WO2018019510A1 - Anordnung aus einem kraftfahrzeug und einem verbindungsmittel, kraftfahrzeug und verbindungsmittel - Google Patents

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WO2018019510A1
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charging
transport information
power
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Achim ENTHALER
Michael MÜRKEN
Andreas Thanheiser
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Audi Ag
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    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Definitions

  • the invention relates to an arrangement comprising a motor vehicle, comprising a battery, a charging connection and a charging device connected between the battery and the charging connection, and a connecting device, comprising a first clutch, which is connected or connectable to the charging connection of the motor vehicle, and one with a Energy sink for a power transport from the motor vehicle to the energy sink connectable second clutch.
  • a motor vehicle comprising a battery, a charging connection and a charging device connected between the battery and the charging connection
  • a connecting device comprising a first clutch, which is connected or connectable to the charging connection of the motor vehicle, and one with a Energy sink for a power transport from the motor vehicle to the energy sink connectable second clutch.
  • the invention relates to a motor vehicle and a connecting means.
  • a battery of a motor vehicle in particular an electric motor vehicle or a plug-in hybrid motor vehicle, can be rechargeable by means of a connection means connected to a charging connection of the motor vehicle, for example a charging cable.
  • the charging process is controlled by a charging device, which is also referred to as an on-board charger (OBC).
  • OBC on-board charger
  • the connecting means has a first coupling, which is designed, for example, counter to the charging connection, and a second coupling, which can be connected to an electrical energy source, for example a charging station.
  • bidirectional charging devices via which electrical power can be transported from the battery to an energy sink connected to the second clutch in the form of a public power grid.
  • the battery serves as a buffer for a so-called smart grid.
  • an additional data connection between a power system operator and the motor vehicle must be constructed in order to control the power transport to the power network by means of the bidirectional charging device.
  • the invention has for its object to make the energy stored in the battery easier to use for an energy sink. This object is achieved by an arrangement of the type mentioned, wherein the connecting means is designed to provide at least one power transport information to the motor vehicle, wherein the charging device for evaluating the power transport information and for specifying the direction of the power transport between the battery and the end of charge in dependence Evaluation result is formed.
  • the invention is based on the consideration, on the one hand to provide a connection means which is designed for connection to a specific energy sink and for providing at least one power transport information, from which it can be deduced that the power transport has to take place in the direction of the energy sink.
  • the charging device is set up in such a way that it can make a selection in which direction the power transport takes place only on the basis of the power transport information provided on the connection side. In the case of an energy sink connected via the connection means, the power transport therefore takes place from the battery via the charging connection and the connection means to the energy sink.
  • a decision as to whether the battery should be supplied with energy can only be made dependent on the power transport information to be evaluated by the charging device. Since the charging device and the charging port thus also make it possible to discharge the battery, they can also be referred to as a charging and discharging device or as a charging and discharging connection.
  • the energy stored in the battery of the motor vehicle can thus be used for a variety of other purposes in addition to a use for driving the motor vehicle or a feed into a public power grid. be made, where it does not require any additional configuration measures, for example by additional data connections or operator inputs to determine the direction of the power transport.
  • the invention makes it possible, for example, in a simple manner to use a connecting means, which serves to provide a network connection as a second coupling for any consumer with a power plug.
  • connection means can be used which serves to connect another motor vehicle or a charging cable connected to another motor vehicle to the second clutch and to charge the further motor vehicle by means of the charging device of the motor vehicle of the arrangement according to the invention.
  • a known from motor vehicles with internal combustion engine jump start help can also be realized for electrically powered vehicles.
  • the motor vehicle of the arrangement according to the invention can be operated when using a corresponding connection means as a virtual charging station.
  • the configuration of the charging device takes place at least with regard to the direction of the power transport exclusively on the basis of the evaluation of the power transport information provided on the connection side.
  • the battery can be set up to supply a partially or completely electrically operated drive device of the motor vehicle.
  • the battery may have a nominal voltage of at least 60 volts, preferably at least 150 volts.
  • the motor vehicle may be, for example, a battery-electic vehicle (BEV) or a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV).
  • BEV battery-electic vehicle
  • PHEV plug-in hybrid electric vehicle
  • the charging device which can also be referred to as an on-board charger (OBC), expediently has a bidirectional converter device, by means of which a battery-side DC voltage can be converted into a charging connection-side AC voltage and vice versa.
  • the charging device can have a control device, by means of which the power transport information can be evaluated and the direction of the power transport can be predetermined by controlling the converter device as a function of the evaluation result.
  • power transport means only a transport of active power.
  • the charging port is typically arranged to be accessible from the exterior of the motor vehicle and may have a male contact or, in other words, a male contact for connection to the first coupling of the connecting means, especially opposite the charging port.
  • the connecting means may be formed as an adapter having on the second clutch a reverse gender with respect to that of the charging port, that is, forming a so-called gene of the changer.
  • the power-transport information or one of the power-transport information describes a type of the connection means and / or a connection-agent-specific identifier and / or authentication data.
  • a type of connecting means is to be understood as a property of a plurality of identical connecting means, which serve in particular for the same purpose.
  • a connector-specific identifier is assigned differently to a plurality of similar connection means, in particular connection means of the same type.
  • authentication data serve to verify a connection means with regard to its origin from a particular source, for example a particular manufacturer or provider.
  • the power transport information or one of the power transport information can describe a voltage and / or frequency and / or maximum current strength to be provided at the charging connection.
  • connection means can itself provide information with which electrical parameters it, in particular by design, operable without reaching an inadmissible operating state.
  • the voltage or frequency or maximum current intensity can relate to the energy sink which can be connected or connected to the second clutch. In the already mentioned case of a connection of the second motor vehicle to the second clutch, this may be the voltage and / or frequency and / or maximum current required by the further motor vehicle for charging.
  • the charging device is designed to allow or disallow the power transport as a function of the evaluation result.
  • the charging device evaluates the type of connection means and / or the connection-agent-specific identifier and / or the authentication data and / or the voltage and / or frequency and / or maximum current strength to be provided at the charging connection, as to whether the charging device or the connection means is suitable for this purpose to provide a corresponding power transport, and only allows a power transport if this is the case. Otherwise, the charging device can prevent the power transport, that is, in other words reject the connection means.
  • a database with retrievable permissible voltages and / or frequencies and / or maximum current strengths assigned to different types and / or identifiers can be stored in a data storage unit of the charging device.
  • the database can also assign release information to different types and / or identifiers.
  • the charging device can check the transport information describing the authentication data to determine whether the connection means from an authorized source, for example, from the manufacturer of the motor vehicle or a certified manufacturer. Conveniently, the charging device is adapted to allow the power transport only if the authentication fails positive, and otherwise to prevent the power transport.
  • the charging device is designed to control the power transport with a voltage and / or frequency and / or maximum current strength determined from the power transport information or one of the power transport information.
  • the charging device can be designed to determine the voltage and / or frequency and / or maximum current intensity in particular directly from the power transport information describing the voltage and / or the maximum current strength to be provided at the charging connection.
  • the charging device may be designed to determine the voltage and / or frequency and / or maximum current intensity from the power transport information describing the type of the connection means and / or the connection-specific identifier.
  • the previously mentioned database can be used in an analogous manner.
  • connection means has a communication device by means of which the power transport information or one of the power transport information to the motor vehicle is wirelessly transferable.
  • the connection means provides the power transport information to the motor vehicle, in particular the charging device, in radio technology.
  • the connecting means has a control device which is designed for bidirectional communication with the charging device.
  • the connection means-side communication device may comprise an RFID means and / or be designed to transmit the at least one power transport information via a Bluetooth connection and / or via a data network.
  • the data network can in particular be realized in accordance with a WLAN standard.
  • the motor vehicle has a communication device installed, in particular on the charging side, by means of which the power transport information or at least one of the power transport information can be received.
  • the communication device for the motor vehicle side can be designed to activate the connection means-side RFID means and / or to receive the at least one transmitted power transport information via the Bluetooth connection and / or via the data network.
  • the connection means may comprise at least one resistance element electrically connected or connectable to a contact pair of the first clutch, which is designed to code the power transport information or one of the power transport information.
  • the resistance element having a specific resistance value can be connected in an electrically conducting manner to two contacts of the first coupling forming the contact pair.
  • a switching element may be provided, by means of which the or a resistance element can be connected by switching with the contacts of the contact pair. This also includes that the resistance element is connected to a further, permanently connected to the contacts resistance element.
  • the motor vehicle has a measuring device which is designed to detect the coded power transport information or at least one of the coded power transport information by measuring at least one resistance value between at least one contact pair of the charging port.
  • the contact pair of the charging connection can be connectable to that contact pair of the connection means which is connected or connectable to the at least one resistance element.
  • the measuring device can be provided on the charging side or on the country side.
  • the charging device may be designed to determine the resistance value or one of the resistance values and / or a change in the resistance value or a resistance value evaluate the resistance values as a performance transport information or one of the power transport information.
  • the measuring device for measuring the resistance value or one of the resistance values may be formed on a contact pair not provided for power transport, in particular comprising at least one pilot contact and / or one protective conductor contact.
  • Power transport is to be understood as meaning the transport of power from the battery to the charging connection, and expressly not a possible power transport which occurs by applying a measuring voltage to carry out the measurement of the resistance value.
  • the or a pilot contact may be the control pilot (CP) and / or the proximity pilot of a coupling according to IEC 62196.
  • additional power transport information describes whether the energy sink is contacted with the connection means, in particular its second clutch, wherein the charging device is designed to prevent the provision of an output voltage until a contact of the energy sink with the connection means is determined.
  • the additional power transport information can be prepared by the connecting means analogous to the previously described at least one power transport information. It is conceivable, for example, for the switching element to be set up to switch a resistance element between a contact pair, in particular between a pilot contact and the protective conductor, during a detected contacting of the energy sink. Furthermore, the connection-side control device can be designed to check whether the energy sink is contacted with the second clutch, and to provide the corresponding power-transport information for the connection-side communication device.
  • the or a motor vehicle-side measuring device for obtaining the additional power transport information by measuring a resistance between a pair of power contributing to the contact pair, in particular comprising an outer conductor and a neutral conductor, the charging terminal may be formed.
  • the resistance change resulting from contacting the energy sink with the second clutch can be evaluated as additional power transport information, which enables a particularly simple detection as to whether the energy sink is contacted.
  • the charging device is designed to release the power transfer only when a resistance threshold value is undershot by the measured resistance value between the pair of contacts contributing to the power transport, or only then to provide an output voltage.
  • the charging device is designed to permit power transport only upon receipt of an operating signal generated by an operating input, which is actuated by actuating at least one operating-vehicle-side operating element, in particular a charging-side operating element and / or an inside of the motor vehicle.
  • arranged operating element, and / or by a received via a motor vehicle-side radio data transmission radio signal, in particular a portable communication device can be generated.
  • the charging device can be designed to prevent the power transport when receiving another operating signal generated by an operating input again.
  • the arranged in the interior of the motor vehicle control element is realized for example by a human-machine interface (HMI).
  • HMI human-machine interface
  • the portable communication device it is preferred if the operating signal can be triggered by a mobile application (App).
  • a motor vehicle-side locking element may be provided, which is designed to lock the connecting means in a plugged into the charging port state on the motor vehicle.
  • the locking element can be controlled via the charging device-side control device.
  • the locking is done in dependence the evaluation result of the doctorsstransportinfornnation or one of the power transport information, wherein an evaluated doctorsstransportinfornnation example, can describe the authentication data.
  • a display device On the charging connection side and / or in the interior of the motor vehicle, a display device is preferably provided which can be controlled by the charging device for visualizing the power transport, in particular its direction.
  • a light-emitting diode can be provided as a display device.
  • the display device in the interior can also be realized by the man-machine interface. It is also possible that the or a motor vehicle-side data interface for transmitting a radio signal, in particular to the portable communication device, is formed, wherein the radio signal comprises a processable for visualization of the power transport information. In particular, the visualization of the power transport then takes place by means of the mobile application.
  • the motor vehicle may also have an outlet plugged into its interior for a mains plug, wherein the charging device is further designed to provide an additional power transport in the direction of the socket and to prevent the provision of an output voltage to the socket until a plugged into the socket Consumer was recorded.
  • the particularly high achievable by the battery and the charger services can be provided to a built-in interior of the motor vehicle electrical outlet, which is conventionally fed only by a less powerful low-voltage network of the motor vehicle.
  • it ensures that only a voltage is applied to the socket when a consumer is plugged into the socket.
  • the charging device expediently has a switching device that can be controlled by the charging device-side control device.
  • the switching device may be connected between the converter device of the charging device and the charging connection.
  • the switching device is preferred designed to connect the Wandlereinnungung in a first switching state only with the charging port, in a second switching state only with the socket and in a third switching state with the charging port and the socket and in a fourth switching state, the charging port and the socket of the converter device to separate.
  • the switching device is designed as a separate structural unit.
  • the socket may have a child safety lock.
  • connection means in particular if this provides a network connection to the second coupling, it may comprise a cable connecting the first coupling and the second coupling.
  • the mains connection can have a child safety lock.
  • the first clutch and the second clutch are arranged in a common clutch housing.
  • Such a connecting means is characterized by particularly compact dimensions and can be attached to a motor vehicle to load the other motor vehicle if necessary, so for example to provide assistance when the witere motor vehicle has remained lying down because of a discharged battery.
  • the second coupling for insertion of a power plug or a charging cable for the further motor vehicle formed contacts, in particular socket contacts has.
  • the object underlying the invention is further achieved by a motor vehicle for an inventive arrangement of the motor vehicle according to the invention and a connecting means. All statements relating to belonging to the inventive arrangement motor vehicle can be analogously transferred to the motor vehicle according to the invention, so that even with this the aforementioned advantages can be achieved.
  • the object underlying the invention is achieved according to the invention by means of a connection means for an arrangement according to the invention comprising a motor vehicle and the connecting means according to the invention. All statements regarding the connection means belonging to the arrangement according to the invention can be analogously transferred to the connecting means according to the invention, so that also with this the aforementioned advantages can be achieved.
  • Also disclosed is a method for operating an arrangement from a motor vehicle comprising a battery, a charging connection and a charging device connected between the battery and the charging connection, and a connecting device comprising a first clutch which is connected or connectable to the charging connection of the motor vehicle, and a second clutch connectable to an energy sink for power transport from the motor vehicle to the energy sink, the connection means providing at least power transmission information to the motor vehicle, the charging device evaluating the power transport information or one of the power transfer information and the direction of power transport between the battery and the charging end depending on the evaluation result. All embodiments of the arrangement according to the invention can be analogously transferred to the process, so that even with this the aforementioned advantages can be achieved.
  • FIG. 1 a schematic diagram of an arrangement according to the invention comprising a motor vehicle and a connecting means
  • FIG. 2 shows a detailed representation of a resistance network of the type shown in FIG.
  • FIG. 3 shows a detailed representation of a charging connection of the motor vehicle shown in FIG. 1;
  • FIG. 4 shows an embodiment of a connection means according to the invention.
  • FIG. 5 perspective views of another embodiment of a connecting means according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of an arrangement 1 comprising a motor vehicle 2 and a connecting means 3.
  • the motor vehicle 2 is a battery electric vehicle (BEV) or a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) and has a battery 4 with a rated voltage of, for example, 200 volts, which can be used to supply a full or partially electrically operated drive device 5 is set up.
  • BEV battery electric vehicle
  • PHEV plug-in hybrid electric vehicle
  • a charging connection 6 accessible from the exterior of the motor vehicle 1 is provided, which is connected to the battery 4 via a charging device 7.
  • a charging cable for connecting the motor vehicle 1 to an external charging station or charging station can be connected to the charging connection 6.
  • the charging device 7 has a converter device 8 in the form of a bidirectional AC / DC converter.
  • the converter device 8 is therefore designed to convert a battery-side DC voltage into a charge-connection-side AC voltage and vice versa.
  • the transducer device 8 can be controlled by the control device 9.
  • the connecting means 3 can be connected by means of a first coupling 10 to the charging port 6 and shown in Fig. 1 in the connected state.
  • a second coupling 1 1 of the connecting means 3 serves its connection to a not belonging to the arrangement 1 Energysenke 12.
  • Die Georgia Clutch 10 has a plurality of socket contacts 13-17 which are electrically connected in the connected state of the connecting means 3 with a plurality of plug contacts 18-22 of the charging port 6.
  • the first clutch 10 is therefore formed opposite to the charging port 6, for example according to IEC 62196, in particular type 2.
  • FIG. 1 shows only one socket contact 13 and one plug contact 18 for one of three outer conductors.
  • a neutral conductor via the female contact 15 and the male contact 20 is a protective conductor
  • a first pilot line eg the control pilot
  • the female contact 17 and the male contact 22 a second pilot line (eg the proximity pilot) is routed.
  • connection means 3 Via a connection-side communication device 23 and a resistance network 24, the connection means 3 provides a plurality of power transport information to the motor vehicle 2, which is detected by a motor vehicle-side communication device 25 and a motor-side measuring device 26 and the control device 9 are provided.
  • the control device 9 is designed to evaluate the power transport information and, depending on the evaluation result, to specify the direction of the power transport between the battery 4 and the charging port 6.
  • the communication devices 23, 25 communicate by means of a Bluetooth connection, wherein a connection-means-side control device 27 controls the communication device 23 to transmit the power transmission information.
  • the power transport information to be transmitted is stored in the control device 27 and describes the type of the connection means 3, a connection-agent-specific identifier, authentication data and a voltage, frequency and maximum current strength to be provided at the charging connection.
  • Another power trans- Port information describes whether the power sink 12 with the second clutch
  • connection means side communication device 23 When approaching the connecting means 3 to the charging port 6 or when inserting the first clutch 10 in the charging port 6, the connection means side communication device 23 establishes the Bluetooth connection with the motor vehicle side communication device 25 and transmits all power transport information to them.
  • the control device 9 subsequently evaluates these. From the power transport information describing the type and the identifier, the control device 9 determines by interrogation from a database retrieved in a data storage unit 28 or by a motor vehicle-side data interface 29 whether the connection means 3 is compatible with the motor vehicle 2 and for which direction of the power transport it is intended. Since the connecting means 3 present for the connection of the Energysenke
  • the controller 9 evaluates the power transport information to the effect that a directed by the battery 4 to the charging port 6 power transport is to be specified.
  • the control device 9 determines whether the connection means 3 originates from a reliable source, for example from the same manufacturer as the motor vehicle 2 or from a certified manufacturer. From the power transmission information describing the voltage, frequency and maximum current to be provided, the control device 9 furthermore determines whether the charging device 7 is designed to realize power transmission via the connection means 3.
  • the voltage, frequency and maximum current strength to be provided can also be retrieved from one of the previously described databases and thus determined solely on the basis of the power transport information describing the type and / or the identifier.
  • the control device 9 allows a transport of power from the battery 4 to the charging connection 6 and thus also via the connection means 3 to the energy sink 12. in addition to. At the same time, it configures the converter device 8 to provide the voltage and the frequency and to limit the power transport up to the maximum current intensity. Furthermore, the control device 9 evaluates the further power transport information, which describes whether the power sink 12 is in contact with the second clutch 11, and controls a switching device 30 connected downstream of the converter device 8 to the charging port 6 only when an output voltage is applied Contacting the energy sink 2 was determined. The contacting state of the energy sink 12 with respect to the second clutch 1 1 is determined by the connecting means-side control device 27.
  • the communication devices 23, 25 communicate via a data network that is set up according to a WLAN standard.
  • the communication device 23 is or comprises a passive RFID means into which the control device 27 can also be integrated and which can be activated by the motor vehicle-side communication device 25 for transmitting the power transport information.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of the resistor network 24, wherein a first resistance element 31 is arranged between a respective contact pair formed from two of the socket contacts 15-17 and a second resistance element 32 can be connected in parallel by means of a switching element 33 that can be activated by the control device 27. Since the socket contacts 15-17 lead the protective conductor or the pilot contacts, these essentially do not contribute to the transport of power along the outer conductor and the neutral conductor. The resistance values of the respective resistance elements 31, 32 can therefore also be used to code power transmission information.
  • one through the Control device 27 detected change in state, for example, the contact of the power sink 12, by connecting the second resistance element 32 are encoded.
  • the measuring device 26 shown in FIG. 1 is designed to measure the resistance values between the plug contacts 20-22 which do not contribute to the power transport and which result from the respective resistance elements 31, 32 connected on the connection side.
  • the power transmission information encoded by the resistance elements 31, 32 and therefore provided on the connection side is evaluated by the control device 9 on the basis of the measured values.
  • the measuring device 26 is further configured to detect a change in resistance between the plug contacts 18, 19, which realize the power transport as an outer conductor and neutral conductor.
  • a resistance change is caused by the contacting of the energy sink 12 with the second clutch 1 1, so that the additional, the contacting state of the energy sink 12 descriptive power transport information alternatively or in addition to the transmission by means of the communication devices 25, 26 and the connection of a resistive element 32 by the Resistance change between the plug contacts 18, 19 can be detected.
  • FIG. 3 shows a detailed representation of the motor vehicle-side charging connection 6 with the plug contacts 18-22, three plug contacts 18 being provided for one outer conductor of different phase.
  • Charging connection side a control element 34 is further provided, which generates an operating signal when actuated. This can be detected by the control device 9, which is also designed to release the power transport only after detecting the operating signal. Alternatively or additionally, a corresponding operating signal can be triggered by a control element arranged in an interior 35 of the motor vehicle 2, for example a human-machine interface 36 (human-machine interface - HMI).
  • a corresponding operating signal by means of the data interface 29 of a portable communication device 37 receivable, for example, a smartphone on which a mobile application (App) for controlling the charging device 7 is installed.
  • the control device 9 is also designed to prevent the power transport while receiving a further operating signal via the aforementioned channels again.
  • a fundamental release of the power transport carried out on the basis of the evaluation of the power transport information remains basically after having received such an operating signal, so that in other words the charging device remains in a stand-by mode.
  • a display device 43 e.g. comprising a light emitting diode provided, which visualizes its direction during the power transport.
  • the direction of the power transport can be visualized by means of a display device arranged in the interior 35, for example the man-machine interface 36, or the mobile application.
  • the charging connection 6 furthermore has a locking element 38, which locks the connecting element 3 by means of a further locking element 39 after a successful evaluation of the power transport information in such a way that a power transport via the charging connection 6 in the direction of the connecting element 3 is possible.
  • the motor vehicle 2 moreover has an outlet 40 built into its interior 35 for a mains plug, for example a safety plug.
  • the charging device 7 is further adapted to allow a further power transfer to the socket 40, so that even at this electrical load with a high power consumption can be operated.
  • measuring device 26 measures for reasons of Clarity not shown measuring lines also caused by the insertion of the power plug resistance change between the power to the power socket 40 provided lines.
  • the control device 9 is further configured to control the switching device 30 only to allow a power transfer to the socket 40 or to apply an output voltage to the socket 40 as soon as the measuring device has detected a corresponding change in resistance.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a further connecting element 3, which corresponds to the connecting element 3 shown in FIG. 1.
  • the first clutch 10 in this case has the socket contacts 13-17 and is connected via a cable 41 to the second clutch 1 1, which is designed for insertion of a power plug, thus also having socket contacts.
  • the locking element 39 is provided, in which a hook-like charging connection-side locking element 38 can engage.
  • a not shown child safety is additionally provided.
  • the controller 27 provides power transport information including the type of the connector 3 as an adapter cable, a serial number of the connector 3 as an identifier, and authentication data given by the manufacturer.
  • power transport information is provided, which describes the current carrying capacity of the cable 41 as the maximum current strength and provided for safety contact plug voltage of 230 volts and the intended frequency of 50 hertz.
  • the second clutch 1 1 may be designed to plug in power plugs of other standards and accordingly provide other power transport information, for example those describing a voltage of 1 10 volts and a frequency of 60 hertz.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a further embodiment of a connection means 3, which corresponds to the connection means 3 shown in FIG.
  • the first clutch 10 and the second clutch 1 1 are arranged in a common clutch housing 42.
  • Fig. 5 are not visible contacts of the second clutch 1 1 are designed as socket contacts.
  • a conventional charging cable which can usually be connected to a charging station, can be connected to the second clutch 11.
  • the connecting means 3 acts insofar as a gender changer and makes it possible to connect another motor vehicle with the second clutch 1 1 and to transport power from the motor vehicle 2 to the other vehicle.
  • the motor vehicle 2 can thus be operated as a "virtual" charging station in order, for example, to charge a deflated battery of a further motor vehicle which has been left behind.
  • the external starting aid known from conventional motor vehicles with internal combustion engines can thus also be realized for electrically driven motor vehicles
  • Communication device 23 provides power transport information which describes the connection means 3 as such a loading aid and also describes a serial number and authentication data analogously to the connection means 3 shown in Fig. 4.
  • the control device 27 is designed to provide information regarding the charging operation of the further motor vehicle to be performed determine which describe the voltage, frequency and maximum current to be used, and to provide the motor vehicle 2 as power transport information.

Abstract

Anordnung aus einem Kraftfahrzeug (2), umfassend eine Batterie (4), einen Ladeanschluss (6) und eine zwischen die Batterie (4) und den Ladeanschluss (6) geschaltete Ladeeinrichtung (7), und einem Verbindungsmittel (3), umfas- send eine erste Kupplung (10), welche an den Ladeanschluss (6) des Kraft- fahrzeugs (2) angeschlossen oder anschließbar ist, und eine mit einer Ener- giesenke (12) für einen Leistungstransport vom Kraftfahrzeug (2) zur Energie- senke (12) verbindbare zweite Kupplung (11), wobei das Verbindungsmittel (3) zum Bereitstellen wenigstens einer Leistungstransportinformation an das Kraftfahrzeug (2) ausgebildet ist, wobei die Ladeeinrichtung (7) zum Auswer- ten der Leistungstransportinformation oder einer der Leistungstransportinfor- mationen und zum Vorgeben der Richtung des Leistungstransports zwischen der Batterie (4) und dem Ladeanschluss (6) in Abhängigkeit des Auswer- tungsergebnisses ausgebildet ist.

Description

Anordnung aus einem Kraftfahrzeug und einem Verbindungsmittel,
Kraftfahrzeug und Verbindungsmittel
Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus einem Kraftfahrzeug, umfassend eine Batterie, einen Ladeanschluss und eine zwischen die Batterie und den Ladeanschluss geschaltete Ladeeinrichtung, und einem Verbindungsmittel, umfassend eine erste Kupplung, welche an den Ladeanschluss des Kraftfahrzeug angeschlossen oder anschließbar ist, und eine mit einer Energiesenke für einen Leistungstransport vom Kraftfahrzeug zur Energiesenke ver- bindbare zweite Kupplung. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug und ein Verbindungsmittel.
Eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektrokraftfahrzeugs oder eines Plug-ln-Hybrid-kraftfahrzeugs, kann mittels eines mit einem La- deanschluss des Kraftfahrzeugs verbundenen Verbindungsmittels, beispielsweise eines Ladekabels, aufladbar sein. Der Ladevorgang wird dabei durch eine Ladeeinrichtung gesteuert, die auch als On-Board-Charger (OBC) bezeichnet wird. Das Verbindungsmittel weist eine erste Kupplung auf, die beispielsweise gegengleich zum Ladeanschluss ausgebildet ist, und eine zweite Kupplung, die mit einer elektrische Energie bereitstellenden Energiequelle, beispielsweise einer Ladestation, verbindbar ist.
Darüber hinaus sind bidirektionale Ladeeinrichtungen bekannt, über welche elektrische Leistung von der Batterie zu einer mit der zweiten Kupplung ver- bundenen Energiesenke in Form eines öffentlichen Stromnetzes transportiert werden kann. Die Batterie dient hier als Pufferspeicher für ein so genanntes Smart Grid. Dabei muss jedoch typsicherweise eine zusätzliche Datenverbindung zwischen einem Stromnetzbetreiber und dem Kraftfahrzeug aufgebaut werden, um den Leistungstransport zum Stromnetz mittels der bidirekti- onalen Ladeeinrichtung zu steuern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in der Batterie gespeicherte Energie einfacher für eine Abgabe an eine Energiesenke nutzbar zu machen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung der eingangs genannten Art gelöst, wobei das Verbindungsmittel zum Bereitstellen wenigstens einer Leistungstransportinformation an das Kraftfahrzeug ausgebildet ist, wobei die Ladeeinrichtung zum Auswerten der Leistungstransportinformation und zum Vorgeben der Richtung des Leistungstransports zwischen der Batterie und dem Ladeschluss in Abhängigkeit des Auswertungsergebnisses ausgebildet ist.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, einerseits ein Verbindungsmittel vorzusehen, welches zum Anschluss an eine bestimmte Energiesenke und zum Bereitstellen zumindest einer Leistungstransportinformation ausgebildet ist, aus der sich ableiten lässt, dass der Leistungstransport in Richtung der Energiesenke zu erfolgen hat. Andererseits ist die Ladeeinrichtung derart eingerichtet, dass sie lediglich anhand der verbindungsmittelseitig bereitgestellten Leistungstransportinformation eine Auswahl treffen kann, in welche Richtung der Leistungstransport erfolgt. Im Falle einer über das Verbindungsmittel verbundenen Energiesenke erfolgt der Leistungstransport mithin von der Batterie über den Ladeanschluss und das Verbindungsmittel zur Energiesenke. Mit anderen Worten kann eine Entscheidung, ob der Batterie Energie zugeführt werden soll, beispielsweise bei einem Ladevorgang mittels eines Ladekabels, oder ob Energie von der Batterie abgegeben werden soll, lediglich von der durch die Ladeeinrichtung auszuwertenden Leistungstransportinformation abhängig gemacht werden. Da die Ladeeinrichtung und der Ladeanschluss mithin auch ein Entladen der Batterie ermöglichen, können diese auch als Lade- und Entladeeinrichtung bzw. als Lade- und Entladean- schluss bezeichnet werden.
Die in der Batterie des Kraftfahrzeugs gespeicherte Energie kann so für eine Vielzahl weiterer Zwecke neben einer Verwendung zum Antrieb des Kraftfahrzeugs oder einer Einspeisung in ein öffentliches Stromnetz nutzbar ge- macht werden, wobei es zur Ermittlung der Richtung des Leistungstransports keiner zusätzlichen Konfigurationsmaßnahmen, beispielsweise durch zusätzliche Datenverbindungen oder Bedieneingaben, bedarf. Die Erfindung ermöglicht es beispielsweise auf einfache Art und Weise ein Verbindungsmittel einzusetzen, das der Bereitstellung eines Netzanschlusses als zweite Kupplung für einen beliebigen Verbraucher mit einem Netzstecker dient. Gegenüber herkömmlichen Netzanschlüssen in Kraftfahrzeugen, die über einen Wechselrichter aus einem Niedervoltbordnetz gespeist werden, können über das den Netzanschluss bereitstellende Verbindungsmittel wesentlich höhere Ströme bei einer Netzspannung von beispielsweise 230 Volt oder 1 10 Volt fließen, da die Ladeeinrichtung bereits für sehr hohe Ladeströme ausgelegt ist. Insbesondere lassen sich so auch sehr leistungsintensive Verbraucher wie ein Haartrockner oder ein Staubsauger versorgen. Zusammenfassend kann so ein von der Batterie des Kraftfahrzeugs gespeistes, besonders leistungsfähiges Inselnetz bereitgestellt werden.
Ebenso kann ein Verbindungsmittel verwendet werden, welches dazu dient, ein weiteres Kraftfahrzeug oder ein mit einem weiteren Kraftfahrzeug ver- bundenes Ladekabel an die zweite Kupplung anzuschließen und das weitere Kraftfahrzeug mittels der Ladeeinrichtung des Kraftfahrzeugs der erfindungsgemäßen Anordnung zu laden. So kann beispielsweise eine von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren bekannte Fremdstarthilfe auch für elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge realisiert werden. Mit anderen Worten kann das Kraftfahrzeug der erfindungsgemäßen Anordnung bei Verwendung eines entsprechenden Verbindungsmittels als virtuelle Ladesäule betrieben werden. In beiden zuvor beschriebenen Fällen erfolgt die Konfiguration der Ladeeinrichtung zumindest hinsichtlich der Richtung des Leistungstransports ausschließlich anhand der Auswertung der verbindungsmittelseitig bereitge- stellten Leistungstransportinformation.
Die Batterie kann zur Versorgung einer teilweise oder vollständig elektrisch betriebenen Antriebsvorrichtung des Kraftfahrzeugs eingerichtet sein. Die Batterie kann eine Nennspannung von wenigstens 60 Volt, bevorzugt we- nigstens 150 Volt, aufweisen. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein Elektrokraftfahrzeug (battery electic vehicle - BEV) oder ein Plug-In-Hybrid- Kraftfahrzeug (plug-in hybrid electric vehicle - PHEV) sein. Die Ladeeinrichtung, die auch als on-board charger (OBC) bezeichnet werden kann, weist zweckmäßigerweise eine bidirektionale Wandlereinrichtung auf, mittels welcher eine batterieseitige Gleichspannung in eine ladeanschlussseitige Wechselspannung und umgekehrt wandelbar ist. Darüber hinaus kann die Ladeeinrichtung eine Steuereinrichtung aufweisen, mittels welcher die Leistungstransportinformation auswertbar und die Richtung des Leistungstransports durch Ansteuerung der Wandlereinrichtung in Abhängigkeit des Auswertungsergebnisses vorgebbar ist. Im erfindungsgemäßen Sinne meint Leistungstransport ausschließlich einen Transport von Wirkleistung. Der Ladeanschluss ist typischerweise vom Äußeren des Kraftfahrzeugs zugänglich angeordnet und kann einen Steckerkontakt oder mit anderen Worten einen männlichen Kontakt für eine Verbindung mit der, insbesondere gegengleich zum Ladeanschluss ausgebildeten, ersten Kupplung des Verbindungsmittels aufweisen. Grundsätzlich kann das Verbindungsmittel als Adapter ausgebildet sein, der an der zweiten Kupplung ein umgekehrtes Geschlecht bezüglich jenes des Ladeanschlusses aufweist, das heißt einen sogenannten Gen- der Changer ausbilden.
Es wird bevorzugt, wenn die Leistungstransportinformation oder eine der Leistungstransportinformationen einen Typ des Verbindungsmittels und/oder einen verbindungsmittelspezifischen Identifikator und/oder Authentifizie- rungsdaten beschreibt. Unter einem Typ des Verbindungsmittels ist dabei eine Eigenschaft mehrerer gleichartiger Verbindungsmittel zu verstehen, welche insbesondere dem gleichen Zweck dienen. Ein Verbindungsmittel- spezifischer Identifikator wird mehreren gleichartigen Verbindungsmitteln, insbesondere Verbindungsmitteln gleichen Typs, unterschiedlich zugeordnet. Ferner dienen Authentifizierungsdaten dazu, ein Verbindungsmittel hinsichtlich seiner Herkunft von einer bestimmten Quelle, beispielsweise einem bestimmten Hersteller oder Anbieter, zu verifizieren. Ergänzend oder alternativ kann die Leistungstransportinformation oder eine der Leistungstransportinformationen eine am Ladeanschluss bereitzustellende Spannung und/oder Frequenz und/oder Maximalstromstärke beschreiben. Das Verbindungsmittel kann insofern selber eine Information bereitstellen, mit welchen elektrischen Parametern es, insbesondere bauartbedingt, betreibbar ist, ohne einen unzulässigen Betriebszustand zu erreichen. Ebenso kann sich die Spannung bzw. Frequenz bzw. Maximalstromstärke auf die an die zweite Kupplung anschließbare oder angeschlossene Energiesenke beziehen. Im bereits erwähnten Fall einer Verbindung des zweiten Kraftfahr- zeugs mit der zweiten Kupplung kann dies die vom weiteren Kraftfahrzeug zum Laden geforderte Spannung und/oder Frequenz und/oder Maximalstromstärke sein.
Es wird ferner bevorzugt, wenn die Ladeeinrichtung zum Zulassen oder Un- terbinden des Leistungstransports in Abhängigkeit des Auswertungsergebnisses ausgebildet ist. Die Ladeeinrichtung wertet insbesondere den Typ des Verbindungsmittels und/oder den verbindungsmittelspezifischen Identifikator und/oder die Authentifizierungsdaten und/oder die am Ladeanschluss bereitzustellende Spannung und/oder Frequenz und/oder Maximalstromstärke da- hingehend aus, ob die Ladeeinrichtung bzw. das Verbindungsmittel dazu geeignet ist, einen entsprechenden Leistungstransport bereitzustellen, und lässt einen Leistungstransport nur zu, wenn dies der Fall ist. Andernfalls kann die Ladeeinrichtung den Leistungstransport unterbinden, das heißt mit anderen Worten das Verbindungsmittel abweisen. Im Fall der den Typ des Verbindungsmittels und/oder den verbindungsmittelspezifischen Identifikator beschreibenden Leistungstransportinformation kann dazu in einer Datenspeichereinheit der Ladeeinrichtung eine Datenbank mit abrufbaren, unterschiedlichen Typen und/oder Identifikatoren zugeordneten zulässigen Spannungen und/oder Frequenzen und/oder Maximalstromstärken gespeichert sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Datenbank auch unterschiedlichen Typen und/oder Identifikatoren eine Freigabeinformation zuordnen. Die Ladeeinrichtung kann die die Authentifizierungsdaten beschreibende Transportinformation dahingehend überprüfen, ob das Verbindungsmittel von einer zulässigen Quelle, beispielsweise vom Hersteller des Kraftfahrzeugs oder einem zertifizierten Hersteller, stammt. Zweckmäßigerweise ist die Ladeeinrichtung dazu ausgebildet, den Leistungstransport nur zuzulassen, wenn die Authentifizierung positiv ausfällt, und den Leistungstransport andernfalls zu unterbinden.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Ladeeinrichtung zum Steuern des Leistungstransports mit einer aus der Leistungstransportinformation oder einer der Leistungstransportinformationen ermittelten Spannung und/oder Frequenz und/oder Maximalstromstärke ausgebildet ist. Insbesondere kann die Ladeeinrichtung dazu ausgebildet sein, die Spannung und/oder Frequenz und/oder Maximalstromstärke insbesondere unmittelbar aus der die am La- deanschluss bereitzustellende Spannung und/oder Frequenz und/oder Maximalstromstärke beschreibenden Leistungstransportinformation zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann die Ladeeinrichtung dazu ausgebildet sein, die Spannung und/oder Frequenz und/oder Maximalstromstärke aus der den Typ des Verbindungsmittels und/oder der den verbindungsmittelspezifischen Identifikator beschreibenden Leistungstransportinformation zu ermitteln. Dazu kann in analoger Weise die zuvor erwähnte Datenbank verwendet werden.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn das Verbindungsmittel eine Kommunikationseinrichtung aufweist, mittels welcher die Leistungstransportinformation oder eine der Leistungstransportinformationen an das Kraftfahrzeug drahtlos übertragbar ist. Anders gesagt stellt das Verbindungsmittel die Leis- tungstransportinformation dem Kraftfahrzeug, insbesondere der Ladeeinrichtung, funktechnisch bereit. Es ist ferner möglich, dass das Verbindungsmittel eine Steuereinrichtung aufweist, welche zur bidirektionalen Kommunikation mit der Ladeeinrichtung ausgebildet ist. Die verbindungsmittelseitige Kommunikationseinrichtung kann ein RFID-Mittel umfassen und/oder zur Über- tragung der wenigstens einen Leistungstransportinformation über eine Bluetooth-Verbindung und/oder über ein Datennetzwerk ausgebildet sein. Das Datennetzwerk kann insbesondere entsprechend einem WLAN-Standard realisierbar sein. Es wird ferner bevorzugt, wenn das Kraftfahrzeug eine, insbesondere lade- anschlussseitig verbaute, Kommunikationseinrichtung aufweist, mittels welcher die Leistungstransportinformation oder wenigstens eine der Leistungstransportinformationen empfangbar ist. Dabei kann die die kraftfahrzeugseiti- ge Kommunikationseinrichtung zum Aktivieren des verbindungsmittelseitigen RFID-Mittels und/oder zum Empfangen der wenigstens einen übertragenen Leistungstransportinformation über die Bluetooth-Verbindung und/oder über das Datennetzwerk ausgebildet sein. Für eine besonders einfache Bereitstellung der Leistungstransportinformation kann das Verbindungsmittel wenigstens ein mit einem Kontaktpaar der ersten Kupplung elektrisch leitend verbundenes oder verbindbares Widerstandselement aufweisen, welches zur Kodierung der Leistungstransportinformation oder einer der Leistungstransportinformationen ausgebildet ist. Zur Kodie- rung kann das Widerstandselement mit einem spezifischen Widerstandswert elektrisch leitend mit zwei das Kontaktpaar bildenden Kontakten der ersten Kupplung verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Schaltelement vorgesehen sein, mittels welches das oder ein Widerstandselement durch Schalten mit den Kontakten des Kontaktpaars verbindbar ist. Dies schließt auch ein, dass das Widerstandselement zu einem weiteren, fest mit den Kontakten verbundenen Widerstandselement zugeschaltet wird.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug eine Messeinrichtung aufweist, welche zum Erfassen der kodierten Leistungstransportinformation oder wenigstens einer der kodierten Leistungstransportinformationen durch Messen wenigstens eines Widerstandswerts zwischen wenigstens einem Kontaktpaar des Ladeanschlusses ausgebildet ist. Insbesondere kann das Kontaktpaar des Ladeanschlusses mit jenem Kontaktpaar des Verbindungsmittels verbindbar sein, welches mit dem wenigstens einen Widerstandsele- ment verbunden oder verbindbar ist. Die Messeinrichtung kann ladeeinrich- tungsseitig oder landeanschlussseitig vorgesehen sein. Die Ladeeinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Widerstandswert oder einen der Widerstandswerte und/oder eine Veränderung des Widerstandswerts oder eines der Widerstandswerte als Leistungstransportinfornnation oder eine der Leistungstransportinfornnation auszuwerten.
Ferner kann die Messeinrichtung zum Messen des Widerstandswerts oder eines der Widerstandswerte an einem nicht zum Leistungstransport vorgesehenen Kontaktpaar, insbesondere umfassend wenigstens einen Pilotkontakt und/oder einen Schutzleiterkontakt, ausgebildet sein. Unter Leistungstransport ist dabei der Leistungstransport von der Batterie zum Ladean- schluss zu verstehen und ausdrücklich nicht ein möglicher Leistungstrans- port, der durch ein Anlegen einer Messspannung zur Durchführung der Messung des Widerstandswerts auftritt. Der oder ein Pilotkontakt kann der Con- trol Pilot (CP) und/oder der Proximity Pilot einer Kupplung gemäß IEC 62196 sein. Vorzugsweise beschreibt eine zusätzliche Leistungstransportinformation, ob die Energiesenke mit dem Verbindungsmittel, insbesondere seiner zweiten Kupplung, kontaktiert ist, wobei die Ladeeinrichtung dazu ausgebildet ist, die Bereitstellung einer Ausgangsspannung zu unterbinden bis ein Kontakt der Energiesenke mit dem Verbindungsmittel ermittelt ist. Dadurch wird gewähr- leistet, dass der Leistungstransport erst erfolgt, wenn eine Energiesenke mit der zweiten Kupplung kontaktiert ist, wodurch diese im unkontaktierten Zustand aus Sicherheitsgründen spannungsfrei bleibt. Die zusätzliche Leistungstransportinformation kann analog zu der zuvor beschriebenen wenigstens einen Leistungstransportinformation durch das Verbindungsmittel be- reitstellbar sein. Es ist beispielsweise denkbar, dass das Schaltelement dazu eingerichtet ist, bei einer erfassten Kontaktierung der Energiesenke ein Widerstandselement zwischen ein Kontaktpaar, insbesondere zwischen einen Pilotkontakt und den Schutzleiter, zu schalten. Ferner kann die verbin- dungsmittelseitige Steuereinrichtung zum Überprüfen, ob die Energiesenke mit der zweiten Kupplung kontaktiert ist, und zum Bereitstellen der entsprechenden Leistungstransportinformation für die verbindungsmittelseitige Kommunikationseinrichtung ausgebildet sein. Darüber hinaus kann die oder eine kraftfahrzeugseitige Messeinrichtung zum Erhalten der zusätzlichen Leistungstransportinformation durch Messen eines Widerstandswerts zwischen einem zum Leistungstransport beitragenden Kontaktpaar, insbesondere umfassend einen Außenleiter und einen Neutral- leiter, des Ladeanschlusses ausgebildet sein. Insofern kann die sich durch das Kontaktieren der Energiesenke mit der zweiten Kupplung ergebende Widerstandsveränderung als zusätzliche Leistungstransportinformation auswertbar sein, was eine besonders einfache Detektion, ob die Energiesenke kontaktiert ist, ermöglicht. Zweckmäßigerweise ist die Ladeeinrichtung dazu ausgebildet, den Leistungstransport erst bei Unterschreiten eines Widerstandsschwellwerts durch den gemessenen Widerstandswert zwischen dem zum Leistungstransport beitragenden Kontaktpaar freizugeben bzw. erst dann eine Ausgangsspannung bereitzustellen. Es ist ferner von Vorteil, wenn die Ladeeinrichtung dazu ausgebildet ist, den Leistungstransport erst bei Erhalten eines durch eine Bedieneingabe erzeugten Bediensignals zuzulassen, welches durch Betätigen wenigstens eines kraftfahrzeugseitigen Bedienelements, insbesondere eines ladeanschlusssei- tigen Bedienelements und/oder eines im Innenraum des Kraftfahrzeug ange- ordneten Bedienelements, und/oder durch ein über eine kraftfahrzeugseitige Datenfunkschnittstelle empfangenes Funksignal, insbesondere eines tragbaren Kommunikationsgeräts, erzeugbar ist. Ferner kann die Ladeeinrichtung dazu ausgebildet sein, den Leistungstransport bei Erhalten eines weiteren durch eine Bedieneingabe erzeugten Bediensignals wieder zu unterbinden. Das im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnete Bedienelement ist beispielsweise durch eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) realisiert. Hinsichtlich des tragbaren Kommunikationsgeräts wird es bevorzugt, wenn das Bediensignal durch eine mobile Applikation (App) auslösbar ist. Außerdem kann ein kraftfahrzeugseitiges Verriegelungselement vorgesehen sein, welches dazu ausgebildet ist, das Verbindungsmittel in einem in den Ladeanschluss eingesteckten Zustand am Kraftfahrzeug zu verriegeln. Das Verriegelungselement kann über die ladeeinrichtungsseitige Steuereinrichtung ansteuerbar sein. Insbesondere erfolgt das Verriegeln in Abhängigkeit des Auswertungsergebnisses der Leistungstransportinfornnation oder einer der Leistungstransportinformationen, wobei eine ausgewertete Leistungstransportinfornnation beispielsweise die Authentifizierungsdaten beschreiben kann.
Bevorzugt ist ladeanschlussseitig und/oder im Innenraum des Kraftfahrzeugs eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen, welche durch die Ladeeinrichtung zur Visualisierung des Leistungstransports, insbesondere seiner Richtung, ansteuerbar ist. Ladeanschlussseitig kann eine Leuchtdiode als Anzeigeeinrich- tung vorgesehen sein. Die Anzeigeeinrichtung im Innenraum kann auch durch die Mensch-Maschine-Schnittstelle realisiert sein. Ferner ist es möglich, dass die oder eine kraftfahrzeugseitige Datenschnittstelle zur Übermittlung eines Funksignals, insbesondere an das tragbare Kommunikationsgerät, ausgebildet ist, wobei das Funksignal eine zur Visualisierung des Leis- tungstransports verarbeitbare Information umfasst. Insbesondere erfolgt die Visualisierung des Leistungstransports dann mittels der mobilen Applikation.
Das Kraftfahrzeug kann außerdem eine in seinem Innenraum verbaute Steckdose für einen Netzstecker aufweisen, wobei die Ladeeinrichtung fer- ner dazu ausgebildet ist, einen zusätzlichen Leistungstransport in Richtung der Steckdose vorzugeben und die Bereitstellung einer Ausgangsspannung an der Steckdose zu unterbinden, bis ein in die Steckdose eingesteckter Verbraucher erfasst wurde. So können die besonders hohen von der Batterie und der Ladeeinrichtung abgebbaren Leistungen an einer im Innenraum des Kraftfahrzeugs verbauten Steckdose bereitgestellt werden, welche herkömmlicherweise lediglich durch ein weniger leistungsfähiges Niedervoltnetz des Kraftfahrzeugs gespeist wird. Zusätzlich wird sichergestellt, dass an der Steckdose nur dann eine Spannung anliegt, wenn auch ein Verbraucher in die Steckdose eingesteckt ist.
Zweckmäßigerweise weist die Ladeeinrichtung dazu eine durch die ladeein- richtungsseitige Steuereinrichtung ansteuerbare Schalteinrichtung auf. Die Schalteinrichtung kann zwischen die Wandlereinrichtung der Ladeeinrichtung und den Ladeanschluss geschaltet sein. Die Schalteinrichtung ist bevorzugt dazu ausgebildet, die Wandlereinnchtung in einem ersten Schaltzustand nur mit dem Ladeanschluss, in einem zweiten Schaltzustand nur mit der Steckdose und in einem dritten Schaltzustand mit dem Ladeanschluss und der Steckdose zu verbinden sowie in einem vierten Schaltzustand den Ladean- schluss und die Steckdose von der Wandlereinrichtung zu trennen. Ferner wird es bevorzugt, wenn die Schalteinrichtung als separate Baueinheit ausgebildet ist. Die Steckdose kann eine Kindersicherung aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verbindungsmittels, insbesonde- re wenn dieses an der zweiten Kupplung einen Netzanschluss bereitstellt, kann es ein die erste Kupplung und die zweite Kupplung verbindendes Kabel aufweisen. Der Netzanschluss kann eine Kindersicherung aufweisen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verbindungsmittels, ins- besondere wenn dieses zum Laden eines weiteren Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, sind die erste Kupplung und die zweite Kupplung in einem gemeinsamen Kupplungsgehäuse angeordnet. Ein derartiges Verbindungsmittel zeichnet sich durch besonders kompakte Abmessungen aus und kann einem Kraftfahrzeug beigelegt werden, um im Bedarfsfall das weitere Kraftfahrzeug zu laden, also beispielsweise Hilfestellung zu leisten, wenn das witere Kraftfahrzeug wegen einer entladen Batterie liegen geblieben ist.
Im Hinblick auf diese beiden Ausführungsformen wird es ferner bevorzugt, wenn die zweite Kupplung zum Einstecken eines Netzsteckers oder eines Ladekabels für das weitere Kraftfahrzeug ausgebildete Kontakte, insbesondere Buchsenkontakte, aufweist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner gelöst durch ein Kraftfahrzeug für eine erfindungsgemäße Anordnung aus dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und einem Verbindungsmittel. Sämtliche Ausführungen bezüglich des zu der erfindungsgemäßen Anordnung gehörenden Kraftfahrzeug lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, so dass auch mit diesem die zuvor genannten Vorteile erzielt werden können. Daneben wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe erfindungsge- mäß durch ein Verbindungsmittel für eine erfindungsgemäße Anordnung aus einem Kraftfahrzeug und dem erfindungsgemäßen Verbindungsmittel gelöst. Sämtliche Ausführungen bezüglich des zur erfindungsgemäßen Anordnung gehörenden Verbindungsmittels lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Verbindungsmittel übertragen, so dass auch mit diesem die zuvor genannten Vorteile erzielt werden können. Offenbart wird ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Anordnung aus einem Kraftfahrzeug, umfassend eine Batterie, einen Ladeanschluss und eine zwischen die Batterie und den Ladeanschluss geschaltete Ladeeinrichtung, und einem Verbindungsmittel, umfassend eine erste Kupplung, welche an den Ladeanschluss des Kraftfahrzeug angeschlossen oder anschließbar ist, und eine mit einer Energiesenke für einen Leistungstransport vom Kraftfahrzeug zur Energiesenke verbindbare zweite Kupplung, wobei das Verbindungsmittel wenigstens eine Leistungstransportinformation an das Kraftfahrzeug bereitstellt, wobei die Ladeeinrichtung die Leistungstransportinformation oder eine der Leistungstransportinformationen auswertet und die Rich- tung des Leistungstransports zwischen der Batterie und dem Ladeschluss in Abhängigkeit des Auswertungsergebnisses vorgibt. Sämtliche Ausführungen zur erfindungsgemäßen Anordnung lassen sich analog auf das Verfahren übertragen, so dass auch mit diesem die zuvor genannten Vorteile erzielt werden können.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Diese sind schematische Darstellungen und zeigen: Fig. 1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Anordnung aus einem Kraftfahrzeug und einem Verbindungsmittels;
Fig. 2 eine Detaildarstellung eines Widerstandsnetzwerks des in Fig.
1 gezeigten Verbindungsmittels. Fig. 3 eine Detaildarstellung eines Ladeanschlusses des Fig. 1 gezeigten Kraftfahrzeugs; Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbin- dungsmittels; und
Fig. 5 perspektivische Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verbindungsmittels.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze einer Anordnung 1 aus einem Kraftfahrzeug 2 und einem Verbindungsmittel 3.
Das Kraftfahrzeug 2 ist ein Elektrokraftfahrzeug (battery electric vehicle - BEV) oder eine Plug-In-Hybridkraftfahrzeug (plug-in hybrid electric vehicle - PHEV) und weist eine Batterie 4 mit einer Nennspannung von beispielsweise 200 Volt auf, die zur Versorgung einer vollständig oder teilweise elektrisch betriebenen Antriebseinrichtung 5 eingerichtet ist. Zum Laden der Batterie 4 ist ein vom Äußeren des Kraftfahrzeugs 1 zugänglicher Ladeanschluss 6 vorgesehen, der über eine Ladeeinrichtung 7 mit der Batterie 4 verbunden ist. An den Ladeanschluss 6 ist beispielsweise ein Ladekabel zur Verbindung des Kraftfahrzeugs 1 mit einer externen Ladestation oder Ladesäule anschließbar. Die Ladeeinrichtung 7 weist eine Wandlereinrichtung 8 in Form eines bidirektionalen AC/DC-Wandlers auf. Die Wandlereinrichtung 8 ist mit- hin dazu ausgebildet, eine batterieseitige Gleichspannung in eine ladean- schlussseitige Wechselspannung zu wandeln und umgekehrt. Zur Vorgabe der Richtung eines Leistungstransport, also von der Batterie 4 zum Ladeanschluss 6 oder umgekehrt, ist die Wandlereinrichtung 8 durch die Steuereinrichtung 9 ansteuerbar.
Das Verbindungsmittel 3 ist mittels einer ersten Kupplung 10 an den Ladeanschluss 6 anschließbar und in Fig. 1 im angeschlossenen Zustand gezeigt. Eine zweite Kupplung 1 1 des Verbindungsmittels 3 dient seiner Verbindung mit einer nicht zur Anordnung 1 gehörenden Energiesenke 12. Die erste Kupplung 10 weist mehrere Buchsenkontakte 13-17 auf, die im angeschlossenen Zustand des Verbindungsmittels 3 elektrisch leitend mit mehreren Steckerkontakten 18-22 des Ladeanschlusses 6 verbunden sind. Die erste Kupplung 10 ist mithin gegengleich zum Ladeanschluss 6 ausgebildet, bei- spielsweise gemäß IEC 62196, insbesondere Typ 2. Zur Vereinfachung ist dabei in Fig. 1 lediglich ein Buchsenkontakt 13 und ein Steckerkontakt 18 für einen von drei Außenleitern dargestellt. Über den Buchsenkontakt 14 und den Steckerkontakt 19 ist ein Neutralleiter, über den Buchsenkontakt 15 und den Steckerkontakt 20 ist ein Schutzleiter, über den Buchsenkontakt 16 und den Steckerkontakt 21 ist eine erste Pilotleitung (z.B. der Control Pilot) und über den Buchsenkontakt 17 und den Steckerkontakt 22 ist eine zweite Pilotleitung (z.B. der Proximity Pilot) geführt.
Über eine verbindungsmittelseitige Kommunikationseinrichtung 23 und ein Widerstandsnetzwerk 24 stellt das Verbindungsmittel 3 mehrere Leistungstransportinformationen an das Kraftfahrzeug 2 bereit, welche durch eine kraftfahrzeugseitige Kommunikationseinrichtung 25 und eine kraftfahrzeug- seitige Messeinrichtung 26 erfasst und der Steuereinrichtung 9 bereitgestellt werden. Die Steuereinrichtung 9 ist dazu ausgebildet, die Leistungstranspor- tinformationen auszuwerten und in Abhängigkeit des Auswertungsergebnisses die Richtung des Leistungstransports zwischen der Batterie 4 und dem Ladeanschluss 6 vorzugeben.
Im Folgenden wird zunächst eine Übertragung der Leistungstransportinfor- mationen über die Kommunikationseinrichtungen 23, 25 erläutert:
Dabei kommunizieren die Kommunikationseinrichtungen 23, 25 mittels einer Bluetooth-Verbindung, wobei eine verbindungsmittelseitige Steuereinrichtung 27 die Kommunikationseinrichtung 23 zur Übertragung der Leistungstrans- portinformationen ansteuert. Die zu übertragenden Leistungstransportinformationen sind in der Steuereinrichtung 27 gespeichert und beschreiben den Typ des Verbindungsmittels 3, einen verbindungsmittelspezifischen Identifi- kator, Authentifizierungsdaten und eine am Ladeanschluss bereitzustellende Spannung, Frequenz und Maximalstromstärke. Eine weitere Leistungstrans- portinformation beschreibt, ob die Energiesenke 12 mit der zweiten Kupplung
1 1 des Verbindungsmittels 3 kontaktiert ist. Bei einer Annäherung des Verbindungsmittels 3 an den Ladeanschluss 6 oder beim Einstecken der ersten Kupplung 10 in den Ladeanschluss 6 baut die verbindungsmittelseitige Kommunikationseinrichtung 23 die Bluetooth-Verbindung mit der kraftfahr- zeugseitigen Kommunikationseinrichtung 25 auf und überträgt sämtliche Leistungstransportinformationen an diese.
Die Steuereinrichtung 9 wertet diese anschließend aus. Aus den den Typ und den Identifikator beschreibenden Leistungstransportinformationen ermittelt die Steuereinrichtung 9 durch Abfrage aus einer in einer Datenspeichereinheit 28 oder durch eine kraftfahrzeugseitige Datenschnittstelle 29 abgerufenen Datenbank, ob das Verbindungsmittel 3 mit dem Kraftfahrzeug 2 kompatibel ist und für welche Richtung des Leistungstransports es vorgesehen ist. Da das Verbindungsmittel 3 vorliegend zum Anschluss der Energiesenke
12 an das Kraftfahrzeug 2 ausgelegt ist, wertet die Steuereinrichtung 9 die Leistungstransportinformation dahingehend aus, dass ein von der Batterie 4 zum Ladeanschluss 6 gerichteter Leistungstransport vorzugeben ist. Durch Auswertung der die Authentifizierungsdaten beschreibenden Leistungstrans- portinformation ermittelt die Steuereinrichtung 9, ob das Verbindungsmittel 3 aus einer zuverlässigen Quelle, beispielsweise vom gleichen Hersteller wie das Kraftfahrzeug 2 oder von einem zertifizierten Hersteller, stammt. Aus den die bereitzustellende Spannung, Frequenz und Maximalstromstärke beschreibenden Leistungstransportinformationen ermittelt die Steuereinrichtung 9 ferner, ob die Ladeeinrichtung 7 dazu ausgelegt ist, einen Leistungstransport über das Verbindungsmittel 3 zu realisieren. Alternativ dazu kann die bereitzustellende Spannung, Frequenz und Maximalstromstärke auch aus einer der zuvor beschriebenen Datenbanken abgerufen werden und somit lediglich anhand der den Typ und/oder den Identifikator beschreibenden Leistungstransportinformationen ermittelt werden.
Fallen der zuvor genannten Auswertungen positiv aus, lässt die Steuereinrichtung 9 ein Leistungstransport von der Batterie 4 zum Ladeanschluss 6 und damit auch über das Verbindungsmittel 3 zur Energiesenke 12 grund- sätzlich zu. Gleichzeitig konfiguriert sie die Wandlereinrichtung 8 zur Bereitstellung der Spannung und der Frequenz und zur Begrenzung des Leistungstransports bis zu der Maximalstromstärke. Ferner wertet die Steuereinrichtung 9 die weitere Leistungstransportinforma- tion, welche beschreibt, ob die Energiesenke 12 mit der zweiten Kupplung 1 1 kontaktiert ist, aus und steuert eine der Wandlereinrichtung 8 nachgeschaltete Schalteinrichtung 30 erst zum Anlegen einer Ausgangsspannung an den Ladeanschluss 6 an, wenn eine Kontaktierung der Energiesenke 2 ermittelt wurde. Den Kontaktierungszustand der Energiesenke 12 bezüglich der zweiten Kupplung 1 1 ermittelt dabei die verbindungsmittelseitige Steuereinrichtung 27.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kommunizieren die Kommuni- kationseinrichtungen 23, 25 über ein Datennetzwerk, das gemäß einem WLAN-Standard aufgebaut wird. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist oder umfasst die Kommunikationseinrichtung 23 ein passives RFID- Mittel, in welches auch die Steuereinrichtung 27 integriert sein kann und welches durch die kraftfahrzeugseitige Kommunikationseinrichtung 25 zum Übertragen der Leistungstransportinformationen aktivierbar ist.
Alternativ oder zusätzlich zur Bereitstellung der Leistungstransportinformationen mittels der Kommunikationseinrichtungen 23, 25 werden diese vollständig oder teilweise mithilfe des verbindungsmittelseitigen Widerstands- netzwerk 24 bereitgestellt. Fig. 2 zeigt eine Prinzipskizze des Widerstandsnetzwerks 24, wobei zwischen einem jeweiligen aus zwei der Buchsenkontakte 15-17 gebildeten Kontaktpaar ein erstes Widerstandselement 31 angeordnet und parallel dazu ein zweites Widerstandselement 32 mittels eines von der Steuereinrichtung 27 ansteuerbaren Schaltelements 33 zuschaltbar ist. Da die Buchsenkontakte 15-17 den Schutzleiter bzw. die Pilotkontakte führen, tragen diese im Wesentlichen nicht zum Leistungstransport entlang der Außenleiter und des Neutralleiters bei. Über die Widerstandswerte der jeweiligen Widerstandselemente 31 , 32 lassen sich mithin ebenfalls Leistungstransportinformationen kodieren. Insbesondere kann eine durch die Steuereinrichtung 27 erfasste Zustandsänderung, beispielsweise das Kontaktieren der Leistungssenke 12, durch ein Zuschalten des zweiten Wider- standselements 32 kodiert werden. Die in Fig. 1 gezeigte Messeinrichtung 26 ist dazu ausgebildet, die Widerstandswerte zwischen den nicht zum Leistungstransport beitragenden Steckerkontakten 20-22 zu messen, welche sich aus den jeweils verbindungs- mittelseitig verbundenen Widerstandselementen 31 , 32 ergeben. Die durch die Widerstandselemente 31 , 32 kodierten und mithin verbindungsmittelseitig bereitgestellten Leistungstransportinformationen werden anhand der Messwerte durch die Steuereinrichtung 9 ausgewertet.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Messeinrichtung 26 ferner dazu ausgebildet, eine Widerstandsveränderung zwischen den Stecker- kontakten 18, 19, die als Außenleiter und Neutralleiter den Leistungstransport realisieren, zu erfassen. Eine solche Widerstandsveränderung entsteht durch die Kontaktierung der Energiesenke 12 mit der zweiten Kupplung 1 1 , so dass die zusätzliche, den Kontaktierungszustand der Energiesenke 12 beschreibende Leistungstransportinformation alternativ oder zusätzlich zu der Übermittlung mittels der Kommunikationseinrichtungen 25, 26 und dem Zuschalten eines Widerstandselements 32 auch durch die Widerstandsveränderung zwischen den Steckerkontakten 18, 19 erfasst werden kann.
Fig. 3 zeigt eine Detaildarstellung des kraftfahrzeugseitigen Ladeanschlus- ses 6 mit den Steckerkontakten 18-22, wobei drei Steckerkontakte 18 für jeweils einen Außenleiter unterschiedlicher Phase vorgesehen sind. Ladean- schlussseitig ist ferner ein Bedienelement 34 vorgesehen, welches bei einer Betätigung ein Bediensignal erzeugt. Dieses ist durch die Steuereinrichtung 9 erfassbar, welche ferner dazu ausgebildet ist, den Leistungstransport erst nach Erfassen des Bediensignals freizugeben. Alternativ oder zusätzlich ist ein entsprechendes Bediensignal durch ein in einem Innenraum 35 des Kraftfahrzeugs 2 angeordnetes Bedienelement, beispielsweise einer Mensch-Maschine-Schnittstelle 36 (Human-Machine-Interface - HMI), auslösbar. Alternativ oder zusätzlich ist ein entsprechendes Bediensignal mittels der Datenschnittstelle 29 von einem tragbaren Kommunikationsgerät 37 empfangbar, beispielsweise einem Smartphone auf dem eine mobile Applikation (App) zur Steuerung der Ladeeinrichtung 7 installiert ist. Die Steuereinrichtung 9 ist ferner dazu ausgebildet, den Leistungstransport beim Erhal- ten eines weiteren Bediensignals über die vorgenannten Kanäle wieder zu unterbinden. Eine aufgrund der Auswertung der Leistungstransportinformationen vorgenommene grundsätzliche Freigabe des Leistungstransports bleibt jedoch nach dem erhalten eines derartigen Bediensignals grundsätzlich aufrecht, so dass die Ladeeinrichtung mit anderen Worten in einem Stand-By- Modus verharrt.
Daneben ist ladeanschlussseitig eine Anzeigeeinrichtung 43, z.B. umfassend eine Leuchtdiode, vorgesehen, welche während des Leistungstransports dessen Richtung visualisiert. Alternativ oder zusätzlich kann die Richtung des Leistungstransports mittels einer im Innenraum 35 angeordneten Anzeigeeinrichtung, beispielsweise der Mensch-Maschine-Schnittstelle 36, oder der mobilen Applikation visualisiert werden.
Der Ladeanschluss 6 weist ferner ein Verriegelungselement 38 auf, welches das Verbindungselement 3 nach einer erfolgreichen Auswertung der Leistungstransportinformationen dahingehend, dass ein Leistungstransport über den Ladeanschluss 6 in Richtung des Verbindungselements 3 möglich ist, mittels eines weiteren Verriegelungselements 39 verriegelt. Das Kraftfahrzeug 2 weist darüber hinaus eine in seinem Innenraum 35 verbaute Steckdose 40 für einen Netzstecker, beispielsweise einen Schutzkontaktstecker, auf. Die Ladeeinrichtung 7 ist ferner dazu ausgebildet, einen weiteren Leistungstransport zur Steckdose 40 zuzulassen, so dass auch an dieser elektrische Verbraucher mit einem hohen Leistungsbedarf betreibbar sind.
Aus Sicherheitsgründen ist das Bereitstellen einer Ausgangsspannung an der Steckdose 40 jedoch nur vorgesehen, wenn an dieser ein Netzstecker angeschlossen ist. Dazu misst die Messeinrichtung 26 über aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellte Messleitungen ebenfalls eine durch das Einstecken des Netzsteckers hervorgerufene Widerstandsveränderung zwischen zum Leistungstransport zur Steckdose 40 vorgesehenen Leitungen. Die Steuereinrichtung 9 ist ferner dazu ausgebildet, die Schalteinrichtung 30 erst zum Zulassen eines Leistungstransports zur Steckdose 40 bzw. zum Anlegen einer Ausgangsspannung an die Steckdose 40 anzusteuern, sobald die Messeinrichtung eine entsprechende Widerstandsveränderung erfasst hat. Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines weiteren Verbindungselements 3, welches dem in Fig. 1 gezeigten Verbindungselement 3 entspricht. Die erste Kupplung 10 weist dabei die Buchsenkontakte 13-17 auf und ist über ein Kabel 41 mit der zweiten Kupplung 1 1 verbunden, die zum Einstecken eines Netzsteckers ausgebildet ist, mithin ebenfalls Buchsenkontakte aufweist. An der ersten Kupplung 10 ist ersichtlich das Verriegelungselement 39 vorgesehen, in das ein hakenartiges ladeanschlussseitiges Verriegelungselement 38 eingreifen kann. An der zweiten Kupplung 1 1 ist zusätzlich eine nicht gezeigte Kindersicherung vorgesehen. Die Steuereinrichtung 27 stellt Leistungstransportinformationen bereit, die den Typ des Verbindungselements 3 als ein Adapterkabel, eine Seriennummer des Verbindungselements 3 als Identifikator und herstellerseitig vergebene Authentifizierungsdaten umfassen. Daneben werden Leistungstransportinformationen bereitgestellt, die die Stromtragfähigkeit des Kabels 41 als Maximalstromstärke und die für Schutzkontaktstecker vorgesehene Spannung von 230 Volt und die vorgesehene Frequenz von 50 Hertz beschreiben. Selbstverständlich kann die zweite Kupplung 1 1 zum Einstecken von Netzsteckern anderer Normen ausgebildet sein und dementsprechend andere Leistungstransportinformation bereitstellen, beispielsweise solche, die eine Spannung von 1 10 Volt und eine Frequenz von 60 Hertz beschreiben.
Alternativ oder zusätzlich können die vorgenannten Leistungstransportinformationen vollständig oder teilweise auch durch ein Widerstandsnetzwerk 24 gemäß Fig. 2 kodiert sein. Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Verbindungsmittels 3, welches dem in Fig. 1 gezeigten Verbindungsmittel 3 entspricht. Die erste Kupplung 10 und die zweite Kupplung 1 1 sind in einem gemeinsamen Kupplungsgehäuse 42 angeordnet. In Fig. 5 nicht sichtbare Kontakte der zweiten Kupplung 1 1 sind als Buchsenkontakte ausgebildet. Ein herkömmliches Ladekabels, das üblicherweise an eine Ladesäule anschließbar ist, kann mit der zweiten Kupplung 1 1 verbunden werden.
Das Verbindungsmittel 3 fungiert insofern als Gender Changer und ermöglicht es, ein weiteres Kraftfahrzeug mit der zweiten Kupplung 1 1 zu verbinden und Leistung vom Kraftfahrzeug 2 zum weiteren Fahrzeug zu transportieren. Das Kraftfahrzeug 2 kann so als eine„virtuelle" Ladesäule betrieben werden, um beispielsweise eine entleerte Batterie eines liegengebliebenen weitere Kraftfahrzeugs zu laden. Die von herkömmlichen Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren bekannte Fremdstarthilfe kann so auch für elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge realisiert werden. Die Steuereinrichtung 27 stellt über die Kommunikationseinrichtung 23 Leistungstransportinformationen bereit, die das Verbindungsmittel 3 als ein solches Ladehilfsmittel beschreiben und analog zum in Fig. 4 gezeigten Verbindungsmittels 3 auch eine Seriennummer und Authentifizierungsdaten beschreiben. Daneben ist die Steuereinrichtung 27 dazu ausgebildet, Informati- onen bezüglich des durchzuführenden Ladebetriebs des weiteren Kraftfahrzeugs zu ermitteln, die die zu verwendende Spannung, Frequenz und Maximalstromstärke beschreiben, und diese dem Kraftfahrzeug 2 als Leistungstransportinformation bereitzustellen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Anordnung aus einem Kraftfahrzeug (2), umfassend eine Batterie (4), einen Ladeanschluss (6) und eine zwischen die Batterie (4) und den Ladeanschluss (6) geschaltete Ladeeinrichtung (7), und einem Verbindungsmittel (3), umfassend eine erste Kupplung (10), welche an den Ladeanschluss (6) des Kraftfahrzeugs (2) angeschlossen oder anschließbar ist, und eine mit einer Energiesenke (12) für einen Leistungstransport vom Kraftfahrzeug (2) zur Energiesenke (12) verbindbare zweite Kupplung (1 1 ),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsmittel (3) zum Bereitstellen wenigstens einer Leistungstransportinformation an das Kraftfahrzeug (2) ausgebildet ist, wobei die Ladeeinrichtung (7) zum Auswerten der Leistungstransportinformation oder einer der Leistungstransportinformationen und zum Vorgeben der Richtung des Leistungstransports zwischen der Batterie (4) und dem Ladeanschluss (6) in Abhängigkeit des Auswertungsergebnisses ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leistungstransportinformation oder eine der Leistungstransportinformationen einen Typ des Verbindungsmittels (3) und/oder einen verbindungsmittelspezifischen Identifikator und/oder Authentifizierungs- daten und/oder eine am Ladeanschluss (6) bereitzustellende Spannung und/oder Frequenz und/oder Maximalstromstärke beschreibt, wobei die Ladeeinrichtung (7) zum Zulassen oder Unterbinden des Leistungstransports in Abhängigkeit des Auswertungsergebnisses und/oder zum Steuern des Leistungstransports mit einer aus der oder einer Leistungstransportinformation ermittelten Spannung und/oder Frequenz und/oder Maximalstromstärke ausgebildet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsmittel (3) eine Kommunikationseinrichtung (23) aufweist, mittels welcher die Leistungstransportinformation oder eine der Leistungstransportinformationen an das Kraftfahrzeug (2) drahtlos übertragbar ist, und das Kraftfahrzeug (2) eine, insbesondere ladean- schlussseitig verbaute, Kommunikationseinrichtung (25) aufweist, mittels welcher die Leistungstransportinformation oder wenigstens eine der Leistungstransportinformationen empfangbar ist.
Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die verbindungsmittelseitige Kommunikationseinrichtung (23) ein RFID-Mittel umfasst und/oder zur Übertragung der wenigstens einen Leistungstransportinformation über eine Bluetooth-Verbindung und/oder über ein Datennetzwerk ausgebildet ist, wobei die kraftfahrzeugseitige Kommunikationseinrichtung (25) zum Aktivieren des verbindungsmittel- seitigen RFI D-Mittels und/oder zum Empfangen der wenigstens einen übertragenen Leistungstransportinformation über eine Bluetooth- Verbindung und/oder über das Datennetzwerk ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsmittel (3) wenigstens ein mit einem Kontaktpaar der ersten Kupplung (10) elektrisch leitend verbundenes oder verbindbares Widerstandselement (31 , 32) aufweist, welches zur Kodierung der Leistungstransportinformation oder einer der Leistungstransportinformationen ausgebildet ist, wobei das Kraftfahrzeug (2) eine Messeinrichtung (26) aufweist, welche zum Erfassen der kodierten Leistungstransportinformation oder wenigstens einer der kodierten Leistungstransportinformationen durch Messen wenigstens eines Widerstandswerts zwischen wenigstens einem Kontaktpaar des Ladeanschlusses (6) ausgebildet ist. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (26) zum Messen des Widerstandswerts oder eines der Widerstandswerte an einem nicht zum Leistungstransport vorgesehenen Kontaktpaar, insbesondere umfassend wenigstens einen Pilotkontakt und/oder einen Schutzleiterkontakt, ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine zusätzliche Leistungstransportinformation beschreibt, ob die Energiesenke (12) mit dem Verbindungsmittel (3), insbesondere seiner zweiten Kupplung (1 1 ), kontaktiert ist, wobei die Ladeeinrichtung (7) dazu ausgebildet ist, die Bereitstellung einer Ausgangsspannung zu unterbinden, bis ein Kontakt der Energiesenke (12) mi dem Verbindungsmittel (3) ermittelt ist.
Anordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die oder eine kraftfahrzeugseitige Messeinrichtung (26) zum Erhalten der zusätzlichen Leistungstransportinformation durch Messen eines Widerstandswerts zwischen einem zum Leistungstransport beitragenden Kontaktpaar, insbesondere umfassend einen Außenleiter und einen Neutralleiter, des Ladeanschlusses (6) ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ladeeinrichtung (7) dazu ausgebildet ist, den Leistungstransport erst bei Erhalten eines durch eine Bedieneingabe erzeugten Bediensignals zuzulassen, welches durch Betätigen wenigstens eines kraftfahrzeugseitigen Bedienelements (33, 36), insbesondere eines la- deanschlussseitigen Bedienelements (33) und/oder eines im Innenraum (35) des Kraftfahrzeugs (2) angeordneten Bedienelements (36), und/oder durch ein über eine kraftfahrzeugseitige Datenfunkschnittstel- le (29) empfangenes Funksignal, insbesondere eines tragbaren Kom- munikationsgeräts (37), erzeugbar ist.
10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein kraftfahrzeugseitiges Verriegelungselement (38) vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, das Verbindungsmittel (3) in einem in den Ladeanschluss (6) eingesteckten Zustand am Kraftfahrzeug (23) zu verriegeln, wobei das Verriegeln in Abhängigkeit des Auswertungser- gebnisses erfolgt.
1 1 . Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ladeanschlussseitig und/oder im Innenraum (35) des Kraftfahr- zeugs (2) eine Anzeigeeinrichtung (37) vorgesehen ist, welche durch die Ladeeinrichtung (7) zur Visualisierung des Leistungstransports, insbesondere seiner Richtung, ansteuerbar ist.
12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kraftfahrzeug eine in seinem Innenraum (35) verbaute Steckdose (40) für einen Netzstecker aufweist, wobei die Ladeeinrichtung (7) ferner dazu ausgebildet ist, einen zusätzlichen Leistungstransport in Richtung der Steckdose (40) vorzugeben und den Leistungstransport in Richtung der Steckdose (40) erst bei Erfassung eines in die Steckdose
(40) eingesteckten Verbrauchers freizugeben.
13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungsmittel (3) ein die erste Kupplung (10) und die zweite Kupplung (1 1 ) verbindendes Kabel (41 ) aufweist oder dass die die erste Kupplung (10) und die zweite Kupplung (1 1 ) in einem gemeinsamen Kupplungsgehäuse (42) angeordnet sind.
14. Landeanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Kupplung (1 1 ) zum Einstecken eines Netzsteckers oder eines Ladekabels für ein weiteres Kraftfahrzeug ausgebildete Kontakte, insbesondere Buchsenkontakte, aufweist.
15. Kraftfahrzeug für eine Anordnung aus dem Kraftfahrzeug (2) und einem Verbindungsmittel (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 16. Verbindungsmittel für eine Anordnung aus einem Kraftfahrzeug (2) und dem Verbindungsmittel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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