WO2011128235A1 - Verfahren für ein elektrisch angetriebenes fahrzeug, elektrisch angetriebenes fahrzeug und system aus einem elektrisch angetriebenen fahrzeug und einer fahrzeugexternen einheit - Google Patents

Verfahren für ein elektrisch angetriebenes fahrzeug, elektrisch angetriebenes fahrzeug und system aus einem elektrisch angetriebenen fahrzeug und einer fahrzeugexternen einheit Download PDF

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charging
charging station
unit
energy
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Thomas Stauner
Guido Böhm
Christoph Wanke
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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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 methods for an electrically driven vehicle, an electrically driven vehicle and a system of an electrically driven vehicle and an off-vehicle unit.
  • One possible usage sequence when charging an electrically driven vehicle is that a driver turns off the vehicle, enters a target range in the vehicle and / or the start time of the next trip (ie, the maximum possible charging time), then gets out, infects a charging cable or otherwise activates an energy transfer, eg wirelessly and leaves the loading place or the parking space. It is not possible for the vehicle, the e.g. to calculate the charging time actually required to reach the target range without first establishing an electrical connection between the vehicle and the charging station. Only in the presence of the electrical connection (for example, by plugging a charging cable) or the conclusion of the other energy transfer are reliable conclusions on the actually available charging power possible. It may be that within the maximum possible charging time it is not possible to charge such a large amount of electrical energy that the desired or predetermined target range can be achieved.
  • the object is achieved by a method in which at least one position and a charging power of at least one electrical charging station are stored in a charging station database and made available for retrieval, wherein the charging power is determined during a charging process of a vehicle.
  • the charging station database By providing the charging station database, the actual charging power of a specific (at least once used) charging station can also be obtained without starting the charging station and establishing an electrical connection to the charging station.
  • the driver receives already in the vehicle, eg when entering at least one target specification (eg a target range and / or a target time) for the charging process, a reliable feedback as to whether or which target value (s) can be reached.
  • a selection of possible charging stations can be made, which are suitable for charging the vehicle to reach the target (s) within the maximum permitted charging time.
  • a destination can already be corrected in advance of a loading process, or intermediate stops can be scheduled.
  • a charging time required to reach the target (s) at the charging station may be calculated ('charging time forecast').
  • Another advantage of the method is that it can be carried out with any type of charging station, eg with public or private charging stations (eg of the user or of friends or relatives).
  • the advantages come in particular when charging at home or at repeatedly approached private charging stations (eg of friends and family members) to the validity, the specifications of which are not necessarily known and / or not standardized.
  • the charging station is not yet present in the charging station database, a corresponding entry can be made automatically or after permission by a user, in particular driver.
  • a role and / or rights concept can be present or used.
  • the user can declare the entries as eg private, public or accessible only to a certain group.
  • the charging station already exists in the charging station database, you can do without a new entry or update the existing entry.
  • the vehicle may be an exclusively electrically driven vehicle, alternatively an electrically powered vehicle.
  • the vehicle may have at least one rechargeable energy store for electrical energy, for example a battery or an accumulator.
  • the position can be determined, for example, by querying a navigation system, for example on the basis of GPS, Galileo, GLONASS, mobile radio cells, etc.
  • the storage may, for example, be designed to include the following steps:
  • the step of storing may additionally or alternatively comprise the following steps: - searching the charging station database for a charging station with substantially the same position and
  • the activation of the charging function can take place, for example, by calling up a charging menu, parking the vehicle in the immediate vicinity of a known charging station or connecting the vehicle to a charging station.
  • the update may e.g. by averaging the measured values and / or applying a low-pass filter to the measured values.
  • the charging power can also be used for the type of vehicle loaded, since the charging power can differ from vehicle type to vehicle type.
  • the charging power can then be stored linked to the vehicle type and also read out.
  • the database may be filled in a variant only with specifically determined charging power.
  • the database may be filled, in particular for an initial filling, for at least one charging station with a charging capacity estimated from its structural features. This expected charging power can then be replaced by the empirically determined or measured charging power during or after the first charging process at this charging station.
  • the charging time forecast is carried out at least from the charging power stored in the charging station database and at least one destination. It is a further embodiment that it is determined at least from the charging power stored in the charging station database and a maximum permitted charging time, whether an at least required amount of energy can be charged at this charging station.
  • the maximum permitted charging time can be calculated, for example, from a time specification or determined directly by a user.
  • the maximum allowable charging time may also be determined by means of an optimization algorithm, which may include, for example, the charging stations on the desired route, e.g. determined time or cost optimal. In this case, e.g. a Monte Carlo method for heuristic optimization can be used.
  • the minimum required amount of energy can be determined, for example, by means of the charging time forecast and / or an estimate of the achievable range ('range prediction').
  • the minimum required amount of energy can be compared with the amount of energy that can be charged during the maximum permissible charging time together with the remaining amount of energy still stored in an energy store of the vehicle. In this case, a distance of the vehicle from the charging station and the amount of energy and time required to reach the charging station can also be taken into account.
  • the minimum required amount of energy during a charging process within the maximum allowable charging time is not achievable, this may be the case, for example, to the user.
  • table and / or visually displayed for example by a warning signal (eg a red flashing light), a corresponding message and / or an audible signal, etc.
  • a warning signal eg a red flashing light
  • a corresponding message and / or an audible signal etc.
  • the maximum allowable charging time for example, to achieve a goal within a predetermined time, can This can be confirmed, eg by a green light.
  • the user can be shown a charging time ('charging time prognosis') which is at least required to reach the minimum required amount of energy at the charging station.
  • suitable charging stations can be displayed to the user for charging within the maximum permitted charging time, e.g. within restricted to a certain radius around the vehicle.
  • the charging stations can be displayed, for example, on a map of a navigation display.
  • a user in particular a driver, to be relieved, in particular in the event of an originally insufficient charging time, of re-selecting his route, e.g. with stopovers to extend its charging time or to drive to another charging station.
  • a charging station may be at a friend's or at the driver's office charging his vehicle while visiting his friend or his office.
  • the maximum allowable charging time and / or the minimum amount of energy required on the basis of at least one target, in particular the target range and / or the target time is determined.
  • the target may also include other parameters, such as a height profile of a route to the destination, speed limits, especially speed limits, a payload (number of passengers and / or luggage), etc.
  • speed limits especially speed limits
  • payload number of passengers and / or luggage
  • additional charging station specific data can be stored in the charging station database for a charging station. This additional data may include, for example, data about a vehicle type, tariff data and / or data about a maximum allowable charging current.
  • the charging power of this charging station on the type of vehicle eg manufacturer, type of electrical interface, battery type, etc.
  • the charging power can then be stored together with at least one information about the type of vehicle.
  • the tariff data may include, for example, a beginning and an end of various electricity tariffs, eg a low-cost overnight tariff, a more expensive daily tariff and a particularly expensive top tariff.
  • the charging process can also be designed particularly inexpensive.
  • the charging process can be configured in terms of time or cost, for example by means of an optimization algorithm, for example by means of a Monte Carlo method.
  • the additional data may be inputted by a user.
  • the additional data may also be determined automatically, e.g. by an information transfer from the charging station holding this data, e.g. Tariff data.
  • the method is performed on or from the vehicle.
  • the method can be performed autonomously on a vehicle.
  • the vehicle may then be designed accordingly and may e.g. a charge power determination unit for determining a charging power of the vehicle at a charging station, a storage unit for storing at least one position of the charging station and the determined charging power, a calculation unit for comparing a loadable for a given charging time from the charging station amount of energy with a required amount of energy and a Display unit for displaying a result of the comparison.
  • This refinement has the advantage that it is not dependent on any vehicle-external equipment and can work very fail-safe.
  • the method is carried out in part by the vehicle and in part by at least one vehicle-external unit which can be coupled communicatively with the vehicle, at least determining the charging power during the charging process is performed by the vehicle.
  • a vehicle can be relieved of various steps and associated components for carrying out the method.
  • the determined charging power can then be transmitted to the vehicle-external unit, which autonomously determines the position (location coordinates) and, for example, may have a GPS receiver or another 'geo-locator'.
  • the vehicle-external unit is advantageously carried along with the vehicle and can communicate with it, for example via Bluetooth or another near-field communication.
  • the vehicle-external unit may in particular comprise the memory unit.
  • a user may also enter into the off-board unit the at least one destination and / or additional data such that the off-board unit is enabled to determine whether a minimum amount of energy is chargeable during a charge within the maximum allowable charging time or the charge time forecast.
  • the position determined by the vehicle and transmitted to the vehicle-external unit which then need not be set up to determine the position itself.
  • the user can also enter the at least one destination and / or additional data about the vehicle, e.g. an on-board computer, and transmit this data to the vehicle external unit.
  • the vehicle e.g. an on-board computer
  • the vehicle also determines whether the minimum required amount of energy can be reached during a charging process within the maximum permitted charging time.
  • the off-board unit may then mainly provide the storage unit or the charging station database stored therein. Accordingly, the charging station database can be queried by the vehicle, wherein the vehicle and the (at least one) vehicle external unit enter into a data exchange, for example at least in sections by means of a mobile radio connection.
  • the data memory can be accessed (read and possibly written), which allows a particularly diverse use and large number of known charging stations.
  • the off-vehicle unit may e.g. an off-board server 'include.
  • the vehicle can communicate with the server or access the server.
  • the use of a server has the advantage that multiple vehicles or users can easily access the charging station database stored on the server.
  • the data may in particular be stored anonymously and / or as part of a role and rights concept.
  • the vehicle-external unit may additionally or alternatively include a PC (desktop, laptop, notebook, netbook, etc.).
  • the vehicle can communicate with the PC or access the PC.
  • the use of a PC has the advantage that the charging station database can be displayed on the PC very clearly and / or edited.
  • the off-vehicle unit may additionally or alternatively comprise a mobile unit or device, e.g. a mobile device, in particular a telephone and a smartphone, a handheld PC, a PDA, an iPhone and / or a navigation device, etc.
  • the mobile unit may be equipped with a position-determining unit or position-determining function, e.g. the navigation device or a mobile device with a GPS receiver.
  • the off-board unit can also work with multiple vehicles, which facilitates operation and portability.
  • the database does not need to be stored centrally; Alternatively, a decentralized data storage is possible, e.g. with vehicle-to-vehicle communication where, for example, different vehicles can share their local data stores.
  • detecting a position at the charging station upon activating the charging function, detecting a position at the charging station; Searching a charging station database for a charging station substantially at the determined position and if a charging station is found in the charging station database, retrieving a charging power logically linked to the charging station.
  • This method can be used particularly advantageously if there is no or only limited possibility for selecting charging stations and / or no automatic selection of suitable charging stations is provided.
  • the charging power can be used together with at least one destination for the charging time forecast and / or accessibility of the at least one destination.
  • the task can also be solved by a method with the following steps:
  • Specifying at least one target for a ride on the electrically powered vehicle including a range default and a timing
  • the range specification may e.g. can be specified directly by a user or by a route determined by a navigation device.
  • the determination of a position of the vehicle can, for example, by means of a GPS receiver or similar. be performed.
  • the querying of the charging station database to comply with the target of the appropriate charging stations can be performed, for example, while driving.
  • a corresponding algorithm or Boolean link for determining a charging station can be carried out as appropriate.
  • the algorithm may, for example, take into account a distance between the current position of the vehicle and a charging station and this charging station and the destination, as well as possibly a height profile, speed limits and / or other data that may affect a required amount of energy to reach the destination.
  • the algorithm In particular, this data can be converted into an amount of energy required to achieve the at least one target specification.
  • the algorithm may further accumulate a travel time and a time required to charge a required amount of energy and compare it with the timing.
  • only such charging stations can be classified as suitable which provide a charging power which is sufficiently high to reach the destination within the time specification.
  • the suitable charging stations may e.g. be displayed on a navigation display, e.g. each as an interesting point of interest (POI).
  • POI point of interest
  • the charging function can be activated automatically when the vehicle is parked, automatically when the vehicle is connected to a charging station or manually by the user.
  • an electrically driven vehicle wherein the vehicle has at least: a charge power determination unit for determining a charging power of the vehicle at a charging station and a memory unit for storing at least one position of the charging station and the determined charging power.
  • the vehicle comprises: a calculation unit for comparing an amount of energy that can be charged from the charging station for a predefined charging time with a required amount of energy, and a display unit for displaying a result of the comparison.
  • the calculation unit can be, for example, a suitably equipped on-board computer.
  • the display unit may be, for example, the display unit of the on-board computer or another on-board display unit.
  • the vehicle has: a user interface for entering additional data about the charging station for storage in the charging station database.
  • the user interface may include, for example, a steering wheel control, an iDrive or a touch-sensitive screen of an on-board computer.
  • the object is also achieved by a system comprising an electrically driven vehicle and an off-vehicle unit, wherein the vehicle and the vehicle-external unit can be communicatively coupled to one another, the vehicle has a charge-performance determination unit for determining a charging power of the vehicle at a charging station and the vehicle-external unit has a memory unit for storing at least one determined charging power at the charging station.
  • the method can be carried out in particular distributed.
  • the vehicle has a calculation unit for comparing an amount of energy that can be charged from the charging station for a maximum permissible charging time (possibly plus a residual amount of energy) with a required amount of energy and / or for performing a charging time prognosis.
  • the vehicle-external unit has a calculation unit for comparing an amount of energy that can be charged from the charging station for a predefined charging time with a required amount of energy.
  • the vehicle-external unit has a user interface for inputting additional data via the charging station for storage in the charging station database.
  • the vehicle and the system may be generally configured to carry out the method.
  • the invention will be described schematically with reference to an embodiment schematically. In this case, the same or equivalent elements may be provided with the same reference numerals for clarity.
  • FIG. 1 outlines an electrically driven vehicle according to the invention
  • FIG. 2 shows a method sequence according to the invention
  • FIG. 4 outlines an inventive system comprising an electrically driven vehicle and a vehicle-external unit.
  • the 1 shows an inventive fully electrically driven electric vehicle 1, which is electrically connected via a charging cable 2 with a charging station 3.
  • the electric vehicle 1 has a rechargeable from the charging station 3 battery 4, a charging power determination unit 5 for determining a charging power of the vehicle 1 at the charging station 3 and a memory unit 6 for storing at least one position (location coordinates) of the charging station 3 and the determined charging power in a charging station database 1 1.
  • the memory unit 6 is communicatively coupled to a navigation unit 7.
  • the storage unit 6 may be part of an on-board computer.
  • the on-board computer can simultaneously be a calculation unit 8 for performing a charging time prognosis and / or for comparing a maximum permitted charging time with a required amount of energy.
  • the on-board computer may also provide a display unit 9 for displaying a result of the comparison. Furthermore, a user interface 10 for inputting destinations and / or for entering additional data via the charging station 3 for storage in the loading station database 11 can provide via the on-board computer.
  • the storage station database 1 1 stored in the storage unit 6 has as an example an identification number 12 of the charging station 3 and its position 13 as well as charging power 14. In the charging station database 1 1 more charging stations 3 can be stored.
  • step S1 a charging station initially not yet stored in the charging station database 11 is approached by the electric vehicle 1.
  • step S2 an electrical connection or connection of the electric vehicle 1 to the charging station 3 and a (manual or automatic) activation of a charging function, which is a charging process initiated and monitored.
  • a position (location coordinates) of the electric vehicle 1 is determined or determined by means of the navigation unit 7 in step S3.
  • step S4 charging power at the charging station 3 is determined.
  • step S5 the specific charging power and the position in the charging station database 1 1 are logically stored linked to the charging station 3.
  • the steps may also be performed in a different order or at least partially simultaneously, e.g. the steps S3 and S4.
  • a target for a drive with the electrically operated vehicle including a range specification and a time specification is specified.
  • the journey should be ended at the latest by 17:00 at Kunststoff Airport as the destination.
  • the position of the vehicle is determined. For example, by means of a navigation device can then the route, possibly with a height profile, speed limits, etc. (range default), and from this together with a stored in the battery 4 amount of residual energy to reach the goal at least required still to be charged amount of energy, possibly with a Safety margin, to be calculated. From a difference between the current time and the target time, a remaining maximum time period to be used for the execution of the trip can be calculated (time specification).
  • step S8 the charging station database to comply with the target of the appropriate charging stations are queried. This can be done, for example, by determining for each or a selection of charging stations (eg within a radius of 100 km) whether the sum (a) of the time to start the charging station, (b) the required charging time at the charging station and ( c) the time duration to travel the distance between the charging station and the destination is shorter or the same compared to the maximum time required for the execution of the journey. If this is the case, the charging station is classified as suitable.
  • the required charging time listed under (b) can be determined from the charging station database 11 for this charging station Calculated charging power and the amount of energy required to reach the target, for example, by a quotient.
  • the appropriate charging stations 3 can be displayed, e.g. in a screen of a navigation device or as part of a navigation function.
  • the suitable charging stations may e.g. each as an interesting places ("Point of Interest", POI) are displayed.
  • the range specification may e.g. be specified directly by a user or by the route determined by a navigation device.
  • the interrogation of the charging station database 11 for compliance with the charging stations 3 suitable for the target can e.g. also be done while driving.
  • a corresponding algorithm or Boolean link for determining a charging station 3 can be carried out as appropriate.
  • the algorithm may e.g. Consider a distance between the current position of the vehicle and a charging station and this charging station and the destination, as well as possibly an altitude profile, speed limits and / or other data that can affect a required amount of energy to reach the destination.
  • the algorithm can convert this data into a required amount of energy.
  • FIG. 4 shows a system 15 comprising an electrically driven vehicle 16 and a vehicle-external unit 17, which can be communicatively coupled to one another via at least one data channel 18.
  • the vehicle 16 has the charge power determination unit 5 for determining the charging power at the charging station 3.
  • the vehicle-external unit 17 in turn has the memory unit 6 for storing at least one position (location coordinates) of the charging station 3 and the charging power determined by the vehicle 16 in a charging station database 11, as well as the navigation unit 7, for example in the form of a GPS receiver ,
  • the off-vehicle unit 17 further comprises the calculation unit 8 for performing the charging time prediction and / or for comparing a maximum allowable charging time with a required amount of energy.
  • the driving External unit 17 further comprises the display unit 9 for displaying a result of the comparison.
  • the vehicle-external unit 17 further has the user interface 10 for inputting destinations and / or for entering additional data via the charging station 3 for storage in the charging station database 11.
  • the vehicle-external unit 17 In the context of the system 15, all operations that have been carried out autonomously by the vehicle 1 of FIG. 1 can now be performed by the vehicle-external unit 17, apart from the determination of the charging power 14.
  • the charging power is still determined by the vehicle 16 and then transmitted via the at least one data channel 18 to the vehicle-external unit 17.
  • the off-vehicle unit may e.g. a PDA, a mobile phone or a navigation device, and e.g. be communicatively coupled to the vehicle 16 via Bluetooth or other short-range interface as the data channel.
  • the present invention is not limited to the embodiment shown.
  • the method can also be carried out completely without the vehicle, for example if the determination of the charging power in the charging station or a unit coupled thereto is carried out and the charging power is used, for example. following can be reported directly to the vehicle external unit 17, e.g. via a corresponding data connection.
  • any other suitable type for charging the energy storage can be used, for example, a wireless charging according to the transformer principle, etc. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Das Verfahren ist für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug (1) vorgesehen, wobei mindestens eine Position (13) und eine Ladeleistung (14) mindestens einer elektrischen Ladestation (3) in einer Ladestations-Datenbank (11) abgespeichert (S5) und von der Ladestations-Datenbank (11) zum Abruf zur Verfügung gestellt werden, wobei die Ladeleistung (14) während eines Ladevorgangs eines Fahrzeugs (1) ermittelt wird. Das elektrisch angetriebene Fahrzeug (1) weist mindestens eine Ladungsleistungs-Ermittlungseinheit (5) zum Ermitteln einer Ladeleistung des Fahrzeugs (1) an einer Ladestation (3) und eine Speichereinheit (6) zum Abspeichern zumindest einer Position der Ladestation (3) und der ermittelten Ladeleistung (14) auf.

Description

Verfahren für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, elektrisch angetriebenes Fahrzeug und System aus einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug und einer fahrzeugexternen Einheit Die Erfindung betrifft Verfahren für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug und ein System aus einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug und einer fahrzeugexternen Einheit.
Ein möglicher Benutzungsablauf beim Laden eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (Elektrofahrzeugs) besteht darin, dass ein Fahrer das Fahrzeug abstellt, im Fahrzeug eine Zielreichweite und/oder den Startzeitpunkt der nächsten Fahrt (d.h., die maximal mögliche Ladezeit) eingibt, dann aussteigt, ein Ladekabel ansteckt oder auf andere Weise eine Energieübertragung aktiviert, z.B. drahtlos, und den Ladeplatz bzw. den Stellplatz ver- lässt. Dabei ist es für das Fahrzeug nicht möglich, die z.B. zum Erreichen der Zielreich- weite tatsächlich benötigte Ladezeit zu berechnen, ohne vorher eine elektrische Verbindung zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation herzustellen. Erst bei Vorhandensein der elektrischen Verbindung (z.B. durch ein Anstecken eines Ladekabels) oder Zustandekommen der anderen Energieübertragung sind bisher belastbare Rückschlüsse auf die tatsächlich verfügbare Ladeleistung möglich. Es kann sein, dass es innerhalb der maximal möglichen Ladezeit nicht möglich ist, eine so große elektrische Energiemenge zu laden, dass die gewünschte oder vorgegebene Zielreichweite erreicht werden kann.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest einen Nachteil des Standes der Technik zumindest abzumildern oder sogar ganz zu überwinden und insbesondere eine besonders nutzerfreundliche Möglichkeit einer Ladezeitprognose bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, bei dem mindestens eine Position und eine Ladeleistung mindestens einer elektrischen Ladestation in einer Ladestations-Datenbank abgespeichert und zum Abruf zur Verfügung gestellt werden, wobei die Ladeleistung während eines Ladevorgangs eines Fahrzeugs ermittelt wird. Durch die Bereitstellung der Ladestations-Datenbank kann die tatsächliche Ladeleistung einer bestimmten (zumindest bereits einmal benutzten) Ladestation auch ohne Anfahren der Ladestation und Herstellen einer elektrischen Verbindung zu der Ladestation in Erfah- rung gebracht werden. Der Fahrer erhält bereits im Fahrzeug, z.B. bei einer Eingabe mindestens einer Zielvorgabe (z.B. einer Zielreichweite und/oder einer Zielzeit) für den Ladevorgang, eine belastbare Rückmeldung, ob bzw. welche Zielvorgabe(n) erreichbar sind. So kann eine Auswahl von möglichen Ladestationen getroffen werden, welche für eine Aufladung des Fahrzeugs zum Erreichen der Zielvorgabe(n) innerhalb der maximal erlaubten Ladezeit geeignet sind. Dadurch kann schon im Vorfeld eines Ladevorgangs eine Zielvorgabe korrigiert werden bzw. können Zwischenstopps eingeplant werden. Auch mag eine zum Erreichen der Zielvorgabe(n) an der Ladestation mindestens notwendige Ladezeit berechnet werden ('Ladezeitprognose'). Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass es mit jeglicher Art von Ladestation durchgeführt werden kann, z.B. mit öffentlichen oder privaten Ladestationen (z.B. des Nutzers oder von Freunden oder Verwandten). Die Vorteile kommen insbesondere beim Laden zu Hause bzw. an wiederholt angefahrenen privaten Ladestationen (z.B. von Freunde und Familienmitgliedern) zur Geltung, deren Spezifikationen nicht unbedingt be- kannt und/oder nicht standardisiert sind.
Ist die Ladestation noch nicht in der Ladestations-Datenbank vorhanden, kann automatisch oder nach Erlaubnis durch einen Nutzer, insbesondere Fahrer, ein entsprechender Eintrag vorgenommen werden. Für Einträge in der Datenbank kann ein Rollen- und/oder Rechtekonzept vorhanden sein bzw. verwendet werden. So kann der Nutzer die Einträge als z.B. privat, öffentlich oder nur einer bestimmten Gruppe zugänglich deklarieren. Ist die Ladestation bereits in der Ladestations-Datenbank vorhanden, kann auf einen erneuten Eintrag verzichtet werden oder der vorhandene Eintrag aktualisiert werden. Das Fahrzeug kann insbesondere ein ausschließlich elektrisch angetriebenes Fahrzeug sein, alternativ ein auch elektrisch angetriebenes Fahrzeug. Das Fahrzeug kann insbesondere mindestens einen wiederaufladbaren Energiespeicher für elektrische Energie aufweisen, z.B. eine Batterie oder einen Akkumulator. Die Position kann z.B. durch eine Abfrage eines Navigationssystems ermittelt werden, z.B. auf der Basis von GPS, Galileo, GLONASS, Mobilfunkzellen usw.
Das Abspeichern kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass es die folgenden Schritte umfasst:
Anfahren einer Ladestation und Anschließen des Fahrzeugs an die Ladestation;
Aktivieren einer Ladefunktion;
auf das Aktivieren der Ladefunktion hin Feststellen der Ladeleistung und der Position (Ortskoordinaten) an der Ladestation;
- Abspeichern der Ladeleistung und der Position der Ladestation als logisch verknüpfte (verlinkte) Daten in der Ladestations-Datenbank, insbesondere als ein Neueintrag oder als eine Aktualisierung.
Der Schritt des Abspeicherns kann zusätzlich oder alternativ folgende Schritte umfassen: - Durchsuchen der Ladestations-Datenbank nach einer Ladestation mit im Wesentlichen der gleichen Position und
falls eine solche Ladestation in der Ladestations-Datenbank gefunden wird, kein Abspeichern von Daten in der Ladestations-Datenbank oder Aktualisierung der Daten in der Ladestations-Datenbank und
- falls keine solche Ladestation in der Ladestations-Datenbank gefunden wird, Abspeichern der Ladeleistung und der Position der Ladestation als logisch verknüpfte (verlinkte) Daten in der Ladestations-Datenbank.
Das Aktivieren der Ladefunktion kann beispielsweise durch ein Aufrufen eines Lade- menüs, ein Abstellen des Fahrzeugs in unmittelbarer Nähe einer bekannten Ladestation oder ein Anschließen des Fahrzeugs an eine Ladestation erfolgen.
Die Aktualisierung kann z.B. durch eine Mittelung der Messwerte und/oder ein Ansetzen eines Tiefpass-Filters auf die Messwerte geschehen.
Allgemein kann mit der Ladeleistung auf der Typ des geladenen Fahrzeugs mit abgelegt werden, da sich die Ladeleistung von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp unterscheiden kann. Die Ladeleistung kann dann mit dem Fahrzeugtyp verknüpft gespeichert und auch ausgelesen werden.
Die Datenbank mag in einer Variante nur mit konkret ermittelten Ladeleistungen befüllt sein. Alternativ kann die Datenbank, insbesondere für eine Initialbefüllung, für mindestens eine Ladestation mit einer aus deren konstruktiven Merkmalen abgeschätzten Ladeleistung befüllt sein. Diese erwartete Ladeleistung kann dann bei oder nach dem ersten Ladevorgang an dieser Ladestation durch die empirisch bestimmte bzw. gemessene Ladeleistung ersetzt werden.
Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens aus der in der Ladestations-Datenbank abgespeicherten Ladeleistung und mindestens einer Zielvorgabe die Ladezeitprognose durchgeführt wird. Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass mindestens aus der in der Ladestations-Datenbank abgespeicherten Ladeleistung und einer maximal erlaubten Ladezeit bestimmt wird, ob eine mindestens benötigte Energiemenge an dieser Ladestation ladbar ist. Die maximal erlaubte Ladezeit kann beispielsweise aus einer Zeitvorgabe berechnet oder von einem Nutzer direkt bestimmt werden. Die maximal erlaubte Ladezeit kann ferner mittels eines Optmierungsalgorithmus' ermittelt werden, der beispielsweise die Ladestationen auf der gewünschten Route z.B. zeit- oder kostenoptimal bestimmt. Dabei kann z.B. eine Monte-Carlo-Methode zur heuristischen Optimierung eingesetzt werden.
Die mindestens benötigte Energiemenge kann beispielsweise mit Hilfe der Ladezeitprog- nose und/oder einer Abschätzung der erreichbaren Reichweite ('Reichweitenprognose') ermittelt werden. In diesem Zusammenhang kann die mindestens benötigte Energiemenge verglichen werden mit der während der maximal erlaubten Ladezeit ladbaren Energiemenge zusammen mit der noch in einem Energiespeicher des Fahrzeugs gespeicherten Restenergiemenge. Dabei kann auch eine Entfernung des Fahrzeugs von der Ladestation und die zum Erreichen der Ladestation benötigte Energiemenge und Zeitdauer berücksichtigt werden.
Ist die mindestens benötigte Energiemenge während eines Ladevorgangs innerhalb der maximal erlaubten Ladezeit nicht erreichbar, kann dies dem Nutzer beispielsweise akus- tisch und/oder optisch angezeigt werden, z.B. durch ein Warnsignal (z.B. ein rotes blinkendes Licht), eine entsprechende Nachricht und/oder ein akustisches Signal usw. Reicht die maximal erlaubte Ladezeit aus, um beispielsweise ein Ziel innerhalb einer vorgegebenen Zeit zu erreichen, kann dies z.B. entsprechend rückgemeldet werden, z.B. durch ein grünes Licht. Alternativ oder zusätzlich kann dem Nutzer eine zum Erreichen der mindestens benötigten Energiemenge an der Ladestation mindestens benötigte Ladezeit ('Ladezeitprognose') angezeigt werden.
Alternativ oder zusätzlich können dem Nutzer zum Laden innerhalb der maximal erlaubten Ladezeit geeignete Ladestationen angezeigt werden, z.B. innerhalb eingeschränkt auf einen bestimmten Umkreis um das Fahrzeug herum. Die Ladestationen können beispielsweise auf einer Karte einer Navigationsanzeige angezeigt werden. Dadurch kann es einem Nutzer, insbesondere Fahrer, insbesondere bei einer ursprünglich nicht ausreichenden Ladezeit erleichtert werden, seine Fahrstrecke neu auszuwählen, z.B. mit Zwischenstopps, seine Ladezeit zu verlängern oder eine andere Ladestation anzufahren. Beispielsweise kann eine Ladestation bei einem Bekannten oder im Büro des Fahrers stehen, welcher sein Fahrzeug auflädt, während er seinen Bekannten oder sein Büro besucht. Da er die Ladeleistung des elektrische Anschlusses vorher aus der Ladestations- Datenbank abrufen kann, kann er die mindestens benötigte Ladezeit bestimmen und sich auf einen entsprechend langen Mindestaufenthalt bei dem Bekannten oder im Büro einrichten. Als einen weiteren Vorteil braucht er nicht zwischendurch den Ladezustand seines Fahrzeugs zu überprüfen.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die maximal erlaubte Ladezeit und/oder die mindes- tens benötigte Energiemenge auf der Grundlage mindestens einer Zielvorgabe, insbesondere der Zielreichweite und/oder der Zielzeit, bestimmt wird. Die Zielvorgabe kann aber auch andere Parameter umfassen, wie z.B. ein Höhenprofil einer Fahrstrecke zum Ziel, Geschwindigkeitsvorgaben, insbesondere Geschwindigkeitsbegrenzungen, eine Zuladung (Zahl der zu befördernden Personen und/oder Gepäck) usw. Diese und/oder andere Da- ten über eine bestimmte Fahrt können beispielsweise mittels eines Navigationsgeräts oder einer Navigationsfunktion ermittelt werden und zur genaueren Bestimmung der benötigten Energiemenge verwendet werden. Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass in der Ladestations-Datenbank für eine Ladestation zusätzliche ladestationsspezifische Daten gespeichert werden können. Diese zusätzlichen Daten können beispielsweise Daten über einen Fahrzeugtyp, Tarifdaten und/oder Daten über einen maximal zulässigen Ladestrom umfassen. So kann die Ladeleistung dieser Ladestation von der Art des Fahrzeugs (z.B. Hersteller, Art der elektrischen Schnittstelle, Batterietyp usw.) abhängig sein. In der Ladestations-Datenbank kann dann die Ladeleistung zusammen mit mindestens einer Information über die Art des Fahrzeugs gespeichert sein. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, falls die Ladestations-Datenbank von mehreren Fahrzeugen oder Nutzern abgefragt werden kann. Die Tarifdaten können z.B. einen Beginn und ein Ende verschiedener Stromtarife umfassen, z.B. eines preiswerten Nachttarifs, eines teureren Tagtarifs und eines besonders teuren Spitzentarifs. So kann der Ladevorgang auch besonders preiswert ausgestaltet werden. Allgemein kann der Ladevorgang zeit- oder kostenoptimal ausgestaltet werden, z.B. mittels eines Optimierungsalgorithmus', z.B. mittels eines Monte-Carlo-Verfahrens.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass zumindest einige (d.h., einige oder alle) der zusätzlichen Daten von einem Nutzer eingegeben werden oder werden können. Alternativ können die zusätzlichen Daten auch automatisch ermittelt werden, z.B. durch eine Informationsübertragung von der Ladestation, welche diese Daten vorhält, z.B. Tarifdaten.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass das Verfahren auf bzw. von dem Fahrzeug durchgeführt wird. In anderen Worten kann das Verfahren fahrzeugautonom durchgeführt werden. Das Fahrzeug kann dann entsprechend ausgebildet sein und kann z.B. eine La- dungsleistungs-Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer Ladeleistung des Fahrzeugs an einer Ladestation, eine Speichereinheit zum Abspeichern zumindest einer Position der Ladestation und der ermittelten Ladeleistung, eine Berechnungseinheit zum Vergleichen einer für eine vorgegeben Ladezeit aus der Ladestation ladbaren Energiemenge mit einer benötigten Energiemenge und eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Ergebnisses des Vergleichs aufweisen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sie nicht auf eine fahr- zeugfremde Ausrüstung angewiesen ist und sehr ausfallsicher arbeiten kann.
Es ist eine alternative Ausgestaltung, dass das Verfahren teilweise von dem Fahrzeug und teilweise von mindestens einer mit dem Fahrzeug kommunikativ koppelbaren fahrzeugexternen Einheit durchgeführt wird, wobei zumindest das Ermitteln der Ladeleistung während des Ladevorgangs von dem Fahrzeug durchgeführt wird. Dadurch kann ein Fahrzeug von verschiedenen Schritten und zugehörigen Komponenten zur Durchführung des Verfahrens entlastet werden. So kann lediglich das Ermitteln der Ladeleistung der angeschlossenen Ladestation während des Ladevorgangs von dem Fahrzeug durchgeführt werden. Die ermittelte Ladeleistung kann dann an die fahrzeugexterne Einheit übermittelt werden, welche selbstständig die Position (Ortkoordinaten) ermittelt und dazu z.B. einen GPS-Empfänger oder einen anderen 'Geo-Locator' aufweisen kann. In diesem Fall wird die fahrzeugexterne Einheit vorteilhafterweise mit dem Fahrzeug mitgeführt und kann mit diesem z.B. über Bluetooth oder eine andere Nahfeldkommunikation kommunizieren. Die fahrzeugexterne Einheit kann insbesondere die Speichereinheit aufweisen. Ein Nutzer kann in die fahrzeugexterne Einheit ferner die mindestens eine Zielvorgabe und/oder zusätzliche Daten eingeben, so dass die fahrzeugexterne Einheit in die Lage versetzt wird, zu bestimmen, ob eine min- destens benötigte Energiemenge während eines Ladevorgangs innerhalb der maximal erlaubten Ladezeit ladbar ist bzw. die Ladezeitprognose durchzuführen.
Alternativ kann z.B. auch die Position durch das Fahrzeug bestimmt und an die fahrzeugexterne Einheit übermittelt werden, welche dann selbst nicht mehr zur Positionsbestim- mung eingerichtet zu sein braucht.
In noch einer Weiterbildung kann der Nutzer auch die mindestens eine Zielvorgabe und/oder zusätzliche Daten über das Fahrzeug eingeben, z.B. einen Bordcomputer, und diese Daten an die fahrzeugexterne Einheit übermitteln.
In noch einer Weiterbildung wird durch das Fahrzeug auch bestimmt, ob die mindestens benötigte Energiemenge während eines Ladevorgangs innerhalb der maximal erlaubten Ladezeit erreichbar ist. Die fahrzeugexterne Einheit mag dann hauptsächlich die Speichereinheit bzw. die darin gespeicherte Ladestations-Datenbank zur Verfügung stellen. Entsprechend kann die Ladestations-Datenbank durch das Fahrzeug abgefragt werden, wobei das Fahrzeug und die (mindestens eine) fahrzeugexterne Einheit in einen Datenaustausch eintreten, z.B. zumindest abschnittsweise mittels einer Mobilfunkverbindung. Auf den Datenspeicher kann insbesondere von mehreren Nutzern zugegriffen (gelesen und ggf. geschrieben) werden, was eine besonders vielfältige Nutzung und große Zahl an bekannten Ladestationen ermöglicht.
Die fahrzeugexterne Einheit kann z.B. einen fahrzeugexternen Server (Off-board Server') umfassen. Das Fahrzeug kann mit dem Server kommunizieren bzw. auf den Server zugreifen. Die Verwendung eines Servers weist den Vorteil auf, dass mehrere Fahrzeuge oder Nutzer besonders einfach auf die auf dem Server gespeicherte Ladestations- Datenbank zugreifen können. Die Daten können insbesondere in anonymisierter Form gespeichert sein und/oder im Rahmen eines Rollen- und Rechtekonzepts.
Die fahrzeugexterne Einheit kann zusätzlich oder alternativ einen PC (Desktop, Laptop, Notebook, Netbook usw.) umfassen. Das Fahrzeug kann mit dem PC kommunizieren bzw. auf den PC zugreifen. Die Verwendung eines PCs weist den Vorteil auf, dass die Ladestations-Datenbank an dem PC besonders übersichtlich angezeigt und/oder editiert werden kann.
Die fahrzeugexterne Einheit kann zusätzlich oder alternativ eine mobile Einheit bzw. ein mobiles Gerät umfassen, z.B. ein Mobilfunkgerät, insbesondere Telefon und Smartphone, einen Handheld-PC, einen PDA, ein iPhone und/oder ein Navigationsgerät usw. Insbe- sondere kann die mobile Einheit mit einer Positionsbestimmungseinheit oder Positionsbestimmungsfunktion ausgerüstet sein, z.B. das Navigationsgerät oder ein Mobilfunkgerät mit einem GPS-Empfänger. Die fahrzeugexterne Einheit kann auch mit mehreren Fahrzeugen zusammenarbeiten, was eine Bedienung und eine Portierbarkeit erleichtert. Auch die Datenbank braucht nicht zentral gespeichert zu sein; alternativ ist auch eine dezentra- le Datenhaltung möglich, z.B. mit einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, bei der sich beispielsweise verschiedene Fahrzeuge ihre lokalen Datenspeicher teilen können.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten:
Anfahren einer Ladestation;
- Aktivieren einer Ladefunktion;
auf das Aktivieren der Ladefunktion hin Feststellen einer Position an der Ladestation; Durchsuchen einer Ladestations-Datenbank nach einer Ladestation im Wesentlichen an der festgestellten Position und falls eine Ladestation in der Ladestations-Datenbank gefunden wird, Abrufen einer mit der Ladestation logisch verknüpft gespeicherten Ladeleistung.
Dieses Verfahren kann insbesondere vorteilhaft eingesetzt werden, falls es keine oder eine nur eingeschränkte Möglichkeit zur Auswahl von Ladestationen gibt und/oder keine automatische Auswahl geeigneter Ladestationen bereitgestellt wird.
Die Ladeleistung kann zusammen mit mindestens einer Zielvorgabe zur Ladezeitprognose und/oder Erreichbarkeit der mindestens einen Zielvorgabe verwendet werden.
Die Aufgabe kann auch gelöst werden durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten:
Vorgeben mindestens einer Zielvorgabe für eine Fahrt mit dem elektrisch betriebenen Fahrzeug einschließlich einer Reichweitenvorgabe und einer Zeitvorgabe;
Bestimmen einer Position des Fahrzeugs;
- Abfragen der Ladestations-Datenbank zum Einhalten der Zielvorgabe der geeigneten Ladestationen;
Anzeigen der geeigneten Ladestationen.
Die Reichweitenvorgabe kann z.B. direkt durch einen Nutzer oder durch eine aus einem Navigationsgerät bestimmte Streckenführung vorgegeben werden.
Das Bestimmen einer Position des Fahrzeugs kann z.B. mittels eines GPS-Empfängers o.ä. durchgeführt werden. Das Abfragen der Ladestations-Datenbank zum Einhalten der Zielvorgabe der geeigneten Ladestationen kann z.B. auch während der Fahrt durchgeführt werden. Dabei kann ein entsprechender Algorithmus oder Boolesche Verknüpfung zum Bestimmen einer Ladestation als geeignet durchgeführt werden. Der Algorithmus kann z.B. eine Distanz zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und einer Ladestation sowie dieser Ladestation und dem Ziel berücksichtigen, als auch ggf. ein Höhenprofil, Geschwindigkeitsbegrenzungen und/oder andere Daten, welche eine benötigte Energiemenge zum Erreichen des Ziels beeinflussen können. Der Algorithmus kann diese Daten insbesondere in eine zum Erreichen der mindestens einen Zielvorgabe benötigte Energiemenge umrechnen.
Der Algorithmus kann insbesondere weiterhin eine Fahrzeit und eine zum Laden einer benötigten Energiemenge notwendige Zeit akkumulieren und mit der Zeitvorgabe vergleichen. Es können dann insbesondere nur solche Ladestationen als geeignet eingestuft werden, welche eine zum Erreichen des Ziels innerhalb der Zeitvorgabe ausreichend hohe Ladeleistung bereitstellen. Die geeigneten Ladestationen können z.B. auf einer Navigationsanzeige angezeigt werden, z.B. jeweils als ein interessanter Ort ("Point of Interest"; POI).
Die Ladefunktion kann automatisch mit einem Abstellen des Fahrzeugs, automatisch mit einem Anschließen des Fahrzeugs an eine Ladestation oder manuell durch den Nutzer aktiviert werden.
Diese Verfahren können mit dem oben beschriebenen Verfahren zum Abspeichern in der Ladestations-Datenbank kombiniert werden und ergeben die gleichen Vorteile. Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, wobei das Fahrzeug mindestens aufweist: eine Ladungsleistungs-Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer Ladeleistung des Fahrzeugs an einer Ladestation und eine Speichereinheit zum Abspeichern zumindest einer Position der Ladestation und der ermittelten Ladeleistung. Diese Komponenten erlauben es, das Verfahren auf dem Fahrzeug ablaufen zu lassen, und zwar mit den bereits beschriebenen Vorteilen.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Fahrzeug aufweist: eine Berechnungseinheit zum Vergleichen einer für eine vorgegeben Ladezeit aus der Ladestation ladbaren Energie- menge mit einer benötigten Energiemenge und eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Ergebnisses des Vergleichs. Die Berechnungseinheit kann z.B. ein entsprechend eingerichteter Bordcomputer sein. Die Anzeigeeinheit kann z.B. die Anzeigeeinheit des Bordcomputers oder eine weitere fahrzeuginterne Anzeigeeinheit sein. Es ist noch eine Weiterbildung, dass das Fahrzeug aufweist: eine Nutzerschnittstelle zum Eingeben von zusätzlichen Daten über die Ladestation zum Abspeichern in der Ladestati- ons-Datenbank. Die Nutzerschnittstelle kann z.B. eine Lenkradsteuerung, ein iDrive oder einen berührungsempfindlichen Bildschirm eines Bordcomputers umfassen.
Die Aufgabe wird zudem gelöst durch ein System aus einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug und einer fahrzeugexternen Einheit, wobei das Fahrzeug und die fahrzeugexterne Einheit kommunikativ miteinander koppelbar sind, das Fahrzeug eine Ladungsleis- tungs-Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer Ladeleistung des Fahrzeugs an einer Lade- Station aufweist und die fahrzeugexterne Einheit eine Speichereinheit zum Abspeichern zumindest einer ermittelten Ladeleistung an der Ladestation aufweist. Dadurch kann das Verfahren insbesondere verteilt durchgeführt werden.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Fahrzeug eine Berechnungseinheit zum Vergleichen einer für eine maximal erlaubte Ladezeit aus der Ladestation ladbaren Energiemenge (ggf. plus einer Restenergiemenge) mit einer benötigten Energiemenge und/oder zum Durchführen einer Ladezeitprognose aufweist.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die fahrzeugexterne Einheit eine Berechnungsein- heit zum Vergleichen einer für eine vorgegeben Ladezeit aus der Ladestation ladbaren Energiemenge mit einer benötigten Energiemenge aufweist.
Es ist weiterhin eine Ausgestaltung, dass die fahrzeugexterne Einheit eine Nutzerschnittstelle zum Eingeben von zusätzlichen Daten über die Ladestation zum Abspeichern in der Ladestations-Datenbank aufweist.
Das Fahrzeug und das System können allgemein zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet sein. In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
Fig.1 skizziert ein erfindungsgemäßes elektrisch angetriebenes Fahrzeug; Fig.2 zeigt einen erfindungsgemäßen Verfahrensablauf; und
Fig.3 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensablauf;
Fig.4 skizziert ein erfindungsgemäßes System aus einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug und einer fahrzeugexternen Einheit.
Fig.1 zeigt ein erfindungsgemäßes vollständig elektrisch angetriebenes Elektrofahrzeug 1 , welches über ein Ladekabel 2 mit einer Ladestation 3 elektrisch verbunden ist. Das Elektrofahrzeug 1 weist eine von der Ladestation 3 wiederaufladbare Batterie 4, eine La- dungsleistungs-Ermittlungseinheit 5 zum Ermitteln einer Ladeleistung des Fahrzeugs 1 an der Ladestation 3 und eine Speichereinheit 6 zum Abspeichern zumindest einer Position (Ortskoordinaten) der Ladestation 3 und der ermittelten Ladeleistung in einer Ladestati- ons-Datenbank 1 1 auf. Die Speichereinheit 6 ist dazu kommunikativ mit einer Navigationseinheit 7 gekoppelt. Die Speichereinheit 6 kann ein Teil eines Bordcomputers sein. Der Bordcomputer kann gleichzeitig eine Berechnungseinheit 8 zum Durchführen einer Ladezeitprognose und/oder zum Vergleichen einer maximal erlaubten Ladezeit mit einer benötigten Energiemenge sein. Der Bordcomputer kann außerdem eine Anzeigeeinheit 9 zum Anzeigen eines Ergebnisses des Vergleichs bereitstellen. Über den Bordcomputer kann ferner eine Nutzerschnittstelle 10 zum Eingeben von Zielvorgaben und/oder zum Eingeben von zusätzlichen Daten über die Ladestation 3 zum Abspeichern in der Lade- stations-Datenbank 1 1 bereitstellen.
Die in der Speichereinheit 6 abgespeicherte Ladestations-Datenbank 1 1 weist als Einträge beispielhaft eine Identifikationsnummer 12 der Ladestation 3 sowie deren Position 13 als auch Ladeleistung 14 auf. In der Ladestations-Datenbank 1 1 können mehrere Ladestationen 3 abgespeichert sein.
Fig.2 zeigt einen möglichen Ablauf zum Erreichen eines Eintrags einer Ladestation 3 in der Ladestations-Datenbank 1 1 .
In Schritt S1 wird eine zunächst noch nicht in der Ladestations-Datenbank 1 1 abgespeicherte Ladestation von dem Elektrofahrzeug 1 angefahren. Es folgt in Schritt S2 ein elektrisches Verbinden bzw. Anschließen des Elektrofahrzeugs 1 an die Ladestation 3 und ein (manuelles oder automatisches) Aktivieren einer Ladefunktion, welche einen Ladevorgang initiiert und überwacht. Auf das Aktivieren der Ladefunktion hin wird in Schritt S3 eine Position (Ortskoordinaten) des Elektrofahrzeugs 1 mittels der Navigationseinheit 7 bestimmt bzw. festgestellt. Auch wird, in Schritt S4, eine Ladeleistung an der Ladestation 3 bestimmt bzw. festgestellt. In einem Schritt S5 werden die bestimmte Ladeleistung und die Position in der Ladestations-Datenbank 1 1 logisch mit der Ladestation 3 verknüpft abgespeichert.
Die Schritte können auch in einer anderen Reihenfolge oder zumindest teilweise auch gleichzeitig durchgeführt werden, z.B. die Schritte S3 und S4.
Fig.3 zeigt einen möglichen Ablauf zum Verwenden der Ladestations-Datenbank 1 1.
In einem Schritt S6 wird mindestens eine Zielvorgabe für eine Fahrt mit dem elektrisch betriebenen Fahrzeug einschließlich einer Reichweitenvorgabe und einer Zeitvorgabe vorgegeben. So kann beispielsweise vorgegeben werden, dass die Fahrt spätestens um 17:00 Uhr an dem Münchener Flughafen als dem Ziel beendet werden soll. In einem Schritt S7 wird die Position des Fahrzeugs bestimmt. Zum Beispiel mittels eines Navigationsgeräts kann dann die Fahrstrecke, ggf. mit einem Höhenprofil, Geschwindigkeitsbegrenzungen usw. (Reichweitenvorgabe), und daraus zusammen mit einer in der Batterie 4 gespeicherten Restenergiemenge die zum Erreichen des Ziels mindestens benötigte noch zu ladende Energiemenge, ggf. mit einer Sicherheitsmarge, berechnet werden. Aus einer Differenz der aktuellen Zeit und der Zielzeit kann eine verbleibende, maximal zu benötigende Zeitdauer für die Durchführung der Fahrt berechnet werden (Zeitvorgabe). Folgend kann in Schritt S8 die Ladestations-Datenbank zum Einhalten der Zielvorgabe der geeigneten Ladestationen abgefragt werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass für jede oder eine Auswahl von Ladestationen (z.B. innerhalb eines Umkreises von 100 km) bestimmt wird, ob die Summe (a) der Zeitdauer zum Anfahren der Ladestation, (b) der benötigten Ladezeit an der Ladestation und (c) der Zeitdauer zum Abfahren der Strecke zwischen der Ladestation und dem Ziel kürzer oder gleich ist im Vergleich zu der maximal zu benötigenden Zeitdauer für die Durchführung der Fahrt. Ist dies der Fall, wird die Ladestation als geeignet eingestuft. Die unter (b) aufgeführte benötigte Ladezeit lässt sich aus der aus der Ladestations-Datenbank 1 1 für diese Ladestation abgerufenen Ladeleistung und der zum Erreichen des Ziels benötigten Energiemenge berechnen, z.B. durch eine Quotientenbildung.
In einen Schritt S9 können die geeigneten Ladestationen 3 angezeigt werden, z.B. in ei- nem Bildschirm eines Navigationsgeräts oder im Rahmen einer Navigationsfunktion. Die geeigneten Ladestationen können z.B. jeweils als interessante Orte ("Point of Interest"; POI) angezeigt werden.
Die Reichweitenvorgabe kann z.B. direkt durch einen Nutzer oder durch die aus einem Navigationsgerät bestimmte Streckenführung vorgegeben werden.
Das Abfragen der Ladestations-Datenbank 1 1 zum Einhalten der zur Zielvorgabe geeigneten Ladestationen 3 kann z.B. auch während der Fahrt durchgeführt werden. Dabei kann ein entsprechender Algorithmus oder Boolesche Verknüpfung zum Bestimmen einer Ladestation 3 als geeignet durchgeführt werden.
Der Algorithmus kann z.B. eine Distanz zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und einer Ladestation sowie dieser Ladestation und dem Ziel berücksichtigen, als auch ggf. ein Höhenprofil, Geschwindigkeitsbegrenzungen und/oder andere Daten, welche eine benötigte Energiemenge zum Erreichen des Ziels beeinflussen können. Der Algorithmus kann diese Daten insbesondere in eine benötigte Energiemenge umrechnen.
Auch hier kann die Reihenfolge der Schritte unterschiedlich sein. Fig.4 zeigt ein System 15 aus einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 16 und einer fahrzeugexternen Einheit 17, welche über mindestens einen Datenkanal 18 kommunikativ miteinander koppelbar sind. Das Fahrzeug 16 weist die Ladungsleistungs- Ermittlungseinheit 5 zum Ermitteln der Ladeleistung an der Ladestation 3 auf. Die fahrzeugexterne Einheit 17 wiederum weist die Speichereinheit 6 zum Abspeichern zumindest einer Position (Ortskoordinaten) der Ladestation 3 und der durch das Fahrzeug 16 ermittelten Ladeleistung in einer Ladestations-Datenbank 1 1 auf, als auch die Navigationseinheit 7, z.B. in Form eines GPS-Empfängers. Die fahrzeugexterne Einheit 17 umfasst ferner die Berechnungseinheit 8 zum Durchführen der Ladezeitprognose und/oder zum Vergleichen einer maximal erlaubten Ladezeit mit einer benötigten Energiemenge. Die fahr- zeugexterne Einheit 17 umfasst ferner die Anzeigeeinheit 9 zum Anzeigen eines Ergebnisses des Vergleichs. Die fahrzeugexterne Einheit 17 weist ferner die Nutzerschnittstelle 10 zum Eingeben von Zielvorgaben und/oder zum Eingeben von zusätzlichen Daten über die Ladestation 3 zum Abspeichern in der Ladestations-Datenbank 1 1 auf.
Im Rahmen des Systems 15 können alle Operationen, die von dem Fahrzeug 1 aus Fig .1 autonom durchgeführt worden sind, nun von der fahrzeugexternen Einheit 17 durchgeführt werden, und zwar außer der Bestimmung der Ladeleistung 14. Die Ladeleistung wird weiterhin von dem Fahrzeug 16 ermittelt und dann über den mindestens einen Datenka- nal 18 an die fahrzeugexterne Einheit 17 übertragen. Die fahrzeugexterne Einheit kann z.B. ein PDA, ein Mobiltelefon oder ein Navigationsgerät sein und z.B. über Bluetooth oder eine andere kurzreichweitige Schnittstelle als dem Datenkanal mit dem Fahrzeug 16 kommunikativ gekoppelt sein. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
So kann z.B. bei einem möglichen Ablauf zum Verwenden der Ladestations-Datenbank auch oder nur eine Ladezeitprognose durchgeführt werden.
Allgemein kann das Verfahren auch vollständig ohne das Fahrzeug durchgeführt werden, beispielsweise falls die Bestimmung der Ladeleistung in der Ladestation oder einer damit gekoppelten Einheit durchgeführt und die Ladeleistung z.B. folgend direkt an die fahrzeugexterne Einheit 17 gemeldet werden kann, z.B. über eine entsprechende Datenver- bindung.
Anstelle einer Verwendung eines Ladekabels kann auch jede andere geeignete Art zur Aufladung des Energiespeichers verwendet werden, z.B. eine drahtlose Aufladung nach dem Transformatorprinzip usw. Bezugszeichenliste
1 Elektrofahrzeug
2 Ladekabel
3 Ladestation
4 wiederaufladbare Batterie
5 Ladungsleistungs-Ermittlungseinheit
6 Speichereinheit
7 Navigationseinheit
8 Berechnungseinheit
9 Anzeigeeinheit
10 Nutzerschnittstelle
1 1 Ladestations-Datenbank
12 Identifikationsnummer
13 Position
14 Ladeleistung
15 System
16 Fahrzeug
17 fahrzeugexterne Einheit
18 Datenkanal

Claims

Patentansprüche
Verfahren für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug (1 ; 16), bei dem mindestens eine Position (13) und eine Ladeleistung (14) mindestens einer elektrischen Ladestation (3) in einer Ladestations-Datenbank (1 1 ) abgespeichert (S5) und von der Ladestations-Datenbank (1 1 ) zum Abruf zur Verfügung gestellt werden, wobei die Ladeleistung (14) während eines Ladevorgangs eines Fahrzeugs (1 ; 16) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem mindestens aus der in der Ladestations- Datenbank (1 1 ) abgespeicherten Ladeleistung (14) und einer maximal erlaubten Ladezeit bestimmt wird, ob eine mindestens benötigte Energiemenge an dieser Ladestation ladbar ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die maximal erlaubte Ladezeit und/oder die mindestens benötigte Energiemenge auf der Grundlage mindestens einer Zielvorgabe bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in der Ladestations-Datenbank (1 1 ) für eine Ladestation (3) zusätzliche Daten gespeichert werden können, einschließlich Daten über einen Fahrzeugtyp, Tarifdaten und/oder Daten über einen maximal zulässigen Ladestrom.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem zumindest einige der zusätzlichen Daten von einem Nutzer eingegeben werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Verfahren von dem Fahrzeug (1 ) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem das Verfahren teilweise von dem Fahrzeug (16) und teilweise von einer mit dem Fahrzeug (16) kommunikativ koppelbaren fahrzeugexternen Einheit (17) durchgeführt wird, wobei zumindest das Ermitteln der Ladeleistung (14) während des Ladevorgangs von dem Fahrzeug (1 ) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die fahrzeugexterne Einheit (17) einen zentralen Server, einen PC und/oder eine mobile Einheit umfasst.
Elektrisch angetriebenes Fahrzeug (1 ), wobei das Fahrzeug mindestens aufweist: eine Ladungsleistungs-Ermittlungseinheit (5) zum Ermitteln einer Ladeleistung des Fahrzeugs (1 ) an einer Ladestation (3) und
eine Speichereinheit (6) zum Abspeichern zumindest einer Position der Ladestation (3) und der ermittelten Ladeleistung (14).
Elektrisch angetriebenes Fahrzeug (1 ) nach Anspruch 9, wobei das Fahrzeug (1 ) ferner aufweist:
eine Berechnungseinheit (8) zum Vergleichen einer für eine maximal erlaubte Ladezeit aus der Ladestation (3) ladbaren Energiemenge mit einer benötigten Energiemenge und
eine Anzeigeeinheit (9) zum Anzeigen eines Ergebnisses des Vergleichs.
Elektrisch angetriebenes Fahrzeug (1 ) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei das Fahrzeug (1 ) ferner aufweist:
eine Nutzerschnittstelle (10) zum Eingeben von zusätzlichen Daten über die Ladestation (3) zum Abspeichern in der Ladestations-Datenbank (1 1 ).
System (15) aus einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (16) und einer fahrzeugexternen Einheit (17), wobei das Fahrzeug (1 ) und die fahrzeugexterne Einheit kommunikativ miteinander koppelbar sind, das Fahrzeug (16) eine Ladungs- leistungs-Ermittlungseinheit (5) zum Ermitteln einer Ladeleistung (14) des Fahrzeugs (16) an einer Ladestation (3) aufweist und die fahrzeugexterne Einheit (17) eine Speichereinheit (6) zum Abspeichern zumindest einer ermittelten Ladeleistung (14) an der Ladestation (3) aufweist.
13. System (15) nach Anspruch 12, wobei das Fahrzeug (1 ) eine Berechnungseinheit (8) zum Vergleichen einer für eine vorgegeben Ladezeit aus der Ladestation (3) ladbaren Energiemenge mit einer benötigten Energiemenge aufweist.
14. System (15) nach Anspruch 12, wobei die fahrzeugexternen Einheit (17) eine Berechnungseinheit (8) zum Vergleichen einer für eine maximal erlaubte Ladezeit aus der Ladestation (3) ladbaren Energiemenge mit einer benötigten Energiemenge aufweist.
15. System (15) nach Anspruch 14, bei dem die fahrzeugexternen Einheit (17) eine Nutzerschnittstelle (10) zum Eingeben von zusätzlichen Daten über die Ladestation (3) zum Abspeichern in der Ladestations-Datenbank (1 1 ) aufweist.
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