JP6194117B2 - 電気自動車を充電する方法、電気自動車、及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車を充電するシステム、対応する電気自動車、及び、電気自動車を充電する方法に関する。

環境保護及びコスト面での理由から、今日では、車両の燃料消費及び有害物質排出を低減するための可能性が模索されている。

車両の燃料消費を削減するための１つの選択肢として、ハイブリッド駆動部及び電気駆動部の利用が挙げられる。このような車両は、例えば、走行の前にソケットで充電され、電気エネルギー貯蔵器が空になるまで電気的駆動部によって駆動されうる。

このような車両のエネルギー貯蔵器を充電するために、今日では通常、車両の所有者の家又はガレージの中に設置可能な充電ステーションが使用される。しかしながら、このような充電ステーションは、例えば駐車場など、公共で利用可能な場所にも配置することが可能である。このようにして、車両の所有者は、買い物の間、又は、例えば就業中にも、自分の車のエネルギー貯蔵器を充電することが可能である。この充電は、充電ケーブルを介して交流電流若しくは直流電流を用いて行われ、又は、無線式で誘導的なエネルギー伝送によって行われうる。通常では、３．５ｋＷの充電電流が供給される。

充電ケーブルを利用した、コンダクティブ方式による（ｋｏｎｄｕｋｔｉｖ）交流電流充電のための充電ステーションの可能な形態が、独国実用新案第２０２０１１１０３００３号明細書に示されている。

このような車両を充電する際に、車両は通常、３つの位相がある三相電源供給システムとして実現されたエネルギー供給ネットワークの１つの位相のみ介して充電される。

電気自動車の所有者は、特に見知らぬ環境では、自分の車にとって最適な充電ステーションをいつでも容易に見つけられるわけではない。充電ステーション探しを容易にするために、「プロバイダ」（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）とも呼ばれる所謂エレクトロモビリティサービス事業者が、空いた充電ステーションを探す際に各車両の運転者を支援できる。プロバイダは、状況によっては有料で、車両の所有者のために充電ステーションを予約することも可能である。

充電ステーションを探す際には、プロバイダは、例えば、運転者のスマートフォン又は車両のインフォテイメント（Ｉｎｆｏｔａｉｎｍｅｎｔ）システムで駆動されるアプリケーションを提供することが可能である。このアプリケーションは、例えば、車両のテレマティックスシステム、例えばＧＰＳ受信機を介して車両の位置を検知して、充電ステーションへと運転者を案内することが可能である。

通常では、エネルギー供給ネットワークのネットワークレベル７は、３つの位相がある三相電源供給システム（例えば、２３０／４００Ｖ）として構築される。複数の充電ステーションがこの三相電源供給システムと結合される場合には、１の位相の充電ステーションが、統計的平均において、３つの位相に、通常は均等に分散させられる。

しかしながら、ネットワークレベル７のネットワーク内で、三相電源供給システムの正に同じ位相に全てが接続された充電ステーションに、複数の車両が接続されるということを排除することが出来ない。

このことによって、三相電源供給システムに非対称的に負荷が掛かることになり、ネットワークレベル７のネットワークの故障又はネットワークレベル６の低電圧変換器の故障が生じる可能性がある。

車両の運転者は、充電ステーションでは、各充電ステーションを介して自身の車両が結合されている位相に対してどの程度の負荷が既に掛かっているのかを認識することが出来ない。

本発明は、請求項１の特徴を備えた電気自動車を充電するシステムと、請求項１０の特徴を備えた電気自動車と、請求項１１の特徴を備えた方法と、を開示する。

本発明の開示によれば、電気自動車を充電するシステムであって、電気自動車の充電インタフェースでの充電電圧を測定するよう構成された測定装置と、測定された充電電圧から第１の特性値を決定するよう構成された評価装置と、第１の特性値を他の電気自動車へと伝達し、及び／又は、他の電気自動車から、当該他の電気自動車の充電電圧についての第２の特性値を受信するよう構成された通信装置と、第１の特性値及び／又は第２の特性値に従って、電気自動車によって充電インタフェースを介してエネルギー供給ネットワークから取得された充電電力を制御するよう構成された制御装置と、を備えたシステムが構想される。

さらに、充電インタフェースと本発明に係るシステムとを有する、電気自動車のための充電装置と、を備えた電気自動車が構想される。

最後に、電気自動車を充電する方法であって、電気自動車の充電インタフェースでの充電電圧を測定する工程と、測定された充電電圧から第１の特性値を決定する工程と、第１の特性値を他の電気自動車へと伝達し、及び／又は、他の電気自動車から、当該他の電気自動車の充電電圧についての第２の特性値を受信する工程と、第１の特性値及び／又は第２の特性値に従って、電気自動車によって充電インタフェースを介してエネルギー供給ネットワークから取得された充電電力を制御する工程と、を含む方法が構想される。

本発明の根底には、電気自動車の運転者自身は、充電ステーションで自身の電気自動車を充電する場合に、ネットワークへの負荷の軽減又はネットワーク負荷の均衡化を配慮することが出来ないという認識がある。

本発明の根底には、複数の電気自動車の充電によってエネルギー供給ネットワークに過負荷が掛かっている場合に、上記の認識を考慮し、エネルギー供給ネットワークの１つの位相への負荷を自動的に軽減する可能性を構築するという考えがある。

このために、本発明では特に、電気自動車が、各電気自動車を充電するシステムであって、個々の電気自動車間の充電過程の調整を可能とする上記充電するシステムを有することが構想される。

このために、本発明では、電気自動車内で充電電圧の第１の特性値が決定されることが構想される。この後で、この第１の特性値は他の電気自動車に通知される。同様に、他の電気自動車から第２の特性値が受信される。

最後に、本発明では、第１の特性値及び／又は前記第２の特性値に従って、電気自動車が充電インタフェースを介してエネルギー供給ネットワークから取得する充電電力が制御されることが構想される。

これにより、本発明は、ネットワークレベル７の三相電源供給システム内で、当該三相電源供給システムに過負荷が掛かることなく、複数の電気自動車が相並んで充電されることを可能とする。その際に特に、ユーザ又は充電ステーションの操作員による介入は必要ではない。

有利な実施形態及び発展形態は、従属請求項及び以下の明細書の記載から、図を参照して明らかとなろう。

一実施形態において、第１の特性値及び／又は第２の特性値は、少なくとも充電電圧の位相位置を有する。このことによって、電気自動車の充電電圧と他の自動車の充電電圧との簡単な比較が可能となる。

一実施形態において、制御装置は位相位置に基づいて、電気自動車と他の電気自動車のうちの少なくとも１つとが、エネルギー供給ネットワークの同じ電気的位相と結合されているかどうかを決定するよう構成される。このことは、エネルギー供給ネットワーク内には通常位相角が０°、１２０°、２４０°の３つの位相が存在するため、場合により許容域も含めた位相位置の簡単な比較によって非常に簡単に確認されうる。

一実施形態において、制御装置は、取得された充電電力を、エネルギー供給ネットワークの同じ位相と結合された他の電気自動車の数に従って制御するよう構成される。このようにして、エネルギー供給ネットワークの各位相への過負荷が非常に簡単に防止されうる。

一実施形態において、第１の特性値及び／又は第２の特性値は充電電圧の値を有する。このことによって、エネルギー供給ネットワークへの負荷を非常に簡単に決定することが可能である。なぜならば、エネルギー供給ネットワークの公称電圧又は当該公称電圧の公称値が分かっているからである。

一実施形態において、制御装置は、充電電圧の値に従って、取得された充電電力を制御するよう構成される。充電電圧が、例えば、公称値から所定の閾値より下に下がった場合には、エネルギー供給ネットワークがその負荷容量（Ｂｅｌａｓｔｂａｒｋｅｉｔ）の限界で稼働しているという見解から出発する。即ち、充電電圧の値の評価は、エネルギー供給ネットワークに過負荷が掛かる危険が迫っていることを認識するための１つの簡単な可能性である。

一実施形態において、通信装置は、無線通信装置として構成される。このことによって、電気自動車と他の自動車との間で非常にフレキシブルな通信を確立することが可能となる。

一実施形態において、通信装置は、電気自動車と他の電気自動車との間の局所的なアドホック（ａｄ−ｈｏｃ）通信を確立するよう構成される。これにより、他の電気自動車が、関係する空間的範囲内に進入した場合、又は、例えば、無線通信インタフェースのカバー領域に達した場合には、動的に他の電気自動車を通信に関与させることが可能である。

一実施形態において、通信装置は、電気自動車と他の電気自動車との間のサーバベースの通信を確立するよう構成される。個々の電気自動車はサーバとのみ通信すればよいため、非常に簡単に通信を確立することが可能となる。

一実施形態において、通信装置は、ＷＬＡＮインタフェース、ＧＳＭインタフェース、ＵＭＴＳインタフェース、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、狭域通信）インタフェース等を有する。このことによって、様々な要求に対してシステムをフレキシブルに適合させることが可能となる。

一実施形態において、通信装置は、当該通信装置を電気自動車の通信インタフェース、特に、ＷＬＡＮインタフェース、ＧＳＭインタフェース、ＵＭＴＳインタフェース、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、狭域通信）インタフェース等と連結するよう構成されたデータインタフェースを有する。このことによって、電気自動車内に既存の通信手段を利用することが可能となる。このようにして、重複を避け、システムが複雑にならないようにすることが可能である。

一実施形態において、制御装置は、電気自動車の見込まれる出発時点及び／又は電気自動車が要する航続距離を、通信装置を介して他の電気自動車へと伝達し、通信装置を介して、他の電気自動車の見込まれる出発時点、及び／又は、他の電気自動車が要する航続距離を受信するよう構成される。これにより、或る車両がどのくらいの時間内にどのくらいのエネルギー量を充電する必要があるのかという情報を、各電気自動車の運転者の要望を満たすために、電気自動車の間で交換することが可能である。

一実施形態によれば、制御装置は、電気自動車及び他の電気自動車の見込まれる出発時点、及び／又は、電気自動車及び他の電気自動車が要する航続距離に従って、電気自動車に優先度を付け、この優先度に従って、取得された充電電力を制御するよう構成される。このようにして、可能な限り運転者の要望を満たし、所望の時点には電気自動車に所定量の電気エネルギーが充電されていることが保証される。

一実施形態において、制御装置は、電気自動車の位置を決定し、第１の特性値及び／又は第２の特性値を、通信装置を介して、電気自動車の所定半径内に存在する他の電気自動車とのみ交換するよう構成される。これにより、充電電力の制御が、各エネルギー供給ネットワークのネットワークレベル７の同じネットワークと接続された車両に由来するデータのみを用いて実行されることが保証される。

一実施形態において、システムは、電気自動車の位置を決定するために、位置決め装置、特に、ＧＰＳシステム等を有する。このことによって、電気自動車の位置を非常に簡単に決定することが可能となる。

他の実施形態において、位置決め装置は、無線式の位置決め装置として構成される。更なる別の実施形態において、運転者による手動での位置入力、又は、充電ステーションから電気自動車への位置の伝達も構想されうる。

上記の構成及び発展形態は、有効である限りにおいて、任意に互いに組み合わされる。本発明の更なる別の可能な構成、発展形態、及び実現は、以前又は以下に実施例に関して記載される本発明の特徴の、明示的に挙げられない組み合わせも含む。その際に特に、当業者は、本発明の各基本形態の改良案及び補足案も、個々の観点として付け加えるであろう。

以下では、概略的な図に示される実施例を用いて本発明を詳細に解説することにする。
本発明に係るシステムの一実施形態のブロック図を示す。 本発明に係る電気自動車の一実施形態のブロック図を示す。 本発明に係る方法の一実施形態のフロー図を示す。 本発明に係る方法の一実施形態の更なる別のフロー図を示す。 充電ステーションでの自動車の図を示す。 充電ステーションでの自動車の更なる別の図を示す。

全ての図において、同一又は機能的に同じ構成要素及び装置には、特に明記しない限り、同一の符号が付される。

電気自動車とは、本願のスコープにおいては、車両を駆動する電気駆動部を有する全ての車両として理解される。その際に、車両は、１つ以上の電動機を有してもよく、又は、１つ以上の電動機と、更なる別の駆動部、例えば内燃機関と、の組み合わせを有してもよい。

測定装置とは、本願のスコープにおいては、充電インタフェースでの充電電圧を検知するように構成された全ての装置として理解される。これは、例えば、制御装置に接続された簡素な抵抗回路網又は分流抵抗器であってもよい。他の形での実現も同様に可能である。

評価装置とは、検知された充電電圧から特性値を抽出することが可能な装置として理解される。このことは、例えばアナログ回路を用いて行われる。しかしながら、特性値は、制御装置内又は他の演算装置内で、コンピュータプログラムによって計算されてもよい。

特性値は、充電電圧から抽出可能な複数の値であってもよい。特に、特性値は例えば、充電電圧の値、充電電圧の位相位置、充電電圧の周波数等を有する。

充電電圧とは、本願のスコープにおいては、エネルギー貯蔵器を充電するためにエネルギー供給ネットワークが充電ステーションを介して電気自動車に提供する交流電圧を意味する。

充電インタフェースとは、電気自動車がそれ介して充電ステーションと結合可能なインタフェースとして理解される。その際に充電インタフェースは、例えば、ケーブル接続された充電インタフェースであってもよい。

位相位置とは、充電インタフェースに電気エネルギーがそれを介して供給される電気的位相の位置を意味する。位相位置は、固定の基準時点に対して検知されうる。その際に、基準時点は、例えば、ＧＰＳ信号から獲得されてもよい。しかしながら、位相位置は、電気自動車の間で通信装置によって合意が取られた時間ベースに対しても検知されうる。

エネルギー供給ネットワークとは、複数のネットワークレベル（通常では７つのネットワークレベルが設けられている）を介して、例えば発電所又は太陽エネルギー集熱器等のエネルギー発生器から、電気自動車が充電される充電ステーションへと電気的エネルギーを伝達するよう構成された電気的な供給ネットワークとして理解される。

局所的なアドホック（ａｄ−ｈｏｃ）通信とは、通信の参加者自体が編成される通信を意味する。即ち、参加者は動的に通信から離れてもよく、いつでも新しい参加者が通信に加わってもよい。その際に、局所的なアドホック通信では、通信の参加者が直接的に相互通信出来ることが構想されうる。しかしながら、個々の参加者が、１の通信参加者から他の通信参加者へとデータを転送することが可能なルータとして機能しうることが構想されてもよい。その際には、他の車両と通信する１の車両自体が中心にあり、その通信は、提供される通信手段の限界によって制限されている。

サーバベースの通信とは、各参加者が中央のサーバと又は通信参加者間で通信データを転送する複数のサーバと通信する通信として理解される。

図１は、電気自動車２を充電するための本発明に係るシステムの一実施形態のブロック図を示す。

測定装置３は、電気自動車２の充電インタフェース５での充電電圧４を測定し、測定された充電電圧４を評価装置６へと伝達する。

評価装置６は、測定された充電電圧４から第１の特性値７を決定し、この第１の特性値７を通信装置９及び制御装置１１に提供する。

評価装置６は、測定された充電電圧４ａから第１の特性値７を決定し、この第１の特性値７を通信装置９及び制御装置１１に提供する。

通信装置９は、第１の特性値７を他の車両１０−ｎ（１０−１〜１０−１２）へと伝達し、他の車両１０−ｎ（１０−１〜１０−１２）から第２の特性値８を受信し、通信装置９はこの第２の特性値８を制御装置１１に伝達する。

第１の特性値７及び第２の特性値８に基づいて、制御装置１１は、電気自動車２及び他の電気自動車１０−ｎ（１０−１〜１０−１２）の充電によって、エネルギー供給ネットワーク１２にどの程度の強さの負荷が掛かるのかを計算し又は見積もる。制御装置１１が、エネルギー供給ネットワーク１２の利用されている位相に既に強い負荷が掛かっていることを確認した場合には、制御装置は、例えば、電気自動車２のパワーエレクトロニクスが最大で伝達出来るよりも小さく又はエネルギー貯蔵器（例えばバッテリ）が受け取れるよりも小さい充電電力１３を計画してもよい。

電気自動車２の運転者が充電過程に積極的に介入する必要なく、電気自動車２が他の電気自動車１０−ｎ（１０−１〜１０−１２）と通信できることによって、電力調整のプロセスが、自動的に制御装置１１によって実行されうる。

電気自動車１の運転者が充電過程に積極的に介入する必要なく、電気自動車１が他の電気自動車１０−ｎ（１０−１〜１０−１２）と通信できることによって、電力調整のプロセスが、自動的に制御装置１１によって実行されうる。

図２は、本発明に係る電気自動車２の一実施形態のブロック図を示している。

図２には、電気自動車２の他に、さらに２つの電気自動車１０−１及び１０−２が示されている。各電気自動車２、１０−１及び１０−２は、電気自動車を充電するための本発明に係るシステム１を有し、その際に、分かり易いように、電気自動車２にのみ符号が入れられている。他電気自動車１０−１〜１０−２の概略的な示されたシステム１は更に簡略化して示されているが、電気自動車２のシステム１に対応している。

エネルギー供給ネットワーク１２が、例えば、３つの電気的位相１５−１〜１５−３を有する三相電源供給システム１２である場合には、各充電ステーション２１−１〜２１−２０に従って、電気自動車２、１０−１及び１０−２が、エネルギー供給ネットワーク１２の位相のうちの１つに結合されうる。その際に、電気自動車２、１０−１及び１０−２が同じ電気的位相１５−１〜１５−３と結合されて、当該電気自動車２、１０−１及び１０−２が充電される場合には、同じ電気的位相１５−１〜１５−３に負荷を掛けるということが起こりうる。

図２の電気自動車を充電するシステム１は、図１の電気自動車を充電するシステム１に基づいており、評価装置６が、第１の特性値７として充電電圧４の位相位置１４及び値１６を決定するように構成されるという点で、図１のシステム１とは異なっている。さらに、通信装置９は、電気自動車２の通信インタフェース２３と連結されたデータインタフェース２４を有する。さらに、制御装置１１が、電気自動車２のＧＰＳ受信機２２と連結されている。

図２の電気自動車を充電するシステム１は、図１の電気自動車を充電するシステム１に基づいており、評価装置６が、第１の特性値７として充電電圧４の位相位置１４及び値１６を決定するように構成されるという点で、図１のシステム１とは異なっている。さらに、通信装置９は、電気自動車１の通信インタフェース２３と連結されたデータインタフェース２４を有する。さらに、制御装置１１が、電気自動車２のＧＰＳ受信機２２と連結されている。

最後に、通信装置９は、通信インタフェース２３を介して他の電気自動車１０−１〜１０−２から、各電気自動車１０−１、１０−２の想定される出発時点１７及び要する航続距離１８を受信して制御装置１１へと転送するよう構成される。

図２には、電気自動車２の運転者に、電気自動車２の次の走行の目的地及び想定される出発時点１７と、を問い合わせるよう構成された入力装置が示されていない。制御装置１１は、目的地から、当該走行についての距離及び要する航続距離１８を計算することが可能である。要する航続距離１８が分かっている場合には、制御装置は、電気自動車２の車両バッテリの必要な最低充電状態を計算して、対応して充電電力１３を調整することも可能である。

制御装置１１は、ＧＰＳ受信機２２を介して電気自動車２の位置を検知し、その後で、電気自動車２の周囲の所定半径２０内に存在する他の電気自動車１０−１〜１０−２とのみ通信することが可能である。このようにして、電気自動車２と同じエネルギー供給ネットワーク１２と連結された他の電気自動車１０−１、１０−２に由来する第２の特性値８に基づいて、充電電力１３の調整が行われることを保証することが可能である。

エネルギー供給ネットワーク１２が、３つの電気的位相１５−１〜１５−３を有する三相電源供給システム１２である場合には、制御装置１１は、電気自動車２の充電電圧４の位相位置１４に基づいて、及び他の電気自動車１０−１、１０−２の充電電圧４の位相位置１４に基づいて、電気自動車２と同じ電気的位相１５−１〜１５−３を介して他の電気自動車１０−１、１０−２に電気的エネルギーが供給されているのかを確認することが可能である。

制御装置はさらに、充電電圧４の値を用いて、エネルギー供給ネットワーク１２に過負荷が掛かっているかどうか、又は、エネルギー供給ネットワーク１２に過負荷が掛かる直前であるかどうかを確認することが可能である。例えば、エネルギー供給ネットワーク１２の電圧の公称値より下に充電電圧４が下がることは、過負荷が掛かっている徴である。

幾つの電気自動車２、１０−１、１０−２が同じ電気的位相１５−１〜１５−３に結合されているのかについての情報が利用可能である場合には、電気自動車２、１０−１、１０−２の制御装置１１は、個々の電気自動車２、１０−１、１０−２間の負荷分散を積極的に制御することが可能である。

例えば、各電気自動車２、１０−１、１０−２は充電電力１３を低減することが可能である。しかしながらこのことは、エネルギー供給ネットワーク１２から電力が最大で可能な程度には取得されないことに繋がりうる。従って、電気自動車２、１０−１及び１０−２のうちの１つ又は幾つかが充電電力１３を低減するということも可能である。

電気自動車２、１０−１、１０−２のうちの少なくとも１つの電気自動車の運転者が、各次の走行の想定される出発時点１７及び要する航続距離１８を示している場合には、電気自動車２、１０−１、１０−２の制御装置１１は、充電過程に優先度を付けることが可能である。

このようにして、例えば、電気自動車２、１０−１、１０−２のうち、運転者が直近で再びその電気自動車２、１０−１、１０−２で走行するつもりでいる電気自動車２、１０−１、１０−２は、緊急に充電される必要があり、従って高い優先度を獲得する。同じように、非常に長い区間をその電気自動車２、１０−１、１０−２で走行するつもりでいる運転者の車両も高い優先度を獲得する。

一実施形態において、制御装置１１は、各他の電気自動車１０−１、１０−２についてデータをテーブルに格納することが可能である。その際には、当該データは、例えば、各他の電気自動車１０−１、１０−２までの距離、各他の電気自動車１０−１、１０−２のための充電の緊急度、各他の電気自動車１０−１、１０−２の現在の充電電力、制御装置１１によって他の電気自動車１０−１、１０−２に割り当てられた優先度、及び、各他の電気自動車１０−１、１０−２についてのデータが受信又は格納された時間を示すタイムスタンプを有しうる。

上記デーブルは、例えば以下のようなものであってもよい。

電気自動車２の制御装置１１は、上記テーブルに電気自動車２自身についてのデータも格納している。加えて、他の電気自動車１０−１、１０−２のデータが格納されている。上記テーブルから、電気自動車２は非常に急いで充電する必要があり（緊急度５）、従って、３．５ｋＷの十分な充電電力１３を獲得するということが分かる。他の電気自動車１０−１は、電気自動車２まで１７ｍの距離にあり、充電の緊急度はより低い（緊急度２）。従って、より少ない１ｋＷの充電電力１３を獲得する。最後に、他の電気自動車１０−２は、電気自動車２まで３２ｍの距離にあり、緊急度１と緊急性が低いことから、０．５ｋＷの充電電力１３を獲得する。

電気自動車２の制御装置１１は、上記テーブルに電気自動車２自身についてのデータも格納している。加えて、他の電気自動車１０−１、１０−２のデータが格納されている。上記テーブルから、電気自動車２は非常に急いで充電する必要があり（緊急度５）、従って、３．５ｋＷの十分な充電電力１３を獲得するということが分かる。他の電気自動車１０−１は、電気自動車２まで１７ｍの距離にあり、充電の緊急度はより低い（緊急度２）。従って、より少ない１ｋＷの充電電力１３を獲得する。最後に、他の電気自動車１０−２は、電気自動車１まで３２ｍの距離にあり、緊急度１と緊急性が低いことから、０．５ｋＷの充電電力１３を獲得する。

一実施形態において、上記テーブルは、第１の特性値７及び第２の特性値８を有してもよい。さらに上記テーブルは、通信装置９の通信カバー範囲内に存在しない他の電気自動車についてのエントリを含んでもよい。このデータは、例えば、ルータとして当該データを転送する他の電気自動車１０−１、１０−２を介して獲得される。

従って、関与する電気自動車２、１０−１、１０−２の近郊のエリアを自動的にカバーすることが可能である。その際、カバーされるエリアは、使用される通信手段の限界（例えばカバー範囲）によって制限される。上記エリアは、隣接する車両がもはや互いに通信しえないほど広い範囲にまで広がりうる。

図３は、本発明に係る方法の一実施形態のフロー図を示す。

本方法では、第１の工程Ｓ１において、電気自動車２の充電インタフェース５での充電電圧４を測定することが構想される。

さらに、第２の工程Ｓ２において、測定された充電電圧４から第１の特性値７を決定することが構想される。

第３の工程Ｓ３において、第１の特性値７が他の電気自動車１０−１〜１０−１２へと伝達される。追加的又は代替的に、第３の工程Ｓ３において、他の電気自動車１０−ｎ（１０−１〜１０−１２）の充電電圧４についての第２の特性値８が、他の電気自動車１０−ｎ（１０−１〜１０−１２）から受信される。

最後に、第４の工程Ｓ４において、第１の特性値７及び／又は第２の特性値８に従って、電気自動車２によって充電インタフェース５を介してエネルギー供給ネットワーク１２から取得された充電電力１３を制御することが構想される。

本方法の一実施形態において、第１の特性値７及び第２の特性値８は、少なくとも、各充電電圧４の位相位置１４及び各充電電圧４の値１６を有してもよい。

位相位置１４を用いて、他の電気自動車１０−１、１０−２が、エネルギー供給ネットワーク１２の同じ電気的位相１５−１〜１５−３を介して充電されているかどうかを確認することが可能である。さらに、各充電電圧４の値１６を介して、エネルギー供給ネットワーク１２に過負荷が掛かっているかどうか、又はエネルギー供給ネットワーク１２に過負荷が掛かる直前なのかどうかを確認することが可能である。これがどのように行われるのかについては、既に先に記載した通りである。ここでは、上記の実現を参照されたい。

本方法では、一実施形態において、電気自動車２の周囲の一定半径２０内に存在する他の電気自動車１０−１、１０−２とのみ情報を交換することを構想することが可能である。ネットワークレベル７のネットワークはそれぞれ、小さい空間的エリアにのみ電気エネルギーを供給するため、エネルギー供給ネットワーク１２の同じ電気的位相１５−１〜１５−３に接続され又はネットワークレベル７の同じネットワークに接続された他の電気自動車１０−１、１０−２のみ考慮することが保証されうる。

本方法では、一実施形態において、電気自動車１の周囲の一定半径２０内に存在する他の電気自動車１０−１、１０−２とのみ情報を交換することを構想することが可能である。ネットワークレベル７のネットワークはそれぞれ、小さい空間的エリアにのみ電気エネルギーを供給するため、エネルギー供給ネットワーク１２の同じ電気的位相１５−１〜１５−３に接続され又はネットワークレベル７の同じネットワークに接続された他の電気自動車１０−１、１０−２のみ考慮することが保証されうる。

位置を決定するために、例えば、ＧＰＳ受信機が利用されてもよい。

他の実施形態において、本方法では、電気自動車２の想定される出発時点１７又は電気自動車２が要する航続距離１８が、他の電気自動車１０−１、１０−２と交換されることが構想される。その際に、電気自動車２及び他の電気自動車１０−１、１０−２の想定される出発時点１７、又は、電気自動車２及び他の電気自動車１０−１〜１０−１２が要する航続距離１８に従って、電気自動車２、１０−１、１０−２に優先度が付けられ、この優先度に従って、取得される充電電力１３が制御される。その際に、優先度が高い電気自動車２、１０−１、１０−２には、優先度が低い電気自動車２、１０−１、１０−２よりも大きな充電電力が供給されうる。

特に、一実施形態において、本方法では、他の電気自動車１０−１、１０−２との通信が局所的で自己組織化的な（ｓｅｌｂｓｔｏｒｇａｎｉｓｉｅｒｅｎｄ）アドホックネットワークを介して実行されることも構想されうる。

他の実施形態において、通信はサーバを介して行われてもよい。

図４は、本発明に係る方法の一実施形態の他のフロー図を示している。

図４では、本方法は工程Ｓ２０から始まる。工程Ｓ２１で、第１の特性値７及び第２の特性値８が、他の電気自動車１０−１、１０−２と交換される。第１の特性値７及び第２の特性値８は、例えば、各電気自動車１０−１、１０−２の充電電圧４の位相位置１４及び値１６を有していてもよい。その際に、例えば位相位置は、充電電圧のゼロ交差の時点の形態により伝達されうる。追加的に、例えば、想定される出発時点１７及び要する航続距離１８も、電気自動車２、１０−１、１０−２の間で交換されてもよい。さらに、更なる別のデータが交換されてもよい。さらに、データが交換されてもよい。このことは、例えば、各電気自動車２、１０−１、１０−２のＧＰＳ座標系、値１（あまり緊急ではない）〜５（非常に緊急である）までの充電緊急度、現在の充電電力（例えば、ｋＷ単位）を含んでもよい。最後に、例えば車両識別番号が伝送されてもよい。このようにして例えば、局所的なアドホックネットワーク内で、第３の電気自動車のデータが、ルータとして機能する電気自動車を介して転送されたかどうかも確認することが出来る。

工程Ｓ２２では、どの電気自動車２、１０−１、１０−２がエネルギー供給ネットワーク１２の同じ電気的位相１５−１〜１５−３と結合されているのかを確認するために、他の電気自動車１０−１、１０−２への距離が計算され、ゼロ交差の時点が比較される。

工程Ｓ２３では、個々の電気自動車１０−１、１０−２へのデータがテーブルに格納される。一実施形態において、各エネルギー供給ネットワーク１２がどのくらいの電力を伝達できるのかについてデータを有する第２のテーブルが格納される。

工程Ｓ２４では、上記テーブルから、幾つの電気自動車２、１０−１、１０−２が同じ電気的位相１５−１〜１５−３に接続されているのかが定められる。電気自動車２、１０−１、及び１０−２、並びに第２のテーブルの観点から、各電気的位相１５−１〜１５−３がどのくらいの電力を伝達できるのかが決定されうる。

工程Ｓ２５では、ネットワークに過負荷が掛かる危険が迫っていないかが検査される。ネットワークに過負荷が掛かる危険が迫っていない場合には、工程Ｓ２９で充電過程が開始される。しかしながら、ネットワークに過負荷が掛かる危険が迫っている場合には、工程Ｓ２６で緊急度が比較される。自身の電気自動車２、１０−１、１０−２の緊急度が最も高くない場合には、工程Ｓ２７でその充電電力１３が低減され、工程Ｓ２９において充電過程が開始される。自身の電気自動車２、１０−１、１０−２緊急度が最も高い場合には、直ぐに工程Ｓ２９で充電過程が開始される。

図５は、充電ステーション２１−１〜２１−２０での電気自動車２、１０−３〜１０−１２の図を示している。

第１の列には、７つの電気自動車１０−３〜１０−９が配置されている。その際に、電気自動車１０−３〜１０−９のうちの１つがそれぞれ、第１の充電ステーション２１−１、第２の充電ステーション２１−２、第３の充電ステーション２１−３、第６の充電ステーション２１−６、第７の充電ステーション２１−７、第８の充電ステーション２１−８、及び第１０の充電ステーション２１−１０に配置されている。

第１の列には、７つの電気自動車１０−３〜１０−９が配置されている。その際に、電気自動車１０−３〜１０−９のうちの１つがそれぞれ、第１の充電ステーション２０−１、第２の充電ステーション２０−２、第３の充電ステーション２０−３、第６の充電ステーション２０−６、第７の充電ステーション２０−７、第８の充電ステーション２０−８、及び第１０の充電ステーション２０−１０に配置されている。

見て取れるように、電気自動車１０−３〜１０−９は、電気的位相１５−１、１５−２、１５−３関して、ほぼ均等に分散されている。従って、電気的位相１５−１、１５−２、１５−３のうちのどれにも、他の位相より大きな負荷は掛かっていない。

第２の列では、４つの電気自動車１０−１０、２、１０−１１、及び１０−１２のみが、それぞれ、第１の充電ステーション２１−１１、第４の充電ステーション２１−１４、第７の充電ステーション２１−１７、及び第１０の充電ステーション２１−２０に配置されている。ここでは、車両が不都合に分散される際には、どのように１つの電気的位相１５−１のみに強い負荷が掛かるのかが分かる。

図６は、充電ステーションでの電気自動車の他の図を示している。

図６の図は、図５の図に基づいている。しかしながら、図６では、電気自動車２は、通信カバー領域を表す半径２０を有する円の中心点として示されており、この通信カバー範囲内で、電気自動車２は、他の電気自動車１０−３〜１０−１２とデータを交換することが可能である。例えば、他の電気自動車１０−１１は、電気自動車２の通信カバー領域内に未だ存在することが分かる。他の電気自動車１０−１２と通信するためには、電気自動車２は、他の電気自動車１０−１１をルータとして利用する必要がある。

このようにして、先に記載したように、電気自動車２、１０−３〜１０−１２が調整され、第１の電気的位相１５−１への負荷を低減するということが可能であり、従って、第１の電気的位相１５−１への過負荷が生じない。

Claims (12)

1. 電気自動車（２）を充電するシステム（１）であって、
   前記電気自動車（２）の充電インタフェース（５）での充電電圧（４）を測定するよう構成された測定装置（３）と、
   前記測定された充電電圧（４）から第１の特性値（７）を決定するよう構成された評価装置（６）と、
   前記第１の特性値（７）を他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）へと伝達し、及び／又は、前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）から、当該他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）の充電電圧（４）についての第２の特性値（８）を受信するよう構成された通信装置（９）と、
   前記第１の特性値及び／又は前記第２の特性値（７、８）に従って、前記電気自動車（２）によって前記充電インタフェース（５）を介してエネルギー供給ネットワーク（１２）から取得された充電電力（１３）を制御するよう構成された制御装置（１１）と、
   を備え、
   前記第１の特性値及び／又は前記第２の特性値（７、８）は、少なくとも、前記充電電圧（４）の位相位置（１４）を有し、
   前記制御装置（１１）は前記位相位置（１４）に基づいて、前記電気自動車（２）と前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）のうちの少なくとも１つとが、前記エネルギー供給ネットワーク（１２）の同じ電気的位相（１５−１〜１５−３）と結合されているかどうかを決定するよう構成されることを特徴とする、システム（１）。
2. 前記制御装置（１１）は、取得された前記充電電力（１３）を、前記エネルギー供給ネットワーク（１２）の前記同じ位相と結合された前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）の数に従って制御するよう構成されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１の特性値及び／又は前記第２の特性値（７、８）は、前記充電電圧（４）の値（１６）を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記制御装置（１１）は、前記充電電圧（４）の前記値（１６）に従って、前記取得された充電電力（１３）を制御するよう構成されることを特徴とする、請求項３に記載のシステム。
5. 前記通信装置（９）は、無線通信装置（９）として構成され、及び／又は、
   前記通信装置（９）は、前記電気自動車（２）と他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）との間の局所的なアドホック通信を確立するよう構成され、及び／又は、
   前記通信装置（９）は、前記電気自動車（２）と他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）との間のサーバベースの通信を確立するよう構成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。
6. 前記制御装置（１１）は、前記電気自動車（２）の見込まれる出発時点（１７）及び／又は前記電気自動車（２）が要する航続距離（１８）を、前記通信装置（９）を介して他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）へと伝達し、前記通信装置（９）を介して、前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）の見込まれる出発時点（１７）、及び／又は、前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）が要する航続距離（１８）を受信するよう構成され、
   前記制御装置（１１）は、前記電気自動車（２）及び前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）の前記見込まれる出発時点（１７）、及び／又は、前記電気自動車（２）及び前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）が要する航続距離（１８）に従って、前記電気自動車に優先度を付け、前記優先度に従って、前記取得された充電電力（１３）を制御するよう構成されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。
7. 前記制御装置（１１）は、前記電気自動車（２）の位置を決定し、前記第１の特性値及び／又は前記第２の特性値（７、８）を、前記通信装置（９）を介して、前記電気自動車（２）の所定半径（２０）内に存在する他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）とのみ交換するよう構成されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム。
8. 充電インタフェース（５）と、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のシステムを有する充電装置と、
   を備えた電気自動車（２）。
9. 電気自動車（２）を充電する方法であって、
   前記電気自動車（２）の充電インタフェース（５）での充電電圧（４）を測定する工程（Ｓ１）と、
   前記測定された充電電圧（４）から第１の特性値（７）を決定する工程（Ｓ２）と、
   前記第１の特性値（７）を他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）へと伝達し、及び／又は、前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）から、当該他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）の充電電圧（４）についての第２の特性値（８）を受信する工程（Ｓ３）と、
   前記第１の特性値及び／又は前記第２の特性値（７、８）に従って、前記電気自動車（２）によって前記充電インタフェース（５）を介してエネルギー供給ネットワーク（１２）から取得された充電電力（１３）を制御する工程（Ｓ４）と、
   を含み、
   前記第１の特性値及び／又は前記第２の特性値（７、８）は、少なくとも前記充電電圧（４）の位相位置（１４）を有し、
   前記制御する工程（Ｓ４）では前記位相位置（１４）に従って、前記電気自動車（２）と前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）のうちの少なくとも１つとが、前記エネルギー供給ネットワーク（１２）の同じ電気的位相（１５−１〜１５−３）と結合されているかどうかが決定され、
   前記取得された充電電力（１３）は、前記エネルギー供給ネットワーク（１２）の同じ位相と結合された前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）の数に従って制御される、方法。
10. 前記第１の特性値及び／又は前記第２の特性値（７、８）は、前記充電電圧（４）の値（１６）を有し、
    前記取得された充電電力（１３）は、前記充電電圧（４）の前記値（１６）に従って制御される、請求項９に記載の方法。
11. さらに、前記電気自動車（２）の見込まれる出発時点、及び／又は、前記電気自動車（２）が要する航続距離が、通信装置（９）を介して他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）へと伝達され、及び／又は、
    前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）の見込まれる出発時点、及び／又は、前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）が要する航続距離が受信され、
    前記電気自動車（２）及び前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）の前記見込まれる出発時点、及び／又は、前記電気自動車（２）及び前記他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）が要する前記航続距離に従って、前記電気自動車に優先度が付けられ、前記取得された充電電力（１３）が、前記優先度に従って制御される、請求項９又は１０に記載の方法。
12. 前記電気自動車（２）の位置が決定され、前記第１の特性値及び／又は前記第２の特性値が、前記電気自動車（２）の所定半径（２０）内に存在する他の電気自動車（１０−１〜１０−１２）とのみ交換される、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の方法。

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