EP3956171A1 - Modular aufgebaute messeinheit und authentifizierungseinrichtung zur erfassung abgegebener energie - Google Patents

Abstract

Erfindungsgemäß ist eine modular aufgebaute Messeinheit vor- gesehen, welche ein Messmodul und ein Zugriffsmodul umfasst. Das Messmodul und das Zugriffsmodul sind über eine Messeinheit-interne Schnittstelle verbunden. Diese definierte Schnittstelle gewährleistet eine modulare Trennung des Messmoduls zur Bestimmung eines Messdatums vom Zugriffsmodul zur Erzeugung eines Messdatensatzes mit Zuordnung eines Identifikationsdatums. Technische Änderungen oder Weiterbildungen im Zugriffsmodul führen aufgrund dieser modularen Trennung nicht notwendigerweise zu einem Verlust einer eichrechtlichen Zulassung des Messmoduls, da dessen eichrechtlich bedeutende Kernfunktion unangetastet bleibt. Erfindungsgemäß ist ein Zusammenwirken der modular aufgebauten Messeinheit mit einer Authentifizierungseinrichtung vorgesehen, welche vorzugsweise als eine von einer Ladestation abgesetzten Remote-Instanz vorgesehen ist, um auf diese Weise einen technischen Aufwand für die Entwicklung und den Betrieb der zentralen Steuerung der Ladestation weiter zu verringern.

Description

Beschreibung

Modular aufgebaute Messeinheit und Authentifizierungseinrich- tung

Die Erfindung betrifft eine modular aufgebaute Messeinheit, insbesondere zur Messung einer von einer Energiesenke entnom menen elektrischen Energie, sowie eine Authentifizierungsein- richtung .

Elektrofahrzeuge bzw. zumindest teilweise mit elektrischer Energie angetriebene Fahrzeuge weisen mindestens einen Akku mulator auf, welcher in einem laufenden Betrieb des Elektro fahrzeugs regelmäßig zu laden ist. Ein Laden des Elektrofahr zeugs erfolgt an einer Ladestation - in der Fachwelt auch als Electric Vehicle Supply Equipment oder abkürzend EVSE be kannt - welche über ein Ladekabel oder auch mit einer draht losen, induktiven Kopplung mit dem Elektrofahrzeug verbunden wird. Eine oder mehrere in der Ladestation installierte Mess einheiten dienen einer Erfassung der von der Ladestation an das Elektrofahrzeug übergebenen elektrischen Energie.

Mit einem zunehmenden Ausbau einer Ladeinfrastruktur aus un terschiedlichen Ladestationen wird ein erhöhtes Augenmerk auf eine Gewährleistung einer manipulationssicheren, nachvoll ziehbaren und überprüfbaren Abrechnung der übergebenen elektrischen Energie gelegt. Eine Basis hierfür bildet ein geeichtes Messgerät zur Messung der übergebenen elektrischen Energie an das Elektrofahrzeug oder, im Allgemeinen, an eine Energiesenke. Die Anforderungen an solche Messgeräte sind stets auch durch eichrechtliche Vorgaben geprägt.

Derzeit ist eine Entwicklung hin zu neuartigen Messgeräten zu beobachten, welche nicht mehr zwangsläufig einstückig gestal- tet sind, sondern bestimmte Funktionen, wie beispielsweise eine Anzeige des Messwerts, in einer abgesetzten Komponente realisieren. Im Folgenden wird auf ein derartiges neues Mess gerät daher auch mit dem Begriff Messeinheit Bezug genommen. Solche Messeinheiten bestehen nicht nur aus einem monolithi schen Messgerät, das in einem verbaubaren Gehäuse ausgelie fert wird, sondern enthalten gegebenenfalls eine Mehrzahl kommunikativ verbundener Komponenten.

Eine höhere Komplexität der Messeinheit - also z.B. im Sinne einer Vielzahl abgesetzter Komponenten - führt aber zu einem höheren Bedarf an Anpassungen. Weiterhin führt eine prinzipi elle Möglichkeit, Weiterbildungen an Komponenten schnell vor zunehmen, auch zu einem steigenden Bedarf an derartigen Wei terbildungen. Die oben erwähnten eichrechtlichen Vorgaben be hindern eine Gestaltungsfreiheit bei solchen Messeinheiten, da eine Änderung an einzelnen Komponenten dieser Messeinheit gegebenenfalls zu einem Verlust einer Zulassung führt.

Die Entwicklung moderner Messeinheiten ist durch eine weitere Anforderung geprägt, wonach deren Messwerte mit einem Identi fikationsdatum eines Benutzers der von der Energiesenke ent nommenen elektrischen Energie zu versehen ist. An öffentli chen Ladestationen, welche einem Benutzer zum Laden seines Elektrofahrzeugs - der Energiesenke - zur Verfügung stehen, ist zur Abrechnung der entnommenen elektrischen Leistung vor nehmlich der jeweilige Benutzer zu identifizieren. Diese An forderung ist weitergehender als Anforderungen an haushalts übliche Energiezähler bzw. »Stromzähler«, bei denen lediglich die Energiesenke - üblicherweise ein gesamter Haushalt - zu identifizieren ist. Eine Identifikation der Energiesenke er folgt bei haushaltsüblichen Energiezählern üblicherweise über eine Zählernummer. Eine weitergehende Detaillierung eines Be nutzers ist bei haushaltsüblichen Energiezählern derzeit technisch nicht vorgesehen und abrechnungstechnisch auch nicht notwendig. An öffentlichen Ladestationen allerdings ist zur Abrechnung der entnommenen elektrischen Leistung der je weilige Benutzer zu identifizieren.

An derzeitigen öffentlichen Ladestationen, welche einem Be nutzer zum Laden seines Elektrofahrzeugs zur Verfügung ste hen, erfolgt die Ermittlung des Benutzers und dessen Authen- tifizierung durch Anmeldung des Benutzers, beispielsweise mit Hilfe einer Karte. Die entnommene elektrische Leistung wird dann durch eine derzeitige Messeinheit lediglich gemessen, während eine zur Abrechnung erforderliche Zuordnung von Mess daten zum Benutzer durch die Ladestation erfolgt. Das Ergeb nis dieser Zuordnung ist dann ein Abrechnungsdatensatz, bei dem die Messdaten zur entnommenen elektrischen Leistung de tailliert aufgestellt und dann einem authentifizierten Benut zer zugordnet werden.

Mit anderen Worten erfordern derzeitige öffentliche Ladesta tionen eine zentrale Steuerung, in der eine Ermittlung des Benutzers, eine Authentifizierung des Benutzers und eine Er stellung eines Abrechnungsdatensatzes implementiert sind. Mit einer prognostizierbar steigenden Anzahl öffentlicher La destationen erscheint es wünschenswert, einen Teil dieser Im plementierungen von der zentralen Steuerung der Ladestation auf eine abgesetzte Instanz bzw. Remote-Instanz oder auf ver teilte Komponenten innerhalb oder außerhalb der Ladestation zu verlagern und somit den technischen Aufwand für die Ent wicklung und den Betrieb der zentralen Steuerung derzeitiger Ladestation zu verringern.

Aufgabe der Erfindung ist es, Mittel zur Authentifizierung eines Benutzers und zur Zuordnung eines Messdatensatz zu ei nem Benutzer anzugeben, welche von einer Messeinheit in Zu- sammenwirkung mit einer abgesetzten Authentifizierungsein- richtung durchführbar sind, wobei technische Weiterbildungen der Messeinheit nicht notwendigerweise zu einem Verlust einer Zulassung eines Messmoduls der Messeinheit führen.

Die Aufgabe wird durch eine modular aufgebaute Messeinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Au thentifizierungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentan spruchs 4 gelöst.

Erfindungsgemäß ist eine modular aufgebaute Messeinheit vor gesehen, welche ein Messmodul und ein Zugriffsmodul umfasst. Das Messmodul und das Zugriffsmodul sind über eine Messein heit-interne Schnittstelle verbunden. Diese definierte

Schnittstelle gewährleistet eine modulare Trennung des Mess moduls zur Bestimmung eines Messdatums vom Zugriffsmodul zur Erzeugung eines Messdatensatzes mit Zuordnung eines Identifi kationsdatums. Technische Änderungen oder Weiterbildungen - beispielsweise Software Updates - im Zugriffsmodul führen aufgrund dieser modularen Trennung nicht notwendigerweise zu einem Verlust einer eichrechtlichen Zulassung des Messmoduls, da dessen eichrechtlich bedeutende Kernfunktion - nämlich die Messung einer elektrischen Messgröße - unangetastet bleibt.

Eine in einer Ladestation installierte erfindungsgemäße Mess einheit übernimmt selbst - in Zusammenarbeit mit der Authen tifizierungseinrichtung - eine Bestimmung eines autorisierten Benutzers sowie die Erzeugung des Messdatensatzes mit Zuord nung des den Benutzer identifizierenden Identifikationsda tums. In vorteilhafter Weise entlastet die erfindungsgemäße Messeinheit somit eine zentrale Steuerung einer Ladestation von der Erstellung eines benutzerindividualisierten Messda tensatzes . Erfindungsgemäß ist ein Zusammenwirken der modular aufgebau ten Messeinheit mit einer Authentifizierungseinrichtung vor gesehen, welche vorzugsweise als eine von einer Ladestation abgesetzten Instanz bzw. Remote-Instanz vorgesehen ist, um auf diese Weise einen technischen Aufwand für die Entwicklung und den Betrieb der zentralen Steuerung der Ladestation wei ter zu verringern.

Die erfindungsgemäße modular aufgebaute Messeinheit umfasst im Einzelnen ein Messmodul zur Messung mindestens einer elektrischen Messgröße und zur Bestimmung mindestens eines Messdatums aus der Messgröße sowie ein Zugriffsmodul. Das Zu griffsmodul umfasst eine Messeinheit-interne Schnittstelle zum Empfang des mindestens einen Messdatums vom Messmodul, eine kryptographisch gesicherte, Messgerät-externe Schnitt stelle zum Empfang eines Authentifizierungsdatums und zum Senden mindestens eines Messdatensatzes sowie eine Steuerein heit zur Entnahme eines dem Authentifizierungsdatum zugrunde liegendes Identifikationsdatums aus dem Authentifizierungsda tum und zur Erzeugung des mindestens einen Messdatensatzes. Der Messdatensatz enthält das Identifikationsdatum und min destens ein Messdatum.

Die erfindungsgemäße Authentifizierungseinrichtung umfasst im Einzelnen ein Benutzerverwaltungsmodul zur Erfassung eines Benutzers anhand eines Identifikationsdatums, ein Authentifi- zierungsmodul zur Generierung eines Authentifizierungsdatums aufgrund einer Authentifizierung des Identifikationsdatums, eine kryptographisch gesicherte externe Schnittstelle zur Übergabe des Authentifizierungsdatums und zum Empfang von mindestens eines Messdatensatzes, dieser enthaltend das Iden tifikationsdatum und mindestens ein Messdatum sowie ein Auf bereitungsmodul zur Erstellung eines Abrechnungsdatensatzes für einen durch das Benutzerverwaltungsmodul ermittelten Be- nutzers anhand dessen Identifikationsdatums. Der Abrechnungs datensatz umfasst eine preisliche Gewichtung des Messdaten satzes .

Beide erfindungsgemäße Vorrichtungen, also die erfindungsge mäße modular aufgebaute Messeinheit und die erfindungsgemäße Authentifizierungseinrichtung, wirken zusammen bei der Aufga be der Zuordnung eines autorisierten Benutzers zu einem Mess datensatz und ergänzen sich bei einer Erstellung eines benut zerindividuellen Abrechnungsdatensatzes, wobei sowohl die mo dular aufgebaute Messeinheit als auch die Authentifizierungs einrichtung einen individuellen erfinderischen Beitrag zur Lösung der zugrundeliegenden Aufgabe leisten.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der ab hängigen Patentansprüche.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen modular auf gebaute Messeinheit ist vorgesehen, dass eine bauliche Tren nung zwischen dem Zugriffsmodul und dem Messmodul innerhalb der Messeinheit vorgesehen ist. Diese bauliche Trennung ge währleistet eine modulare Trennung des Messmoduls zur Bestim mung eines Messdatums vom Zugriffsmodul zur Erzeugung eines Messdatensatzes mit Zuordnung eines Identifikationsdatums, so dass Änderungen im Zugriffsmodul nicht notwendigerweise zu einem Verlust einer eichrechtlichen Zulassung des Messmoduls führen, dessen eichrechtlich bedeutende Kernfunktion unange tastet bleibt.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen modular auf gebaute Messeinheit ist vorgesehen, dass die zwischen dem Zu griffsmodul und dem Messmodul vorgesehene Messeinheit-interne Schnittstelle durch eine lösbare Steckverbindung gebildet wird. Diese Maßnahme vereinfacht eine Änderung der Funktion des Zugriffsmoduls durch einen technisch unaufwändigen Tausch eines zu ändernden Zugriffsmoduls durch ein ausgetauschtes Zugriffsmodul neuer Bauart.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen modular auf gebaute Messeinheit ist vorgesehen, dass der zusätzlich Mess datensatz ein Identifikationsdatum der Messeinheit, ein Iden tifikationsdatum des Messmoduls, ein Identifikationsdatum des Zugriffmoduls und/oder eine dem Messdatum zugeordnete Zeitin formation enthalt.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Authentifi- zierungseinrichtung ist vorgesehen, zur Erfassung und Authen- tifizierung des Identifikationsdatums eine Applikations schnittstelle mit einer oder auch zu einer Dienstleistungsap plikation vorzusehen. Eine solche Applikationsschnittstelle wird in der Fachwelt auch als Application Programming Inter face oder API Bezug genommen. Beispielsweise wird eine Remo te-Dienstleistungsapplikation eines Zahlungsdienstes einge bunden, um einen gegebenes Identifikationsdatum eines Benut zers dergestalt zu authentifizieren, dass unter einem gegebe nen Identifikationsdatum ein Konto bei dem Zahlungsdienst be steht. Über die Applikationsschnittstelle wird der Benutzer dann als autorisiert bestätigt.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Authentifi- zierungseinrichtung ist vorgesehen, eine von der Authentifi- zierungseinrichtung abgetrennte Eingabevorrichtung zur Erfas sung und Authentifizierung des Identifikationsdatums vorzuse hen. Eine solche Eingabevorrichtung kann - wie auch im Stand der Technik bereits bekannt - auch an einer Ladestation loka lisiert sein. In Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel gemäß dieser Ausgestaltung ist diese an der Ladestation lokalisier te Eingabevorrichtung dann im Übrigen jedoch nicht an eine zentrale Steuerung innerhalb der Ladestation angebunden, son dern wird von der - vorzugsweise abgesetzten - Authentifizie- rungseinrichtung - beispielsweise über eine gemeinsame Netz werkverbindung - gesteuert. In vorteilhafter Weise wird somit die zentrale Steuerung innerhalb der Ladestation weiter ent lastet .

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Authentifi- zierungseinrichtung ist vorgesehen, dass die Erfassung des Identifikationsdatums über eine manuelle Nutzereingabe, über eine Erfassung biometrischer Nutzerdaten, und/oder über ein kontaktloses oder kontaktgebundenes Einlesen einer Benutzer karte erfolgt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird ein Abrechnungssystem zur Abrechnung einer von einer Energiesenke entnommenen elektrischen Energie vorgeschlagen, welche mehrere erfin dungsgemäße, modular aufgebaute Messeinheiten sowie eine mit der modular aufgebauten Messeinheit kommunizierende Authenti- fizierungseinrichtung vorsieht. Die modular aufgebauten Mess einheiten sind der jeweiligen Energiesenke messtechnisch zu mindest mittelbar zugeordnet. Eine mittelbare messtechnische Zuordnung der Messeinheiten zur Energiesenke bedeutet dabei beispielsweise, dass eine Messung nicht unmittelbar an einem Übergabepunkt der elektrischen Leistung erfolgt, sondern bei spielsweise an einem ladestationsseitigen Anschlusspunkt ei nes Ladekabels. Eine unmittelbare messtechnische Zuordnung der Messeinheit zur Energiesenke bedeutet demgegenüber eine Messung am Übergabepunkt, also am fahrzeugseitigen Ende bzw. an der fahrzeugseitigen Steckervorrichtung des Ladekabels, welche in eine entsprechende Buchse am Fahrzeug eingesteckt wird. An dieser Stelle eine unmittelbare messtechnische Zu ordnung der Messeinheit vorzusehen, ist - unter anderem auf- grund von Größen- und Gewichtseinschränkungen der Steckervor richtung - allerdings oft nicht praktikabel.

Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele und Vorteile der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen :

FIG. 1: eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen mo dular aufgebauten Messeinheit;

FIG. 2: eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Au- thentifizierungseinrichtung; und;

FIG. 3: Eine Prinzipdarstellung eines Abrechnungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel.

FIG. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen modular aufgebauten Messeinheit. Die Messeinheit umfasst ein Messmodul MM zur Messung mindestens einer elektrischen Mess größe. Hierzu ist beispielsweise ein Messgerät WTM vorgese hen, welches einer - nicht dargestellten - Energiesenke mess technisch zumindest mittelbar zugeordnet ist. Dabei werden gleichzeitig, eventuell unter Einsatz weiterer - nicht darge stellter - Messgeräte elektrischen Messgröße wie z.B. eine elektrische Spannung, eine Stromstärke, eine elektrische Leistung oder eine elektrische Energie gemessen.

Die elektrische Leistung kann entweder direkt gemessen werden - wobei das Messgerät WTM als Leistungsmessgerät ausgeführt ist - oder auch indirekt durch Produktbildung zweier elektri scher Messgrößen, also Spannung und Stromstärke, ermittelt werden . Die elektrische Energie kann entweder direkt gemessen werden - wobei das Messgerät WTM als Energiezähler ausgeführt ist - oder auch indirekt, durch zeitliche Integration der gemesse nen oder ermittelten elektrischen Leistung.

Bevorzugt wird eine in bestimmten Zeiträumen von der Energie senke bezogene konstante elektrische Leistung zusammen mit der zeitlichen Dauer einer während dieser Zeitdauer konstan ten elektrischen Leistung erfasst. Diese Maßnahme gestattet eine spätere Nachvollziehbarkeit, zu welchen Zeiten und in welchen Zeiträumen eine von einer Ladestation abgegebene elektrische Leistung variiert wurde, etwa während einer

Schneiladephase, welche von einer Erhaltungsladungsphase ge folgt wurde.

In einer Messdatengenerierungseinheit MDU innerhalb des Mess moduls MM erfolgt eine Aufbereitung der mindestens einer elektrischen Messgröße. Als Resultat dieser Aufbereitung wird mindestens ein digitales Messdatum an eine Messeinheit interne Schnittstelle IIF ausgegeben, wobei ein oder mehrere digital ausgegebene Messdaten neben den Werten für die be stimmte oder gemessene elektrische Leistung auch die jeweili ge Zeitdauer umfassen, zu denen einer während einer Zeitdauer erfasste elektrische Leistung weitgehend konstanten blieb. Anstelle oder zusätzlich zu Zeitdauern kann auch eine Angabe von Zeitstempeln in dem mindestens einem Messdatum vorgesehen sein .

In der modular aufgebauten Messeinheit ist eine bauliche Trennung zwischen dem Zugriffsmodul AM und dem Messmodul MM vorgesehen, wobei die beiden Module AM, MM durch die Messein heit-interne Schnittstelle IIF verbunden sind. Die physikali sche Ebene dieser Schnittstelle IIF wird vorzugsweise durch ein Datenkabel mit beidseitig lösbaren Steckverbindungen ge bildet .

Das Zugriffsmodul AM umfasst eine interne Schnittstellenein heit IFU zur Anbindung der Funktionseinheiten des Zugriffsmo duls AM an die Messeinheit-interne Schnittstelle IIF, eine Steuereinheit CTR sowie eine externe Schnittstelleneinheit EFU zur Anbindung der Funktionseinheiten des Zugriffsmoduls AM an eine kryptographisch gesicherte, Messgerät-externe Schnittstelle EIF.

Die Steuereinheit CTR verarbeitet ein über die kryptogra phisch gesicherte Messgerät-externe Schnittstelle EIF von der externen Schnittstelleneinheit EFU empfangenes Authentifizie- rungsdatum dahingehend, indem eines dem Authentifizierungsda- tum zugrundeliegendes Identifikationsdatum aus dem Authenti- fizierungsdatum entnommen wird. Ein einfach gestaltetes Au thentifizierungsdatum umfasst das Identifikationsdatum zusam men mit einer Information, ob das Identifikationsdatum au thentifiziert ist.

Bei gegebener Authentifizierung eines Identifikationsdatums,

- welches außerhalb der modular aufgebauten Messeinheit, also in der Authentifizierungseinrichtung einem Benutzer zuorden bar ist - wird durch die Steuereinheit CTR ein Messdatensatz, erzeugt, welcher das besagte Identifikationsdatum und mindes tens ein Messdatum enthält.

Der Messdatensatzes wird nach Abschluss des Ladevorgangs von der Steuereinheit CTR abgeschlossen und anschließend von der der externen Schnittstelleneinheit EFU über die kryptogra phisch gesicherte Messgerät-externe Schnittstelle EIF gesen det . FIG. 2 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Authentifizierungseinrichtung . Diese umfasst ein Benutzerver waltungsmodul UAM zur Erfassung eines Benutzers anhand eines Identifikationsdatums. Als Identifikationsdatum kann in fach üblicher Weise ein Kontoname, beispielsweise eine E- Mailadresse oder eine Benutzerkennung, Verwendung finden, welche beispielsweise von einer von der Authentifizierungs einrichtung abgetrennten - nicht dargestellten - Eingabevor richtung an die Authentifizierungseinrichtung übergeben wird. Neben einer solchen manuelle Nutzereingabe, kann auch eine Erfassung biometrischer Nutzerdaten, oder ein kontaktloses oder kontaktgebundenes Einlesen einer Benutzerkarte zur Ein gabe des Identifikationsdatums vorgesehen sein. Die genannten Funktionseinheiten zur Eingabe oder Übergabe des Identifika tionsdatums werden beispielsweise über eine Applikations schnittstelle API der Authentifizierungseinrichtung angebun den. Über diese Applikationsschnittstelle API kann auch ein Datenaustausch mit einer Dienstleistungsapplikation zur Über gabe des Identifikationsdatums vorgesehen sein.

Zur Authentifizierung eines Benutzers anhand des dem Benutzer zugeordneten oder zuordenbaren Identifikationsdatums ist ein Authentifizierungsmodul AUM vorgesehen. Das Authentifizie- rungsmodul AUM generiert bei einer positiven Authentifizie rung des Identifikationsdatums ein Authentifizierungsdatum, welches von einer externen Schnittstelleneinheit EFU der Au thentifizierungseinrichtung über eine kryptographisch gesi cherte externe Schnittstelle EIF an die modular aufgebaute Messeinheit übergeben wird.

Ein identisches Bezugszeichen der von der modular aufgebauten Messeinheit betriebenen Messgerät-externe Schnittstelle EIF sowie der von der Authentifizierungseinrichtung betriebenen externen Schnittstelle EIF bringt zum Ausdruck, dass beide externen Schnittstellen EIF eine von beiden geteilte gemein same Schnittstelle EIF bilden.

Ein identisches Bezugszeichen der von der modular aufgebauten Messeinheit betriebenen externen Schnittstelleneinheit EFU sowie der von der Authentifizierungseinrichtung betriebenen externen Schnittstelleneinheit EFU bringt zum Ausdruck, dass beide Schnittstelleneinheiten im Wesentlichen gleichartig aufgebaut sind bzw. betrieben werden, jedoch üblicherweise getrennt ausgebildet sind.

Auch zur Authentifizierung kann eine Remote-

Dienstleistungsapplikation eines Zahlungsdienstes eingebun den, um ein gegebenes Identifikationsdatum eines Benutzers dergestalt zu authentifizieren, dass unter einem gegebenen Identifikationsdatum ein Konto bei dem Zahlungsdienst be steht. Über die Applikationsschnittstelle wird der Benutzer dann als authentifiziert bzw. autorisiert bestätigt.

Die Authentifizierungseinrichtung umfasst im Weiteren ein Rechnungslegungsmodul ACM zur Erstellung eines Abrechnungsda tensatzes auf Basis des von der modular aufgebaute Messein heit erzeugten Messdatensatzes, welcher von dieser über die kryptographisch gesicherte externe Schnittstelle EIF gesendet und von der externen Schnittstelleneinheit EFU der Authenti- fizierungseinrichtung empfangen wird.

Der empfangene Messdatensatz bezieht sich auf den durch das Benutzerverwaltungsmodul UAM anhand dessen Identifikationsda tums ermittelten Benutzer. Der Abrechnungsdatensatz umfasst eine preisliche Gewichtung des Messdatensatzes. FIG. 3 zeugt eine Prinzipdarstellung eines Abrechnungssystems zur Abrechnung einer von einer Energiesenke entnommenen elektrischen Energie gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Das zur Abrechnungssystem umfasst - wie zeichnerisch darge stellt - eine oder mehrere modular aufgebaute Messeinheiten, welche der - nicht dargestellten - Energiesenke messtechnisch zumindest mittelbar zugeordnet sind sowie eine mit den Mess einheiten kommunizierenden Authentifizierungseinrichtung ge mäß den vorstehenden Ausführungen.

Der erfindungsgemäße Beitrag zeigt sich vor allem in einer Vereinfachung der Authentifizierung . Während unter Anwendung der vormals bekannten Mittel eine Vielzahl verschiedener Au thentifizierungsvarianten - z.B. Anmeldung mit Wertkarte, An meldung mit Kreditkarte, Anmeldung mit PIN etc. - in einer Ladestation zu implementieren waren, ist erfindungsgemäß eine Verlagerung der Authentifizierung in eine zentrale Authenti- fizierungseinrichtung vorgesehen .

Vorteilhaft wird eine zentrale Steuerung einer Ladestation von einer Prüfung der Authentifizierung weiter entlastet, welche erfindungsgemäß der modular aufgebauten Messeinheit in Zusammenarbeit mit der Authentifizierungseinrichtung zugeord net wird.

Durch die modular aufgebaute Messeinheit wird das darin ent haltene Messmodul selbst »stabil« gegenüber Änderungen in weiteren Modulen der modular aufgebauten Messeinheit gehal ten. Im Fall von Änderungen an den letztgenannten Modulen bleibt die eichrechtliche Zulassung des unveränderten Messmo duls gewährleistet. Durch eine Separierung der Messfunktion von der und Authenti- fizierungsfunktion können jeweilige Teilaufgaben durch je weils spezialisierte Baugruppendesigner gelöst werden. Auf diese Weise können auf einfache Weise geprüfte Authentifizie- rungslösungen in neuartige Messgeräte eingebracht und für ei ne Vielzahl unterschiedlicher Messgeräte wiederverwendet wer den .

Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass aufgrund des modularen Aufbaus einfach Authentifizierungsverfahren deaktiviert wer den können, wenn diese beispielsweise aufgrund einer gefunde nen Schwäche in zugrundeliegenden kryptographischen Verfahren nicht mehr als sicher gelten. Auf diese Weise kann der Ver lust der Zulassung vermieden werden.

Claims

Patentansprüche

1. Modular aufgebaute Messeinheit, insbesondere zur Messung einer von einer Energiesenke entnommenen elektrischen Ener gie,

wobei die modular aufgebaute Messeinheit ein Messmodul (MM) zur Messung mindestens einer elektrischen Messgröße und zur Bestimmung mindestens eines Messdatums aus der mindestens ei nen Messgröße umfasst und wobei die modular aufgebaute Mess einheit ferner ein Zugriffsmodul (ÄM) mit folgenden Komponen ten umfasst:

eine Messeinheit-interne Schnittstelle (IIF) zum Empfang des mindestens einen Messdatums vom Messmodul;

eine kryptographisch gesicherte, Messgerät-externe

Schnittstelle (EIF) zum Empfang eines Authentifizierungs- datums und zum Senden mindestens eines Messdatensatzes; eine Steuereinheit (CTR) zur Entnahme eines dem Authenti- fizierungsdatum zugrundeliegendes Identifikationsdatums aus dem Authentifizierungsdatum und zur Erzeugung des min destens einen Messdatensatzes, dieser enthaltend das Iden tifikationsdatum und mindestens ein Messdatum.

2. Modular aufgebaute Messeinheit gemäß dem vorgenannten Pa tentanspruch 1, gekennzeichnet durch eine bauliche Trennung zwischen dem Zugriffsmodul (AM) und dem Messmodul (MM) inner halb der Messeinheit.

3. Modular aufgebaute Messeinheit gemäß einem der vorgenann ten Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwi schen dem Zugriffsmodul (AM) und dem Messmodul (MM) vorgese hene Messeinheit-interne Schnittstelle (IIF) durch eine lös bare Steckverbindung gebildet wird.

4. Modular aufgebaute Messeinheit gemäß einem der vorgenann ten Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messda tensatz

ein Identifikationsdatum der Messeinheit;

ein Identifikationsdatum des Messmoduls;

ein Identifikationsdatum des Zugriffmoduls; und/oder;

eine dem Messdatum zugeordnete Zeitinformation

enthalt .

5. Authentifizierungseinrichtung, umfassend:

ein Benutzerverwaltungsmodul (UAM) zur Erfassung eines Be nutzers anhand eines Identifikationsdatums;

ein Authentifizierungsmodul (AUM) zur Generierung eines Authentifizierungsdatums aufgrund einer Authentifizierung des Identifikationsdatums;

eine kryptographisch gesicherte externe Schnittstelle (EIF) zur Übergabe des Authentifizierungsdatums und zum Empfang mindestens eines Messdatensatzes, dieser enthal tend das Identifikationsdatum und mindestens ein Messda tum; und;

ein Rechnungslegungsmodul (ACM) zur Erstellung eines Ab rechnungsdatensatzes für einen durch das Benutzerverwal tungsmodul (UAM) ermittelten Benutzers anhand dessen Iden tifikationsdatums, wobei der Abrechnungsdatensatz eine preisliche Gewichtung des Messdatensatzes umfasst.

6. Authentifizierungseinrichtung gemäß dem vorgenannten Pa tentanspruch 5, umfassend eine Applikationsschnittstelle (API) mit einer Dienstleistungsapplikation zur Erfassung und

Authentifizierung des Identifikationsdatums.

7. Authentifizierungseinrichtung gemäß einem der vorgenannten Patentansprüche 5 bis 6, umfassend eine von der Authentifi- zierungseinrichtung abgetrennte Eingabevorrichtung zur Erfas sung und Authentifizierung des Identifikationsdatums.

8. Authentifizierungseinrichtung gemäß dem vorgenannten Pa- tentanspruch 7, wobei die Erfassung des Identifikationsdatums über eine manuelle Nutzereingabe, über eine Erfassung biomet rischer Nutzerdaten, und/oder über ein kontaktloses oder kon taktgebundenes Einlesen einer Benutzerkarte erfolgt.

9. Abrechnungssystem, insbesondere zur Abrechnung einer von einer Energiesenke entnommenen elektrischen Energie, umfas send;

mindestens eine modular aufgebaute Messeinheit gemäß einem der vorgenannten Patentansprüche 1 bis 4, welche der Ener- giesenke messtechnisch zumindest mittelbar zugeordnet ist; eine mit der mindestens einen modular aufgebauten Messein heit kommunizierende Authentifizierungseinrichtung gemäß einem der vorgenannten Patentansprüche 5 bis 8.