ES2869393T3 - Procedimiento para la comunicación entre un vehículo eléctrico y una estación de carga, para cargar eléctricamente al menos un acumulador de energía del vehículo eléctrico - Google Patents

Procedimiento para la comunicación entre un vehículo eléctrico y una estación de carga, para cargar eléctricamente al menos un acumulador de energía del vehículo eléctrico Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la comunicación entre un vehículo eléctrico (1) y una estación de carga (2), para cargar eléctricamente al menos un acumulador de energía (1a) del vehículo eléctrico (1), en el que el vehículo eléctrico (1) está conectado durante el proceso de carga a la estación de carga (2) mediante un acoplamiento mecánico bloqueable entre un terminal (3) de un cable de carga (4) conectado con el vehículo eléctrico (1) y un terminal (5) de la estación de carga (2), para aportar corriente de carga desde la estación de carga (2) a través del cable de carga (4) al acumulador de energía eléctrica (1a), de los que al menos hay uno, transmitiéndose en el curso del proceso de carga informaciones basadas en una comunicación entre vehículo eléctrico (1) y estación de carga (2), caracterizado porque las informaciones transmitidas incluyen una señalización transmitida desde el vehículo eléctrico (1) a la estación de carga (2) para desbloquear el acoplamiento mecánico, activándose mediante la señalización en la estación de carga un desbloqueo del acoplamiento mecánico entre el terminal (3) del cable de carga (4) y el terminal (5) de la estación de carga (2).

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la comunicación entre un vehículo eléctrico y una estación de carga, para cargar eléctricamente al menos un acumulador de energía del vehículo eléctrico
La invención se refiere a un procedimiento para la comunicación entre un vehículo eléctrico y una estación de carga, para cargar eléctricamente al menos un acumulador de energía del vehículo eléctrico y a un sistema de comunicación correspondiente, así como a un vehículo eléctrico y a una estación de carga eléctrica.
Los acumuladores de energía eléctrica de vehículos eléctricos pueden recargarse hoy en día en estaciones de carga previstas para ello. Para tal fin, conecta el usuario del vehículo su vehículo a través de un cable de carga con la estación de carga e inicializa de forma adecuada el proceso de carga, por ejemplo autentificándose mediante un código en la estación de carga. En el curso del proceso de carga se transmiten, a través de uno o más canales de comunicación, informaciones sobre el proceso de carga entre vehículo y estación de carga.
Para impedir que se retire sin autorización el cable de carga de la estación de carga durante el proceso de carga, se conoce el equipamiento del terminal del cable de carga, que durante la carga está conectado con un terminal correspondiente de la estación de carga, con un dispositivo de bloqueo, que mediante una clave o introduciendo un código numérico, bloquea la conexión del cable de carga en la estación de carga. No obstante, esta clase de bloqueo no resulta factible en la utilización a gran escala de vehículos eléctricos, ya que para ello tienen que emitirse para un gran número de usuarios las correspondientes claves o los correspondientes códigos numéricos, dado el caso también para distintos operadores de estaciones de carga.
El documento US 2009/0177580 A1 describe un método para recaudar impuestos sobre un consumo de energía de un vehículo eléctrico para una carga transmitida entre una fuente de energía local y el vehículo eléctrico.
Es por lo tanto objetivo de la invención lograr, en el curso del proceso de carga de un vehículo eléctrico en una estación de carga, una posibilidad sencilla de bloqueo y/o desbloqueo de la conexión del cable de carga a un terminal de la estación de carga.
Este objetivo se logra mediante el procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 y el sistema de acuerdo con la reivindicación 11 y la estación de carga de acuerdo con la reivindicación 13. En las reivindicaciones dependientes se definen perfeccionamientos de la invención.
En el procedimiento de acuerdo con la invención para la comunicación entre un vehículo eléctrico y una estación de carga, está conectado el vehículo eléctrico durante el proceso de carga a la estación de carga mediante un acoplamiento mecánico bloqueable entre un terminal de un cable de carga conectado con el vehículo eléctrico y un terminal de la estación de carga, para aportar corriente de carga desde la estación de carga a través del cable de carga a al menos un acumulador de energía eléctrica del vehículo eléctrico. En el curso del proceso de carga, se transmiten entonces informaciones basadas en una comunicación entre el vehículo eléctrico y la estación de carga. El concepto "en el curso del proceso de carga" ha de entenderse entonces en el sentido amplio, e incluye en particular una transmisión de información durante y/o previamente a un proceso de carga y/o a continuación del mismo, por ejemplo para inicializar y/o finalizar el proceso de carga.
El procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza porque las informaciones transmitidas incluyen una señalización transmitida desde el vehículo eléctrico a la estación de carga para bloquear y/o desbloquear el acoplamiento mecánico, activándose mediante la señalización en la estación de carga un bloqueo y/o desbloqueo del acoplamiento mecánico entre el terminal del cable de carga y el terminal de la estación de carga.
Mediante el procedimiento de acuerdo con la invención se logra, de manera adecuada, un bloqueo remoto y/o desbloqueo remoto del terminal del cable de carga en un terminal correspondiente de la estación de carga a través del vehículo eléctrico. Este bloqueo y/o desbloqueo se provoca mediante una comunicación entre el vehículo y la estación de carga, de manera que no es necesario según la invención realizar un bloqueo y/o desbloqueo directamente en la estación de carga mediante una clave o un código numérico correspondiente.
La señalización para desbloquear y/o bloquear el acoplamiento mecánico puede realizarse de acuerdo con la invención de diferentes formas, pudiendo utilizarse en particular para la señalización señales o secuencias de señales ya conocidas, que a continuación se interpretan también en la estación de carga tal que en base a las mismas se logra un bloqueo y/o desbloqueo de la conexión del cable de carga a la estación de carga. No obstante, es posible también que para el bloqueo y/o desbloqueo se transmitan señales de control separadas, exclusivamente previstas para el proceso del bloqueo y/o desbloqueo, desde el vehículo a la estación de carga y activen allí el bloqueo y/o desbloqueo.
El acoplamiento mecánico bloqueable entre el terminal del cable de carga y el terminal de la estación de carga puede tener cualquier configuración. En una variante preferida, este acoplamiento es una conexión por enchufe, en la que un conector del cable de carga se inserta en un enchufe correspondiente en la estación de carga. Mediante un dispositivo de bloqueo adecuado, por ejemplo mediante una o varias espigas, que encajan en las correspondientes ranuras, puede provocarse así un bloqueo. Bajo bloqueo ha de entenderse en aquí en general una fijación del terminal del cable de carga al terminal de la estación de carga de forma tal que un usuario no autorizado no pueda separar estos terminales entre sí o sólo pueda hacerlo utilizando la fuerza.
En una forma de realización especialmente preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, está acoplada la señalización para bloquear y/o desbloquear el acoplamiento mecánico con una señalización relativa al proceso de carga y/o al estado de carga del acumulador de energía, de los que al menos hay uno, del vehículo eléctrico, en particular con una señalización para iniciar y/o finalizar el proceso de carga y/o para aplicar y/o desconectar una tensión al cable de carga mediante la estación de carga. No obstante, alternativa o adicionalmente existe también la posibilidad de configurar la señalización para el bloqueo y/o desbloqueo del acoplamiento mecánico tal que el mismo está desacoplado de una señalización relativa al proceso de carga y/o estado de carga del acumulador de energía, de los que al menos hay uno, del vehículo eléctrico.
Para la comunicación entre el vehículo eléctrico y la estación de carga pueden utilizarse una o varias conexiones de comunicación de cualquier diseño. En particular pueden utilizarse también conexiones de comunicación ya conocidas por el estado actual de la técnica. En una variante preferida, se transmite mediante al menos una de las siguientes conexiones de comunicación la señalización para bloquear y/o desbloquear el acoplamiento mecánico:
- una conexión de comunicación de PLC (PLC = Power Line Communication, comunicación por línea de energía) a través de una o varias líneas del cable de carga, que dado el caso pueden conducir también corriente eléctrica;
- una conexión de control separada de las líneas que conducen corriente eléctrica en el cable de carga, como por ejemplo mediante el pin piloto, que se describirá posteriormente, con el que puede proporcionarse un circuito de comunicación en paralelo a las líneas que conducen corriente eléctrica en el cable de carga;
- una conexión de comunicación separada del cable de carga, como por ejemplo mediante transmisión por radio basada en WLAn , Bluetooth y similares.
Cuando se utiliza una conexión de comunicación separada del cable de carga o bien en la conexión de comunicación por PLC, se realiza la transmisión de datos con preferencia basada en paquetes. Por el contrario, la transmisión de informaciones a través de la conexión de control separada de las líneas que conducen corriente eléctrica en el cable de carga se realiza con preferencia mediante modulación en anchura de impulso y modulación en amplitud.
En una forma de realización especialmente preferida de la señalización para el bloqueo y/o desbloqueo del acoplamiento mecánico mediante la conexión de control, se señalizan a la estación de carga a través de esta conexión de control varios estados del vehículo eléctrico, incluyendo los estados un primer estado, que señaliza que el vehículo eléctrico está preparado para cargar su acumulador de energía, de los que al menos hay uno, así como un segundo estado, que señaliza que el acumulador de energía, de los que al menos hay uno, del vehículo eléctrico se está cargando a través del cable de carga, implicando un cambio entre el primer y el segundo estado una señalización mediante la cual se activa el bloqueo del acoplamiento mecánico entre el terminal del cable de carga y el terminal de la estación de carga e implicando un cambio del segundo al primer estado una señalización mediante la cual se activa el desbloqueo del acoplamiento mecánico entre el terminal del cable de carga y el terminal de la estación de carga. El primer y el segundo estado pueden señalizarse entonces, dado el caso, mediante procedimientos ya conocidos por el estado de la técnica. En particular pueden representar el primer y/o el segundo estado respectivamente el estado “ready for charging” (preparado para cargar) y “charging” (cargando), que están definidos en la norma ISO/IEC 61851, parte 1, que aún se encuentra en desarrollo, y en la norma SEA J1772 ya aprobada. Estas normas normalizan la comunicación entre un vehículo eléctrico y una estación de carga.
Para evitar un bloqueo y/o desbloqueo no autorizados del acoplamiento mecánico, en una forma de realización preferida del procedimiento de acuerdo con la invención se realiza, en el curso de la comunicación entre vehículo eléctrico y estación de carga, una autentificación del vehículo eléctrico respecto a la estación de carga, transmitiéndose la señalización para el bloqueo y/o desbloqueo del acoplamiento mecánico desde el vehículo eléctrico a la estación de carga solamente si la autentificación tiene éxito.
En una forma de realización especialmente preferida de la variante que acabamos de describir, se transmiten datos de autentificación para realizar la autentificación a través de la antes descrita conexión de control en el cable de carga, realizándose a continuación la autentificación a través de la conexión de comunicación por PLC en el cable de carga y/o una conexión de comunicación separada del cable de carga. Los datos de autentificación pueden entonces incluir en particular una identificación del vehículo y/o del usuario del vehículo o bien las correspondientes claves y/o certificados digitales, que a continuación se utilizan para la autentificación.
De acuerdo con la invención, puede activarse la señalización para el bloqueo y/o desbloqueo del acoplamiento mecánico de diferentes formas desde el vehículo. Por ejemplo puede realizarse la señalización como reacción al accionamiento del bloqueo central del vehículo. En particular se activa entonces el bloqueo del acoplamiento mecánico al cerrar el vehículo mediante el bloqueo central y al abrir el vehículo se activa el desbloqueo del acoplamiento mecánico mediante el bloqueo central. Igualmente es posible que la señalización para el bloqueo y/o desbloqueo del acoplamiento mecánico se realice como reacción al accionamiento de un interruptor en el vehículo eléctrico por parte de un usuario.
Además del procedimiento antes descrito, se refiere la invención a un sistema para la comunicación entre un vehículo eléctrico y una estación de carga para cargar eléctricamente al menos un acumulador de energía del vehículo eléctrico, estando conectado el vehículo eléctrico durante el proceso de carga a través de un acoplamiento mecánico bloqueable entre un terminal de un cable de carga conectado con el vehículo eléctrico y un terminal de la estación de carga, para aportar corriente de carga desde la estación de carga a través del cable de carga al acumulador de energía, de los que al menos hay uno. El sistema incluye entonces una primera unidad de control de la comunicación prevista para el vehículo eléctrico y una segunda unidad de control de la comunicación prevista para la estación de carga, transmitiéndose informaciones a través de la primera y de la segunda unidad de control de la comunicación durante el funcionamiento del sistema en el curso del proceso de carga, basándose en una comunicación entre vehículo eléctrico y estación de carga. La primera y la segunda unidad de control de la comunicación están diseñadas entonces tal que las informaciones transmitidas incluyen una señalización generada por la primera unidad de control de la comunicación para bloquear y/o desbloquear el acoplamiento mecánico, activándose mediante la señalización un bloqueo y/o desbloqueo del acoplamiento mecánico entre el terminal del cable de carga y el terminal de la estación de carga mediante la segunda unidad de control de la comunicación.
El sistema antes descrito está diseñado entonces preferentemente tal que pueden realizarse con el sistema una o varias variantes del procedimiento de acuerdo con la invención.
La invención se refiere además a un vehículo eléctrico para utilizarlo en el procedimiento de acuerdo con la invención antes descrito, que incluye al menos un acumulador de energía, pudiendo conectarse el vehículo eléctrico durante el proceso de carga a una estación de carga para cargar eléctricamente el acumulador de energía, de los que al menos hay uno, a través de un acoplamiento mecánico bloqueable entre un terminal de un cable de carga conectado con el vehículo eléctrico y un terminal de la estación de carga, para aportar corriente de carga desde la estación de carga a través del cable de carga al acumulador de energía, de los que al menos hay uno, pudiendo transmitirse en el curso del proceso de carga, basándose en una comunicación entre vehículo eléctrico y estación de carga, desde una unidad de control de la comunicación del vehículo eléctrico, informaciones a la estación de carga. La unidad de control de la comunicación está diseñada entonces tal que la misma puede enviar a la estación de carga una señalización predeterminada, prevista exclusivamente para el bloqueo y/o desbloqueo del acoplamiento mecánico, para activar en la estación de carga un bloqueo y/o desbloqueo del acoplamiento mecánico entre el terminal del cable de carga y el terminal de la estación de carga. Tal como antes se ha descrito, puede enviarse la señalización predeterminada mediante la unidad de control de la comunicación por ejemplo accionando el bloqueo central del vehículo eléctrico y/o un interruptor del vehículo eléctrico.
La invención se refiere además a una estación de carga para utilizarla en el procedimiento de acuerdo con la invención antes descrito. La estación de carga sirve entonces para cargar eléctricamente al menos un acumulador de energía de un vehículo eléctrico, estando conectado el vehículo eléctrico durante el proceso de carga a la estación de carga a través de un acoplamiento mecánico bloqueable entre un terminal de un cable de carga conectado con el vehículo eléctrico y un terminal de la estación de carga, para aportar corriente de carga desde la estación de carga a través del cable de carga al acumulador de energía, de los que al menos hay uno. La estación de carga incluye entonces una unidad de control de la comunicación, a la que pueden transmitirse informaciones en el curso del proceso de carga, basándose en una comunicación entre vehículo eléctrico y estación de carga. La unidad de control de la comunicación está diseñada entonces tal que la misma, al recibir una señalización predeterminada, transmitida por el vehículo eléctrico a la estación de carga, activa un bloqueo y/o desbloqueo del acoplamiento mecánico entre el terminal del cable de carga y el terminal de la estación de carga.
A continuación se describirán detalladamente ejemplos de realización de la invención, en base a las figuras adjuntas.
Se muestra en:
figura 1 una representación esquemática de la comunicación de una estación de carga con un vehículo eléctrico y con otros componentes, en la que puede utilizarse, en el marco de la comunicación entre estación de carga y vehículo, el procedimiento de acuerdo con la invención;
figura 2 una representación esquemática de la estructura del conector de un cable de carga para la conexión con una estación de carga, pudiendo bloquearse el conector en la estación de carga con ayuda del procedimiento de acuerdo con la invención y
figura 3 una representación de una comunicación entre una unidad de control de la comunicación en un vehículo eléctrico y una unidad de control de la comunicación en una estación de carga, para mostrar variantes posibles del procedimiento de acuerdo con la invención.
Para realizar una infraestructura para cargar las baterías del vehículo eléctrico, se desarrolla actualmente la norma ISO/IEC 61851 e ISO/IEC 15118, con la que ha de normalizarse la comunicación entre un vehículo eléctrico y una estación de carga correspondiente, para cargar eléctricamente la batería del vehículo. Las siguientes formas de realización se describirán con referencia a esta norma. La figura 1 representa esquemáticamente la comunicación entre un vehículo eléctrico 1 y una estación de carga 2 correspondiente, pudiendo comunicar la estación de carga 2 además con otros componentes lógicos. Según la figura 1, incluye el vehículo eléctrico 1 una batería 1a, así como una unidad de control de la comunicación CC. Esta unidad de control de la comunicación CC comunica con una unidad de control de la comunicación CC' correspondiente dentro de una estación de carga o bien de una columna de carga 2. La comunicación entre las unidades de control CC y CC' se muestra esquemáticamente mediante la línea continua K. La comunicación ha de estandarizarse por completo según las familias de normas ISO/IEC 61851 e ISO/IEC 15118.
Según la figura 1 está conectado el vehículo a través de un conector 3 de un cable de carga 4 con un enchufe 5 correspondiente de la columna de carga 2. Según el escenario representado, un conductor que desea cargar la batería 1a de su vehículo eléctrico 1 ha enchufado el vehículo a través del cable de carga 4 a la columna de carga 2, para de esta forma aportar corriente eléctrica de carga a través del cable de carga a la batería 1. En el marco del proceso de carga se realiza entonces la comunicación K entre el vehículo 1 y la estación de carga 2 , pudiendo realizarse la comunicación a través de diversas vías de comunicación, tal como se describirá más en detalle posteriormente.
Para proporcionar la corriente que toma el vehículo al titular del vehículo de manera adecuada y/o facturarla al mismo, se prevén según la figura 1 otros componentes adicionales. La energía eléctrica se aporta a la columna de carga 2 a través de un operador de la red GO, obteniendo el operador de la red la energía de una compañía eléctrica o de un suministrador de electricidad ES. La energía tomada de la estación de carga 2 se capta entonces mediante un medidor de la electricidad EM dentro de la estación de carga. La energía necesaria para cargar la batería del vehículo 1 se factura de manera adecuada mediante un puesto de facturación CH, comunicando el puesto de facturación para ello con la unidad de control de la comunicación CC' de la estación de carga 2, tal como se muestra mediante la flecha de línea discontinua K'. Está comunicación K' ha de normalizarse al nivel de mensajes según la norma ISO/IEC 15118.
La unidad de facturación CH puede comunicar con otros componentes, indicándose la comunicación con los otros componentes mediante líneas de trazo discontinuo, que para mayor claridad del conjunto sólo están dotadas en parte de referencias K”. El componente OM significa entonces el fabricante original del vehículo 1. El componente MB se refiere a un operador de movilidad, por ejemplo la entidad de alquiler de una flota de vehículos, a la que pertenece también el vehículo 1. Mediante el componente OS se aportan otros servicios de valor añadido de configuración a elegir. El componente UI es una interfaz de usuario, por ejemplo un teléfono móvil del titular del vehículo, a través del cual se transmiten informaciones al titular del vehículo desde la entidad de facturación. El componente ER se refiere a uno o varios comercializadores de electricidad, a través de los cuales puede obtenerse electricidad alternativa y/o adicionalmente a la compañía eléctrica ES indicada. La comunicación K” con los otros componentes se encuentra fuera de la estandarización según a la norma ISO/IEC 15118. La comunicación de la entidad de facturación CH con la estación de carga 2 y/o los otros componentes no es esencial para el procedimiento de acuerdo con la invención, por lo que no entraremos más en detalle en cuanto a estos circuitos de comunicación.
Para cargar el vehículo 1 en la estación de carga 2, se utiliza en la forma de realización aquí descrita un cable de carga con un conector 3 normalizado, cuya estructura se muestra en la figura 2 en vista en planta. Para aportar la corriente eléctrica trifásica de carga, tiene el conector los tres pines L1, L2 y L3, así como el pin del conductor neutro N y el pin de puesta a tierra G. Además incluye el conector un pin de control P1, que también se denomina pin piloto, así como otro pin P2, a través del cual se detecta, mediante una resistencia eléctrica, si el conector 3 está insertado en el enchufe correspondiente 5 de la estación de carga. El conector 3 puede bloquearse en el enchufe 5 mediante un dispositivo de bloqueo correspondiente frente a una retirada no autorizada, no viéndose el dispositivo de bloqueo en las figuras.
Un tal dispositivo de bloqueo se conoce por el estado de la técnica y puede realizarse por ejemplo saliendo del enchufe de la estación de carga las correspondientes espigas para el bloqueo, que encajan en ranuras practicadas en el conector. Las espigas y las ranuras pueden entonces estar dispuestas a distancias uniformes a lo largo del contorno exterior del conector 3. En una forma de realización preferida, se utilizan tres espigas y ranuras dispuestas a ángulos de 60° en el contorno del conector.
Tradicionalmente se realiza el bloqueo del conector 3 en el enchufe 5 de la estación de carga 2 introduciendo el titular del vehículo un código correspondiente en la estación de carga. El objetivo del procedimiento de acuerdo con la invención es entonces provocar el bloqueo y/o desbloqueo basándose en la comunicación K entre vehículo 1 y estación de carga 2. Para ello se transmite una señalización adecuada desde la unidad de control CC del vehículo a la unidad de control CC' de la estación de carga, activando la unidad de control CC', al recibir esta señalización, el bloqueo o desbloqueo del conector 3 en el enchufe 5.
La figura 3 muestra diversas variantes de cómo puede realizarse la señalización para bloquear y/o desbloquear el conector 3 en el enchufe 5. La figura 3 muestra en representación esquemática de nuevo la unidad de comunicación CC por el lado del vehículo 1 y la unidad de control de la comunicación CC' por el lado de la columna de carga 2. La unidad de control de la comunicación CC del vehículo comunica con otros componentes del vehículo, que a modo de ejemplo se indican mediante el bloque VC. Estos componentes incluyen, entre otros, un aparato de carga para la batería del vehículo, así como un sistema de gestión de la batería. La unidad de control de la comunicación CC comunica en la forma de realización de la figura 3 además mediante una primera conexión de comunicación KV1 con la unidad de control de la comunicación CC' de la estación de carga. Además, comunica la unidad de control de la comunicación con la unidad de control de la comunicación CC' a través de una segunda conexión de comunicación KV2, teniendo intercalado un controlador PPC por el lado del vehículo 1 y un controlador PPC' por el lado de la estación de carga 2. La conexión de comunicación KV2 es entonces la conexión establecida mediante el pin de piloto P1 del conector 3 entre vehículo 1 y estación de carga 2. La conexión de comunicación se gestiona mediante el controlador PPC por el lado del vehículo 1 y el controlador PPC' por el lado de la estación de carga 2, pudiendo considerarse ambos controladores también como partes integrantes de las unidades de control de la comunicación CC y CC' respectivamente.
Tradicionalmente se transmiten a través de la conexión de comunicación KV2 informaciones básicas, que son necesarias en el curso del proceso de carga. En particular se transmite la información relativa a si el conector está insertado en la columna de carga (se averigua mediante el pin P2), qué modo de carga se ha elegido a partir de un cierto número de modos de carga, así como en qué estado se encuentra el vehículo. Además, pueden transmitirse en el marco de la comunicación a través de la conexión KV2 identificaciones y/o datos de autentificación, como por ejemplo las correspondientes claves, que luego se utilizan para la comunicación, que posteriormente se describe, mediante la conexión KV1 para la autorización y/o autentificación del vehículo 1 respecto a la estación de carga 2.
En una variante del procedimiento de acuerdo con la invención, se señaliza también mediante la conexión de comunicación KV2 que el conector 3 ha de bloquearse o bien desbloquearse en la estación de carga. En una forma de realización puede realizarse esta información por ejemplo mediante un cambio entre los estados del vehículo señalizados "preparado para cargar" (en inglés: ready for charging) y “cargando” (en inglés: charging). Según la norma antes descrita, IEC 61851, parte 1, anexo A, se transmiten ya los correspondientes estados del vehículo a través de la conexión de comunicación KV2. Estos estados incluyen, además de los estados “ready for charging” y “charging”, también el estado “disconnected” (desconectado), que indica que el conector no está conectado con la estación de carga. El estado “ready for charging” corresponde entonces a un estado en el que es posible cargar la batería del vehículo eléctrico, pero aún no ha comenzado el proceso de carga. El estado “charging” corresponde a un proceso de carga realizado en ese momento de la batería del vehículo eléctrico. El estado “disconnected” se refiere a un estado en el que el vehículo eléctrico no está conectado con la estación de carga. La transmisión de la información relativa a estos tres estados se realiza entonces mediante modulación en anchura de impulso, comunicándose mediante los correspondientes niveles de tensión en la semionda positiva de la señal modulada en anchura de impulso los citados tres estados del vehículo a la estación de carga. Además se transmite mediante el anchura de impulsos desde la estación de carga al vehículo la información sobre qué potencia se aporta desde la estación de carga para cargar la batería. Los tres estados antes citados están definidos también en la norma SEA J1772 ya aprobada para la comunicación entre un vehículo y una estación de carga y pueden utilizarse también en el marco de esa norma para señalizar un bloqueo y/o desbloqueo del conector del cable de carga en la estación de carga.
En una variante preferida de la señalización para bloquear y/o desbloquear mediante los estados “ready for charging” y “charging”, se señaliza un bloqueo del conector cuando se cambia del estado “ready for charging” al estado “charging”, a continuación de lo cual la estación de carga bloquea el conector en el enchufe. El desbloqueo puede señalizarse entonces a la inversa, cuando se cambia del estado “charging” al estado “ready for charging”, a continuación de lo cual la estación de carga desbloquea el conector. Son imaginables también al respecto otras variantes de la señalización del bloqueo y/o desbloqueo del conector, pudiendo transmitirse por ejemplo también una señal de control dedicada para bloquear y/o desbloquear a través de la conexión KV2.
En el ejemplo de realización de la figura 3 puede realizarse la señalización del bloqueo y/o desbloqueo del conector también a través de la otra conexión de comunicación KV1 representada. Esta conexión de comunicación es una conexión de comunicación de mayor valor que la conexión KV2 entre las unidades de control de la comunicación CC y CC'. La conexión KV1 puede ser por ejemplo una comunicación de PLC (PLC = Power Line Communication, comunicación por línea de energía) a través de una línea que también puede conducir corriente eléctrica en el cable de carga. Igualmente existe la posibilidad de utilizar un canal de comunicación separado del cable de carga, por ejemplo una transmisión por radio (en particular mediante WLAN o Bluetooth) para intercambiar datos. A través de la conexión de comunicación KV1 se realiza en particular una autentificación del vehículo 1 mediante la estación de carga 2, pudiendo utilizarse para ello también los datos de autentificación transmitidos a través de la conexión de comunicación KV2. A través de la conexión de comunicación KV1 se intercambian dado el caso igualmente también informaciones más extensas para procesos de carga especiales, en particular perfiles de carga, el estado de carga de la batería y otros parámetros de control. En el marco de la invención puede utilizarse dado el caso también está conexión de comunicación KV1 para a través de la misma señalizar a la estación de carga, de la forma adecuada, el bloqueo y/o desbloqueo del conector.
La transmisión de la señalización para bloquear y/o desbloquear el conector puede estar acoplada con diversas acciones ejecutadas en el vehículo. Por ejemplo puede estar acoplada la señalización con el bloqueo central del vehículo, con lo que al iniciar y/o finalizar la marcha también se señaliza el bloqueo y/o desbloqueo del conector. Igualmente existe la posibilidad de que el usuario del vehículo inicie explícitamente el bloqueo y/o desbloqueo mediante un interruptor del vehículo, análogamente a un interruptor para bloquear y/o desbloquear la chapaleta del tanque del vehículo. En general puede acoplarse la señalización para bloquear y/o desbloquear el conector con una señalización relativa al proceso de carga, por ejemplo acoplada con la señalización para el inicio y el final del proceso de carga o bien con la señalización para aplicar tensión y/o para desconectar la tensión de los contactos del conector 3. Igualmente puede transmitirse la señalización para el bloqueo y/o desbloqueo también separadamente de una señalización relativa al proceso de carga.
El procedimiento de acuerdo con la invención que se ha descrito tiene la ventaja de que el bloqueo y/o desbloqueo de un conector en la estación de carga puede provocarse ahora a distancia del vehículo. Con ello ya no es necesario que el conductor del vehículo obtenga separadamente la autorización en la estación de carga, para por ejemplo activar mediante un código de pin el bloqueo y/o desbloqueo del conector.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la comunicación entre un vehículo eléctrico (1) y una estación de carga (2), para cargar eléctricamente al menos un acumulador de energía (1a) del vehículo eléctrico (1), en el que el vehículo eléctrico (1) está conectado durante el proceso de carga a la estación de carga (2) mediante un acoplamiento mecánico bloqueable entre un terminal (3) de un cable de carga (4) conectado con el vehículo eléctrico (1) y un terminal (5) de la estación de carga (2), para aportar corriente de carga desde la estación de carga (2) a través del cable de carga (4) al acumulador de energía eléctrica (1a), de los que al menos hay uno, transmitiéndose en el curso del proceso de carga informaciones basadas en una comunicación entre vehículo eléctrico (1) y estación de carga (2), caracterizado porque las informaciones transmitidas incluyen una señalización transmitida desde el vehículo eléctrico (1) a la estación de carga (2) para desbloquear el acoplamiento mecánico, activándose mediante la señalización en la estación de carga un desbloqueo del acoplamiento mecánico entre el terminal (3) del cable de carga (4) y el terminal (5) de la estación de carga (2).
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque la señalización para desbloquear el acoplamiento mecánico está acoplada con una señalización relativa al proceso de carga y/o al estado de carga del acumulador de energía (1a), de los que al menos hay uno, del vehículo eléctrico (1), en particular con una señalización para iniciar y/o finalizar el proceso de carga y/o para aplicar y/o desconectar una tensión al/del cable de carga (4) mediante la estación de carga (2).
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la señalización para el desbloqueo del acoplamiento mecánico está desacoplada de una señalización relativa al proceso de carga y/o estado de carga del acumulador de energía (1a), de los que al menos hay uno, del vehículo eléctrico (1).
4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque para la comunicación (K) entre vehículo eléctrico (1) y estación de carga (2) se utilizan una o varias de las siguientes conexiones de comunicación (KV1, KV2), transmitiéndose a través de al menos una de las siguientes conexiones de comunicación (KV1, KV2) la señalización para desbloquear el acoplamiento mecánico:
- una conexión de comunicación de PLC (KV1) a través de una o varias líneas (L1, L2, L3) del cable de carga, que conducen corriente eléctrica;
- una conexión de control (KV2) separada de las líneas que conducen corriente eléctrica en el cable de carga;
- una conexión de comunicación (KV1) separada del cable de carga, en particular un enlace de comunicación inalámbrico.
5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizado porque la transmisión de informaciones a través de la conexión de comunicación por PLC (KV1) y/o la conexión de comunicación separada del cable de carga (KV1), se realiza basada en paquetes y/o la transmisión de informaciones a través de la conexión de control (KV2) en el cable de carga (5) se realiza mediante modulación en anchura de impulso y/o modulación en amplitud.
6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5,
caracterizado porque se señalizan a la estación de carga (2) a través de la conexión de control (KV2) varios estados del vehículo eléctrico (1), incluyendo los estados un primer estado, que señaliza que el vehículo eléctrico (1) está preparado para cargar su acumulador de energía (1a), de los que al menos hay uno, así como un segundo estado, que señaliza que el acumulador de energía (1a), de los que al menos hay uno, del vehículo eléctrico (1) se está cargando a través del cable de carga (4), implicando un cambio entre el primer y el segundo estado una señalización, mediante la cual se activa el bloqueo del acoplamiento mecánico entre el terminal (3) del cable de carga (4) y el terminal (5) de la estación de carga (2) e implicando un cambio del segundo al primer estado una señalización, mediante la cual se activa el desbloqueo del acoplamiento mecánico entre el terminal (3) del cable de carga (4) y el terminal (5) de la estación de carga (2).
7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque en el curso de la comunicación entre vehículo eléctrico (1) y estación de carga (2), se realiza una autentificación del vehículo eléctrico (1) respecto a la estación de carga (2), transmitiéndose la señalización para el desbloqueo del acoplamiento mecánico desde el vehículo eléctrico (1) a la estación de carga (2) solamente si la autentificación tiene éxito.
8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7 en combinación con la reivindicación 4, caracterizado porque se transmiten datos de autentificación para realizar la autentificación a través de la conexión de control (KV2) en el cable de carga y a continuación se realiza la autentificación a través de la conexión de comunicación por PLC (KV1) en el cable de carga (4) y/o la conexión de comunicación separada del cable de carga.
9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque la señalización para el desbloqueo del acoplamiento mecánico se transmite como reacción al accionamiento del bloqueo central del vehículo eléctrico (1).
10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque la señalización para el desbloqueo del acoplamiento mecánico se transmite como reacción al accionamiento de un interruptor en el vehículo eléctrico (1).
11. Sistema para la comunicación entre un vehículo eléctrico (1) y una estación de carga (2) para cargar eléctricamente al menos un acumulador de energía (1a) del vehículo eléctrico (1),
en el que el vehículo eléctrico (1) está conectado durante el proceso de carga a la estación de carga (2) a través de un acoplamiento mecánico bloqueable entre un terminal (3) de un cable de carga (4) conectado con el vehículo eléctrico (1) y un terminal (5) de la estación de carga (2), para aportar corriente de carga desde la estación de carga (2) a través del cable de carga (4) al acumulador de energía (1a), de los que al menos hay uno, incluyendo el sistema una primera unidad de control de la comunicación (CC) para el vehículo eléctrico y una segunda unidad de control de la comunicación (CC') para la estación de carga, transmitiéndose informaciones a través de la primera y de la segunda unidad de control de la comunicación (CC, CC') durante el funcionamiento del sistema en el curso del proceso de carga, basándose en una comunicación entre vehículo eléctrico (1) y estación de carga (2),
caracterizado porque la primera y la segunda unidad de control de la comunicación (CC, CC') están diseñadas tal que las informaciones transmitidas incluyen una señalización generada por la primera unidad de control de la comunicación para desbloquear el acoplamiento mecánico, activándose mediante la señalización un desbloqueo del acoplamiento mecánico entre el terminal (3) del cable de carga (4) y el terminal (5) de la estación de carga (4) mediante la segunda unidad de control de la comunicación.
12. Sistema de acuerdo con la reivindicación 11,
caracterizado porque el sistema está diseñado tal que con el sistema puede realizarse un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 11.
13. Vehículo eléctrico para utilizarlo en un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10,
con al menos un acumulador de energía (1a), pudiendo conectarse el vehículo eléctrico (1) durante el proceso de carga a una estación de carga (2) para cargar eléctricamente el acumulador de energía (1a), de los que al menos hay uno, a través de un acoplamiento mecánico bloqueable entre un terminal (3) de un cable de carga (4) conectado con el vehículo eléctrico (1) y un terminal (5) de la estación de carga (2), para aportar corriente de carga desde la estación de carga (2) a través del cable de carga (4) al acumulador de energía (1a), de los que al menos hay uno, pudiendo transmitirse en el curso del proceso de carga, desde una unidad de control de la comunicación (CC) del vehículo eléctrico (1), informaciones a la estación de carga (2) basándose en una comunicación entre vehículo eléctrico (1) y estación de carga (2),
caracterizado porque la unidad de control de la comunicación (CC) está diseñada tal que la misma puede enviar a la estación de carga (2) una señalización predeterminada, prevista exclusivamente para el desbloqueo del acoplamiento mecánico, para activar en la estación de carga (2) un desbloqueo del acoplamiento mecánico entre el terminal (3) del cable de carga (4) y el terminal (5) de la estación de carga (2).
14. Vehículo eléctrico de acuerdo con la reivindicación 13,
caracterizado porque la señalización predeterminada puede enviarse mediante la unidad de control de la comunicación (CC) accionando el bloqueo central del vehículo eléctrico (1) y/o un interruptor del vehículo eléctrico (1).
15. Estación de carga para utilizarla en un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, para cargar eléctricamente al menos un acumulador de energía (1a) de un vehículo eléctrico (1), estando conectado el vehículo eléctrico (1) durante el proceso de carga a la estación de carga (2) a través de un acoplamiento mecánico bloqueable entre un terminal (3) de un cable de carga (4) conectado con el vehículo eléctrico (1) y un terminal (5) de la estación de carga (2), para aportar corriente de carga desde la estación de carga (2) a través del cable de carga (4) al acumulador de energía (1a), de los que al menos hay uno, incluyendo la estación de carga (2) una unidad de control de la comunicación (CC'), a la que pueden transmitirse informaciones en el curso del proceso de carga, basándose en una comunicación entre vehículo eléctrico (1) y estación de carga (2), caracterizada porque la unidad de control de la comunicación (CC') está diseñada tal que la misma, al recibir una señalización predeterminada, transmitida por el vehículo eléctrico (1) a la estación de carga (2), activa un desbloqueo del acoplamiento mecánico entre el terminal (3) del cable de carga (4) y el terminal (5) de la estación de carga (2).
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