WO2010003711A1 - Adaptereinrichtung und verfahren zum energetischen laden eines fahrzeugs - Google Patents

Adaptereinrichtung und verfahren zum energetischen laden eines fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
WO2010003711A1
WO2010003711A1 PCT/EP2009/055456 EP2009055456W WO2010003711A1 WO 2010003711 A1 WO2010003711 A1 WO 2010003711A1 EP 2009055456 W EP2009055456 W EP 2009055456W WO 2010003711 A1 WO2010003711 A1 WO 2010003711A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
charging
energy
demand
plan
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/055456
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jakob Doppler
Alois Ferscha
Marquart Franz
Manfred Hechinger
Doris Zachhuber
Andreas Zeidler
Marcos Dos Santos Rocha
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to CN2009801264555A priority Critical patent/CN102089178B/zh
Priority to US13/003,463 priority patent/US20110270476A1/en
Priority to EP09779409A priority patent/EP2296934A1/de
Priority to JP2011517049A priority patent/JP5583124B2/ja
Publication of WO2010003711A1 publication Critical patent/WO2010003711A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2045—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for optimising the use of energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/32—Constructional details of charging stations by charging in short intervals along the itinerary, e.g. during short stops
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/64—Optimising energy costs, e.g. responding to electricity rates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/65—Monitoring or controlling charging stations involving identification of vehicles or their battery types
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • B60L53/665—Methods related to measuring, billing or payment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/62—Vehicle position
    • B60L2240/622—Vehicle position by satellite navigation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/18—Driver interactions by enquiring driving style
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/46—Control modes by self learning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/50—Control modes by future state prediction
    • B60L2260/54—Energy consumption estimation
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • 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
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Definitions

  • the invention relates to an adapter device and a method for energetically charging a vehicle according to claim 1 or claim 8.
  • FIG. 1 shows a bar chart in which the number of electric motors sold (in millions
  • FIG. 2 This figure shows the CO 2 emissions in g / km of a hybrid (Kangoo) and a plug-in hybrid vehicle (Cleanova) over a distance traveled in km.
  • a adapters specify an interface for detecting vehicle operating data including factors that lifestyle-dependent driving habits, and an interface for detecting information on the energy price ⁇ winding; a specificserkennungs- and planning unit which is adapted to derive an energy demand profile from the Anlagenbe ⁇ operating data and for creating a future demand plan based on at least one of said factors, and further for deriving the duration and frequency of downtime of the vehicle by taking the demand plan is adjusted; a charging optimization unit for comparing the service life of the vehicle with the information on the development of energy prices and for creating a time and / or price optimized charging plan for the Vehicle is formed on the basis of the comparison result, and a charging control unit, which is designed for charging-dependent controlled charging of an energy storage of the vehicle.
  • the invention is based on the assumption that the use of a vehicle is subject to unexpected events as well as recurring utility models which can be detected and statistically evaluated on the basis of vehicle operating data. Based on this, an essential point of the invention
  • the device is not limited to an electrical application, but can be used in Ver ⁇ connection with all energy sources that are suitable for use in vehicles, such as especially gas.
  • Timing factors such as operating times and vehicle lives, journey start and end times, journey time and number of trips per day.
  • Routing and elevation profile of the individual routes (ii) Routing and elevation profile of the individual routes. (iii) Purpose of the trip, such as the daily commute to work, leisure travel and private errands such as shopping.
  • an interface for capturing context information which describe the current situation of the vehicle in more detail and which affect the consumption, in particular profile data of a vehicle owner and / or traffic ⁇ information and / or weather information, and in which the demand detection and planning unit is formed in addition to Ablei ⁇ th an energy demand profile from this context information.
  • the information base will be broadened, are derived from the current of ⁇ continuously and thus potentially future Fahrge stickhei ⁇ th. This is a recognition and pre ⁇ hersage 1957 increases for the use of the vehicle.
  • a particularly simple data coupling of the adapter device is achieved by at least one of the interfaces Stel ⁇ len for wireless acquisition of the data and / or information and / or information is formed.
  • This corresponding metal connectors can be saved, which also does not need to press the groove ⁇ zer of the vehicle.
  • a storage unit for storing the information on energy price development may be provided, which is kept ak ⁇ tually eg by regular software updates.
  • the adapter device is independent of the connection to online trading platforms.
  • the adapter device can be designed as an external adapter between a power source and the energy store of the vehicle, as a result of which it can be used in a particularly versatile manner.
  • the adapter may be e.g. used to energetically load several and different vehicles and does not have to be purchased again when buying another vehicle.
  • Adap ⁇ ter is designed as integrated executed with the vehicle adapter. This would not have to be purchased separately and carried separately.
  • the adapter device is used for the detection of vehicle usage patterns, in particular for recognizing driving habits and / or a driving style for calculating insurance models.
  • a method comprising the steps of: capturing and storing vehicle include ⁇ internal operating data, the factors which indicate lifestyle-dependent driving habits; Deriving an energy demand profile from the vehicle operating data and compiling a future demand plan formed taking into account at least one of said factors; Deriving the duration and frequency of vehicle life using the demand plan; Recording an energy price development and comparing the service life of the vehicle with this energy price development, and creating a time and / or price optimized charging plan for the vehicle on the basis of the comparison result.
  • An essential point of the method according to the invention consists in its simple structure, which on the one hand ensures high reliability and on the other hand is particularly easy and inexpensive to implement, for example in software, hardware or firmware.
  • a demand plan for the vehicle is formed by determined from a history curve of a tatsumbleli ⁇ chen energy consumption of past trips daily commute times and their average duration ⁇ the.
  • This is a simple model, from which the übli ⁇ chen periods of use of a vehicle can be derived, and vice versa can be closed on its service life. The actual energy consumption is continuously recorded and saved for evaluation.
  • a demand plan for the vehicle is formed by the positions of the vehicle detected and derived therefrom spatial Wegkettenmuster that specify daily recurring trip goals and their sequential sequence. This will lock the route and any breaks, such as stops and longer parking. held, which allows a more accurate detection of life.
  • the method can additionally be specified by continuing to use external context information for describing a demand plan, which describe the current situation of the vehicle in more detail and which affect the consumption, in particular profile data of a vehicle owner and / or traffic information and / or weather information. formations. In this way, influences are also recorded which have an indirect effect on the energy requirement of the vehicle over any possible speed.
  • a particularly reliable operation of the vehicle is also ensured by the energy price development is detected by queries of an Internet-based energy trading platform.
  • up-to-date data can be determined, for example, each optimal amount of energy at the same cheapest price, more precisely, the start and End ⁇ time point of a charge of the vehicle are set at which it is at a standstill.
  • the energy price development is recorded by periodically uploading a software update.
  • This offers the advantage that a determination of the amount of energy and / or price described above does not require a corresponding online connection to an energy trading platform.
  • the method thus works independently of this type of supply of price data.
  • a particularly simple energetic charge is provided ⁇ guaranteed by a charging schedule-dependent controlled energy supply is activated at the vehicle as soon as it is connected to a source, which makes Ener ⁇ . The user of the vehicle must then stop worrying, allowing quick access to a power source and the Ak ⁇ tance of the procedure increased about any activation steps and / or Preset ⁇ settings to boot.
  • Pattern recognition and / or machine learning and / or artificial intelligence performed that are already known and easy to implement, and require no further development effort.
  • Figure 1 is a bar graph with the known and projected sales figures of electric motors in Europe, the USA and Japan in millions of units, plotted over the years 2005 to 2012;
  • FIG. 2 shows a diagram with progress curves of CO 2 -
  • Figure 3 is a diagram with working day curves of
  • FIG. 4 shows an adapter device according to the invention, illustrating the basic principle of the method according to the invention
  • Figure 5 shows the most common day path chain patterns in Vienna, im
  • FIG. 6 shows an example of factors which influence the determination of future requirements plans in accordance with the invention
  • FIG. 7 shows a determination according to the invention of the nocturnal
  • FIG. 8 shows an inventive adapter device in a first variant, which is embodied as in a vehicle in ⁇ tegrated device, and
  • Figure 9 shows an inventive adapter device in a second variant, which is designed as an external device between a power outlet and a vehicle.
  • Figure 1 shows a bar graph with the known and projected sales figures of electric motors in Europe, the US and Japan in millions of units, plotted over the years 2005 to 2012, as already explained in the introduction. The market penetration of hybrid vehicles will increase significantly thereafter.
  • FIG. 2 shows a graph with curves C 1 to C 5 of C0 2 emissions in g / km from a hybrid (Kangoo) and from a plug-in hybrid vehicle (Cleanova) plotted over the respective distance traveled in km, as shown already introducing was cut. From the diagram it is apparent that plug-hybrid vehicles have significant advantages over testify hybrid driving ⁇ , see progress curves Cl to C3 versus C4 and C5.
  • FIG. 3 shows a diagram with working-day course curves C6 to C12 of starting times of travel paths depending on path purposes in cumulative curves, as has already been explained in the introduction.
  • the typical start times are then grouped in the morning at about 07:00 clock, at noon at
  • FIG. 4 shows an adapter device 10 according to the invention, which illustrates the basic principle of the method according to the invention.
  • the device 10 will also be referred to below as the Power Efficient Charging Adapter (PCA),
  • PCA Power Efficient Charging Adapter
  • the device 10 is connected via an interface 11 to a vehicle 20, whose internal operating data 30 are read in via it.
  • the interface 11 is here alsset ⁇ zen on the on-board diagnostic interface of the vehicle 20, but can also be present in any other suitable form.
  • Dedicated bus systems in the vehicle include CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network), MOST (Media Oriented Systems Transport) and / or FlexRay.
  • OSGi Open Service Gateway initiative
  • OSGi Open Service Gateway initiative
  • the acquired measurement data are used at runtime by driver assistance systems such as in the traction control of ABS (Automa ⁇ tic Break System) or ESP (Electronic Stabilization System), but also used for later diagnosis and troubleshooting by authorized specialist workshops.
  • driver assistance systems such as in the traction control of ABS (Automa ⁇ tic Break System) or ESP (Electronic Stabilization System), but also used for later diagnosis and troubleshooting by authorized specialist workshops.
  • OBD-II in the SAE (Society of Automotive Engineers) standard J1979 specified about the plug ⁇ tion, which is often mounted on the driver side in the interior of Fahr ⁇ zeugs, sensor information can be read in real time and for later diagnostic purposes on the vehicle bus.
  • a number of parameters (PIDS) are freely accessible ⁇ Lich, others are provided for reasons of safety only the assistance systems of the vehicle itself.
  • the list includes, among others, the following vehicle operating data 30, which are also made available to the driver via various user interfaces:
  • Emtrion CAN-USB-2 USB-CAN Interface
  • Intrepid Control Systems' neoVl FIRE USB-CAN Interface
  • GPS Global Po sitioning System
  • the following data can be recorded while driving through the onboard sensors: (i) unambiguous identification of the driver and any passengers;
  • an interaction frequency of the driver with the individual controls such as shift lever, brake pedal position and steering wheel, the information on the frequency, duration and other parameters In ⁇ formations to the economy of the driving style provide and thus can also be incorporated into the needs recognition.
  • On-board sensors can optionally also be used external vehicle data sources to capture context information 32 for the demand calculation. This is a cut point 16 of the device 10 is provided. There are in this case JEG ⁇ Liche important information describing the current situational ⁇ tion of the vehicle 20 in more detail and affect its consumption:
  • Profile data 32 'of the vehicle owner such as:
  • weather information 32 ''' since a preview of the expected weather conditions can also have ⁇ effect on the energy demand calculation, for example, in a dependence of the capacitive battery power of the outside temperature, rain and
  • the needs detection and planning unit 13 collects the vehicle operation data 30 and the context information 32 and merges them into an energy demand profile 40 (shown in FIG. 6). For this, factors of lifestyle-dependent driving habits are analyzed and recorded in demand plans. The trajectory of the actual energy consumption of previous journeys is e.g. together with the
  • An optional positioning spatial paths chain pattern 43 can (shown in Figure 5) ER are detected and the accuracy of demand forecasting, de ⁇ finiert by daily recurring travel destinations and their se ⁇ quentielle sequence significantly improve ... 43 ''. These can be, for example, recurring events such as the weekday commute to work or the Saturday shopping in the nearby shopping center.
  • a link to the personal profile data 32 ' such as appointments from a calendar application, work and life location, leisure time behavior, etc., is optionally possible.
  • the aforesaid service lives 41, 41 'of the vehicle 20 are then fed to a charging optimization unit 14.
  • the requirements plans themselves can also ser unit 14 are fed, and in this finally the service life 41, 41 'are determined.
  • optimized time and price charging plans can be created at the Ladeoptimie ⁇ approximation unit 14 42 by incorporating an energy trading platform. This is done under the assumption of a free energy market for end users, the ⁇ which scientific sources found in various reference and has been implemented as a prototype. With the help of a forecast for
  • Energy price development 50 the required electricity contingent is purchased at the best possible time within the time window specified by the demand.
  • USB and supplied software receives an update.
  • the advantage lies in the greater independence from a possibly non-existent Internet connection at the expense of outdated price information.
  • the manual update can be performed weekly, monthly or as required.
  • an online update is carried out in which the device 10 must communicate with each connection to the power network with a trading platform in order to explore the market for the currently cheapest offer.
  • the physical interface 12 to the device must be universally ⁇ laid out.
  • a wireless connection such as IEEE 802.11 WLAN (Wireless Local Area Network) or Bluetooth to the Internet would reduce the integration effort into an existing local area network.
  • Minimize network Since the device 10 anyway requires a physical connection to the power grid, would also communicate to the vehicle bus ⁇ communication via a carrier frequency system (Powerline) conceivable.
  • a carrier frequency system Powerline
  • a TCP / IP-based method such as web services is to be preferred.
  • a calculated charging schedule 42 for the vehicle 20 is finally communicated by the demand detection and planning unit 14 of a charging control unit 15, which switches a relay of a power supply 22 to the battery 21 of the vehicle 20 depending on a charging plan.
  • the mechanism compensates the digital timer and is preferred activated once the vehicle is 20 attached to the power supply ⁇ closed.
  • FIG. 5 shows the most common day path chain patterns A, B and C, in order in Vienna, in the surrounding area of Vienna in 1995 and in the city of Salzburg in 2004.
  • the sum S is the proportion of these paths pattern 43 ... 43 '' on tägli ⁇ chen total travel.
  • FIG. 6 shows an example of factors that have to he ⁇ -making proper identification of future needs plans influence.
  • the trajectory of an energy demand profile 40 plotted in kW over a course of the day, shows some of the factors mentioned above, such as traffic situation, travel times, travel distances, intended use and path chain patterns, which influence the determination of a future demand plan.
  • To make it ⁇ future requirement plans of vehicles operating data are evaluated with 20 methods for pattern recognition and / or machine learning and / or artificial intelligence.
  • different algorithms can be used. These include, inter alia, Bayesian networks,
  • FIG. 8 shows an adapter device 10 'according to the invention in a first variant, which is embodied as a device integrated in the vehicle 20.
  • the adapter while a module of the bus system 24 in the vehicle 20.
  • This Adap ⁇ ter 10 ' is housed in the front area of the vehicle 20 and controls a power supply 22 from an external energy source 23, here an outlet 21 to the battery of the
  • Adapter 10 ' is shown above the vehicle 20 as a block diagram forth ⁇ .
  • this is set on an on-board diagnostic interface 11 of the vehicle zeugs 20 'up.
  • an additional module for the control must be used.
  • the interfaces 12 and 16 are formed as an integrated wireless module.
  • the module is based on the WLAN standard, which can communicate with applications in the local network as well as with online services.
  • the data 30, 31 and 32 are an integrated physicallyserkennungs- and Plans for unit 13, load optimization unit 14 and charging control unit 15 supplied to the charging plans 42 for charging the battery 21, he attests ⁇ .
  • the control of the charging of the battery 21 is made via an interface 17 to the bus system of the vehicle 20.
  • FIG. 9 shows an adapter device according to the invention 10 '' in a second variant, which as an external device Zvi ⁇ rule of the socket 23 and a vehicle 20 'is executed.
  • the power supply 22 runs via the adapter 10 ", and in contrast to the embodiment of FIG. 8 is controlled by a separate charge control unit 15.
  • FIG. 9 Another difference to Figure 9 represent the interfaces 11, 12 and 16, which are integrated into a wireless module, which as usual builds on the WLAN standard. This module can communicate with both local area network applications and online services, as well as with the vehicle bus (not shown).
  • in-vehicle data 30 and context information 32 can be received in the same way as energy price information 31 for the online update.
  • These data 30, 31 and 32 are transmitted to calculate a charging plan 42 to an integrated partsserkennungs- and Pla ⁇ voltage charging unit 13 and optimization unit 14 which provides the products of the charge control unit 15 for charging the Bat ⁇ terie 21st
  • a requirements recognition and planning unit which uses the vehicle operating data and optional context information acquired by the onboard sensor technology to find lifestyle-dependent vehicle usage patterns, to calculate future energy requirements and to record these in demand plans.
  • the conventional way of purchasing electricity is the conclusion of a time-bound contract with a supplier. Billing is based on fixed day and night rates. Electricity providers trade with each other on exchanges, such as EEX, to offset overproduction or deficits in their burdens. This can be done both in the short term on spot and long-term through forward contracts, allowing a more accurate and cost-efficient planning of benötig ⁇ th production capacity.
  • the required electricity quotas can be purchased at the best possible price.
  • the method is also robust to exceptional treatments of daily energy consumption and the required charging cycles.
  • the user is in a lack of battery power, caused by unforeseen trips and let the Be ⁇ requirements planning aside, informed and made aware of unscheduled charging options.
  • the method according to the invention offers an additional selling point for electric vehicles, and thus the positioning of electric vehicles as a serious alternative to vehicles with internal combustion engines, especially in the field of short-distance driving and city traffic, without restrictions in use due to short battery life.
  • the invention is suitable also as a cost-effective and effi ⁇ cient extension of existing systems that use be ⁇ already vehicle operating data in order to save energy for Electronic vehicles.
  • Vehicle is very simple. There are only minimal requirements regarding the available interfaces: (i) It has an interface for energy trading best ⁇ hen to perform the periodic patching the Preisinformatio ⁇ NEN. For this is merely a serial data interface such as USB or integrated into the device memory card and the software for Aktua ⁇ taping requirement. For the frequent online update is a wireless connection such as Blue ⁇ tooth, WLAN, etc. of the adapter or a power line connection via the power connection to the Internet nö ⁇ tig when the device is installed in the vehicle.
  • Adapter a connection to the onboard sensors of the vehicle via a wireless connection such. Bluetooth, WLAN etc. for the bus system possible.
  • the device can be mounted directly on the vehicle bus.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Adaptereinrichtung (10) und ein Verfahren zum energetischen Laden eines Fahrzeugs (20), mit einer Schnittstelle (11) zum Erfassen von fahrzeuginternen Betriebsdaten (30), die Faktoren umfassen, welche lebensstilabhängige Fahrgewohnheiten angeben, und eine Schnittstelle (12) zum Erfassen von Angaben zur Energiepreisentwicklung (31); einer Bedarfserkennungs- und Planungseinheit (13), die zum Ableiten eines Energiebedarfsprofils (40) aus den Fahrzeugbetriebsdaten (30) und zum Erstellen eines zukünftigen Bedarfsplans auf Basis von wenigstens einem der genannten Faktoren ausgebildet ist, und die weiterhin zum Ableiten der Dauer und Häufigkeit von Standzeiten (41, 41') des Fahrzeugs (20) unter Heranziehen des Bedarfsplans angepasst ist; einer Ladeoptimierungseinheit (14), die zum Vergleichen der Standzeiten (41, 41') des Fahrzeugs (20) mit den Angaben zur Energiepreisentwicklung (31) und zum Erstellen eines zeitlich und/oder preislich optimierten Ladeplans (42) für das Fahrzeug (20) auf Basis des Vergleichsergebnisses ausgebildet ist, und einer Aufladesteuerungseinheit (15), die zum ladeplanabhängig gesteuerten Laden von einem Energiespeicher (21] des Fahrzeugs (20) ausgebildet ist.

Description

Beschreibung
Adaptereinrichtung und Verfahren zum energetischen Laden eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Adaptereinrichtung und ein Verfahren zum energetischen Laden eines Fahrzeugs nach Anspruch 1 bzw. Anspruch 8.
Verursacht durch die steigende Fahrzeugnutzung einerseits und die zu erwartende Knappheit von fossilen Kraftstoffen ande¬ rerseits werden regulative Eingriffe in den Automobilmarkt unerlässlich . Die verpflichtende Reduktion von C02-Emissionen zwingt die Hersteller über Schadstoffarme und effizientere Antriebstechnologien nachzudenken. Dieser Anforderung wird auch in der europäischen Energieeffizienz-Richtlinie und im Aktionsplan Rechnung getragen. Die Kommission will nach eigenen Worten Märkte für sauberere, intelligentere, sicherere und energieeffizientere Fahrzeuge schaffen und die Öffent- lichkeit dahingehend sensibilisieren.
Auf Seiten der Konsumenten fördert die Kostenentwicklung bei fossilen Brennstoffen die Nachfrage nach und die Akzeptanz von kostengünstigeren Alternativen zu herkömmlichen mit Verbrennungsmotor betriebenen Fahrzeugen. Diese Tendenzen werden durch aktuelle Verkaufsstatistiken von Hybridfahrzeugen bestätigt, welche von vielen Experten als Vorläufer für rein elektrobetriebene Fahrzeuge angesehen werden, wie aus Figur 1 ersichtlich ist. Die Figur zeigt ein Balkendiagramm, in dem die Anzahl verkaufter Elektromotoren (in Millionen
Einheiten) in Europa, den USA und Japan über die Jahre 2005 bis 2007 hinweg angetragen ist, sowie die zu erwartende Ent¬ wicklung bis zum Jahr 2012.
Neben dem reduzierten Energiebedarf, der bevorzugt auch durch erneuerbare Energiequellen abgedeckt werden kann, bringt die¬ se Technologie derzeit vor allem auf Kurzstrecken eine we¬ sentliche Verringerung von Emissionen. Das Plugin-Hybrid- Konzept verspricht in weiterer Folge sogar den emissionsfrei¬ en Betrieb durch den kurzzeitigen alleinigen Einsatz des Elektromotors, wie in Figur 2 dargestellt ist. Diese Figur zeigt den C02-Ausstoß in g/km eines Hybrid- (Kangoo) und ei- nes Plugin-Hybrid-Fahrzeugs (Cleanova) über eine gefahrene Strecke in km. Die einzelnen Kurvenverläufe Cl (Curve 1) bis C5 (Curve 5) gelten für Cleanova II 2004 (33% ao - Wind 20g), Cleanova II 2004 (33% ao - Mix 650g), Cleanova II 2004 (66% ao - Mix 650g), Kangoo 2006 (66% ao) und Kangoo 2006 (33% ao) in der Reihenfolge der genannten Kurven.
Fahrzeuge mit Elektroantrieb verlangen jedoch das wiederholte Aufladen des elektrischen Energiespeichers, der Batterie. Dieses Aufladen erfolgt zur Standzeit des Fahrzeugs, zu die- sen Zeiten aber ungeplant und meist auch nur dann, wenn schon eine volle Aufladung erforderlich ist. Ein solches Vorgehen ist vor der aktuellen Energiepreisentwicklung ineffizient.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein opti- miertes Verfahren zum Laden des Energiespeichers eines Fahr¬ zeugs bereitzustellen, das insbesondere einfach durchführbar, zuverlässig und kosteneffizient ist.
Diese Aufgabe wird vorrichtungsseitig mit Hilfe einer Adap- tereinrichtung gelöst, mit einer Schnittstelle zum Erfassen von fahrzeuginternen Betriebsdaten, die Faktoren umfassen, welche lebensstilabhängige Fahrgewohnheiten angeben, und eine Schnittstelle zum Erfassen von Angaben zur Energiepreisent¬ wicklung; einer Bedarfserkennungs- und Planungseinheit, die zum Ableiten eines Energiebedarfsprofils aus den Fahrzeugbe¬ triebsdaten und zum Erstellen eines zukünftigen Bedarfsplans auf Basis von wenigstens einem der genannten Faktoren ausgebildet ist, und die weiterhin zum Ableiten der Dauer und Häufigkeit von Standzeiten des Fahrzeugs unter Heranziehen des Bedarfsplans angepasst ist; einer Ladeoptimierungseinheit, die zum Vergleichen der Standzeiten des Fahrzeugs mit den Angaben zur Energiepreisentwicklung und zum Erstellen eines zeitlich und/oder preislich optimierten Ladeplans für das Fahrzeug auf Basis des Vergleichsergebnisses ausgebildet ist, und einer Aufladesteuerungseinheit , die zum ladeplanabhängig gesteuerten Laden von einem Energiespeicher des Fahrzeugs ausgebildet ist.
Die Erfindung geht dabei davon aus, dass die Nutzung eines Fahrzeugs unerwarteten Ereignissen als auch wiederkehrenden Gebrauchsmustern unterliegt, die anhand von Fahrzeugbetriebs¬ daten erfassbar und statistisch auswertbar sind. Aufbauend darauf besteht ein wesentlicher Punkt der erfindungsgemäßen
Einrichtung darin, dass Faktoren lebensstilabhängiger Fahrgewohnheiten herangezogen und zur Optimierung des Batterieladevorgangs und damit zur Energie- und Kostenreduktion vor dem Hintergrund einer aktuellen Strompreisentwicklung betrachtet werden. Grundsätzlich ist die Einrichtung dabei nicht nur auf eine elektrische Anwendung beschränkt, sondern kann in Ver¬ bindung mit allen Energieträgern genutzt werden, die zum Antrieb von Fahrzeugen geeignet sind, wie z.B. gerade auch Gas.
Zwar existieren sowohl theoretische und praktische Ansätze als auch prototypische Umsetzungen für einzelne Teilproblema¬ tiken des geschilderten Problems. Mit der erfindungsgemäßen Kombination aus Bedarfsermittlung und Ladeoptimierung unter Einbindung von kosteneffizienten Energiehandelsmechanismen wurde dieses jedoch erstmalig gelöst.
Neben dem Hauptmerkmal des Energieverbrauchs pro Zeiteinheit und/oder Wegstrecke gibt es dabei eine Reihe andere Faktoren, die in die Modellierung der Fahrgewohnheiten einfließen kön- nen. Dazu zählen:
(i) Zeitliche Faktoren wie Betriebszeiten und Standzeiten des Fahrzeugs, Fahrtbeginn- und Fahrtendzeiten, Fahrtdauer und Anzahl der Fahrten pro Tag.
(ii) Streckenführung und Höhenprofil der einzelnen Fahrtwege . (iii) Zweck der Fahrt wie z.B. der tägliche Weg zur Arbeit, der Freizeitverkehr und private Erledigungen wie Einkauf .
(iv) Wegekettenmuster als wiederkehrende Sequenzen von bekannten Fahrtwegen und Standorten des Fahrzeugs.
(v) Umweltfaktoren — z.B. Wetterbedingungen und Temperatur, die sich auf die Batterielebensdauer und die Fahrtbedingungen auswirken.
(vi) Fahrzeugexterne Kontextinformationen wie z.B. Ver- kehrsfluss und Behinderungen und Kalenderinformatio¬ nen meist einmalig auftretender Termine des Fahrzeug- halters .
Aktuelle Verkehrserhebungsstatistiken belegen, dass signifikante Gebrauchsmuster beim motorisierten Individualverkehr gefunden werden können. So nehmen 51% der österreichischen Bevölkerung ein Privatfahrzeug als favorisiertes Verkehrsmit¬ tel im werktäglichen Nahverkehr in Anspruch. Bei einer durchschnittlichen Anzahl von 3,7 Fahrtwegen mit 13,5 km im ländlichen Bereich werden vor allem Weglängen zwischen 2,5 km und 50 km zu mehr als 50% mit dem Auto zurückgelegt. Die Fahrt- zeit liegt dabei bei durchschnittlich 23 Minuten. Diese Daten zeigen, dass es sich bei den meisten Fahrten um Kurzstrecken handelt, die sich mit den oben genannten Vorteilen elektrobe- triebener Fahrzeuge decken.
Auch hinsichtlich des Zwecks der Fahrt und der Periodizität von Fahrzeiten lassen sich eindeutige Rückschlüsse ziehen. Die Figur 3 zeigt werktäglich zeitliche Verläufe der Beginn¬ zeiten von Fahrtwegen pro Tag abhängig von jeweiligen Wegzwecken in kumulativen Kurven C6 bis C12. Diese entsprechen Fahrten zum Arbeitsplatz, dienstlichen bzw. geschäftlichen
Fahrten, Ausbildungsfahrten, Bring- bzw. Holfahrten für Personen, privaten Erledigungsfahrten, Einkaufsfahrten und Freizeitfahrten in der Reihenfolge der genannten Kurven. Während nur 4% aller Autofahrten ohne einen bekannten Zweck getätigt werden, setzen sich die restlichen 96% (52% arbeitsrelevanten Fahrten, 28% privaten Erledigungen und Einkauf sowie 16% Freizeitaktivitäten) aus bekannten Gebrauchsmustern zusammen. Vor allem in Verbindung mit den Beginnzeiten von Fahrtwegen nach Wegzwecken können gute Aussagen über tägliche Gebrauchsmuster getroffen werden. Während Fahrten den Arbeitsplatz und die Ausbildung betreffend vor allem im Morgenverkehr und der Zeit um 16:30 prozentuell stark vertreten sind, sind die Kur- ven für Gewerbefahrten zwischen 9:00 und 10:00 und Freizeit beginnend mit 15:00 bis 20:00 signifikant.
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.
Danach wird eine besonders hohe Vorhersagequalität für die zukünftige Nutzung eines Fahrzeugs dadurch erzielt, wenn eine Schnittstelle zum Erfassen von Kontextinformationen vorgesehen ist, welche die aktuelle Situation des Fahrzeugs näher beschreiben und die sich auf den Verbrauch auswirken, insbesondere Profildaten eines Fahrzeughalters und/oder Verkehrs¬ informationen und/oder Wetterinformationen, und bei der die Bedarfserkennungs- und Planungseinheit zusätzlich zum Ablei¬ ten eines Energiebedarfsprofils aus diesen Kontext- Informationen ausgebildet ist. Durch diese zusätzlichen Angaben wird die Informationsgrundlage verbreitert, von der aus¬ gehend jetzige und damit potentiell zukünftige Fahrgewohnhei¬ ten abgeleitet werden. Dadurch wird eine Erkennungs- und Vor¬ hersagequalität für die Nutzung des Fahrzeugs erhöht.
Eine besonders einfache Datenkopplung der Adaptereinrichtung wird dadurch erreicht, indem wenigstens eine der Schnittstel¬ len zur drahtlosen Erfassung der Daten und/oder Angaben und/oder Informationen ausgebildet ist. Dadurch können ent- sprechende Steckverbindungen eingespart werden, die der Nut¬ zer des Fahrzeugs zudem nicht zu betätigen braucht. Alternativ oder gleichzeitig kann auch eine Speichereinheit zum Hinterlegen der Angaben zur Energiepreisentwicklung vorgesehen sein, die z.B. durch regelmäßige Software-Updates ak¬ tuell gehalten wird. Damit wird die Adaptereinrichtung unab- hängig von der Anbindung an Online-Handelsplattformen.
Einerseits kann die Adaptereinrichtung als externer Adapter zwischen einer Energiequelle und dem Energiespeicher des Fahrzeugs ausgeführt sein, wodurch dieser besonders vielsei- tig verwendbar ist. So kann der Adapter z.B. zum energetischen Laden mehrerer und unterschiedlicher Fahrzeuge benutzt werden und muss auch nicht bei Kauf eines anderen Fahrzeugs neu erworben werden.
Andererseits kann es aber auch bevorzugt sein, wenn die Adap¬ tereinrichtung als integriert mit dem Fahrzeug ausgeführter Adapter ausgeführt ist. Damit müsste dieser nicht zusätzlich gekauft und separat mitgeführt werden.
In einer vorteilhaften Verwendung der erfindungsgemäßen Adaptereinrichtung ist es schließlich vorgesehen, dass diese zur Erkennung von Fahrzeuggebrauchsmustern, insbesondere zum Erkennen von Fahrgewohnheiten und/oder eines Fahrstils zum Berechnen von Versicherungsmodellen benutzt wird.
Die vorstehende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren gelöst, umfassend die Schritte: Erfassen und Speichern von fahrzeug¬ internen Betriebsdaten, die Faktoren umfassen, welche lebensstilabhängige Fahrgewohnheiten angeben; Ableiten eines Ener- giebedarfsprofils aus den Fahrzeugbetriebsdaten und Erstellen eines zukünftigen Bedarfsplans, der unter Berücksichtigung von wenigstens einem der genannten Faktoren gebildet wird; Ableiten der Dauer und Häufigkeit von Standzeiten des Fahrzeugs unter Heranziehen des Bedarfsplans; Erfassen einer Energiepreisentwicklung und Vergleichen der Standzeiten des Fahrzeugs mit dieser Energiepreisentwicklung, und Erstellen eines zeitlich und/oder preislich optimierten Ladeplans für das Fahrzeug auf Basis des Vergleichsergebnisses. Ein wesentlicher Punkt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht dabei in seiner einfachen Struktur, die einerseits eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet und andererseits besonders leicht und kostengünstig z.B. in Software, Hardware oder Firmware zu implementieren ist.
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 9 bis 17 angegeben und beziehen sich insbesondere Darauf, wie die schon vorstehend beschriebenen Faktoren le¬ bensstilabhängiger Fahrgewohnheiten in dieses eingehen.
In einer vorteilhaften Ausprägung des Verfahrens ist es dabei zunächst vorgesehen, dass ein Bedarfsplan für das Fahrzeug gebildet wird, indem aus einer Verlaufskurve eines tatsächli¬ chen Energieverbrauchs von zurückliegenden Fahrten tägliche Fahrtzeiten und deren durchschnittliche Dauer ermittelt wer¬ den. Damit liegt ein einfaches Modell vor, aus dem die übli¬ chen Nutzungszeiten eines Fahrzeugs abgeleitet werden können, und aus dem umgekehrt auf dessen Standzeiten geschlossen werden kann. Der tatsächliche Energieverbrauch wird dazu kontinuierlich aufgezeichnet und zur Auswertung gespeichert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass zum Bilden des Bedarfsplans für das Fahrzeug zudem tägliche Betriebszeiten und/oder Streckendaten herangezogen werden. Damit ist eine zeitliche Einordnung der Fahrt über Startzeit, Endzeit und Dauer möglich, womit eine Grundlage zur genaueren Vorhersage der zukünftigen Nutzung des Fahrzeugs geschaffen wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung ist es zudem vorgesehen, dass ein Bedarfsplan für das Fahrzeug gebildet wird, indem die Positionen des Fahrzeugs erfasst und daraus räumli- che Wegekettenmuster abgeleitet werden, die täglich wiederkehrende Fahrt ziele und deren sequentielle Abfolge angeben. Dadurch werden die Streckenführung und etwaige Fahrtunterbrechungen wie etwa Zwischenstopps und längeres Parken fest- gehalten, was eine genauere Erkennung von Standzeiten erlaubt .
Das Verfahren kann zusätzlich dadurch präzisiert werden, in- dem zum Bilden eines Bedarfsplans weiterhin fahrzeugexterne Kontextinformationen herangezogen werden, welche die aktuelle Situation des Fahrzeugs näher beschreiben und die sich auf den Verbrauch auswirken, insbesondere Profildaten eines Fahrzeughalters und/oder Verkehrsinformationen und/oder Wetterin- formationen. Damit werden auch Einflüsse erfasst, die sich über eine jeweils mögliche Geschwindigkeit indirekt auf den Energiebedarf des Fahrzeugs auswirken.
Um auch bei unerwarteten Änderungen der Fahrgewohnheiten ei- nen zuverlässigen Betrieb des Fahrzeugs gewährleisten zu können ist es von Vorteil, wenn der Benutzer eines Fahrzeugs bei mangelnder energetischer Ladung, die durch nicht vorhersehbare Fahrten verursacht wurde, über außerplanmäßige Lademög¬ lichkeiten informiert wird.
Ein besonders zuverlässiger Betrieb des Fahrzeugs wird auch dadurch gesichert, indem die Energiepreisentwicklung durch Abfragen einer internetbasierten Energiehandelsplattform erfasst wird. Durch die stets aktuellen Daten kann z.B. eine jeweils optimale Energiemenge zum gleichzeitig günstigsten Preis ermittelt werden, genauer gesagt der Start- und End¬ zeitpunkt einer Aufladung des Fahrzeugs festgelegt werden, bei dem es sich im Stillstand befindet.
Alternativ oder gleichzeitig kann es auch vorzusehen sein, dass die Energiepreisentwicklung durch periodisches Aufspielen eines Software-Updates erfasst wird. Dies bietet wiederum den Vorteil, dass eine vorstehend beschriebene Ermittlung von Energiemenge und/oder Preis keine entsprechende Online- Anbindung an eine Energiehandelsplattform erfordert. Das Verfahren arbeitet damit auch unabhängig von dieser Art der Versorgung mit Preisdaten. Eine besonders einfache energetische Aufladung wird gewähr¬ leistet, indem eine ladeplanabhängig gesteuerte Energiezufuhr zu dem Fahrzeug aktiviert wird, sobald dieses mit einer Ener¬ giequelle verbunden ist. Der Nutzer des Fahrzeugs muss sich dann über eventuelle Aktivierungsschritte und/oder Vorein¬ stellungen zur Aufladung keine Gedanken mehr machen, was eine schnelle Anbindung an eine Energiequelle erlaubt und die Ak¬ zeptanz des Verfahrens erhöht.
Zum Bilden von Bedarfsplänen werden bevorzugt Methoden zur
Mustererkennung und/oder zum maschinellen Lernen und/oder der künstlichen Intelligenz durchgeführt, die bereits bekannt und einfach implementierbar sind, und keinen weiteren Entwicklungsaufwand erfordern.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von zwei erfindungsgemäßen Adaptereinrichtungen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Gleiche oder gleichwirkende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern verse- hen. Es zeigen:
Figur 1 ein Balkendiagramm mit den bekannten und prognostizierten Verkaufzahlen von Elektromotoren in Europa, den USA und Japan in Millionen Einheiten, aufgetragen über die Jahre 2005 bis 2012;
Figur 2 ein Diagramm mit Verlaufskurven von CO2-
Emissionen in g/km von einem Hybrid- (Kangoo) und von einem Plugin-Hybrid-Fahrzeug (Cleanova) , auf- getragen über die jeweils gefahrene Strecke in km;
Figur 3 ein Diagramm mit werktäglichen Verlaufskurven von
Beginnzeiten von Fahrwegen abhängig von Wegzwe- cken in kumulativen Kurven; Figur 4 eine erfindungsgemäße Adaptereinrichtung, an der das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht ist;
Figur 5 die häufigsten Tageswegekettenmuster in Wien, im
Wiener Umland 1995 und in der Stadt Salzburg 2004;
Figur 6 ein Beispiel für Faktoren, die auf die erfin- dungsgemäße Ermittlung von zukünftigen Bedarfsplänen Einfluss haben;
Figur 7 eine erfindungsgemäße Ermittlung der nächtlichen
(Standort Heim) und vormittäglichen (Standort Ar- beitsplatz) Aufladezeitpunkte unter Berücksichti¬ gung der Preisinformation und des möglichen Zeitfensters;
Figur 8 eine erfindungsgemäße Adaptereinrichtung in einer ersten Variante, welche als in ein Fahrzeug in¬ tegriertes Gerät ausgeführt ist, und
Figur 9 eine erfindungsgemäße Adaptereinrichtung in einer zweiten Variante, die als externes Gerät zwischen einer Steckdose und einem Fahrzeug ausgeführt ist .
Die Figur 1 zeigt ein Balkendiagramm mit den bekannten und prognostizierten Verkaufzahlen von Elektromotoren in Europa, den USA und Japan in Millionen Einheiten, aufgetragen über die Jahre 2005 bis 2012, wie es schon einführend erläutert wurde. Die Marktdurchdringung mit Hybrid-Fahrzeugen wird danach deutlich zunehmen.
Die Figur 2 zeigt ein Diagramm mit Verlaufskurven Cl bis C5 von C02-Emissionen in g/km von einem Hybrid- (Kangoo) und von einem Plugin-Hybrid-Fahrzeug (Cleanova) , aufgetragen über die jeweils gefahrene Strecke in km, wie es schon einführend dis- kutiert wurde. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass Plugin- Hybrid-Fahrzeuge deutliche Vorteile gegenüber hybriden Fahr¬ zeugen aufweisen, siehe Verlaufkurven Cl bis C3 gegenüber C4 und C5.
Die Figur 3 zeigt ein Diagramm mit werktäglichen Verlaufskurven C6 bis C12 von Beginnzeiten von Fahrwegen abhängig von Wegzwecken in kumulativen Kurven, wie es ebenfalls schon eingangs erläutert wurde. Die typischen Beginnzeiten gruppieren sich danach am Morgen um ungefähr 07:00 Uhr, am Mittag um
12:00 und am Abend um 16:30, was insbesondere die morgendli¬ che und abendliche Fahrt zur Arbeit abbildet.
Die Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Adaptereinrichtung 10, an der das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht ist. Die Einrichtung 10 soll im Folgenden auch als Power Efficient Charging Adapter (PCA) bezeichnet werden,
Die Einrichtung 10 ist über eine Schnittstelle 11 mit einem Fahrzeug 20 verbunden, dessen interne Betriebsdaten 30 darüber eingelesen werden. Die Schnittstelle 11 soll hier auf der On-Board-Diagnoseschnittstelle des Fahrzeugs 20 aufset¬ zen, kann aber auch in jeder anderen geeigneten Form vorliegen. Für die Ermittlung der Daten 30 mittels eingebetteter Sensoren existiert eine Vielzahl an proprietären Protokollen und gemeinsamen Standards der einzelnen Automobilhersteller. Dedizierte Bussysteme im Fahrzeug sind z.B. CAN (Controller Area Network) , LIN (Local Interconnect Network) , MOST (Media Oriented Systems Transport) und/oder FlexRay. Als übergrei- fende Service-orientierte Plattform wird OSGi (Open Service Gateway initiative) auch im Automotivbereich eingesetzt. Die erfassten Messdaten werden zur Laufzeit durch Fahrerassistenzsysteme etwa bei der Traktionskontrolle von ABS (Automa¬ tic Break System) oder ESP (Electronic Stabilisation System) verwendet, aber auch für spätere Diagnose und Fehlerbehebung durch autorisierte Fachwerkstätten herangezogen. Für den Zugriff auf die vorhandenen Sensordaten wurde die On-Board- Diagnoseschnittstelle OBD-Il im SAE (Society of Automotive Engineers) Standard J1979 spezifiziert. Über die Steckverbin¬ dung, die häufig auf der Fahrerseite im Innenraum des Fahr¬ zeugs angebracht ist, können Sensorinformationen in Echtzeit und für spätere Diagnosezwecke am Fahrzeugbus ausgelesen wer- den. Eine Reihe an Parametern (PIDS) sind dabei frei zugäng¬ lich, andere werden aus Gründen der Sicherheit nur den Assistenzsystemen des Fahrzeugs selbst zur Verfügung gestellt. Die Auflistung umfasst u.A. folgende Fahrzeugbetriebsdaten 30, die überwiegend auch dem Fahrer über diverse Benutzeroberflä- chen zur Verfügung gestellt werden:
(i) Geschwindigkeit, Drehzahl;
(ii) Außentemperatur;
(iii) Einschlagwinkel des Lenkrads, Pedalstellungen und SchaltStellungen;
(iv) Laufzeit seit dem Motorstart, Zurückgelegte Distanz;
(v) Neigungswinkel und Fliehkräfte, und
(vi) Energie- und Kraftstofffüllstand.
Vor allem für den favorisierten CAN-Bus steht eine Reihe von Werkzeugen (Tools) zum Erfassen und Auswerten dieser Daten 20 zur Verfügung. Die Pakete HICO . CAN-USB-2 (USB-CAN Interface) von Emtrion und neoVl FIRE (USB-CAN Interface) von Intrepid Control Systems umfassen neben den USB-CAN Hardwaremodulen auch umfassende Monitoring-Software. Durch die Verknüpfung der bereits jetzt verfügbaren Fahrzeugbetriebsdaten 20 und eine optionale Positionsbestimmung durch eine GPS (Global Po- sitioning System) Modul können lebensstilabhängige Fahrge¬ wohnheiten erfasst und für die spätere Gebrauchsmustererken- nung verwendet werden.
Für eine sinnvolle Auswertung können folgende Daten während der Fahrt durch die Onboard-Sensorik aufgezeichnet werden: (i) Eindeutige Identifikation des Fahrzeuglenkers und eventueller Mitfahrer;
(ii) Verlaufskurve des kontinuierlich aufgezeichneten
Energieverbrauchs. Diese wird für die spätere Zuord¬ nung zu den Daten der Wegabschnitte benötigt;
(iii) Startzeit, Endzeit und Fahrtdauer zur zeitlichen Ein- Ordnung der Fahrt;
(iv) Gesammelte Streckendaten wie Höhenprofil (Steigungen und Gefälle) , gefahrene Kilometer, momentane Ge¬ schwindigkeit über die Dauer der Wegstrecke etc.;
(v) Aktuelle lokale Umweltbedingungen, die mit Außensensoren gemessen werden können, die Wetter und Witterung, wie z.B. Schnee, Regen, Hagel, Nässe, eisige Fahrbahngegebenheiten, Temperaturwerte etc. beinhal- ten;
(vi) Optionale Positionsbestimmung durch ein GPS Modul, wodurch Streckenführung und etwaige Fahrtunterbre¬ chungen wie etwa Zwischenstopps und längeres Parken festgehalten werden können, und
(vii) Optional eine Interaktionshäufigkeit des Fahrers mit den einzelnen Bedienelementen wie z.B. Schalthebel, Bremspedalstellung und Lenkrad, wobei die Information über die Häufigkeit, Dauer und andere Parameter In¬ formationen zur Ökonomie des Fahrstils liefern und damit ebenfalls in die Bedarfserkennung einfließen können .
Zusätzlich zu den ermittelten Fahrzeugbetriebsdaten 30 der
Onboard-Sensorik können optional auch fahrzeugexterne Datenquellen zur Erfassung von Kontextinformationen 32 für die Bedarfsberechnung herangezogen werden. Dazu ist eine Schnitt- stelle 16 der Einrichtung 10 vorgesehen. Es sind hierbei jeg¬ liche Informationen von Bedeutung, welche die aktuelle Situa¬ tion des Fahrzeugs 20 näher beschreiben und sich auf dessen Verbrauch auswirken:
(i) Profildaten 32' des Fahrzeughalters, wie:
o Terminplanung in Kalenderapplikationen, die Informationen über auswärtige Termine beinhalten, welche eine Anfahrt mit dem Auto voraussetzen können. Explizit eingetragene Termine betreffen in der Regel nicht alltägliche Ereignisse die nur einmal oder wenige Male vorkommen. Implizite An¬ nahmen über den Aufenthaltsort wie der tägliche Weg zur Arbeit oder die Fahrt zum Sportklub sind nicht inbegriffen, können aber aufgrund der Häufigkeit einfach autonom erkannt werden, und
o Bevorzugte Aufenthaltsorte wie Arbeits- oder BiI- dungsstätte, Wohngebiet, Orte für Freizeitverhal¬ ten etc ..
(ii) Verkehrsinformationen 32' ', wobei entscheidende Faktoren der Verkehrsinformationen, die Einfluss auf den Bedarf haben, folgende sind:
o Zeitfenster der Fahrt, das maßgeblich zu der erwartenden Dichte des Verkehrsaufkommens beiträgt, wie z.B. morgendlicher Berufsverkehr, Reisever- kehr etc . ;
o Zuordnung zu räumlichen Zonen, wie z.B. Stadtgebiet, Landstraße, Feldweg etc., und
o Zu erwartende Hindernisse, wie z.B. Ampelschal¬ tungen, Baustellen, temporär gesperrte Straßenzüge etc .. (iii) Wetterinformationen 32 ' ' ' , da eine Vorschau auf die zu erwartenden Witterungsverhältnisse ebenfalls Aus¬ wirkung auf die Energiebedarfsberechnung haben kann, z.B. bei einer Abhängigkeit der kapazitiven Batterie- leistung von der Außentemperatur, bei Regen und
Schnee als Einflussfaktoren auf die Geschwindigkeit und damit indirekt auf den Bedarf.
Die Bedarfserkennungs- und Planungseinheit 13 sammelt die Fahrzeugbetriebsdaten 30 und die Kontextinformationen 32 und führt sie zu einem Energiebedarfsprofil 40 (gezeigt in Figur 6) zusammen. Dafür werden Faktoren der lebensstilabhängigen Fahrgewohnheiten analysiert und in Bedarfsplänen festgehalten. Die Verlaufskurve des tatsächlichen Energieverbrauchs vorangegangener Fahrten ergibt dabei z.B. zusammen mit den
Betriebszeiten und den Streckendaten Aufschluss über die täglichen Fahrzeiten und deren durchschnittlicher Dauer. Aus den Bedarfsplänen werden im Umkehrschluss wiederum Standzeiten 41, 41' (dargestellt in Figur 7) des Fahrzeugs 20 abgeleitet. Der Vergleich von Dauer und Häufigkeit von Standzeiten 41,
41' des Fahrzeugs 20 helfen mögliche Kandidaten für den bes¬ ten Ladezeitpunkt eines Energiespeichers, hier einer Batterie 21 zu finden. Durch eine optionale Positionsbestimmung können räumliche Wegekettenmuster 43 ... 43' ' (gezeigt in Figur 5) er- kannt werden und die Genauigkeit einer Bedarfsvorhersage, de¬ finiert durch täglich wiederkehrende Fahrziele und deren se¬ quentielle Abfolge, entscheidend verbessern. Diese können z.B. immer wiederkehrende Ereignisse wie die werktägliche Fahrt zur Arbeit oder der samstägliche Einkauf im nahe gele- genen Einkaufszentrum sein. Um die Bedarfsvorhersage weiter zu verbessern ist optional eine Verknüpfung mit den personenbezogenen Profildaten 32', wie z.B. Terminen aus einer Kalenderapplikationen, Arbeits- und Lebensort, Freizeitverhalten etc. möglich.
Die vorstehenden erwähnten Standzeiten 41, 41' des Fahrzeugs 20 werden dann einer Ladeoptimierungseinheit 14 zugeführt. Alternativ können natürlich auch die Bedarfspläne selbst die- ser Einheit 14 zugeleitet werden, und in dieser schließlich die Standzeiten 41, 41' ermittelt werden. Sind jedenfalls al¬ le relevanten fahrzeuginternen Daten 30 und optional die Kontextinformationen 32 in die Bedarfspläne eingeflossen, können durch Einbindung einer Energiehandelsplattform 50 zeitlich und preislich optimierte Ladepläne 42 an der Ladeoptimie¬ rungseinheit 14 erstellt werden. Dies geschieht unter Annahme eines freien Energiemarkts für Endabnehmer, der in verschie¬ denen wissenschaftlichen Quellen Erwähnung findet und bereits prototypisch umgesetzt wurde. Mit Hilfe einer Prognose zur
Energiepreisentwicklung 50 wird das benötigte Stromkontingent zum bestmöglichen Zeitpunkt innerhalb des durch den Bedarf vorgegebenen Zeitfensters eingekauft.
Zur Einbeziehung von Energieangeboten und Preisinformationen sind zwei Update-Varianten der Einrichtung 10 vorgesehen:
In einer ersten Variante erfolgt dabei ein periodisches Up¬ date, bei dem die Einrichtung 10 auf eine Anbindung an die Energiehandelsplattform verzichtet und nur durch manuelles
Einspielen des Benutzers über eine Schnittstelle 12 wie z.B. USB und mitgelieferte Software ein Update erhält. Der Vorteil liegt in der größeren Unabhängigkeit von einer möglicherweise nicht vorhandenen Internetanbindung zu Lasten überholter Preisinformation. Je nach Einstellungen kann das manuelle Update wöchentlich, monatlich oder beliebig ausgeführt werden.
In einer zweiten Variante erfolgt ein Online-Update, bei dem die Einrichtung 10 bei jedem Anschluss an das Stromnetz mit einer Handelsplattform kommunizieren muss, um den Markt nach dem aktuell günstigsten Angebot sondieren zu können. Dazu muss die physische Schnittstelle 12 zum Gerät universell aus¬ gelegt sein. Eine drahtlose Verbindung wie z.B. IEEE 802.11 WLAN (Wireless Local Area Network) oder Bluetooth zum Internet würde den Integrationsaufwand in ein bestehendes lokales
Netzwerk minimieren. Da die Einrichtung 10 ohnehin einen physischen Anschluss ans Stromnetz benötigt, wäre auch eine Kom¬ munikation zum Fahrzeugbus über eine Trägerfrequenzanlage (Powerline) denkbar. Auf Protokollebene ist ein TCP/IP- basiertes Verfahren wie z.B. Web-Services zu bevorzugen.
Nach der Optimierung wird ein berechneter Ladeplan 42 für das Fahrzeug 20 schließlich von der Bedarfserkennung- und Planungseinheit 14 einer Ladesteuerungseinheit 15 übermittelt, die ein Relais einer Stromzufuhr 22 zur Batterie 21 des Fahrzeugs 20 ladeplanabhängig schaltet. Der Mechanismus gleicht dabei dem einer digitalen Zeitschaltuhr und wird bevorzugt aktiviert, sobald das Fahrzeug 20 an das Stromnetz ange¬ schlossen ist.
Die Figur 5 zeigt die häufigsten Tageswegekettenmuster A, B und C, der Reihenfolge nach in Wien, im Wiener Umland 1995 und in der Stadt Salzburg 2004. Angegeben ist dabei die Wahrscheinlichkeit P täglich auftretender Wegekettenmuster, die sich aus Wohnen (W) , Arbeiten (A) , Einkauf und Privates (E) und Freizeit (F) zusammensetzen und auch über eine lebens¬ stilabhängige Fahrzeugnutzung ermittelt werden können. Die Summe S gibt den Anteil dieser Wegemuster 43 ... 43' ' am tägli¬ chen Gesamtweg an.
Die Figur 6 zeigt ein Beispiel für Faktoren, die auf die er¬ findungsgemäße Ermittlung von zukünftigen Bedarfsplänen Ein- fluss haben. Die Verlaufskurve eines Energiebedarfsprofils 40, aufgetragen in kW über einen Tagesverlauf, zeigt einige der oben erwähnten Faktoren wie Verkehrssituation, Fahrtzeiten, Fahrtdistanzen, Verwendungszweck und Wegekettenmuster, die auf die Ermittlung eines zukünftigen Bedarfsplans Ein- fluss haben. Um zukünftige Bedarfspläne von Fahrzeugen er¬ stellen zu können, werden die Betriebsdaten 20 mit Methoden zur Mustererkennung und/oder maschinellem Lernen und/oder der künstlichen Intelligenz ausgewertet. Je nach Art und Zusammensetzung der Merkmale können unterschiedliche Algorithmen zum Einsatz kommen. Dazu zählen u.A. Bayessche Netzwerke,
Hidden Markov Models, Bayes-Klassifikatoren, Entscheidungsbäume, Neuronale Netze und Support-Vector-Machines . Die Figur 7 zeigt eine erfindungsgemäße Ermittlung der nächt¬ lichen (Standort Heim) und vormittäglichen (Standort Arbeits¬ platz) Aufladezeitpunkte unter Berücksichtigung einer Energiepreisentwicklung 31 und des möglichen Zeitfensters von Standzeiten 41, 41' des Fahrzeugs 20, aufgetragen über dem Tagesverlauf. Die Pfeile deuten dabei in den Abschnitt des jeweiligen Fensters, in dem vor dem Hintergrund der prognos¬ tizierten Energiepreisentwicklung 31 ein besonders günstiger Einkauf von Energie möglich ist, d.h. ein unter mengenmäßigen und preislichen Gesichtspunkten optimales Laden des Fahrzeugs 20 erfolgen kann. Eine maximale Preisschwankung innerhalb des jeweiligen Zeitfensters der Standzeiten 41, 41' ist mit D31 und D31' angegeben. Zur Nutzung des jeweils niedrigsten Energiepreises sieht der berechnete Ladeplan 42 eine Abnahme ei- ner großen Menge von Energie nachts zwischen ungefähr 04:00 und 05:00 Uhr vor, und die Abnahme einer kleineren Menge mor¬ gens zwischen ungefähr 09:00 und 10:00 Uhr, da hier schon wieder ein höherer Abgabepreis gelten wird. In den morgendlichen Hochbetriebsstunden zwischen ungefähr 05:00 und 08:00 ist dagegen keine Abnahme vorgesehen.
Die folgenden zwei Figuren zeigen mögliche Ausführungsvarianten einer Adaptereinrichtung 10. Je nach technischen Gegebenheiten werden andere Kommunikationsschnittstellen 11, 12 und 16 zur Aufnahme der Daten 31 an der Energiehandelsplattform
50, der Daten 30 am Fahrzeugbussystem und der Kontextinformationen 32 benötigt.
Die Figur 8 zeigt eine erfindungsgemäße Adaptereinrichtung 10' in einer ersten Variante, welche als in das Fahrzeug 20 integriertes Gerät ausgeführt ist. Der Adapter stellt dabei ein Modul des Bussystems 24 im Fahrzeug 20 dar. Dieser Adap¬ ter 10' ist im Frontbereich des Fahrzeugs 20 untergebracht und steuert eine Energiezufuhr 22 von einer externen Energie- quelle 23, hier einer Steckdose, zu dessen Batterie 21. Der
Adapter 10' ist über dem Fahrzeug 20 als Blockschaltbild her¬ ausgestellt. Zur Aufnahme der Fahrzeugbetriebsdaten setzt dieser auf einer On-Board-Diagnoseschnittstelle 11 des Fahr- zeugs 20' auf. Für den Fall, dass der Fahrzeugbus keine stan¬ dardisierte Schnittstelle verwendet, muss ein weiteres Modul für die Ansteuerung verwendet werden. Zur Aufnahme der Energiepreisentwicklung 31 und der Kontextinformationen 32 sind die Schnittstellen 12 und 16 als integriertes Wireless-Modul ausgebildet. Das Modul baut dabei auf dem WLAN-Standard auf, der mit Anwendungen im lokalen Netzwerk als auch mit Online- Dienstleistungen kommunizieren kann. Die Daten 30, 31 und 32 werden einer integrierten Bedarfserkennungs- und Planungsein- heit 13, Ladeoptimierungseinheit 14 und Ladesteuerungseinheit 15 zugeführt, die Ladepläne 42 zum Laden der Batterie 21 er¬ zeugt. Die Steuerung des Ladevorgangs der Batterie 21 wird dabei über eine Schnittstelle 17 zum Bussystem des Fahrzeugs 20 vorgenommen.
Die Figur 9 zeigt eine erfindungsgemäße Adaptereinrichtung 10' ' in einer zweiten Variante, die als externes Gerät zwi¬ schen der Steckdose 23 und einem Fahrzeug 20' ausgeführt ist. Die Energiezufuhr 22 verläuft dabei über den Adapter 10' ', und wird im Gegensatz zur Ausführungsvariante der Figur 8 über eine separate Ladesteuerungseinheit 15 geregelt. Einen weiteren Unterschied zur Figur 9 stellen die Schnittstellen 11, 12 und 16 dar, die in ein Wireless-Modul integriert sind, das wie gehabt auf dem WLAN-Standard aufbaut. Dieses Modul kann sowohl mit Anwendungen im lokalen Netzwerk als auch mit Online-Services und zudem auch mit dem Fahrzeugbus (nicht dargestellt) kommunizieren. So können fahrzeuginterne Daten 30 und Kontextinformationen 32 in gleicher Weise empfangen werden wie Energiepreisinformationen 31 für das Online- Update. Diese Daten 30, 31 und 32 werden zur Berechnung eines Ladeplans 42 an eine integrierte Bedarfserkennungs- und Pla¬ nungseinheit 13 und Ladeoptimierungseinheit 14 übermittelt, welche diesen der Ladesteuerungseinheit 15 zum Laden der Bat¬ terie 21 bereitstellt.
Ein erfinderischer Kern des Power Efficient Charging Adapters liegt in beiden Fällen in der Entwicklung einer Aufladesteuerung für Batterien von Elektrofahrzeugen, die sich aus der Kombination zweier neuartiger und ausgeklügelter Komponenten ergibt :
Zum einen eine Bedarfserkennungs- und Planungseinheit, welche die durch die Onboard-Sensorik erfassten Fahrzeugbetriebsdaten und optionalen Kontextinformationen nutzt, um lebensstilabhängige Fahrzeuggebrauchsmuster zu finden, den zukünftigen Energiebedarf zu berechnen und diesen in Bedarfsplänen festzuhalten. Die konventionelle Art des Strombezugs besteht da- gegen im Abschluss eines zeitlich gebundenen Vertrages mit einem Anbieter. Die Abrechnung erfolgt nach festen Tag- und Nachttarifen. Stromanbieter handeln untereinander an Börsen wie der EEX, um Überproduktionen oder Defizite hinsichtlich ihrer Lasten auszugleichen. Dies kann sowohl kurzfristig über Spot- als auch längerfristig über Termingeschäfte erfolgen, was eine exaktere und kosteneffizientere Planung der benötig¬ ten Produktionskapazitäten erlaubt. Letztere wird mit der gesetzlich verpflichtenden Miteinbeziehung von dezentralen alternativen Energieerzeugern kontinuierlich schwieriger, weil deren Produktionsvolumen oft stark von äußeren Umständen abhängig ist, wie z.B. Wind, Sonne, etc.. Dynamische Stromprei¬ se, die an die aktuelle Last angepasst sind, werden daher in vielen Studien als unumgängliches Zukunftsszenario ausgewie¬ sen, damit Stromerzeuger die Versorgung weiterhin gewährleis- ten können. Sie beeinflussen implizit das Verhalten der
Stromverbraucher und machen dieses vorhersehbar. Ein niedriger Strompreis führt dabei zu höherem Verbrauch und umge¬ kehrt, wodurch Lasten geglättet werden. Konsumenten können im Gegenzug durch den gezielten Einsatz ihrer Stromverbraucher von niedrigeren Stromkosten profitieren. Diese Entwicklungen zeigen, dass der Strommarkt im Umbruch ist. Es ist anzunehmen, dass in Zukunft Energiemärkte auch für Endkunden wesent¬ lich flexibler und frei zugänglich sein werden. Benötigte Stromkontingente werden kurzfristig vom günstigsten Anbieter bezogen oder bereits im Vorhinein an der
Strombörse gekauft. Durch intelligente aktivitäts- und be¬ darfsorientierte Stromverbraucher ergeben sich in der Folge enorme Einsparpotentiale. Zum anderen eine Ladeoptimierungseinheit, welche die Vorteile eines freien Energiemarkts für Endverbraucher nutzt, um mit Kenntnis der aktuellen Energiepreise und -angebote Ladepläne für die Batterie zu erstellen, die hinsichtlich Stromkosten und energieeffizienter Nutzung des Fahrzeugs optimal sind. Möglich ist dies durch die möglichen Verschiebungen des Strombezugszeitpunktes innerhalb eines durch den Bedarf be¬ schränkten Zeitrahmens. Ansätze zur Modellierung elektrischer Energiespeicher im Automobil beschäftigen sich zwar schon mit der optimalen Ausnutzung von Energie und Leistungsbereichen und der Überwachung des Lade- und Gesundheitszustandes. Dabei spielen nicht nur chemische und physikalische Eigenschaften wie Temperatur, Gewicht und chemische Zusammensetzung des Energieträgers, sondern auch die Einbettung in das Gesamtsys¬ tem für die effiziente Umsetzung in kinetische Antriebsenergie eine Rolle. Intelligente Lösungen in diesem Bereich, so¬ genannte Smarte Batterien, beschränken sich im Design allerdings auf die technische Weiterentwicklung und Neuerungen und berücksichtigen nicht die spätere individuelle Nutzung des elektrobetriebenen Fahrzeuges. Ein erweitertes Energie- Management ist jedoch erst mit der vorliegenden Erfindung möglich, die ein im Endgerät enthaltenes technisches Verfah¬ ren anbietet, dass sich speziell mit dem effizienten und vor allem mit dem lebensstilbezogenen Einsatz des Batteriespeichers beschäftigt.
Die Vorteile der vorgeschlagenen Lösung liegen dabei in der Energiekostenersparnis für den Endverbraucher im Vergleich zu einer herkömmlichen Aufladesteuerung für Energiespeicher.
Durch die Möglichkeit, einen Strombezugszeitpunkt innerhalb eines vordefinierten Rahmens frei zu wählen, können die benötigten Stromkontingente zum bestmöglichen Preis eingekauft werden .
Des weiteren kann die implizite und optimierte Steuerung des Ladevorgangs durch minimale Interaktion des Benutzers erfol¬ gen. In den Ausführungsvarianten des Adapters mit drahtlosen Schnittstellen genügt nach einmaliger Installation nur der ohnehin notwendige Anschluss des Fahrzeugs an eine Steckdose.
Das Verfahren ist zudem robust gegenüber Ausnahmebehandlungen des täglichen Energieverbrauchs und der nötigen Ladezyklen. Der Benutzer wird bei mangelnder Batterieladung, die durch nicht vorhersehbare Fahrten verursacht werden und die Be¬ darfsplanung außer Acht lassen, informiert und über außerplanmäßige Lademöglichkeiten in Kenntnis gesetzt.
Gleichzeitig entsteht eine erhöhte Energieeffizienz durch Re¬ duktion der Verlustleistung für die Energieerzeuger. Da durch den bedarfsorientierten Einkauf bei Energiehandelsplattformen ohnehin eine vertraglich-rechtliche Bindung an das freie Han- delsmodell vorausgesetzt wird, ist der Schritt zu einer
Marktlösung für die ganzheitlich, bedarfsorientierte Produktion von Strom durch Übermittlung von Bedarfsplanungen einzelner Personen nicht mehr weit. Bedingt durch die Marktme¬ chanismen von Angebot und Nachfrage und dem automatisieren Einkauf wird es aber auch ohne die Übermittlung der genauen Pläne zu einer Glättung der Lastspitzen im Stromnetz kommen.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet dabei ein zusätzliches Verkaufsargument für Elektrofahrzeuge, und damit die Positio- nierung von elektrobetriebenen Fahrzeugen als ernstzunehmende Alternative gegenüber Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren vor allem im Bereich der Kurzstreckenfahrten und im Stadtverkehr, ohne Einschränkungen im Gebrauch durch kurze Batterielaufzeiten hinnehmen zu müssen.
Die Erfindung bietet sich zudem als kostengünstige und effi¬ ziente Erweiterung bereits bestehender Systeme an, die be¬ reits Fahrzeugbetriebsdaten nutzen, um Energie für Elektro- fahrzeuge einzusparen. Die Installation der erfindungsgemäßen Einrichtung als Adapter oder integrativer Bestandteil eines
Fahrzeugs gestaltet sich denkbar einfach. Es werden nur minimale Anforderungen hinsichtlich der verfügbaren Schnittstellen gestellt: (i) Es muss eine Schnittstelle zum Energiehandel beste¬ hen, um das periodische Patchen der Preisinformatio¬ nen durchzuführen. Dazu ist lediglich eine serielle Datenschnittstelle wie z.B. USB oder eine ins Gerät integrierte Speicherkarte und die Software zum Aktua¬ lisieren Vorraussetzung. Für das häufige Online- Update ist eine drahtlose Verbindung wie z.B. Blue¬ tooth, WLAN etc. des Adapters oder ein Powerline- Anschluss über die Stromverbindung zum Internet nö¬ tig, wenn das Gerät im Fahrzeug verbaut wird.
(ii) Es muss weiterhin eine Schnittstelle zum Bussystem des Fahrzeugs vorhanden sein. Dabei ist in der fahr- zeugexternen Version des Power Efficient Charging
Adapter ein Anschluss an die Onboard-Sensorik des Fahrzeugs über eine drahtlose Verbindung wie z.B. Bluetooth, WLAN etc. zum dessen Bussystem möglich. Im Verbund mit dem Fahrzeug kann das Gerät direkt am Fahrzeugbus angebracht sein.
(iii) Es kann zudem eine Schnittstelle für optionale Kon¬ textinformationen zur Bedarfsplanung vorgesehen sein, die eine Anbindung an lokale und Online-Dienstleister ermöglicht.
(iv) Unter dem Aspekt eines flexiblen Modells zur Erkennung von Fahrgewohnheiten können die Teile der Bedarfserkennungs- und Bedarfsplanungseinheit, die sich mit der Erkennung von Fahrzeuggebrauchsmustern beschäftigen, für artverwandte und/oder fahrzeugrele¬ vante Problemstellungen herangezogen werden. Dazu zählt z.B. eine Weiterentwicklung des Pay-as-you- drive Versicherungsmodells, das mit Daten über den Fahrstil und die Fahrgewohnheiten eines Fahrzeughal¬ ters verbesserte Berechnungen anstellen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Adaptereinrichtung (10) zum energetischen Laden eines Fahrzeugs (20; 20'), mit
- einer Schnittstelle (11) zum Erfassen von fahrzeuginternen Betriebsdaten (30), die Faktoren umfassen, welche lebensstilabhängige Fahrgewohnheiten angeben, und eine Schnittstelle (12) zum Erfassen von Angaben zur Energiepreisentwicklung (31);
- einer Bedarfserkennungs- und Planungseinheit (13), die zum Ableiten eines Energiebedarfsprofils (40) aus den Fahrzeugbe¬ triebsdaten (30) und zum Erstellen eines zukünftigen Bedarfsplans auf Basis von wenigstens einem der genannten Faktoren ausgebildet ist, und die weiterhin zum Ableiten der Dauer und Häufigkeit von Standzeiten (41, 41') des Fahrzeugs (20; 20') unter Heranziehen des Bedarfsplans angepasst ist;
- einer Ladeoptimierungseinheit (14), die zum Vergleichen der Standzeiten (41, 41') des Fahrzeugs (20; 20') mit den Angaben zur Energiepreisentwicklung (31) und zum Erstellen eines zeitlich und/oder preislich optimierten Ladeplans (42) für das Fahrzeug (20; 20') auf Basis des Vergleichsergebnisses ausgebildet ist, und
- einer Aufladesteuerungseinheit (15), die zum ladeplanabhän- gig gesteuerten Laden von einem Energiespeicher (21) des
Fahrzeugs (20; 20') ausgebildet ist.
2. Einrichtung (10) nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Schnittstelle (16) zum Erfassen von Kontextinformationen (32), welche die aktuelle Situation des Fahrzeugs (20; 20') näher beschreiben und die sich auf den Verbrauch auswirken, insbesondere Profildaten (32') eines Fahrzeughalters und/oder Verkehrsinformationen (32' ') und/oder Wetterinformationen (32' ' '), und bei der die Bedarfserkennungs- und Planungsein- heit (13) zusätzlich zum Ableiten eines Energiebedarfsprofils (40) aus diesen Kontextinformationen (32) ausgebildet ist.
3. Einrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei der wenigstens eine der Schnittstellen (11, 12, 16) zur drahtlosen Erfassung der Fahrzeugbetriebsdaten (30) und/oder der Energiepreisangaben (31) und/oder Kontextsinformationen (32) ausge- bildet ist.
4. Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine Speichereinheit zum Hinterlegen der Angaben zur Energiepreisentwicklung (31) .
5. Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die als externer Adapter (10') zwischen einer Energiequelle
(22) und dem Energiespeicher (21) des Fahrzeugs (20) ausgeführt ist.
6. Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die als integriert mit dem Fahrzeug (20') ausgeführter Adap¬ ter (10' ') ausgeführt ist.
7. Verwendung einer Adaptereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Erkennung von Fahrzeuggebrauchs¬ mustern, insbesondere zum Erkennen von Fahrgewohnheiten und/oder eines Fahrstils zum Berechnen von Versicherungsmo¬ dellen .
8. Verfahren zum energetischen Laden eines Fahrzeugs (20; 20'), umfassend die Schritte:
- Erfassen und Speichern von fahrzeuginternen Betriebsdaten (30), die Faktoren umfassen, welche lebensstilabhängige Fahr- gewohnheiten angeben;
- Ableiten eines Energiebedarfsprofils (40) aus den Fahrzeug¬ betriebsdaten (30) und Erstellen eines zukünftigen Bedarfsplans, der unter Berücksichtigung von wenigstens einem der genannten Faktoren gebildet wird; - Ableiten der Dauer und Häufigkeit von Standzeiten (41, 41') des Fahrzeugs (20; 20') unter Heranziehen des Bedarfsplans; - Erfassen einer Energiepreisentwicklung (31) und Vergleichen der Standzeiten (41, 41') des Fahrzeugs (20; 20') mit dieser Energiepreisentwicklung (31), und
- Erstellen eines zeitlich und/oder preislich optimierten La- deplans (42) für das Fahrzeug (20; 20') auf Basis des Ver¬ gleichsergebnisses .
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem ein Bedarfsplan für das Fahrzeug (20; 20') gebildet wird, indem aus einer Verlaufs- kurve eines tatsächlichen Energieverbrauchs von zurückliegen¬ den Fahrten tägliche Fahrtzeiten und deren durchschnittliche Dauer ermittelt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem zum Bilden des Bedarfsplans für das Fahrzeug (20; 20') weiterhin tägliche
Betriebszeiten und/oder Streckendaten herangezogen werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem ein Bedarfsplan für das Fahrzeug (20; 20') gebildet wird, indem die Positionen des Fahrzeugs (20; 20') erfasst und daraus räumliche Wegekettenmuster (43 ... 43' ') abgeleitet werden, die täglich wiederkehrende Fahrtziele und deren sequentielle Ab¬ folge angeben.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem zum Bilden eines Bedarfsplans weiterhin fahrzeugexterne Kontext¬ informationen (32) herangezogen werden, welche die aktuelle Situation des Fahrzeugs (20; 20') näher beschreiben und die sich auf den Verbrauch auswirken, insbesondere Profildaten (32') eines Fahrzeughalters und/oder Verkehrsinformationen (32' ') und/oder Wetterinformationen (32' ' ') .
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem der Benutzer eines Fahrzeugs (20; 20') bei mangelnder energeti- scher Ladung, die durch nicht vorhersehbare Fahrten verursacht wurde, über außerplanmäßige Lademöglichkeiten informiert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, bei dem die Energiepreisentwicklung (31) durch Abfragen einer internetbasierten Energiehandelsplattform (50) erfasst wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei dem die Energiepreisentwicklung (31) durch periodisches Aufspielen eines Software-Updates erfasst wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, bei dem eine ladeplanabhängig gesteuerte Energiezufuhr (22) zu dem Fahrzeug (20; 20') aktiviert wird, sobald dieses mit einer Ener¬ giequelle (23) verbunden ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, bei dem zum Bilden von Bedarfsplänen Methoden zur Mustererkennung und/oder zum maschinellen Lernen und/oder der künstlichen Intelligenz durchgeführt werden.
PCT/EP2009/055456 2008-07-08 2009-05-06 Adaptereinrichtung und verfahren zum energetischen laden eines fahrzeugs WO2010003711A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009801264555A CN102089178B (zh) 2008-07-08 2009-05-06 用于给车辆充能量的适配器装置和方法
US13/003,463 US20110270476A1 (en) 2008-07-08 2009-05-06 Adapter device and method for charging a vehicle
EP09779409A EP2296934A1 (de) 2008-07-08 2009-05-06 Adaptereinrichtung und verfahren zum energetischen laden eines fahrzeugs
JP2011517049A JP5583124B2 (ja) 2008-07-08 2009-05-06 車両にエネルギーチャージするためのアダプタ装置および方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008032135.4 2008-07-08
DE102008032135 2008-07-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010003711A1 true WO2010003711A1 (de) 2010-01-14

Family

ID=41226251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/055456 WO2010003711A1 (de) 2008-07-08 2009-05-06 Adaptereinrichtung und verfahren zum energetischen laden eines fahrzeugs

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20110270476A1 (de)
EP (1) EP2296934A1 (de)
JP (1) JP5583124B2 (de)
CN (1) CN102089178B (de)
WO (1) WO2010003711A1 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010027729A1 (de) * 2010-04-14 2011-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, elektrisch angetriebenes Fahrzeug und System aus einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug und einer fahrzeugexternen Einheit
EP2463951A1 (de) * 2010-12-08 2012-06-13 STILL GmbH Verfahren zum Laden einer Traktionsbatterie eines batterie-elektrisch betriebenen Fahrzeugs
CN102738864A (zh) * 2011-04-08 2012-10-17 通用电气公司 向多个电动车辆分配太阳能能量充电容量的方法和系统
CN102884401A (zh) * 2010-05-06 2013-01-16 莱卡地球系统公开股份有限公司 用于将电池操作的运输装置引导至重整站的方法和引导单元
CN103052529A (zh) * 2010-10-05 2013-04-17 三菱电机株式会社 充电控制装置
FR2987143A1 (fr) * 2012-02-22 2013-08-23 IFP Energies Nouvelles Procede de commande de la charge d'un moyen de stockage d'energie electrique
EP2683052A4 (de) * 2011-03-04 2015-05-06 Nec Corp Ladesteuerungssystem, ladesteuerungsverfahren und aufzeichnungsmedium
DE102015220209A1 (de) * 2015-10-16 2017-04-20 Robert Bosch Gmbh Batterieinterne Kommunikation durch Powerline- und Funkübertragung unter Verwendung von Batteriebauteilen als Antennen
DE102018129704A1 (de) * 2018-11-26 2020-05-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorbereitung eines Kraftfahrzeugs auf einen Betrieb
DE112014001783B4 (de) 2013-04-01 2023-07-06 Mitsubishi Electric Corporation Vorrichtung zum Ändern eines Ladeplans, Ladesteuervorrichtung und Informationseingabe-/Informationsausgabevorrichtung

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011164771A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Motion:Kk 充電スタンドの運用管理サーバおよび充電スタンドの運用管理システム
US8725330B2 (en) 2010-06-02 2014-05-13 Bryan Marc Failing Increasing vehicle security
US9475400B2 (en) * 2010-12-10 2016-10-25 General Electric Company Charging device and methods for controlling a charging device
US9090169B2 (en) * 2011-03-23 2015-07-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Adapter and vehicle for performing power feeding using adapter
US8731974B2 (en) 2011-04-05 2014-05-20 Hartford Fire Insurance Company Systems and methods associated with insurance for electric vehicles
US8831806B2 (en) * 2011-10-28 2014-09-09 GM Global Technology Operations LLC Range estimation for a rechargeable energy storage system of a vehicle
US8595037B1 (en) * 2012-05-08 2013-11-26 Elwha Llc Systems and methods for insurance based on monitored characteristics of an autonomous drive mode selection system
US8793046B2 (en) 2012-06-01 2014-07-29 Google Inc. Inferring state of traffic signal and other aspects of a vehicle's environment based on surrogate data
US9558667B2 (en) 2012-07-09 2017-01-31 Elwha Llc Systems and methods for cooperative collision detection
US9165469B2 (en) 2012-07-09 2015-10-20 Elwha Llc Systems and methods for coordinating sensor operation for collision detection
US9000903B2 (en) 2012-07-09 2015-04-07 Elwha Llc Systems and methods for vehicle monitoring
DE102012222513B4 (de) * 2012-12-07 2023-12-07 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Restenergieabschätzung eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Hybridkraftfahrzeugs
US9269268B2 (en) 2013-07-31 2016-02-23 Elwha Llc Systems and methods for adaptive vehicle sensing systems
US9776632B2 (en) 2013-07-31 2017-10-03 Elwha Llc Systems and methods for adaptive vehicle sensing systems
US9230442B2 (en) 2013-07-31 2016-01-05 Elwha Llc Systems and methods for adaptive vehicle sensing systems
CN103369058A (zh) * 2013-08-07 2013-10-23 深圳市元征科技股份有限公司 一种车辆信息获取方法及装置
EP2842792A1 (de) * 2013-08-27 2015-03-04 Alpiq InTec AG Verfahren zum Aufladen eines Akkumulators eines elektrischen Fahrzeugs
US9511675B2 (en) * 2013-09-13 2016-12-06 Nissan North America, Inc. Methods of decreasing peak energy consumption
US9401610B2 (en) 2013-09-19 2016-07-26 Honda Motor Co., Ltd. System and method for electric vehicle battery charging
CN106663342A (zh) 2014-02-13 2017-05-10 充电网公司 执行与连接的车辆相关联的行动
US9682637B2 (en) * 2014-04-04 2017-06-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Charging management based on demand response events
WO2016019504A1 (zh) * 2014-08-05 2016-02-11 华为技术有限公司 一种定位方法、装置及移动终端
US10093251B2 (en) * 2015-03-30 2018-10-09 Parallel Wireless, Inc. Power management for vehicle-mounted base station
US10737577B2 (en) * 2015-11-04 2020-08-11 Ford Global Technologies, Llc Control strategy for charging electrified vehicle over multiple locations of a drive route
CN107042768A (zh) * 2016-12-12 2017-08-15 蔚来汽车有限公司 基于用户行为习惯的主动加电调度方法
JP6551424B2 (ja) * 2017-01-10 2019-07-31 トヨタ自動車株式会社 充電制御装置及び充電制御方法
US11875371B1 (en) 2017-04-24 2024-01-16 Skyline Products, Inc. Price optimization system
US10218196B1 (en) * 2017-08-15 2019-02-26 GM Global Technology Operations LLC Selection of charging modes for autonomous device
FR3073790B1 (fr) * 2017-11-22 2019-11-29 Alstom Transport Technologies Systeme de positionnement d'un vehicule electrique par rapport a une station de recharge
SG11202102795YA (en) * 2018-02-19 2021-04-29 Power Hero Corp A method and device for converting standalone ev charging stations into intelligent stations with remote communications connectivity and control
GB201802919D0 (en) * 2018-02-22 2018-04-11 Zapinamo Ltd Charging electric vehicles
JP7040614B2 (ja) * 2018-06-18 2022-03-23 日産自動車株式会社 車両管理システム、車両管理コンピュータ、及び車両管理方法
KR102185938B1 (ko) * 2018-12-27 2020-12-03 주식회사 한성시스코 자주식 스마트 에너지저장시스템이 포함된 그리드 참여형 전기자동차 충전시스템
CN111674275A (zh) 2020-06-18 2020-09-18 薛洛良 采用变压器输出1250伏电压的电动车直流充电系统
CN113325701B (zh) * 2021-04-21 2022-06-07 西安交通大学 含新能源的电动车与建筑空调系统协同优化方法与装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1864849A1 (de) * 2006-05-19 2007-12-12 Siemens Transportation System S.A.S. Energieregelsystem für ein Fahrzeug
US20080040223A1 (en) * 2006-08-10 2008-02-14 V2 Green Inc. Electric Resource Module in a Power Aggregation System for Distributed Electric Resources

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5467006A (en) * 1992-12-21 1995-11-14 Ford Motor Company Energy transfer device and method
JP3985390B2 (ja) * 1999-06-17 2007-10-03 日産自動車株式会社 電力マネジメントシステム
JP4164996B2 (ja) * 2000-01-05 2008-10-15 日産自動車株式会社 電力マネジメントシステム
JP2001215124A (ja) * 2000-02-03 2001-08-10 Fujitsu Ten Ltd ナビゲーション装置、施設データ記憶媒体、及び施設データ提供装置
JP3758986B2 (ja) * 2001-04-10 2006-03-22 三菱重工業株式会社 電力制御システム
JP4013712B2 (ja) * 2002-09-13 2007-11-28 株式会社エクォス・リサーチ 車両走行パターン作成装置、車両走行パターン作成方法及びエンジン始動停止装置
JP2005327209A (ja) * 2004-05-17 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 車両利用状況管理システムおよび車両利用状況管理装置
US7274975B2 (en) * 2005-06-06 2007-09-25 Gridpoint, Inc. Optimized energy management system
CN2842840Y (zh) * 2005-09-05 2006-11-29 蔡忠玉 便携式多功能电源
US7273384B1 (en) * 2006-04-11 2007-09-25 Modern Sense Limited Universal battery charger and/or power adaptor
US8103389B2 (en) * 2006-05-18 2012-01-24 Gridpoint, Inc. Modular energy control system
JP5168891B2 (ja) * 2006-11-28 2013-03-27 日産自動車株式会社 電動車両充電電力マネジメントシステム
WO2008073470A2 (en) * 2006-12-11 2008-06-19 V2Green, Inc. Electric resource module in a power aggregation system for distributed electric resources
US7849944B2 (en) * 2007-06-12 2010-12-14 Ut-Battelle, Llc Self-learning control system for plug-in hybrid vehicles
US7917251B2 (en) * 2007-09-05 2011-03-29 Consolidated Edison Company Of New York, Inc. Metering system and method of operation
US7693609B2 (en) * 2007-09-05 2010-04-06 Consolidated Edison Company Of New York, Inc. Hybrid vehicle recharging system and method of operation
US8912753B2 (en) * 2007-10-04 2014-12-16 General Motors Llc. Remote power usage management for plug-in vehicles
US8116915B2 (en) * 2008-03-03 2012-02-14 University Of Delaware Methods and apparatus using hierarchical priority and control algorithms for grid-integrated vehicles
US7928693B2 (en) * 2008-03-13 2011-04-19 International Business Machines Corporation Plugin hybrid electric vehicle with V2G optimization system
US9751416B2 (en) * 2008-06-16 2017-09-05 International Business Machines Corporation Generating energy transaction plans

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1864849A1 (de) * 2006-05-19 2007-12-12 Siemens Transportation System S.A.S. Energieregelsystem für ein Fahrzeug
US20080040223A1 (en) * 2006-08-10 2008-02-14 V2 Green Inc. Electric Resource Module in a Power Aggregation System for Distributed Electric Resources

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
STANTON W HADLEY ED - BAKIRTZIS G A ET AL: "Evaluating the impact of Plug-in Hybrid Electric Vehicles on regional electricity supplies", BULK POWER SYSTEM DYNAMICS AND CONTROL - VII. REVITALIZING OPERATIONAL RELIABILITY, 2007 IREP SYMPOSIUM, IEEE, PI, 1 August 2007 (2007-08-01), pages 1 - 12, XP031195578, ISBN: 978-1-4244-1518-2 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010027729A1 (de) * 2010-04-14 2011-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, elektrisch angetriebenes Fahrzeug und System aus einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug und einer fahrzeugexternen Einheit
US9103686B2 (en) 2010-05-06 2015-08-11 Leica Geosystems Ag Method and guidance-unit for guiding battery-operated transportation means to reconditioning stations
CN102884401B (zh) * 2010-05-06 2015-11-25 莱卡地球系统公开股份有限公司 用于将电池操作的运输装置引导至重整站的方法和引导单元
CN102884401A (zh) * 2010-05-06 2013-01-16 莱卡地球系统公开股份有限公司 用于将电池操作的运输装置引导至重整站的方法和引导单元
CN103052529B (zh) * 2010-10-05 2015-09-23 三菱电机株式会社 充电控制装置
CN103052529A (zh) * 2010-10-05 2013-04-17 三菱电机株式会社 充电控制装置
EP2463951A1 (de) * 2010-12-08 2012-06-13 STILL GmbH Verfahren zum Laden einer Traktionsbatterie eines batterie-elektrisch betriebenen Fahrzeugs
EP2683052A4 (de) * 2011-03-04 2015-05-06 Nec Corp Ladesteuerungssystem, ladesteuerungsverfahren und aufzeichnungsmedium
US9221347B2 (en) 2011-03-04 2015-12-29 Nec Corporation Charging control system, charging control method, and recording medium
CN102738864A (zh) * 2011-04-08 2012-10-17 通用电气公司 向多个电动车辆分配太阳能能量充电容量的方法和系统
FR2987143A1 (fr) * 2012-02-22 2013-08-23 IFP Energies Nouvelles Procede de commande de la charge d'un moyen de stockage d'energie electrique
DE112014001783B4 (de) 2013-04-01 2023-07-06 Mitsubishi Electric Corporation Vorrichtung zum Ändern eines Ladeplans, Ladesteuervorrichtung und Informationseingabe-/Informationsausgabevorrichtung
DE102015220209A1 (de) * 2015-10-16 2017-04-20 Robert Bosch Gmbh Batterieinterne Kommunikation durch Powerline- und Funkübertragung unter Verwendung von Batteriebauteilen als Antennen
DE102018129704A1 (de) * 2018-11-26 2020-05-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorbereitung eines Kraftfahrzeugs auf einen Betrieb
US11767018B2 (en) 2018-11-26 2023-09-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Preparing a motor vehicle for an operation
DE102018129704B4 (de) 2018-11-26 2023-10-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorbereitung eines Kraftfahrzeugs auf einen Betrieb

Also Published As

Publication number Publication date
EP2296934A1 (de) 2011-03-23
JP5583124B2 (ja) 2014-09-03
JP2011527556A (ja) 2011-10-27
CN102089178A (zh) 2011-06-08
CN102089178B (zh) 2013-04-17
US20110270476A1 (en) 2011-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010003711A1 (de) Adaptereinrichtung und verfahren zum energetischen laden eines fahrzeugs
DE102018131452A1 (de) Cloudbasierte optimale Laderoutenschätzung für Elektrofahrzeuge
DE102018125693A1 (de) Cloudbasierte Ladeschätzung für Elektrofahrzeug
DE102019101182A1 (de) Intelligent ladende batteriesysteme und verfahren für elektrifizierte fahrzeuge
DE102018217454A1 (de) Verfahren und Backendvorrichtung zur prädiktiven Ladesteuerung für einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs
DE102010029743A1 (de) Smarter Energie-Netzübergang zur optimierten Energie-Flussteuerung
EP2731822B1 (de) Verfahren zur ermittlung der restreichweite eines kraftfahrzeugs
DE102011014413A1 (de) System und Verfahren zum Vorhersagen des Fahrzeugenergieverbrauchs
DE102005024403A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einsparen von Energie in einem Fahrzeug
DE102011018182A1 (de) Selbstlernendes durch eine Satellitennavigation unterstütztes Hybridfahrzeug-Steuersystem
WO2015051959A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines umluftbetriebs in einem kraftfahrzeug
DE112014002012T5 (de) Elektrofahrzeugmanagementsystem
DE102013216090A1 (de) Ein Fahrzeug unter erneuerbarer Energie betreibendes Managementsystem
DE102014204308A1 (de) Reichweitenschätzung für Elektrofahrzeuge
DE102020203199A1 (de) Verfahren und System zum Laden und zur Lastverteilung
DE102018219417A1 (de) Verfahren und Systeme zum Planen von Energieversorger-Ereignissen in einen Ladeplan
DE102010064015A1 (de) Batterieladestation zum Laden eines Elektrofahrzeugs
WO2011032661A2 (de) Verfahren zum aufladen eines batteriesatzes
EP3687876A1 (de) Verfahren zum erzeugen eines aktuellen betriebsstrategievorschlags für ein kraftfahrzeug
DE102013008716A1 (de) Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeugs
DE102012015949A1 (de) Verfahren zur Steuerung des Ladebetriebs eines Elektrokraftfahrzeugs
DE102012011996A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung eines Betriebs eines Fahrzeugs
EP3668747A1 (de) Verfahren zum betreiben eines batteriemanagementsystems, batteriemanagementsystem und kraftfahrzeug
DE102022117028A1 (de) Verfahren zur Ladesteuerung eines Elektrofahrzeuges
WO2020127231A1 (de) Verfahren zum betrieb eines kraftfahrzeuges

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980126455.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09779409

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2009779409

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009779409

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 8562/DELNP/2010

Country of ref document: IN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2011517049

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13003463

Country of ref document: US