WO2010040646A2 - Energieversorgungssystem für elektrofahrzeuge und verfahren zu dessen steuerung - Google Patents

Energieversorgungssystem für elektrofahrzeuge und verfahren zu dessen steuerung Download PDF

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    • 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 a power supply system for
  • the invention relates to a method for the control of a
  • Plug-in hybrids are hybrid vehicles with a larger storage for electrical energy that can be recharged from the electrical grid. Such vehicles therefore require a mains connection for connection to the mains during the charging process.
  • the aim is to make the charging as short as possible, since the vehicle users are based on their comfort expectations at the relatively short refueling stops for refueling with gasoline or diesel fuel.
  • the loading time can be kept as short as possible, when the maximum possible power is taken from the power grid. From today's point of view, the net withdrawal capacity is usually the limiting factor, especially in the private sector.
  • today available for a charge of the energy storage power outlet is secured with a fuse that triggers when the permissible current is exceeded and then manually turned on again.
  • the maximum permissible charging current which can be taken from the network, must therefore be known to the vehicle when an energy store to be charged is connected. Only then can the charging process be fast and smooth. This is particularly important if the vehicle is to be charged not only at the domestic socket, but at any sockets, for example, at work, in a parking garage, at a gas station or the like.
  • the charging process abroad is also to be regarded as particularly critical, because it has to calculate with different mains voltages, different mains frequency, different maximum current and different network configuration. Admittedly, the parameters mains voltage and mains frequency could now be detected comparatively easily by the on-board charging circuit. However, this does not readily apply to the maximum charging current that can be taken from the mains via the currently used mains socket.
  • the charging current could now generally be limited to a relatively small value, which could be provided virtually anytime, even under the most adverse conditions, at any available charging outlet. However, this would result in a relatively long charging process.
  • Another alternative would be to attach signs with admissible ones
  • a plug-in hybrid vehicle is further known that is connectable to a power supply network such that a bidirectional flow of energy is made possible.
  • the invention has for its object to provide an energy supply system for electric vehicles, which allows the fastest possible and reliable charging of an electric vehicle to a public power grid.
  • the invention is based on the recognition that can be optimized in the desired sense by an automatic and thus largely free of operating errors transmission of the permissible operating parameters of the network to the vehicle at the initiation of the charging process.
  • a method for controlling a power supply system is disclosed in claim 12.
  • the invention offers the advantage that the driver of an electric vehicle also feels the charging process of the on-board energy store to be as comfortable as a conventional refueling stop for refueling a vehicle with diesel or petrol.
  • the said operating parameters transmitted by a suitable coding of a plug-in connection, which, for example, in a network connection station, between a mobile plug and a fixedly arranged power outlet is made.
  • the socket can advantageously mechanical coding
  • Operating parameters also shown on the display of the navigation system.
  • the operating parameters can also be transmitted wirelessly or contactlessly by means of a transponder system or with a mobile telephone.
  • a transponder system or with a mobile telephone.
  • the location of free parking spaces with network connection stations and the respective permissible operating parameters for the charging process can advantageously already be indicated in the entry area. It is also conceivable targeted guidance of an incoming vehicle to an optimally suitable free parking space with Net zanschlus s station. Further advantages of the invention will become apparent from the following description, the claims and the drawings.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an energy supply system for an electric vehicle
  • FIG. 2 shows the socket of a network connection station
  • FIG. 3 shows the screen of a navigation system with display of a network connection station
  • Figure 4 shows the coded voltage waveform at a
  • Figure 5 is a plug connection with a
  • FIG. 6 shows a parking garage with mains connection stations and a display device.
  • the electric vehicle 1 shows, in a schematic representation, a power supply system 100 for an electric vehicle 1.
  • the electric vehicle 1 is here representative of a multiplicity of electric vehicles which use the energy supply system 100 according to the invention.
  • the energy supply system 100 includes all of the electric vehicles 1 shared, in particular stationary components and on-board, so mobile components.
  • the shared components comprise at least one particular stationary power source for the power delivery, for example a power plant 3, and a power supply network 3.1 connected to the energy source.
  • the power supply system 100 further comprises at least one power connection station 2.
  • the power connection station 2 enables a plug connection between a stationary power outlet 3.2 and an on-board connector 1.3, the energy transfer between the fixed power supply network 3.1 and a mobile consumer.
  • the energy supply system 100 further comprises at least one electric vehicle 1 with at least one on-board energy store 1.1, in particular at least one rechargeable battery, and with at least one charging device 1.2.
  • the power supply of the electric vehicle 1 from the fixed power supply network 3.1 is made by making an electrically conductive or inductive connection by means of the connector 1.3, 3.2 in a network connection station 2. Due to the above-mentioned problem for loading the most accurate knowledge of the operating parameters of the fixed power supply network is necessary To prevent overloading the power grid and as fast as possible on-board charging
  • the core of the invention is the automatic transmission of the permissible operating parameters of the energy supply network 3.1 available for the charging of the on-board energy storage device 3.1. This is, according to the inventive teaching, possible by means of several embodiments, which are described in more detail below.
  • FIG. 2 shows a plan view of the contact side of a stationarily arranged in a network connection station 2
  • Socket 3.2 The poles of the socket 3.2, which are intended to receive the pins 3 of the plug 1.3 are denoted by dl, d2.
  • the permissible operating parameters in the Production of the connector 1.3, 3.2 are transmitted in the power connection station 2 by a mechanical design coding of the fixed power outlet 3.2 is detected by the mobile connector 1.3.
  • Said coding can be embodied, for example, in the form of radially projecting lugs a1, a2, a3 (FIG. 2), which are sensed by form-adapted recesses in the plug 1.3.
  • coding elements for example in the form of grooves, grooves, bores or the like, which are scanned by form-matched complementary structures on the side of the plug 1.3.
  • a color coding b can be arranged on the socket 3.2, which is read out by a corresponding sensor in the plug 1.3.
  • a bar code characterizing the operating parameters can be arranged on the socket, which in turn is detected by a sensor arranged in the plug 1.3.
  • Navigation system equipped electric vehicle 1 the location of a grid connection station and the operating parameters to be observed are also displayed on the display of the navigation system.
  • FIG. 3 schematically illustrates the screen 30 of a navigation system.
  • a designated by reference numeral 33 power connection station is, as shown on the display, in the immediate vicinity of an intersection of two roads 31, 32.
  • the energy supply system also be configured such that the respective state of charge of the energy storage 1.1 is detected and the depending on the state of charge still achievable network connection stations are particularly highlighted.
  • the operating parameters can also be transmitted by a code which is superimposed on the voltage curve of the charging voltage U provided in the network connection station.
  • a code which is superimposed on the voltage curve of the charging voltage U provided in the network connection station.
  • FIG. 4 in which, in a diagram, the voltage curve (voltage U) is shown as a function of the time t.
  • the voltage U is superimposed on a coding 40 in the form of voltage pulses which can be read by the charging device 1.2.
  • Receiving device 50b may be provided in the connector 1.3.
  • the transponder system can advantageously act by means of inductive coupling, by means of high-frequency signal transmission or be designed as an infrared interface.
  • FIG. 6 shows, for example, a parking garage 60 which is equipped with power supply stations 61a, 61b, 61c, 61d associated with individual parking spaces.
  • a display device are displayed on the free parking spaces with network connection station and the corresponding operating parameters. Conceivable here is also a targeted guidance of a driving electric vehicle to an optimally suitable parking space by the operating parameters of the available network connection stations are adjusted by data transmission with the vehicle parameters already at the entrance of the electric vehicle.
  • An inventive energy supply system for an electric vehicle according to the invention can be controlled as follows. At the latest when producing a plug connection between an on-board connector 1.3 and a stationary socket 3.2 in a network connection station 2 permissible operating parameters of the fixed power supply network 3.1 are transmitted to the on-board charging device 1.2. The charging device 1.2 then controls the charging process of the onboard
  • Energy storage 1.1 such that the charging process runs as fast as possible without overloading the fixed power supply network 3.1 inadmissible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Energieversorgungssystem 100 für Elektrofahrzeuge 1 mit einem bordgebundenen Energiespeicher 1.1 und einer bordgebundenen Ladeeinrichtung 1.2, die zum Zwecke der Ladung des bordgebundenen Energiespeichers 1.1 mit einer Netzanschlussstation 2 eines insbesondere ortsfesten Energieversorgungsnetzes 1.3 verbindbar ist. Für die Verbindung der Ladeeinrichtung 1.2 mit der Netzanschlussstation 2 des Energieversorgungsnetzes 1.3 während des Ladevorgangs ist eine Schnittstelle zwischen einer bordeigenen und einer ortsfesten Komponente vorgesehen, um der bordgebundenen Ladeeinrichtung 1.2 Betriebskenngrössen des Energieversorgungsnetzes 1.3 zu übermitteln. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung des Energieversorgungssystems 100.

Description

Bes chreibung
Titel
Energieversorgungssystem für Elektrofahrzeuge und Verfahren zu dessen Steuerung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Energieversorgungssystem für
Elektrofahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren für die Steuerung eines
Energieversorgungssystems nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12. Unter Elektrofahrzeug im Sinne der vorliegenden Erfindung sind zunächst Fahrzeuge zu verstehen, die ausschließlich mit einem elektrischen Antrieb ausgestattet sind. Weiterhin sollen unter diesem Begriff so genannte Plug-In-Hybride verstanden werden.
Plug-In-Hybride sind Hybridfahrzeuge mit einem größeren Speicher für elektrische Energie, der aus dem elektrischen Stromnetz nachgeladen werden kann. Derartige Fahrzeuge benötigen daher einen Netzanschluss für die Verbindung mit dem Stromnetz während des Ladevorgangs. Dabei wird angestrebt, den Ladevorgang möglichst kurz zu gestalten, da die Fahrzeugbenutzer sich bei ihren Komforterwartungen an den vergleichsweise kurzen Tankpausen für das Auftanken mit Otto- oder Dieselkraftstoff orientieren. Die Ladezeit kann möglichst kurz gehalten werden, wenn dem Stromnetz die maximal mögliche Leistung entnommen wird. Aus heutiger Sicht ist dabei, insbesondere im privaten Bereich, die Netzentnahmeleistung meistens die limitierende Größe. Üblicherweise ist heute die für eine Ladung des Energiespeichers zur Verfügung stehende Netzsteckdose mit einer Sicherung gesichert, die bei Überschreiten des zulässigen Stroms auslöst und anschließend wieder manuell eingeschaltet werden muss. Um diesen Nachteil zu vermeiden, muss also bei Anschluss eines zu ladenden Energiespeichers dem Fahrzeug der maximal zulässige Ladestrom bekannt sein, der dem Netz entnehmbar ist. Nur so kann der Ladevorgang schnell und reibungslos vor sich gehen. Dies ist besonders wichtig, wenn das Fahrzeug nicht nur an der heimischen Steckdose, sondern an beliebigen Steckdosen, zum Beispiel am Arbeitsplatz, in einem Parkhaus, an einer Tankstelle oder dergleichen, geladen werden soll. Besonders kritisch ist auch der Ladevorgang im Ausland zu betrachten, da dort mit unterschiedlichen Netzspannungen, unterschiedlicher Netzfrequenz, unterschiedlichem Maximalstrom und unterschiedlicher Netzkonfiguration gerechnet werden muss. Zwar könnten nun die Parameter Netzspannung und Netzfrequenz vergleichsweise einfach von der bordgebundenen Ladeschaltung erfasst werden. Dies trifft jedoch nicht ohne weiteres auf den maximalen Ladestrom zu, der dem Netz über die gerade benutzte Netzsteckdose entnommen werden kann. Zwar könnte nun der Ladestrom generell auf einen vergleichsweise kleinen Wert beschränkt werden, der praktisch jederzeit auch unter den ungünstigsten Bedingungen an jeder verfügbaren Netzsteckdose für die Aufladung bereitgestellt werden könnte. Dies hätte jedoch einen vergleichsweise langen Ladevorgang zur Folge. Eine weitere Alternative wäre das Anbringen von Schildern mit zulässigen
Betriebsparametern an den Steckdosen und der manuellen Eingabe dieser Betriebsparameter in die Ladeschaltung zu Beginn eines Ladevorgangs. Dies ist jedoch nicht komfortabel und schließt Bedienungsfehler nicht aus, die eine Störung des Ladevorgangs zur Folge haben können.
Aus US 2006/0250902 Al ist weiterhin ein Plug-In-Hybridfahrzeug bekannt, dass derart mit einem Energieversorgungsnetz verbindbar ist, dass ein bidirektionaler Energiefluss ermöglicht wird.
Offenbarung der Erfindung Technische Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Energieversorgungssystem für Elektrofahrzeuge anzugeben, das einen möglichst schnellen und betriebssicheren Ladevorgang eines Elektrofahrzeugs an einem öffentlichen Stromnetz ermöglicht.
Technische Lösung
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 genannte Energieversorgungssystem gelöst. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass durch eine automatische und damit weitgehend von Bedienungsfehlern freie Übermittlung der zulässigen Betriebsparameter von dem Netz zu dem Fahrzeug bei Einleitung des Ladevorgangs der Ladevorgang in dem gewünschten Sinne optimiert werden kann. Ein Verfahren für die Steuerung eines Energieversorgungssystems geht aus Anspruch 12 hervor.
Vorteile der Erfindung Die Erfindung bietet den Vorteil, dass auch der Fahrer eines Elektrofahrzeugs den Ladevorgang des bordeigenen Energiespeichers ähnlich komfortabel empfindet wie einen herkömmlichen Tankstopp zur Betankung eines Fahrzeugs mit Diesel- oder Ottokraftstoff. Besonders vorteilhaft werden die genannten Betriebsparameter durch eine geeignete Codierung einer Steckverbindung übertragen, die, beispielsweise in einer Netzanschlussstation, zwischen einem mobilen Stecker und einer ortsfest angeordneten Steckdose hergestellt wird. Die Steckdose kann dabei vorteilhaft mechanische Codierelemente,
Farbcodierungen, Strichcodes oder dergleichen, sowie beliebige Kombinationen dieser Codierelemente tragen, die dann von einem entsprechend ausgestalteten Stecker des Elektrofahrzeugs erfasst werden. Besonders vorteilhaft können, bei Vorhandensein eines Navigationssystems in dem Fahrzeug, die örtliche Lage einer Netzanschlussstation und die dort herrschenden
Betriebsparameter, auch auf dem Display des Navigationssystems dargestellt werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können die Betriebsparameter auch mittels eines Transpondersystems oder mit einem Mobiltelefon drahtlos bzw. berührungslos übertragen werden. Bei einer mit mehreren Stellplätzen und Netzanschlussstationen ausgestatteten Parkeinrichtung, wie Parkplatz, Parkhaus oder dergleichen, können die Lage freier Stellplätze mit Netzanschlussstationen und die jeweils zulässigen Betriebsparameter für den Ladevorgang vorteilhaft bereits im Einfahrbereich angezeigt werden. Denkbar ist auch eine gezielte Führung eines einfahrenden Fahrzeugs zu einem optimal geeigneten freien Stellplatz mit Net zanschlus s Station . Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigt: Figur 1 in schematischer Darstellung ein Energieversorgungssystem für ein Elektrofahrzeug;
Figur 2 die Steckdose einer Netzanschlussstation;
Figur 3 den Bildschirm eines Navigationssystems mit Anzeige einer Netzanschlussstation;
Figur 4 den codierten Spannungsverlauf bei einer
Net zanschlus s Station ;
Figur 5 eine Steckverbindung mit einem
TransponderSystem;
Figur 6 ein Parkhaus mit Netzanschlussstationen und einer Anzeigeeinrichtung.
Figur 1 zeigt, in schematischer Darstellung, ein Energieversorgungssystem 100 für ein Elektrofahrzeug 1. Das Elektrofahrzeug 1 steht hier stellvertretend für eine Vielzahl von Elektrofahrzeugen, die das erfindungsgemäße Energieversorgungssystem 100 nutzen. Das Energieversorgungssystem 100 umfasst von allen Elektrofahrzeugen 1 gemeinsam genutzte, insbesondere ortsfeste Komponenten und bordeigene, also mobile Komponenten. Die gemeinsam genutzten Komponenten umfassen mindestens eine insbesondere ortsfeste Energiequelle für die Stromabgabe, beispielsweise ein Kraftwerk 3, und ein mit der Energiequelle verbundenes Energieversorgungsnetz 3.1. Als
Kraftwerk kommen alle herkömmlichen Kraftwerke in Betracht, die beispielsweise Strom aus fossilen Energieträgern, wie Kohle oder Gas, oder mittels Wasserkraft erzeugen. Denkbar ist auch der Einsatz von modernen Solaranlagen oder Windkraftanlagen. Das Energieversorgungssystem 100 umfasst weiterhin mindestens eine Netzanschlussstation 2. In der Netzanschlussstation 2 ermöglicht eine Steckverbindung zwischen einer ortsfesten Steckdose 3.2 und einem bordeigenen Stecker 1.3 die Energieübertragung zwischen dem ortsfesten Energieversorgungsnetz 3.1 und einem mobilen Verbraucher. Das Energieversorgungssystem 100 umfasst weiter mindestens ein Elektrofahrzeug 1 mit mindestens einem bordeigenen Energiespeicher 1.1, insbesondere mindestens einer aufladbaren Batterie, und mit mindestens einer Ladeeinrichtung 1.2. Die Energieversorgung des Elektrofahrzeugs 1 aus dem ortsfesten Energieversorgungsnetz 3.1 erfolgt durch Herstellen einer elektrisch leitenden oder auch induktiven Verbindung mittels der Steckverbindung 1.3, 3.2 in einer Netzanschlussstation 2. Aufgrund der eingangs geschilderten Problematik ist für den Ladevorgang eine möglichst genaue Kenntnis der Betriebsparameter des ortsfesten Energieversorgungsnetzes notwendig, um eine Überlastung des Energieversorgungsnetzes zu verhindern und eine möglichst schnelle Aufladung des bordeigenen
Energiespeichers zu ermöglichen. Der Kern der Erfindung ist dabei die automatische Übermittlung der zulässigen Betriebsparameter des für die Ladung des bordgebundenen Energiespeichers 1.1 zur Verfügung stehenden Energieversorgungsnetzes 3.1. Dies ist, gemäß der erfinderischen Lehre, mittels mehrerer Ausführungsbeispiele möglich, die im Folgenden näher beschrieben werden.
Figur 2 zeigt eine Aufsicht auf die Kontaktseite einer ortsfest in einer Netzanschlussstation 2 angeordneten
Steckdose 3.2. Die Pole der Steckdose 3.2, die zur Aufnahme der Stifte3 des Steckers 1.3 bestimmt sind, sind mit dl, d2 bezeichnet. Gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung können die zulässigen Betriebsparameter bei der Herstellung der Steckverbindung 1.3, 3.2 in der Netzanschlussstation 2 übertragen werden, indem eine mechanisch konstruktive Codierung der ortsfesten Steckdose 3.2 von dem mobilen Stecker 1.3 erfasst wird. Die genannte Codierung kann beispielsweise in Gestalt von radial vorspringenden Nasen al, a2, a3 (Figur 2) ausgeführt sein, die von formangepassten Ausnehmungen in dem Stecker 1.3 abgefühlt werden. Denkbar sind auch vielfältige andere Ausführungen der Codierelemente, beispielsweise in Gestalt von Nuten, Rillen, Bohrungen oder dergleichen, die von formangepassten komplementären Strukturen auf der Seite des Steckers 1.3 abgetastet werden. In einer weiteren Ausführungsvariante kann auf der Steckdose 3.2 eine Farbcodierung b angeordnet sein, die von einem entsprechenden Sensor in dem Stecker 1.3 ausgelesen wird. In einer weiteren Ausführungsvariante kann auf der Steckdose ein die Betriebsparameter kennzeichnender Strichcode angeordnet sein, der wiederum von einem in dem Stecker 1.3 angeordneten Sensor erfasst wird. Des Weiteren sind beliebige Kombinationen der vorstehend beschriebenen
Codiermittel möglich. Weiterhin sind auch Steckverbindungen mit einer induktiven Kopplung zum Zwecke der Energie- und/oder Datenübertragung denkbar.
Besonders vorteilhaft können, bei einem mit einem
Navigationssystem ausgerüsteten Elektrofahrzeug 1, die Lage einer Netzanschlussstation und die zu beachtenden Betriebsparameter auch auf dem Display des Navigationssystems dargestellt werden. Dies wird unter Bezug auf Figur 3 verdeutlicht, die schematisch den Bildschirm 30 eines Navigationssystems darstellt. Eine mit Bezugsziffer 33 bezeichnete Netzanschlussstation befindet sich, laut Darstellung auf dem Display, in unmittelbarer Nachbarschaft einer Einmündung von zwei Straßen 31, 32. Vorteilhaft kann das Energieversorgungsystem auch noch derart ausgestaltet werden, dass der jeweilige Ladezustand des Energiespeichers 1.1 erfasst wird und die je nach Ladungszustand noch erreichbaren Netzanschlussstationen besonders hervorgehoben werden.
In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung können die Betriebsparameter auch durch eine Codierung übermittelt werden, die der Spannungskurve der in der Netzanschlussstation bereit gestellten Ladespannung U überlagert ist. Dies wird durch Figur 4 verdeutlicht, in der, in einem Diagramm, der Spannungsverlauf (Spannung U) als Funktion der Zeit t dargestellt ist. Der Spannung U ist eine Codierung 40 in Form von Spannungsimpulsen überlagert, die von der Ladeeinrichtung 1.2 auslesbar ist.
Weitere Ausführungsvarianten werden im Folgenden unter Bezug auf Figur 5 erläutert. So kann vorteilhaft ein drahtlos arbeitendes Transpondersystem oder ein Funktelefonsystem mit Sendeeinrichtung 50a in der Steckdose 3.2 und einer
Empfangseinrichtung 50b in dem Stecker 1.3 vorgesehen sein. Das Transpondersystem kann dabei vorteilhaft mittels induktiver Kopplung, mittels hochfrequenter Signalübertragung wirken oder auch als Infrarotschnittstelle ausgebildet sein.
Mit zunehmender Verbreitung von Elektrofahrzeugen werden in Zukunft auch Parkeinrichtungen, wie Parkplätze, Parkhäuser oder dergleichen, mit Netzanschlussstationen für Elektrofahrzeuge ausgestattet werden. Figur 6 zeigt beispielsweise ein Parkhaus 60, das mit individuellen Stellplätzen zugeordneten Netzanschlussstationen 61a, 61b, 61c, 61d ausgerüstet ist. Um eine möglichst komfortable Versorgung einparkender Elektrofahrzeuge zu ermöglichen, kann vorteilhaft bereits im Einfahrbereich des Parkhauses 60 eine Anzeigeeinrichtung angeordnet sein, auf der freie Stellplätze mit Netzanschlussstation und die entsprechenden Betriebsparameter angezeigt werden. Denkbar ist dabei auch eine gezielte Führung eines einfahrenden Elektrofahrzeugs zu einem optimal geeigneten Stellplatz, indem schon bei der Einfahrt des Elektrofahrzeugs die Betriebsparameter der zur Verfügung stehenden Netzanschlussstationen per Datenübertragung mit den Fahrzeugparametern abgeglichen werden.
Ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Energieversorgungssystem für ein Elektrofahrzeug kann erfindungsgemäß folgendermaßen gesteuert werden. Spätestens bei Herstellung einer Steckverbindung zwischen einem bordeigenen Stecker 1.3 und einer ortsfesten Steckdose 3.2 in einer Netzanschlussstation 2 werden zulässige Betriebsparameter des ortsfesten Energieversorgungsnetzes 3.1 zu der bordeigenen Ladeeinrichtung 1.2 übertragen. Die Ladeeinrichtung 1.2 steuert daraufhin den Ladevorgang des bordeigenen
Energiespeichers 1.1 derart, dass der Ladevorgang möglichst schnell abläuft ohne das ortsfeste Energieversorgungsnetz 3.1 unzulässig zu überlasten.
Besonders vorteilhaft wird die Schnittstelle 1.3, 3.2, 50a, 50b zwischen den mobilen und ortsfesten Komponenten des Energieversorgungssystems 100 in einer Ausführungsvariante der Erfindung für Datenaustausch bidirektional ausgestaltet. Während dann einerseits Betriebsparameter des ortsfesten Energieversorgungsnetzes zu dem Fahrzeug 1 übertragen werden können, kann, in umgekehrter Richtung, der Ladezustand des bordgebundenen Energiespeichers 1.1 gemeldet werden. Die aktuell von dem Fahrzeug noch belegte Netzanschlussstation kann dann bis zu der Abfahrt des Fahrzeugs deaktiviert werden, um die verbleibenden Ressourcen des Energieversorgungsnetzes anderen Netzanschlussstationen zuzuordnen .

Claims

Ansprüche
1. Energieversorgungssystem (100 für Elektrofahrzeuge (1) mit mindestens einem bordgebundenen Energiespeicher (1.1) und mindestens einer bordgebundenen Ladeeinrichtung (1.2), die zum Zwecke der Ladung des mindestens einen bordgebundenen Energiespeichers (1.1) mit einer Netzanschlussstation (2) eines Energieversorgungsnetzes (3.1) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verbindung der Ladeeinrichtung (1.2) mit der Netzanschlussstation (2) des Energieversorgungsnetzes (3.1) während des Ladevorgangs eine Schnittstelle zwischen einer bordeigenen und einer ortsfesten Komponente vorgesehen ist, um der bordgebundenen
Ladeeinrichtung (1.2) Betriebskenngrößen des Energieversorgungsnetzes (3.1) zu übermitteln.
2. Energieversorgungssystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle eine
Steckverbindung ((1.3, 3.2) umfasst.
3. Energieversorgungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle für Datenaustausch bidirektional ausgebildet ist.
4. Energieversorgungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (1.3, 3.2) eine konstruktive Kodierung, wie beispielsweise Nasen (al, a2 , a3) oder dergleichen, aufweist.
5. Energieversorgungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (1.3, 3.2) eine Farbcodierung (b) und/oder ein Codiermuster, wie insbesondere einen
Strichcode (c) , umfasst.
6. Energieversorgungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Netzanschlussstation (2) und die dort gegebenen Betriebskenngrößen des Energieversorgungsnetzes (34.1) in einem Navigationssystem hinterlegt und von dem
Elektrofahrzeug (1) abrufbar sind.
7. Energieversorgungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebskenngrößen des Energieversorgungssystems
(100), wie insbesondere die maximal zulässige Leistung bzw. der maximal zulässige Ladestrom, dem an der Netzanschlussstation (2) bereitgestellten Spannungssignal (Ladespannung U) aufgeprägt und dort von der bordgebundenen Ladeeinrichtung (1.2) abrufbar sind.
8. Energieversorgungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (1.3, 3.2) eine Sendeempfangseinrichtung/Transponder (50a, 50b) umfasst, über das Betriebskenngrößen des Energieversorgungsnetzes (3.1) drahtlos an die bordgebundene Ladeeinrichtung (1.2) übermittelbar sind.
9. Energieversorgungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (1.3, 3.2) eine Infrarotschnittstelle für die Übertragung von Betriebskenngrößen des Energieversorgungsnetzes (3.1) zu der bordgebundenen
Ladeeinrichtung (1.2) umfasst.
10. Energieversorgungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebskenngrößen des Energieversorgungsnetzes (1.3) bzw. der damit verbundenen Netzanschlussstation (2) über das Internet bzw. ein drahtloses Kommunikationsnetz, wie insbesondere ein Telefonsystem, abrufbar sind.
11. Energieversorgungssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem mit einer Mehrzahl von Netzanschlussstationen (61a, 61b, 61c, 6Id) ausgestatteten Parkeinrichtung, wie Parkhaus (60), Parkplatz oder dergleichen, die örtliche Lage einer freien Netzanschlussstation (61a, 61b, 61c, 6Id) und die dort anzutreffenden Betriebskenngrößen des Energieversorgungsnetzes (1.3) an der Einfahrt (Anzeigeeinrichtung 62) bereitgestellt sind.
12. Verfahren für die Steuerung eines
Energieversorgungssystems (100) für ein mindestens einen Energiespeicher (1.1) und mindestens eine Ladeeinrichtung (1.2) umfassendes Elektrofahrzeug (1) , bei dem der Energiespeicher (1.1) an einem Energieversorgungsnetz (1.3) aufladbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass vor
Beginn eines Ladevorgangs der Ladeeinrichtung (1.2) des Elektrofahrzeugs (1) der dem Energieversorgungsnetz (1.3) maximal entnehmbare Strom mitgeteilt wird und dass die Ladeeinrichtung (1.2) des Elektrofahrzeugs (1) den Ladestrom derart steuert, dass er den mitgeteilten Maximalwert nicht überschreitet.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand des bordeigenen Energiespeichers (1.1) an das Energieversorgungsnetz (1.3) gemeldet wird.
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