturers equip them
  • the central control module 18 of the charging station 2 is in this case set up to receive firmware updates for the respective secondary modules 20, 22 and 24 via the external interface 44 and to load the respective firmware updates onto the respective firmware memories (For example, firmware memory 52 in the case of the secondary module 20). In this way, firmware updates can be carried out centrally via the central control module 18 of the charging station 2.
  • a computer program with commands is on a memory of the central control module 18, in particular on the firmware memory 38, preferably as part of the firmware stored thereon, or on the memory 40
  • control unit 36 stores, the execution of which causes the control unit 36 to carry out a method for controlling the charging station 2 described below with reference to FIG. 6.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment for controlling the charging station 2 as a workflow.
  • the method is carried out on the central control module 18 of the charging station 2.
  • the method begins with the call of the program at the starting point 60.
  • This call can be triggered, for example, at predetermined times, in particular at regular time intervals, or at a point in time which is transmitted from the external server 48 to the central control module via the network 46.
  • the firmware versions available on the server 48 for the central control model 18 and the secondary modules 20, 22 and 24 are called up.
  • the central control module 18 is set up to send a corresponding request via the external interface 44 and to receive a response from the server 48 about the available firmware versions.
  • FIG. 7a shows a possible response 66 from the server 48 to the request from the central control module 18 about the currently available firmware updates.
  • main module central control module 18,
  • module slave module 20,
  • module 2 slave module 22,
  • module 3 slave module 24
  • the respectively available firmware versions of the individual modules typically refer to different firmware from different manufacturers, because the individual modules of a charging station are typically different types and were usually produced by different manufacturers.
  • firmware version 1.3 is available for the firmware of the main module, firmware version 2.6 etc. for the “module” (secondary module 20).
  • the central control module receives the current firmware versions of the central control module 18 and the respective secondary modules 20, 22, 24.
  • the central control module 18 can be set up via the
  • Sub modules 20, 22, 24 to send and receive the respective current firmware versions of the individual modules.
  • the current firmware versions of the individual secondary modules 20, 22, 24 can also be stored in a memory, in particular in the memory 40, of the central control module 18, for example in the form of a table as exemplarily shown in FIG. 8.
  • Fig. 8 shows - analogous to the representation in Fig. 7a-b - on the respective
  • Firmware stores of the respective modules e.g. firmware store 38 of the central control module, firmware store 52 of the secondary module 20
  • firmware versions i.e. the current firmware versions.
  • step 64 the central control unit compares the available firmware versions (tables 68 and 70) received from the server 48 with the current ones Firmware versions on the respective firmware memories (Table 66).
  • a comparison of the firmware versions stored according to FIG. 8 with the firmware versions available according to FIG. 7a shows, for example, that firmware updates are available for the secondary modules 22, 24 (“Module2”, “Module3”), while for the central one
  • Control module 18 main module
  • the secondary module 20 module
  • step 72 a case distinction is made depending on whether one or more newer firmware updates are available or not. If no newer updates are available, the method ends at end point 74. If at least one newer update is available, the method continues with step 76.
  • step 76 associated compatibility data records are called up for the available firmware updates.
  • the central control module 18 sends corresponding requests to the server 48 via the external interface 44 and receives the transmitted compatibility data sets.
  • the compatibility data records can also be received directly in step 62 together with the data record about the available firmware versions.
  • Figures 9a-c show examples of compatibility data sets.
  • 9a-b show a respective compatibility data record 78, 80 for the firmware updates for the secondary modules 22, 24 available according to the table in FIG. 7a (version “12.6” for “module 2" and version "1.26” for "module 3") .
  • 9c shows one
  • Compatibility data record 82 for the further firmware update for the secondary module 22 (version “12.7” for “module 2”), which will be available later according to the table in FIG. 7b.
  • the compatibility data records 78, 80 and 82 for the firmware updates of the individual modules are shown in FIGS. 9a-c as a table, the other modules of the charging station 2 in the left column and the associated ones in the right column
  • the compatibility of the firmware updates available for the individual modules with the current and available firmware versions of the other modules is checked on the basis of the compatibility data records received.
  • Step 88 the firmware updates to be installed are selected on the basis of the previously carried out check.
  • the firmware updates that are compatible with the current firmware versions or the remaining firmware updates to be installed for the other modules are selected, so that a set of mutually compatible firmware versions results
  • the method ends in end point 92 if no firmware updates have been selected for installation. Otherwise, the selected firmware updates are received by the server 48 in the next step 94.
  • the central control module 18 sends corresponding requests via the external interface 44 and receives the firmware updates sent by the server 48.
  • the firmware updates received are loaded onto the corresponding modules in step 96.
  • the central control module 18 transmits the firmware update for a secondary module via the corresponding one
  • Communication link (e.g. communication link 26 for the
  • Secondary module 20 to the respective secondary module, so that the firmware update is loaded onto the firmware memory of the corresponding secondary module.
  • the central control module initiates a restart of the respective secondary modules in step 98 by issuing a corresponding instruction via the associated one

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladestation (2, 2', 2'') zum Laden elektrisch betriebener Fahrzeuge (4), insbesondere Ladesäule, mit einem zentralen Steuermodul (18) und mit mindestens einem Nebenmodul (20, 22, 24), wobei das Nebenmodul (20, 22, 24) einen eigenen Firmware-Speicher (52) aufweist und über eine Kommunikationsverbindung (26, 28, 30) mit dem zentralen Steuermodul (18) verbunden ist, wobei das zentrale Steuermodul (18) dazu eingerichtet ist, ein Firmware-Update für das mindestens eine Nebenmodul (20, 22, 24) zu erhalten und ein Aufspielen des erhaltenen Firmware-Updates auf den Firmware-Speicher (52) des Nebenmoduls (20, 22, 24) zu bewirken. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Steuerung einer Ladestation (2, 2', 2''), ausgeführt auf einem zentralen Steuermodul (18) einer Ladestation, bei dem ein Firmware-Update für ein Nebenmodul (20, 22, 24) der Ladestation (2) erhalten, insbesondere über eine Kommunikationsverbindung (45) mit einem externen Server (48) empfangen wird und bei dem das Aufspielen des erhaltenen Firmware-Updates auf den Firmware-Speicher des Nebenmoduls (20, 22, 24) bewirkt wird.

Description

Firmwareupdate durch zentrales Steuermodul einer Ladestation
Die Erfindung betrifft eine Ladestation zum Laden elektrisch betriebener Farbzeuge, insbesondere eine Ladesäule, mit einem zentralen Steuermodul und mit mindestens einem Nebenmodul, wobei das Nebenmodul einen eigenen Firmware-Speicher aufweist und über eine Kommunikationsverbindung mit dem zentralen Steuermodul verbunden ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein auf einem zentralen Steuermodul einer Ladestation, insbesondere der zuvor genannten Ladestation, ausgeführtes Verfahren. Eine Ladestation umfasst eine Reihe verschiedener elektronischer Module, zum
Beispiel ein Ladevorgangsmodul zur Steuerung eines Ladevorgangs, ein Messmodul zur Messung des Ladestroms beim Ladevorgang, ein Displaymodul zur Steuerung eines Displays für die Nutzerkommunikation und ein zentrales Steuermodul zur Koordination der einzelnen Module.
Die einzelnen Module einer Ladestation weisen typischerweise jeweils eigene Firmware-Speicher mit eigenen Firm war es zur Steuerung des jeweiligen Moduls auf. Da die einzelnen Module häufig von verschiedenen Herstellern produziert werden und unabhängigen Entwicklungszyklen unterliegen, stehen zu unterschiedlichen Zeiten jeweilige Firmware-Updates für die einzelnen Module zur Verfügung, die nicht notwendigerweise aufeinander abgestimmt sind. Auch das Aufspielen der Firmware- Updates kann sich von Modul zu Modul unterscheiden, da die verwendeten Verfahren oder Protokolle herstellerspezifisch sind. Derzeit werden Firmware-Updates an den einzelnen Modulen durch einen
Servicemitarbeiter vor Ort durchgeführt, da eine automatisierte Updateinstallation in der Regel nicht möglich ist. Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Ladestation sowie ein Verfahren zur Steuerung einer Ladestation zur Verfügung zu stellen, mit denen sich Firmware-Updates einfacher durchführen lassen.
Diese Aufgabe wird bei einer Ladestation zum Laden elektrisch betriebener
Fahrzeuge, insbesondere Ladesäule, mit einem zentralen Steuermodul und mit mindestens einem Nebenmodul, wobei das Nebenmodul einen eigenen Firmware- Speicher aufweist und über eine Kommunikationsverbindung mit dem zentralen Steuermodul verbunden ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das zentrale Steuermodul dazu eingerichtet ist, ein Firmware-Update für das mindestens eine Nebenmodul zu erhalten und ein Aufspielen des erhaltenen Firmware-Updates auf den Firmware-Speicher des Nebenmoduls zu bewirken.
Auf diese Weise kann ein Update der Firmware eines Nebenmoduls durch das zentrale Steuermodul bewirkt und dadurch automatisiert werden, so dass die Durchführung des Updates durch einen Servicetechniker vor Ort entbehrlich ist.
Die Ladestation dient zum Laden elektrisch betriebener Fahrzeuge und weist entsprechend die hierfür erforderlichen Komponenten auf. Insbesondere kann die Ladestation ein Gehäuse, einen Netzanschluss an das örtliche Stromversorgungsnetz, einen Stromwandler zur Transformation des aus dem Stromversorgungsnetz bereitgestellten Stroms in den bereitzustellenden Ladestrom, eine Steckdose zum Einstecken eines Ladekabels oder ein direkt an der Ladestation montiertes Ladekabel, eine N utzerschnittstelle wie zum Beispiel einen Touchscreen und/oder ein Messgerät zur Bestimmung des Ladestroms aufweisen.
Die Ladestation weist ein zentrales Steuermodul auf. Bei dem zentralen Steuermodul kann es sich insbesondere um ein Hauptsteuermodul der Ladestation handeln, auf dem im Betrieb eine Software zum Betrieb der Ladesäule ausgeführt wird und die zur Ansteuerung weiterer Komponenten der Ladestation eingerichtet ist. Das zentrale Steuermodul weist vorzugsweise einen eigenen Firmware-Speicher mit einer eigenen Firmware zum Betrieb des zentralen Steuermoduls auf.
Weiterhin weist die Ladestation mindestens ein Nebenmodul mit eigenem Firmware- Speicher, zum Beispiel einem Firmware-Flash-Speicher, auf. Bei dem Nebenmodul kann es sich insbesondere um einen Controller für den Netzanschluss und/oder den Stromwandler, um den Controller der N utzerschnittstelle oder um den Controller des Messgeräts handeln.
Das zentrale Steuermodul ist dazu eingerichtet, ein Aufspielen des erhaltenen
Firmware-Updates auf dem Firmware-Speicher des Nebenmoduls zu bewirken. Zu diesem Zweck kann insbesondere eine Kommunikationsverbindung zwischen dem zentralen Steuermodul und einer Schnittstelle des Nebenmoduls zum Aufspielen von Firmware-Updates auf den Firmware-Speicher vorgesehen. Alternativ kann auch eine Kommunikationsverbindung zwischen dem zentrale Steuermodul und einer
Kommunikationsschnittstelle des Nebenmoduls vorgesehen sein, über die das zentrale Steuermodul das erhaltene Firmware-Update an das Nebenmodul übermitteln und das Nebenmodul anweisen kann, das Aufspielen des Firmware- Updates auf den Firmware-Speicher durchzuführen.
Weiterhin ist das zentrale Steuermodul vorzugsweise dazu eingerichtet, einen Neustart des Nebenmoduls nach dem Aufspielen des Firmware-Updates zu
veranlassen, damit die neue Firmware geladen wird.
Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst durch ein Verfahren, ausgeführt auf einem zentralen Steuermodul einer Ladestation, insbesondere der zuvor beschriebenen Ladestation, bei dem ein Firmware-Update für ein Nebenmodul der Ladestation erhalten, insbesondere über eine
Kommunikationsverbindung mit einem externen Server empfangen wird und bei dem das Aufspielen des erhaltenen Firmware-Updates auf den Firmware-Speicher des Nebenmoduls bewirkt wird. Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Ladestation und des Verfahrens beschrieben, wobei die einzelnen Ausführungsformen jeweils unabhängig voneinander sowohl für die Ladestation als auch für das Verfahren gelten. Zudem können die Ausführungsformen miteinander kombiniert werden.
Bei einer ersten Ausführungsform ist das zentrale Steuermodul in Form einer zentralen Steuerplatine ausgebildet ist und/oder das mindestens eine Nebenmodul ist in Form einer Nebenplatine mit Firmware-Speicher ausgebildet. Die für Ladestationen verwendeten Module weisen häufig Platinenform auf, wobei die elektronischen Komponenten des Moduls auf einer Platine zusammengesteckt sind. Die Firmware ist bei einer solchen Platine typischerweise auf einem Speicherchip, beispielsweise auf einem Flash-Speicher, gespeichert. Teile der Firmware können auch auf einem
EEPROM gespeichert sein. Insbesondere können bei einem Update der Firmware auch nur Teile der Firmware, beispielsweise die auf einem Flashspeicher gespeicherten Teile der Firmware, überschrieben werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Ladestation mehrere Nebenmodule mit jeweils eigenem Firmware-Speicher auf, wobei die Nebenmodule über
Kommunikationsverbindungen mit dem zentralen Steuermodul verbunden sind, und das zentrale Steuermodul ist dazu eingerichtet, für die einzelnen Nebenmodule ein jeweiliges Firmware-Update zu erhalten und ein Aufspielen des jeweiligen erhaltenen Firmware-Updates auf den Firmware-Speicher des jeweiligen Nebenmoduls zu bewirken. Auf diese Weise kann die Aktualisierung der jeweiligen Firmware mehrerer Nebenmodule zentral von dem zentralen Steuermodul gesteuert werden. Dies erleichtert die Aktualisierung von Firmwares der Ladestation erheblich. Die
Nebenmodule können sternförmig, über einen Datenbus und/oder in Reihe mit dem zentralen Steuermodul verbunden sein. Für die Aktualisierung der Firmwares weist das zentrale Steuermodul vorzugsweise eine jeweilige Kommunikationsverbindung zu einer Schnittstelle eines jeweiligen Nebenmoduls zum Aufspielen eines Firmware- Updates oder zum Übermitteln eines Firmware-Updates und Veranlassen des
Aufspielens dieses Firmware-Updates auf.
Die Kommunikationsverbindungen zwischen dem zentralen Steuermodul und den einzelnen Nebenmodulen können, je nach Art des Nebenmoduls, verschiedenartige Verbindungstypen sein, beispielsweise über einen l2C-Datenbus oder über eine RS- 422-Schnittstelle.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist eine Kommunikationsschnittstelle für eine Kommunikationsverbindung zwischen dem zentralen Steuermodul und einem externen Server vorgesehen und das zentrale Steuermodul ist dazu eingerichtet, ein Firmware-Update für ein Nebenmodul über die Kommunikationsverbindung zu empfangen. Auf diese Weise ist die Ladestation in der Lage, Firmware-Updates für die einzelnen Module der Ladestation von einem externen Server zu empfangen. Dies ermöglicht die externe und zentrale Bereitstellung von Firmware-Updates zum Beispiel auf einem Server, von dem die entsprechend eingerichteten Ladestationen die aktuellen Firmware-Updates der einzelnen Module empfangen können.
Die Kommunikationsschnittstelle kann für eine kabelgebundene
Kommunikationsverbindung eingerichtet sein, zum Beispiel als Netzwerkschnittstelle in ein LAN- oder WAN- Netzwerk. Weiterhin kann die Kommunikationsschnittstelle auch für eine kabellose Kommunikationsverbindung eingerichtet sein, wie zum Beispiel in ein lokales WLAN oder in ein Mobilfunknetz. Beispielsweise kann die Kommunikationsschnittstelle dazu eingerichtet sein, um über das Internet oder über ein anderes Kommunikationsnetzwerk eine Kommunikationsverbindung zu einem externen Server herzustellen. Bei der Kommunikationsverbindung kann es sich auch um eine Peer-to-peer-Verbindung handeln.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das zentrale Steuermodul dazu eingerichtet, den aktuellen Firmwarestand des mindestens einen Nebenmoduls auf einem Speicher des zentralen Steuermoduls zu speichern. Auf diese Weise ist im zentralen Steuermodul die Information über den bzw. die aktuellen Firmwarestände des oder der Nebenmodule der Ladestation verfügbar, so dass das zentrale Steuermodul die Verfügbarkeit von Updates für das oder die Nebenmodule überprüfen kann.
Der Firmwarestand kann insbesondere die Firmwareversionsnummer und/oder einen Zeitstempel, z.B. den Zeitpunkt des letzten Aufspielens eines Firmware-Updates, enthalten. Der auf einem Speicher des zentralen Steuermoduls gespeicherte aktuelle Firmwarestand eines Nebenmoduls kann insbesondere bei einem von dem zentralen Steuermodul bewirkten Firmware-Update an dem Nebenmodul aktualisiert werden. Auf diese Weise wird die Änderung eines Firmwarestands im zentralen Steuermodul automatisch mitprotokolliert. Alternativ oder zusätzlich kann der Firmwarestand eines Nebenmoduls auch durch Abrufen über eine Kommunikationsverbindung mit dem Nebenmodul bestimmt und im zentralen Steuermodul gespeichert werden. Auf diese Weise können von dem zentralen Steuermodul auch
Firmwarestandsänderungen durch einen Austausch von Modulen oder durch ein manuelles Aufspielen eines Fimware-Updates durch einen Servicetechniker vor Ort erfasst werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das zentrale Steuermodul dazu eingerichtet, über eine Kommunikationsverbindung mit einem externen Server die Verfügbarkeit eines Firmware-Updates für ein Nebenmodul zu prüfen, insbesondere durch Vergleich eines über die Kommunikationsverbindung erhaltenen verfügbaren Firmwarestands mit einem aktuellen Firmwarestand eines Nebenmoduls. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens wird über eine Kommunikationsverbindung mit einem externen Server die Verfügbarkeit eines Firmware-Updates für ein
Nebenmodul der Ladestation geprüft, wobei insbesondere ein verfügbarer
Firmwarestand über die Kommunikationsverbindung erhaltenen und mit einem aktuellen Firmwarestand des Nebenmoduls verglichen wird. Auf diese Weise kann die zentrale Steuereinheit automatisch feststellen, wenn ein neuer Firmwarestand für ein Modul der Ladestation zur Verfügung steht. Beispielsweise kann das zentrale Steuermodul dazu eingerichtet sein, zu
vorgegebenen Zeiten oder in regelmäßigen Zeitabständen die Verfügbarkeit eines Firmware-Updates für ein Nebenmodul zu prüfen. Auf diese Weise hält das zentrale Steuermodul die Ladestation automatisch auf einem aktuellen Firmwarestand, so dass zum Beispiel Sicherheitslücken durch Aufspielen eines Firmware-Updates schneller geschlossen werden können.
Bei der Prüfung, ob für ein Nebenmodul ein neues Firmware-Update zur Verfügung steht, erfolgt vorzugsweise ein Vergleich eines verfügbaren Firmwarestands mit dem aktuellen Firmwarestand eines Nebenmoduls. Insbesondere kann die
Firmwareversionsnummer einer verfügbaren Firmware mit der aktuellen
Firmwareversionsnummer der auf einem Nebenmodul gespeicherten Firmware verglichen werden. Zu diesem Zweck ist der Firmwarestand des Nebenmoduls, insbesondere die Firmwareversionssnummer, vorzugsweise auf einem Speicher des zentralen Steuermoduls gespeichert.
Der Vergleich erfolgt vorzugsweise auf dem zentralen Steuermodul. Alternativ kann das zentrale Steuermodul auch dazu eingerichtet sein, den aktuellen Firmwarestand eines Nebenmoduls über eine Kommunikationsverbindung an den Server zu senden und eine Serverantwort über die Verfügbarkeit eines Firmware-Updates zu diesem Firmwarestand zu empfangen. Die Prüfung kann damit auch auf dem Server erfolgen.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das zentrale Steuermodul dazu eingerichtet, das Erhalten eines verfügbaren Firmware-Updates für ein Nebenmodul oder das Bewirken des Aufspielens des verfügbaren Firmware-Updates auf den Firmware- Speicher des Nebenmoduls abhängig vom Ergebnis einer Firmware- Kompatibilitätsprüfung durchzuführen. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens wird das Erhalten eines verfügbaren Firmware-Updates für ein Nebenmodul oder das Bewirken des Aufspielens des verfügbaren Firmware-Updates auf den Firmware-Speicher des Nebenmoduls abhängig vom Ergebnis einer
Firmware-Kompatibilitätsprüfung durchgeführt. Es hat sich herausgestellt, dass es problematisch sein kann, ein Firmware-Update eines Nebenmoduls direkt bei dessen Verfügbarkeit aufzuspielen, da die neue Firmwareversion des Nebenmoduls mit den aktuellen Firmwareständen der übrigen Module der Ladestation ggf. nicht kompatibel ist. Indem ein Firmware-Update abhängig vom Ergebnis einer Firmware- Kompatibilitätsprüfung erhalten und/oder aufgespielt wird, kann sichergestellt werden, dass auf den Modulen einer Ladestation ein Satz zueinander kompatibler Firmwarestände gespeichert ist.
Die Firmware-Kompatibilitätsprüfung erfolgt vorzugsweise auf dem zentralen
Steuermodul. Zu diesem Zweck ist die zentrale Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, einen Kompatibilitätsdatensatz über die Kompatibilität des auf dem externen Server für das eine Nebenmodul verfügbaren Firmware-Updates mit Firmwareständen anderer Module zu empfangen und die Kompatibiltät der verfügbaren Firmware-Updates abhängig von dem Kompatibilitätsdatensatz und den Firmwareständen der anderen Module zu prüfen.
Alternativ kann die Firmware-Kompatibilitätsprüfung auch auf dem externen Server erfolgen. Zu diesem Zweck ist das zentrale Steuermodul insbesondere dazu
eingerichtet, die Firmwarestände der anderen Module über die
Kommunikationsverbindung an den externen Server zu senden und eine
Serverantwort über die Kompatibilität der verfügbaren Firmwareversion für das eine Nebenmodul mit den Firmwareständen der übrigen Module zu erhalten.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Firmware-Kompatibilitätsprüfung eine Prüfung der Kompatibilität des für das eine Nebenmodul verfügbaren Firmware- Updates zu dem Firmwarestand eines anderen Nebenmoduls oder zu dem
Firmwarestand des zentralen Steuermoduls. Bei einer entsprechenden
Ausführungsform des Verfahrens wird bei der Firmware-Kompatibilitätsprüfung die Kompatibilität des für das eine Nebenmodul verfügbaren Firmware-Updates zu dem Firmwarestand eines anderen Nebenmoduls oder des zentralen Steuermoduls geprüft. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob ein verfügbares Firmware- Updates zum aktuellen Firmwarestand eines anderen Moduls kompatibel ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Firmware-Kompatibilitätsprüfung zusätzlich oder alternativ eine Prüfung der Kompatibilität des für das eine
Nebenmodul verfügbaren Firmware-Updates zu einem für ein anderes Nebenmodul oder das zentrale Steuermodul verfügbaren Firmware-Update. Bei einer
entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens wird bei der Firmware- Kompatibilitätsprüfung zusätzlich oder alternativ die Kompatibilität des für das eine Nebenmodul verfügbaren Firmware-Updates zu einem für ein anderes Nebenmodul oder das zentrale Steuermodul verfügbaren Firmware-Update geprüft. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob das verfügbare Firmware-Update zu einem verfügbaren Firmware-Update eines anderen Moduls kompatibel ist.
Wird beispielsweise festgestellt, dass ein für ein erstes Nebenmodul verfügbares Firmware-Update zwar nicht zum aktuellen Firmwarestand eines zweiten
Nebenmoduls, jedoch zu einem inzwischen verfügbaren Firmware-Update für das zweite Nebenmodul kompatibel ist, so kann die Kompatibilität der Firmwarestände ggf. durch ein Update der Firmware beider Nebenmodule erreicht werden. Auf diese Weise kann das zentrale Steuermodul nicht nur die Installation von Firmware- Updates einzelner Nebenmodule bewirken sondern auch die Installation von
Firmware-Updates mehrerer Nebenmodule so koordinieren, dass ein Satz
kompatibler Firmwares auf den einzelnen Modulen installiert ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Ladestation und des Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Ladestation in Form einer Ladesäule in schematischer Darstellung,
Fig. 2 - 3 alternative Ausführungsbeispiele der Ladestation in schematischer
Darstellung,
Fig. 4 das zentrale Steuermodul der Ladestation aus Fig. 1 in schematischer
Darstellung,
Fig. 5 ein Nebenmodul der Ladestation aus Fig. 1 in schematischer
Darstellung,
Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Steuerung einer
Ladestation als Flussdiagramm,
Fig. 7a-b Beispiele für verfügbare Firmwarestände,
Fig. 8 ein Beispiel für gespeicherte Firmwarestände und
Fig. 9a-c Beispiele für Kompatibilitätsdatensätze.
Fig. 1 zeigt eine Ladestation 2 in Form einer Ladesäule zur Bereitstellung einer elektrischen Leistung zum Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 4. Zu diesem Zweck weist die Ladesäule 2 einen netzseitigen Stromanschluss 6 auf, mit dem die Ladestation 2 zur Stromversorgung an ein lokales Verteilnetz 8 angeschlossen werden kann, von dem in Fig. 1 schematisch ein Erdkabel 10 dargestellt ist.
Zum Laden des Fahrzeugs 4 ist die Ladesäule 2 dazu eingerichtet, einen Ladestrom über eine Ladesteckdose 12 auszugeben, an der über ein Ladekabel 14 das zu ladende Fahrzeug 4 angeschlossen werden kann. Alternativ kann der Ladestrom auch direkt über ein fest an der Ladesäule 2 angeschlossenes Ladekabel ausgegeben werden. In diesem Fall ist die Ladesteckdose 12 entbehrlich.
Zur Steuerung der Ladestation 2, insbesondere zur Steuerung eines Ladevorgangs, weist die Ladestation 2 Ladestationselektronik 16 auf. Die Ladestationselektronik 16 umfasst ein zentrales Steuermodul 18 sowie mehrere damit verbundene
Nebenmodule, von denen in Fig. 1 exemplarisch drei Nebenmodule 20, 22 und 24 dargestellt sind.
Bei dem zentralen Steuermodul 18 kann es sich insbesondere um eine zentrale Steuerplatine handeln. Auf dem zentralen Steuermodul 18 läuft im Betrieb eine Software zum Betrieb der Ladestation 2, insbesondere zur Durchführung und zur Überwachung von Ladevorgängen über die Ladesteckdose 12.
Die einzelnen Nebenmodule 20, 22, 24 können ebenfalls in Form jeweiliger
Nebenplatinen ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die einzelnen Nebenmodule zur Steuerung bestimmter Funktionen der Ladestation eingerichtet. Bei dem Nebenmodul 20 kann es sich beispielsweise um eine Steuereinheit zur Steuerung eines
Stromwandlers 21 handeln, der die Umwandlung des über den Netzanschluss 6 bereitgestellten Stroms in den über die Ladesteckdose 12 ausgegebenen Ladestroms bewirkt. Bei dem Nebenmodul 22 kann es sich beispielsweise um eine Steuereinheit für eine Messeinheit handeln, die während eines Ladevorgangs den über die
Ladesteckdose 12 abgegebenen Strom misst. Bei dem Nebenmodul 24 kann es sich beispielsweise um eine Steuereinheit für eine Benutzerschnittstelle, zum Beispiel einen Touchscreen 25, handeln, über die ein Benutzer durch entsprechende
Nutzereingaben sich an der Ladestation anmelden, den Start eines Ladevorgangs bewirken und/oder einen Bezahlvorgang abwickeln kann.
Die einzelnen Nebenmodule 20, 22, 24 sind über jeweilige
Kommunikationsverbindungen 26, 28, 30 mit dem zentralen Steuermodul 18 verbunden. Die Kommunikationsverbindungen können wie in Fig. 1 dargestellt direkt zwischen den jeweiligen Nebenmodulen und dem zentralen Steuermodul 18 ausgebildet sein. Alternativ ist es denkbar, die Kommunikationsverbindungen zwischen den einzelnen Nebenmodulen, 20, 22, 24 und dem zentralen Steuermodul 18 wie bei der Ladestation 2 in Fig. 2 über eine zentrale Datenbusverbindung 32 zu erreichen, an dem die einzelnen Nebenmodule angeschlossen sind. Eine weitere Möglichkeit zur Verbindung der Nebenmodule 20, 22, 24 mit dem zentralen
Steuermodul 18 ist in Fig. 3 bei der dort dargestellten Ladestation 2" gezeigt. Bei diesem Beispiel ist das Nebenmodul 22 über das Nebenmodul 20 mit dem zentralen Steuermodul 18 verbunden, die Nebenmodule sind also zum Teil in Serie geschaltet. Weiterhin sind Kombinationen der zuvor genannten Anschlussvarianten ebenfalls möglich.
Bevorzugt ist eine jeweilige direkte Kommunikationsverbindung zwischen dem zentralen Steuermodul 18 und den einzelnen Nebenmodulen 20, 22, 24 (vgl. Fig. 1), da diese Bauweise eine direkte Ansteuerung der Nebenmodule 20, 22, 24 durch das zentrale Steuermodul 18 ermöglicht und verschiedene Kommunikationsverbindungen bzw. Protokolle zulässt (z.B. I2C-Datenbus, RS-422 etc.).
Ein beispielhafter Aufbau des Steuermoduls 18 wird im Folgenden anhand der Fig. 4 erläutert.
Das zentrale Steuermodul 18 weist eine Steuereinheit 36, insbesondere einen
Mikroprozessor, einen Firmware- Speicher 38 in Form eines Flash-Speichers und einen Speicher 40 in Form eines RAM-Chips auf, die jeweils mit der Steuereinheit 36 verbundenen sind. Weiterhin ist eine interne Schnittstelle 42 vorgesehen für die Kommunikationsverbindungen des zentralen Steuermoduls 18 mit den
Nebenmodulen 20, 22, 24. In Fig. 4 umfasst die interne Schnittstelle 42 drei
Einzelschnittstellen für die Kommunikationsverbindungen 26, 28, 30, die je nach Schnittstelle des betreffenden Nebenmoduls für verschiedene Übertragungswege und Protokolle eingerichtet sein können (zum Beispiel für einen I2C-Bus oder eine RS-422- Schnittstelle). Alternativ können mehrere oder alle der Einzelschnittstellen auch zu einer Bus-Schnittstelle (zum Beispiel für einen I2C-Bus) zusammengefasst sein wie im Fall der in Fig. 2 dargestellten Ladestation 2‘.
Das zentrale Steuermodul 18 weist weiterhin eine externe Schnittstelle 44 auf, die zur Herstellung einer Kommunikationsverbindung 45 mit einem externen Server 48 eingerichtet ist, beispielsweise über ein externes Netzwerk 46 wie dem Internet, an das der externe Server 48 angeschlossen ist. Bei der externen Schnittstelle 44 kann es sich beispielsweise um eine LAN -Schnittstelle oder um einen Internetanschluss handeln.
Fig. 5 zeigt schematisch einen möglichen Aufbau eines Nebenmoduls anhand des Nebenmoduls 20. Das Nebenmodul 20 verfügt über eine eigene Steuereinheit 50, insbesondere einen Mikroprozessor, und über einen eigenen damit verbundenen Firmware-Speicher 52. Weiterhin weist das Nebenmodul eine Schnittstelle 54 für die Kommunikationsverbindung 26 mit dem zentralen Steuermodul 18 auf. Das
Nebenmodul 20 kann noch weitere Komponenten aufweisen, die für die
Funktionalität des Nebenmoduls 20 erforderlich sind, insbesondere eine Schnittstelle zum Anschluss an den Stromwandler 21, wenn das Nebenmodul 20 zu dessen
Steuerung vorgesehen ist. Diese weiteren Komponenten sind in Fig. 5 der Übersicht halber nicht dargestellt.
Das zentrale Steuermodul 18 und die einzelnen Nebenmodule 20, 22, 24 zur
Steuerung verschiedener Funktionen der Ladestation 2 werden typischerweise von verschiedenen Herstellern hergestellt. Die Hersteller rüsten die von ihnen
hergestellten Module werkseitig jeweils mit einer eigenen Firmware aus, die typischerweise Befehle für Grundfunktionen der Module enthalten. Um die Firmware der einzelnen Module aktuell zu halten, wurden Firmware-Updates bisher durch einen Service-Techniker vor Ort auf die einzelnen Module aufgespielt.
Um diese aufwändige Verfahrensweise entbehrlich zu machen und Firmware-Updates unabhängig von der Verfügbarkeit von Service-T echnikern auf die Module einer Ladestationen aufspielen zu können, ist das zentrale Steuermodul 18 der Ladestation 2 vorliegend dazu eingerichtet, über die externe Schnittstelle 44 Firmware-Updates für die jeweiligen Nebenmodule 20, 22 und 24 zu erhalten und ein Aufspielen der jeweiligen Firmware-Updates auf die jeweiligen Firmware-Speicher (z.B. Firmware- Speicher 52 im Fall des Nebenmoduls 20) zu bewirken. Auf diese Weise kann die Durchführung von Firmware-Updates zentral über das zentrale Steuermodul 18 der Ladestation 2 erreicht werden.
Zu diesem Zweck ist auf einem Speicher des zentralen Steuermoduls 18, insbesondere auf dem Firmware-Speicher 38, vorzugsweise als Teil der darauf gespeicherten Firmware, oder auf dem Speicher 40 ein Computerprogramm mit Befehlen
gespeichert, deren Ausführung auf der Steuereinheit 36 die Durchführung eines im Folgenden anhand der Fig. 6 beschriebenen Verfahrens zur Steuerung der Ladestation 2 bewirkt.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Steuerung der Ladestation 2 als Workflow.
Das Verfahren wird auf dem zentralen Steuermodul 18 der Ladestation 2 ausgeführt.
Das Verfahren beginnt mit dem Aufruf des Programms am Startpunkt 60. Dieser Aufruf kann beispielsweise zu vorgegebenen Zeiten, insbesondere in regelmäßigen Zeitabständen, oder an einem Zeitpunkt ausgelöst werden, der von dem externen Server 48 über das Netzwerk 46 an das zentrale Steuermodul übermittelt wird.
Im ersten Schritt 62 des Verfahrens werden die auf dem Server 48 für das zentrale Steuermodel 18 und die Nebenmodule 20, 22 und 24 verfügbaren Firmwarestände abgerufen. Zu diesem Zwecke ist das zentrale Steuermodul 18 dazu eingerichtet, über die externe Schnittstelle 44 eine entsprechende Anfrage zu senden und eine Antwort des Servers 48 über die verfügbaren Firmwarestände zu empfangen.
Fig. 7a zeigt eine mögliche Antwort 66 des Servers 48 auf die Anfrage des zentralen Steuermoduls 18 über die aktuell verfügbaren Firmware-Updates. In der Tabelle sind in der linken Spalte das jeweilige Modul („Hauptmodul" = zentrales Steuermodul 18, „Modull" = Nebenmodul 20,„Modul2" = Nebenmodul 22,„Modul3" = Nebenmodul 24) und in der rechten Spalte die auf dem Server 48 verfügbare Version der jeweils zugehörigen Firmware-Updates angegeben. Die jeweils angegebenen verfügbaren Firmwareversionen der einzelnen Module beziehen sich typischerweise auf verschiedene Firmwares verschiedener Hersteller, denn die einzelnen Module einer Ladestation sind typischerweise verschiedenartig und wurden in der Regel von verschiedenen Herstellern produziert. Für die Firmware des Hauptmoduls ist gemäß der Server-Antwort aus Fig. 7a beispielsweise die Firmware-Version 1.3 verfügbar, für das„Modull“ (Nebenmodul 20) die Firmware-Version 2.6 etc.
Fig. 7b zeigt eine andere mögliche Antwort 68 des Servers 48 zu einem späteren Zeitpunkt, zu dem für das "Modull" bereits die Firmware-Version 2.7 verfügbar ist.
Im Schritt 63 erhält das zentrale Steuermodul die aktuellen Firmwarestände des zentralen Steuermoduls 18 und der jeweiligen Nebenmodule 20, 22, 24. Zu diesem Zweck kann das zentrale Steuermodul 18 dazu eingerichtet sein, über die
Kommunikationsverbindungen 26, 28, 30 jeweilige Anfragen an die einzelnen
Nebenmodule 20, 22, 24 zu senden und die jeweiligen aktuellen Firmwarestände der einzelnen Module zu empfangen. Alternativ können die aktuellen Firmwarestände der einzelnen Nebenmodule 20, 22, 24 auch in einem Speicher, insbesondere im Speicher 40, des zentralen Steuermoduls 18 gespeichert sein, zum Beispiel in Form einer Tabelle wie sie exemplarisch in Fig. 8 dargestellt ist.
Fig. 8 zeigt - analog zur Darstellung in den Fig. 7a-b - die auf den jeweiligen
Firmware-Speichern der jeweiligen Module (z.B. Firmware-Speicher 38 des zentralen Steuermoduls, Firmware-Speicher 52 des Nebenmoduls 20) installierten Firmenware- Versionen, d.h. die aktuellen Firmwarestände.
In Schritt 64 vergleicht die zentrale Steuereinheit die von dem Server 48 empfangenen verfügbaren Firmwarestände (Tabelle 68 bzw. 70) mit den aktuellen Firmwareständen auf den jeweiligen Firmware-Speichern (Tabelle 66). Der Vergleich der gemäß Fig. 8 gespeicherten Firmwarestände mit den gemäß Fig. 7a verfügbaren Firmwareständen zeigt beispielweise, dass Firmware-Updates für die Nebenmodule 22, 24 („Modul2",„Modul3") zur Verfügung stehen, während für das zentrale
Steuermodul 18 („Hauptmodul") und das Nebenmodul 20 („Modull") bereits die aktuellsten Firmwares installiert sind.
Im Schritt 72 erfolgt eine Fallunterscheidung, je nachdem ob ein oder mehrere neuere Firmware-Update(s) verfügbar sind oder nicht. Sind keine neueren Updates verfügbar, so endet das Verfahren am Endpunkt 74. Ist mindestens ein neueres Update verfügbar, wird das Verfahren mit dem Schritt 76 fortgesetzt.
Es wurde festgestellt, dass es nicht sinnvoll ist, jedes für ein Modul verfügbare
Firmware-Update sofort zu installieren, da typischerweise nicht alle Firmware- Versionen der einzelnen Module einer Ladestation 2 untereinander kompatibel sind.
Um die Kompatibilität der einzelnen auf den Modulen der Ladestation 2 installierten Firmwares sicherzustellen, werden im Schritt 76 zu den verfügbaren Firmware- Updates daher zugehörige Kompatibilitätsdatensätze abgerufen. Zu diesem Zweck sendet das zentrale Steuermodul 18 über die externe Schnittstelle 44 entsprechende Anfragen an den Server 48 und empfängt die übermittelten Komptabilitätsdatensätze. Alternativ können die Kompatibilitätsdatensätze auch direkt in Schritt 62 zusammen mit dem Datensatz über die verfügbaren Firmwarestände empfangen werden.
Die Figuren 9a-c zeigen Beispiele für Kompatibilitätsdatensätze. Fig. 9a-b zeigen einen jeweiligen Kompatibilitätsdatensatz 78, 80 für die gemäß der Tabelle in Fig. 7a verfügbaren Firmware-Updates für die Nebenmodule 22, 24 (Version„12.6" für „Modul2" und Version„1.26" für„Modul3"). Fig. 9c zeigt einen
Kompatibilitätsdatensatz 82 für das gemäß der Tabelle in Fig. 7b zu einem späteren Zeitpunkt verfügbare weitere Firmware-Update für das Nebenmodul 22 (Version „12.7" für„Modul2"). Die Kompatibilitätsdatensätze 78, 80 und 82 für die Firmware-Updates der einzelnen Module sind in den Fig. 9a-c als Tabelle dargestellt, die in der linken Spalte die jeweils anderen Module der Ladestation 2 und in der rechten Spalte die zugehörigen
Firmwarestände dieser anderen Module aufführt, zu denen das betreffende Firmware- Update kompatibel ist. So ist zur Installation der Firmware-Version„12.6" für das Nebenmodul 22 („Modul 2") erforderlich, dass auf dem zentralen Steuermodul 18 die Firmware-Version„1.3", auf dem Nebenmodul 20 eine Firmware-Version von„2.6" bis „2.7" und auf dem Nebenmodul 24 eine Firmware-Version von„1.25“ bis„1.28" installiert sind.
Im nächsten Schritt 84 des Verfahrens erfolgt die Prüfung der Kompatibilität der für die einzelnen Module verfügbaren Firmware-Updates mit den aktuellen und verfügbaren Firmwareständen der jeweils übrigen Module anhand der empfangenen Kompatibilitätsdatensätze.
Im Fall der gemäß Fig. 7a verfügbaren und gemäß Fig. 8 aktuellen Firmwarestände ergibt sich aus dieser Prüfung, dass das für„Modul2" verfügbare Update aufVersion „12.6“ gemäß dem Kompatibilitätsdatensatz 78 (Fig. 8a) mit den gespeicherten und verfügbaren Firmwareständen (Fig. 8) der übrigen Module kompatibel ist.
Demgegenüber ist das für„Modul 3" verfügbare Update auf Version„1.26" gemäß dem Kompatibilitätsdatensatz 80 (Fig. 8b) weder mit dem gespeicherten Firmwarestand „12.5" für„Modul2", noch mit dem für dieses Modul verfügbaren Firmware-Update „12.6" kompatibel.
Im Fall der gemäß Fig. 7b verfügbaren und gemäß Fig. 8 gespeicherten
Firmwarestände ergibt sich aus dieser Prüfung, dass sowohl das für„Modul2" verfügbare Firmware-U pdate aufVersion„12.7" (Kompatibilitätsdatensatz 82 in Fig. 8c) als auch das für„Modul3" verfügbare Update aufVersion„1.26"
(Kompatibilitätsdatensatz 80 in Fig. 8b) mit den aktuellen bzw. den verfügbaren Firmwareständen der übrigen Module kompatibel ist. Im Schritt 88 werden die zu installierenden Firmware-Updates auf Basis der zuvor erfolgten Prüfung ausgewählt. Ausgewählt werden die Firmware-Updates die zusammen mit den aktuellen Firmwareständen bzw. den übrigen zu installierenden Firmware-Updates der anderen Module kompatibel sind, so dass sich ein Satz zueinander kompatibler Firmwarestände ergibt
Im Fall der Fig. 7a würde nur das Firmware-Update auf Version„12.6" für„Modul2" ausgewählt. Im Fall der Fig. 7b würden sowohl das Firmware-Update aufVersion „12.7" für„Modul2" als auch das Firmware-Update auf Version„1.26“ für„Modul3" ausgewählt.
Bei der nachfolgenden Fallunterscheidung 90 endet das Verfahren in Endpunkt 92, wenn keine Firmware-Updates zur Installation ausgewählt wurden. Andernfalls werden die ausgewählten Firmware-Updates im nächsten Schritt 94 vom Server 48 empfangen. Zu diesem Zweck sendet das zentrale Steuereinmodul 18 entsprechende Anfragen über die externe Schnittstelle 44 und empfängt die vom Server 48 gesendeten Firmware-Updates.
Die erhaltenen Firmware-Updates werden im Schritt 96 auf die entsprechenden Module aufgespielt. Zu diesem Zweck übermittelt das zentrale Steuermodul 18 das Firmware-Update für ein Nebenmodul über die entsprechende
Kommunikationsverbindung (z.B. Kommunikationsverbindung 26 für das
Nebenmodul 20) an das jeweilige Nebenmodul, so dass das Firmware-Update auf den Firmware-Speicher des entsprechenden Nebenmoduls aufgespielt wird. Nach erfolgter Installation der jeweils ausgewählten und empfangenen Firmware-Updates veranlasst das zentrale Steuermodul im Schritt 98 einen Neustart der jeweiligen Nebenmodule, indem eine entsprechende Anweisung über die zugehörige
Kommunikationsverbindung gesandt wird. Das Verfahren endet dann in Endpunkt 100. Mit dem anhand der Fig. 6 beschriebenen Verfahren können Firmware-Updates der einzelnen Nebenmodule 20, 22, 24 und des zentralen Steuermoduls 18 zentral durch das zentrale Steuermodul 18 durchgeführt werden. Auf diese Weise wird eine manuelle Installation von Firmware-Updates auf den einzelnen Modulen einer Ladestation 2 durch einen Service-Techniker vor Ort entbehrlich. Weiterhin trägt das Verfahren automatisch dafür Sorge, dass ein Satz kompatibler Firmware-Versionen auf den einzelnen Modulen installiert ist, wodurch der ordnungsgemäße Betrieb der Ladestation 2 sichergestellt wird.

Claims

SE/SE 180306WO
18. September 2019
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Ladestation (2, 2‘, 2") zum Laden elektrisch betriebener Fahrzeuge (4),
insbesondere Ladesäule,
mit einem zentralen Steuermodul (18) und mit mindestens einem Nebenmodul (20, 22, 24), wobei das Nebenmodul (20, 22, 24) einen eigenen Firmware- Speicher (52) aufweist und über eine Kommunikationsverbindung (26, 28, 30) mit dem zentralen Steuermodul (18) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das zentrale Steuermodul (18) dazu eingerichtet ist, ein Firmware-Update für das mindestens eine Nebenmodul (20, 22, 24) zu erhalten und ein Aufspielen des erhaltenen Firmware-Updates auf den Firmware-Speicher (52) des
Nebenmoduls (20, 22, 24) zu bewirken.
2. Ladestation nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Steuermodul (18) in Form einer zentralen Steuerplatine ausgebildet ist und/oder dass die mindestens ein Nebenmodul (20, 22, 24) in Form einer Nebenplatine mit Firmware-Speicher (52) ausgebildet ist.
3. Ladestation nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (2, 2', 2") mehrere Nebenmodule (20, 22, 24) mit jeweils eigenem Firmware-Speicher (52) aufweist, wobei die Nebenmodule (20, 22, 24) über Kommunikationsverbindungen (26, 28, 30) mit dem zentralen Steuermodul (18) verbunden sind, und dass das zentrale
Steuermodul (18) dazu eingerichtet ist, für die einzelnen Nebenmodule (20, 22, 24) ein jeweiliges Firmware-Update zu erhalten und ein Aufspielen des jeweiligen erhaltenen Firmware-Updates auf den Firmware-Speicher (52) des jeweiligen Nebenmoduls (20, 22, 24) zu bewirken.
4. Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Kommunikationsschnittstelle (44) für eine Kommunikationsverbindung (45) zwischen dem zentralen Steuermodul (18) und einem externen Server (48) vorgesehen ist und das zentrale Steuermodul (18) dazu eingerichtet ist, ein Firmware-Update für ein Nebenmodul (20, 22, 24) über die
Kommunikationsverbindung (45) zu empfangen.
5. Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Steuermodul (18) dazu eingerichtet ist, den aktuellen Firmwarestand des mindestens einen Nebenmoduls (20, 22,
24) auf einem Speicher (40) des zentralen Steuermoduls (18) zu speichern.
6. Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Steuermodul (18) dazu eingerichtet ist, über eine Kommunikationsverbindung (45) mit einem externen Server (48) die Verfügbarkeit eines Firmware-Updates für ein Nebenmodul (20, 22, 24) zu prüfen, insbesondere durch Vergleich eines über die
Kommunikationsverbindung (45) erhaltenen verfügbaren Firmwarestands mit einem aktuellen Firmwarestand eines Nebenmoduls (20, 22, 24).
7. Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Steuermodul (18) dazu eingerichtet ist, das Erhalten eines verfügbaren Firmwareupdates für ein Nebenmodul (20,
22, 24) oder das Bewirken des Aufspielens des verfügbaren Firmwareupdates auf den Firmware-Speicher (52) des Nebenmoduls (20, 22, 24) abhängig vom
Ergebnis einer Firmware-Kompatibilitätsprüfung durchzuführen.
8. Ladestation nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Firmware-Kompatibilitätsprüfung eine
Prüfung der Kompatibilität des für die ein Nebenmodul (20, 22, 24) verfügbaren Firmware-Updates zu dem Firmwarestand eines anderen Nebenmoduls ((22, 24), (20, 24), (20, 22)) oder des zentralen Steuermoduls (18) umfasst.
9. Ladestation nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Firmware-Kompatibilitätsprüfung eine
Prüfung der Kompatibilität des für ein Nebenmodul (20, 22, 24) verfügbaren Firmware-Updates zu einem für ein anderes Nebenmodul ((22, 24), (20, 24), (20, 22)) oder für das zentrale Steuermodul (18) verfügbaren Firmware-Updates umfasst.
10. Verfahren zur Steuerung einer Ladestation (2, 2', 2"), ausgeführt auf einem
zentralen Steuermodul (18) einer Ladestation, insbesondere einer Ladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
bei dem ein Firmware-Update für ein Nebenmodul (20, 22, 24) der Ladestation (2) erhalten, insbesondere über eine Kommunikationsverbindung (45) mit einem externen Server (48) empfangen wird und
bei dem das Aufspielen des erhaltenen Firmware-Updates auf den Firmware- Speicher des Nebenmoduls (20, 22, 24) bewirkt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass über eine Kommunikationsverbindung (45) mit einem externen Server (48) die Verfügbarkeit eines Firmware-Updates für ein Nebenmodul (20, 22, 24) der Ladestation (2, 2', 2") geprüft wird, wobei insbesondere ein verfügbarer Firmwarestand über die
Kommunikationsverbindung (45) erhaltenen und mit einem aktuellen
Firmwarestand des Nebenmoduls (20, 22, 24) verglichen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass das Erhalten eines verfügbaren Firmware-Updates für ein Nebenmodul (20, 22, 24) oder das Bewirken des Aufspielens des verfügbaren Firmware-Updates auf den Firmware-Speicher (52) des
Nebenmoduls (20, 22, 24) abhängig vom Ergebnis einer Firmware-
Kompatibilitätsprüfung durchgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass bei der Firmware-Kompatibilitätsprüfung die Kompatibilität des für das eine Nebenmodul (20, 22, 24) verfügbaren Firmware- Updates zu dem Firmwarestand eines anderen Nebenmoduls ((22, 24), (20, 24), (20, 22)) oder dem zentralen Steuermodul (18) geprüft wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass bei der Firmware-Kompatibilitätsprüfung die
Kompatibilität des für das eine Nebenmodul (20, 22, 24) verfügbaren Firmware- Updates zu einem für ein anderes Nebenmodul ((22, 24), (20, 24), (20, 22)) oder das zentrale Steuermodul (18) verfügbaren Firmware-Update geprüft wird.
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