WO2018050440A1 - Verfahren zum laden eines batteriebetriebenen fahrzeugs - Google Patents

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WO2018050440A1
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battery
loading
charging
autonomous
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PCT/EP2017/071853
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Fabian BACHMANN
Robert BOBINGER
Elsa Davy
Norbert Deixler
Richard Eiletz
Sebastian Gielisch
Roland König
Alfred Pruckner
Dirk Schlichte
Hubert SCHOLZ
Anette Sedlmaier-Fuchs
Ludwig Seethaler
Stefan Sicklinger
Ralf Stroph
Stefan Stürzl
Martin Waldmann
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
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    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Definitions

  • the invention relates to a method for charging a battery-powered vehicle, comprising a rechargeable traction energy storage and means for autonomously guiding the vehicle.
  • the invention further relates to a loading vehicle and a system for charging a battery-powered vehicle.
  • battery-powered vehicles In electrically powered vehicles (hereinafter referred to as battery-powered vehicles) there is the problem that high ranges can be realized essentially only with an expensive and heavy large accumulator. Although it is possible in the meantime, to load a large amount of energy in the traction energy storage in a short time by a quick charge of the traction energy storage, this still requires a longer journey - compared to an internal combustion engine powered vehicle - much longer stopover. Due to the high weight and the high cost of traction energy storage can thus achieve relatively low efficiencies in battery-powered vehicles.
  • Range extension Another principle of the range extension is to equip the vehicle in addition to the traction energy storage with a so-called. Range Extender, through which the traction energy storage is charged by the combustion engine via a generator during the drive of the vehicle. This makes it possible to achieve greater ranges compared to a battery-powered vehicle without such Range Extender. Due to the limited installation space in a vehicle, however, it is not possible to provide a sufficiently large tank for such a range extender. In addition, costs and weight are also negative here.
  • a method for charging a battery-powered vehicle which comprises a rechargeable traction energy storage and means for autonomously guiding the vehicle, with a loading vehicle, which comprises a power generator and / or an energy store.
  • the energy to be supplied for charging the traction energy storage can thus be provided by the charging vehicle from batteries, a fuel cell, a combination of an internal combustion engine and a generator, and the like.
  • the method comprises the steps of: establishing at least one electrical coupling between the battery-operated vehicle and the loading vehicle by an autonomous driving maneuver of the battery-powered vehicle or the loading vehicle; Charging the Tratechnischsenergie Grandes the battery-powered vehicle by the power generator and / or energy storage of the loading vehicle while driving the team from the battery-powered vehicle and the loading vehicle.
  • the battery-powered vehicle and a loading vehicle are coupled to a team, so that an energy transfer from the loading vehicle to the traction energy storage of the battery-powered storage can take place.
  • Charging breaks can be avoided.
  • the loading vehicle is an autonomous loading vehicle, which is designed to carry out autonomous driving maneuvers, wherein the autonomous loading vehicle is coupled to the battery-operated, moving or stationary vehicle by an autonomous driving maneuver of the autonomous loading vehicle.
  • the autonomous loading vehicle is coupled to the battery-operated, moving or stationary vehicle by an autonomous driving maneuver of the autonomous loading vehicle.
  • the battery-powered vehicle and the autonomous loading vehicle can be mechanically coupled to each other before the start of the charging process and mechanically separated from each other after completion of the charging process.
  • the mechanical coupling between the battery powered vehicle and the autonomous loader vehicle may be similar to a trailer hitch or a coupling known from trams or trains. Since the coupling and uncoupling of the autonomous loading should be done while driving, the coupling mechanism for releasing and holding must be designed accordingly.
  • the battery-powered vehicle and the autonomous loading vehicle may also have no mechanical coupling to each other during the charging process, wherein the battery-powered vehicle and the autonomous loading vehicle perform a respective autonomous driving maneuver, so that a predetermined position relation to each other is met.
  • a predetermined positional relation may be a predetermined distance between the autonomous loading vehicle and the battery powered vehicle.
  • the positional relation may also be a predetermined range, e.g. to allow a (small) reduction in distance between the two parts when braking the preceding part, or to allow a (small) increase in the distance between the two parts when accelerating.
  • the battery-powered vehicle and the autonomous loading vehicle each perform an autonomous driving maneuver at least during the charging process or during their coupling. This is also useful when there is a mechanical coupling between the battery powered vehicle and the autonomous loader vehicle.
  • a further embodiment provides that a computing unit determines in response to the receipt of a charging request, which includes a desired place of loading and / or a desired amount of energy or range and / or a desired time of loading, as a criterion to which Timing and / or at what place a coupling of the autonomous loading vehicle to the charge request emitting battery-powered vehicle should be made.
  • the arithmetic unit is in particular a central computer, which assumes an administration of the autonomous loading vehicles with regard to the loading and the location of the charging of battery-powered vehicles.
  • the arithmetic unit may also be an arithmetic unit of the autonomous loading vehicle itself or a cooperative arithmetic unit of several autonomous loading vehicles formed from a plurality of arithmetic units.
  • a desired location includes a specific road, such as a particular highway.
  • the desired location may also be a particular area, eg a highway entrance or a section on a highway between a location A and a location B, as well as a distance, eg in 150 km, characterize.
  • the location is then determined as a function of the driving data of the battery-powered vehicle.
  • the arithmetic unit thus makes a disposition of the autonomous loading vehicle in order to meet the charging requirement of a battery-operated vehicle at a desired location and / or a desired time.
  • the computing unit may determine which of a plurality of distributed autonomous loaders best meets the criteria and transmit a message to the selected autonomous loader to satisfy the load request.
  • the message "instructs" the selected loader to take charge at the desired location and / or time of the battery powered vehicle.
  • the sending of the charging request can be computer-aided by a vehicle computing unit of the battery-operated vehicle and / or on request by a user of the battery-powered vehicle.
  • a vehicle computing unit of the battery-operated vehicle can be determined by the vehicle computing unit of the battery-powered vehicle, which range is still possible with the amount of residual energy contained in the traction energy storage under certain driving conditions.
  • the vehicle computing unit can determine at which location at the latest a reloading by an autonomous charging vehicle has to take place and transmit a corresponding charging request to the arithmetic unit.
  • the user of the battery-powered vehicle himself specifies when and / or where a "recharging" of the traction energy storage of his battery-powered vehicle should take place.
  • the autonomous loading vehicle may remain coupled to the battery-powered charging vehicle according to a further embodiment after completion of the charging process or decouple from this.
  • the autonomous loading vehicle moves in front of or behind the battery-operated vehicle. If the autonomous loading vehicle remains coupled to the battery-powered loading vehicle after completion of the charging process (no mechanical coupling being required for this purpose), then the autonomous loading vehicle can drive in the lee of the battery-powered vehicle, for example.
  • the autonomous loading vehicle can autonomously, in particular in the lee of the battery-powered vehicle or another vehicle, go to one, in particular the nearest, charging station, or autonomously continue driving on the route on which the battery-powered vehicle was charged until it has completed charging receives new load request.
  • the selection of which of these variants selects the autonomous loading vehicle after completion of the charging process can be carried out by the autonomous loading vehicle itself or the central processing unit.
  • the selection may be in response to a further charge request from another battery powered vehicle located near the autonomous loader and / or the energy content of the autonomous loader energy store and / or the distance to the nearest charging station.
  • the loading vehicle may be a trailer, wherein the battery-powered vehicle is coupled by an autonomous driving maneuver to the stationary trailer.
  • the battery-powered vehicle is coupled by an autonomous driving maneuver to the stationary trailer.
  • charging stations which are e.g. are set up in the area of a motorway service area and the like.
  • the fact that the coupling of the battery-powered vehicle to the trailer is carried out by an autonomous driving maneuver of the battery-powered vehicle, it is not necessary that the user of the battery-powered vehicle must be manually operated nor that the driver of the battery-powered vehicle must leave this. This makes it possible to reload the traction energy storage of the battery-operated vehicle without significant loss of time.
  • the battery-powered vehicle is autonomously controlled during the charging process. This is to ensure in particular that the coupling between the two parts does not tear off unintentionally by a careless driving maneuver.
  • the autonomous control of the battery-operated vehicle during the charging process makes this possible through vehicle-to-car communication (C2C) and vehicle-to-infrastructure communication (car-to-infrastructure) Communication, C2I) can be controlled with foresight.
  • the invention provides an autonomous loading vehicle, comprising: a power generator and / or an energy store; a coupling means for transmitting energy from the power generator and / or the energy storage to the traction energy storage of the battery-operated vehicle to be charged; a communication unit for receiving a charging request; and a means for autonomous guidance of the vehicle.
  • a power generator and / or an energy store comprising: a power generator and / or an energy store; a coupling means for transmitting energy from the power generator and / or the energy storage to the traction energy storage of the battery-operated vehicle to be charged; a communication unit for receiving a charging request; and a means for autonomous guidance of the vehicle.
  • a volume under a vehicle outer skin of the autonomous loading vehicle is substantially completely occupied by the energy generator and / or energy storage.
  • the autonomous loading vehicle is thus not a conventional vehicle intended for transporting persons. Rather, it is a vehicle which is designed exclusively for the transport of the power generator and / or energy storage for the purpose of charging a traction energy storage of one or more battery-powered vehicles.
  • the autonomous loading vehicle is able to fully autonomously participate in road traffic.
  • the control of the loading vehicle is advantageously carried out under the control of the already described (central) arithmetic unit.
  • the coupling means may comprise a plug-in contact or a coil for inductive energy transmission.
  • the plug contact or the coil may, for example, be attached to a drawbar or a pivotable arm in order to mechanically or inductively couple with a corresponding counterpart of the battery-operated vehicle.
  • the battery-powered vehicle may also have its coupling means attached to a drawbar or a pivoting arm for this purpose.
  • the invention comprises a system for charging a battery powered vehicle comprising a rechargeable traction energy storage and means for autonomously guiding the vehicle.
  • the system comprises at least one loading vehicle of the type described above.
  • the system further comprises a computing unit for managing the at least one loading vehicle with regard to the loading and / or the location of the charging of the battery-operated vehicle.
  • FIG. 1 is a schematic illustration of a road section along which a battery-operated vehicle is traveling which is to be charged in accordance with the method of the present invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of a team of a battery-powered vehicle to be charged and an autonomous loading vehicle.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a road section of a road 30 along which a battery-powered vehicle 10 moves.
  • the battery-powered vehicle 10 is currently at a location A along the road 30.
  • Various charging stations 31, 32, 33 are distributed.
  • the charging stations 31, 32, 33 may, depending on the type of road, rest areas, gas stations or the like.
  • the two charging stations 31, 33 are located in the direction of travel of the battery-powered vehicle 10 (see arrow). Contrary to the direction of travel of the battery-powered vehicle 10, the charging station 32 is located.
  • the loading vehicles 20 are autonomous loading vehicles, which are designed to carry out autonomous driving maneuvers, or a trailer.
  • an autonomous loader vehicle 20 on the road 30 this moves in the opposite direction to the battery-powered vehicle 10 to this.
  • the method will be described with reference to autonomous loading vehicles 20.
  • a respective loading vehicle 20 comprises a power generator 21 and / or an energy store 22, as shown in FIG. 2.
  • the power generator 21 and / or the energy storage 22 serve to a traction energy storage 1 1 of the battery-powered Vehicle 10 by a charge to provide a certain amount of energy or amount of charge.
  • the energy provided by the autonomous charging vehicle may be provided from batteries, a fuel cell, a combination of an internal combustion engine and a generator, and the like.
  • the autonomous loading vehicles 20, one of which is shown schematically in FIG. 2, comprise, in addition to the energy generator 21 and / or the energy store 22, a communication unit 23, a means 24 for the autonomous guidance of the loading vehicle and a coupling means 25.
  • the communication unit 23 of a respective loading vehicle 20 is configured to perform arithmetic operations and to exchange data with a central processing unit 40.
  • the autonomous loading vehicle is not a conventional vehicle whose body is designed to carry persons. Rather, the outer skin of the loading vehicle 20 is designed such that the volume located under the vehicle outer skin is substantially completely occupied by the said components, in particular the energy generator 21 and / or the energy store 22.
  • the battery-powered vehicle 10 includes, as shown schematically in Fig. 2, in addition to the traction energy storage 1 1 means 12 for autonomous guidance of the vehicle, a coupling means 13 and a vehicle computing unit 14.
  • the vehicle computing unit 14 is for performing arithmetic operations as well as for communication with the higher-level, central processing unit 40 is formed.
  • the central processing unit 40 is an arithmetic unit which is designed to assume a management of the autonomous loading vehicles 20 with regard to the charging of the battery-powered vehicle 10.
  • the central processing unit 40 may be a single computer or a collection of distributed computers. In another embodiment, the function of the central processing unit 40 can also be taken over by the computing unit of one or more of the autonomous loading vehicles 20.
  • the central processing unit 40 is configured to communicate with the loading vehicles 20 and the battery powered vehicle 10. In order to circumvent the problem of range uncertainty or range limitation of the traction energy storage 1 1 of the battery-powered vehicle 10, or at least reduce the traction energy storage 1 1 of the battery-powered vehicle 10 while driving through the power generator 21 and / or energy storage 22 of the loading vehicle 20 load.
  • the coupling to a trailer is shown schematically in FIG.
  • the coupling means 13 of the battery-operated vehicle 10 is designed as an example designed as a drawbar on the back.
  • the loading vehicle has at its front also a drawbar on which the coupling means 25 is provided on.
  • the coupling means 13, 25 intermesh or overlap each other (as shown by way of example in Fig. 2), by plug connection or inductive transmission energy transfer from the power generator 21 and / or the energy storage 22 to the traction energy storage 1 1 of the battery powered vehicle 10.
  • the vehicle 20 during the travel of the battery-powered vehicle 10 is connected to this, e.g. from behind, approaches until the coupling means 13 of the battery-powered vehicle 10 and the coupling means 25 of the loading vehicle 20 are positioned to each other such that an electrical energy transfer is possible.
  • the approach of the loading vehicle 20 to the battery-powered vehicle 10 is carried out with the help of performing an autonomous driving maneuver, at least the autonomous loading vehicle 20.
  • the battery-powered vehicle 10 by means of the means 12 for autonomous guidance of the vehicle is autonomously controlled.
  • the battery-powered vehicle 10 and the autonomous loader vehicle 20 can be controlled by means of their respective means 12, 24 for autonomously guiding the vehicle or loading vehicle to each other such that a distance required for loading or a position relation to each other is kept constant.
  • the battery-powered vehicle 10 and the loader vehicle 20 may exchange data (e.g., by means of car-to-car communication) to tune driving maneuvers.
  • the positional relation may also include a distance range between the two vehicles, e.g. when braking the preceding battery-powered vehicle 10 to allow a (small) distance reduction.
  • a (small) increase in distance may be allowed.
  • the coupling means 13, 25 are designed such that they can separate from one another, so that the battery-operated vehicle 10 and the autonomous loading vehicle 20 continue autonomously and autonomously at least temporarily.
  • the preceding vehicle takes over the management task for the autonomous driving operation.
  • the sensed by the battery-powered vehicle 10 and the autonomous loader vehicle 20 environmental data are exchanged between the two vehicles, since after coupling made partially sensors are covered between the vehicles.
  • the coupling and charging of the traction energy storage 1 1 by the autonomous loader vehicle 20 is in response to receiving a charge request.
  • the battery-powered vehicle 10 is located at the current location indicated by A in FIG.
  • the charging request is transmitted via the vehicle computing unit 14 and corresponding, not shown, communication means of the battery-operated vehicle 10 to the central processing unit 40. averages.
  • the charge request sent by the battery powered vehicle 10 includes a desired location of the charge and / or a desired amount of energy or range and / or a desired time of charge to be charged.
  • the desired location of the store includes, for example, a specific location, in the exemplary embodiment of FIG. 1 a future location B, which is located shortly before or in the area of the charging station 33.
  • such a location may be, for example, as a particular highway entrance or exit, or as a particular area, eg, on a highway between Nuremberg and Würzburg, or as a location defined by a distance to the current location A of the battery powered vehicle 10. be issued.
  • the time may include a specific time, for example 10:00 o'clock.
  • temporal information may include loading "within the next half hour.”
  • the charging request can be automatically generated by the battery-powered vehicle 10.
  • the vehicle computing unit 14 can be evaluated the current SOC (state-of-charge) of the traction energy storage 1 1, the current speed of the vehicle 10, an optionally entered in a navigation system destination, taking into account the selected travel route and the like. This then provides information on which location and / or at what time a shop is desired or at the latest necessary.
  • the information contained in the charging request may be predetermined by a user of the battery-operated vehicle 10 itself.
  • a combination of a computer-generated load request and possibly a correction by the user is conceivable.
  • the arithmetic unit 40 which receives the charging request, determines as criteria at what point in time and / or at which location a coupling of an autonomous loading vehicle 20 to the battery-powered vehicle 10 emitting the charging request is to take place. For this purpose, the computing unit 40 takes into account the distribution of the loading vehicles 20 along the road 30 traveled by the battery-powered vehicle 10. Does the charging requirement include the criterion that loading of the traction energy store 11 of the battery-operated vehicle 10 in the area of the point 30 marked with B is desired , the arithmetic unit 40 determines that one of the loading vehicles 20, which is located in the area of the loading station 33, is to take over the loading of the traction energy store 11 as a selected loading vehicle 20a.
  • the central Arithmetic unit 40 then transmits a message to the selected loading vehicle 20 to fulfill the loading request.
  • This message can include, for example, the information at which point in time the selected loading vehicle 20a is to leave the loading station 33 and exit onto the road 30 to carry out the coupling to the battery-operated vehicle 10.
  • the autonomous loader vehicle 20a can still remain coupled to the battery-powered loading vehicle 10 until the next charging station (not visible in FIG. 1).
  • the self-contained loader vehicle 20a may detach from the battery-powered vehicle 10 after completion of the charging process, e.g. to meet the charging request of another vehicle moving on the road 30.
  • the stationing and loading of the autonomous loading vehicles 20 takes place at the loading stations 31, 32, 33, which are e.g. in addition to main roads and / or highways are set up.
  • the autonomous loading vehicles 20 are none of the charging stations 31, 32, 33 permanently assigned, but disconnect after completion of the charging task of the battery-powered vehicle 10 to be charged and drive, for example. to the nearest charging station, where their energy storage is optionally recharged.
  • a self-learning system e.g. a neural network, which conveniently positions the loaders 20 along the road 30 according to the expected load.
  • the autonomous loading vehicles 20 operate autonomously, but can be monitored and maintained by the computing unit 40 with respect to their functions.
  • the autonomous loading vehicles 20 while being charged from a power grid, can be used for decentralized, intelligent buffering of the power grid.
  • the drive of the autonomous loading vehicles 20, as well as the electrical energy they provide, can be provided purely electrically, hybrid with an internal combustion engine or with the aid of a fuel cell.
  • Purely electrically operated autonomous charging Vehicles can be charged to the charging stations 31, 32, 33 via a power grid as well as stationary fuel cell generators or other small power plants, such as solar or wind-based.
  • the energy stores used in an autonomous loading vehicle 20 can be so-called second-life components which, for example, are no longer sufficiently performant for use as traction energy stores in a battery-powered vehicle 10.
  • the battery-powered vehicle 10 and / or the autonomous loader vehicles 20 are provided with corresponding coupling devices, appropriately equipped vehicles can also be supplied with electricity to each other and coupled to form a bandage, similar to a train.
  • a battery-powered vehicle to the provider of electrical energy for another battery-powered vehicle.
  • a bidirectional flow of energy is possible, an energy transfer can take place within the association, in particular, an electrical compensation to the "towing vehicle" take place, which also has the highest energy consumption due to the highest air resistance.
  • the loading vehicle can also be designed as a loading trailer.
  • a coupling process takes place autonomously by the battery-powered vehicle 10 to be charged.
  • a loading vehicle designed as a loading trailer can be provided at various charging stations 31, 32, 33, as shown schematically in FIG. 1.
  • the charging request and reservation of a charging trailer is carried out by the battery-powered vehicle to be charged (computer-aided or by the user) on request and mediation of the central processing unit 40.
  • the optimal time and / or location at which to be loaded battery-powered vehicle 10 should make a Ankoppelvorgang to a charging trailer determined.
  • the user of the battery-powered vehicle 10 to be charged receives the message from the computing unit 40 that he should control the charging station 33 for coupling to a selected charging trailer.
  • the battery-powered vehicle 10 to be charged has to leave the road 30 for a short time.
  • the coupling process is automated, so that the user of the battery-powered vehicle 10 to be charged does not have to leave this.
  • the charging trailer After completion of the charging process, which in turn takes place while driving along the road 30, the charging trailer remains until the next charging station on the charged battery-powered vehicle 10.
  • the coupling between the battery-powered vehicle 10 to be charged and the charging trailer 20 is mechanically.
  • the energy transfer can take place via a plug connection or inductively.
  • the stationing and charging of the charging trailers takes place at the charging stations 31, 32, 33, which are provided along the main roads / highways.
  • the charging trailers are not assigned to a fixed charging station 31, 32, 33, but are autonomously decoupled and recharged at the nearest charging station after completion of the charging task.
  • a self-learning system eg a neural network
  • the driver of the battery-powered vehicle 10 after completion of the charging process can receive the request at which the charging stations to decouple the charging trailer has to be made.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Laden eines batteriebetriebenen Fahrzeugs (10), das einen aufladbaren Traktionsenergiespeicher (11) und Mittel (12) zur autonomen Führung des Fahrzeugs (10) umfasst, mit einem Ladefahrzeug (20), das einen Energieerzeuger (21) und/oder einen Energiespeicher (22) umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Schritt des Herstellens zumindest einer elektrischen Kopplung zwischen dem batteriebetriebenen Fahrzeug (10) und dem Ladefahrzeug (20) durch ein autonomes Fahrmanöver des batteriebetriebenen Fahrzeugs (10) und/oder des Ladefahrzeugs (20) auf. Es erfolgt ein Laden des Traktionsenergiespeichers (11) des batteriebetriebenen Fahrzeugs (10) durch den Energieerzeuger (21) und/oder Energiespeicher (22) des Ladefahrzeugs (20) während der Fahrt des Gespanns aus dem batteriebetriebenen Fahrzeug (10) und dem Ladefahrzeug (20).

Description

Verfahren zum Laden eines batteriebetriebenen Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines batteriebetriebenen Fahrzeugs, das einen aufladbaren Traktionsenergiespeicher und Mittel zur autonomen Führung des Fahrzeugs umfasst. Die Erfindung betrifft ferner ein Ladefahrzeug sowie ein System zum Laden eines batteriebetriebenen Fahrzeugs.
Bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen (nachfolgend als batteriebetriebene Fahrzeuge bezeichnet) besteht das Problem, dass hohe Reichweiten sich im Wesentlichen nur mit einem teuren und schweren großen Akkumulator realisieren lassen. Obwohl es in der Zwischenzeit möglich ist, durch eine kurze Schnellladung des Traktionsenergiespeichers in kurzer Zeit eine große Energiemenge in den Traktionsenergiespeicher zu laden, erfordert dies auf einer längeren Fahrtstrecke dennoch einen - im Vergleich zu einem verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeug - wesentlich längeren Zwischenstopp. Durch das hohe Gewicht und die großen Kosten des Traktionsenergiespeichers lassen sich somit bei batteriebetriebenen Fahrzeugen nur verhältnismäßig geringe Effizienzen erzielen.
Ein anderes Prinzip der Reichweitenverlängerung besteht darin, das Fahrzeug zusätzlich zu dem Traktionsenergiespeicher mit einem sog. Range Extender auszustatten, durch den während der Fahrt des Fahrzeugs der Traktionsenergiespeicher verbrennungsmotorisch über einen Generator geladen wird. Dadurch ist es möglich, im Vergleich zu einem batteriebetriebenen Fahrzeug ohne solchen Range Extender größere Reichweiten zu erzielen. Aufgrund des beschränkten Bauraumes in einem Fahrzeug ist es jedoch nicht möglich, einen ausreichend großen Tank für einen solchen Range Extender vorzusehen. Darüber hinaus fallen auch hier Kosten und Gewicht negativ aus.
Allgemein besteht bei batteriebetriebenen Fahrzeugen jedoch weiterhin das Problem einer Reichweitenunsicherheit bzw. Reichweitenbegrenzung. So ist insbesondere bei realen Reichweiten unter 250 km kein sinnvoller Langstreckenbetrieb möglich. Selbst die Möglichkeit, den Traktionsenergiespeicher durch Schnellladevorgänge wieder aufzuladen, führt zu deutlich längeren„Ladeunterbrechungen" als bei einem verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeug. Während der Verbau von wesentlich größeren Speichern aus den genannten Kosten- und Gewichtsgründen in der Praxis schwer zu realisieren ist, sind auch Alternativen aus einer Kombination eines Verbrennungsmotors oder einer Brenn- stoffzelle auf Wasserstoffbasis mit einem Elektromotor für einen Großserieneinsatz zu teuer.
Es besteht daher die Notwendigkeit, eine einfachere und kostengünstigere Möglichkeit bereitzustellen, eine Reichweitenverlängerung eines batteriebetriebenen Fahrzeugs zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 , ein Ladefahrzeug gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 14 sowie ein System zum Laden eines batteriebetriebenen Fahrzeugs gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 17. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Laden eines batteriebetriebenen Fahrzeugs vorgeschlagen, das einen aufladbaren Traktionsenergiespeicher und Mittel zur autonomen Führung des Fahrzeugs umfasst, mit einem Ladefahrzeug, das einen Energieerzeuger und/oder einen Energiespeicher umfasst. Die zum Laden des Traktionsenergiespeichers bereitzustellende Energie kann durch das Ladefahrzeug somit aus Batterien, einer Brennstoffzelle, einer Kombination aus einem Verbrennungsmotor und einem Generator und dergleichen bereitgestellt werden. Das Verfahren umfasst die Schritte: Herstellen zumindest einer elektrischen Kopplung zwischen dem batteriebetriebenen Fahrzeug und dem Ladefahrzeug durch ein autonomes Fahrmanöver des batteriebetriebenen Fahrzeugs oder des Ladefahrzeugs; Laden des Traktionsenergiespeichers des batteriebetriebenen Fahrzeugs durch den Energieerzeuger und/oder Energiespeicher des Ladefahrzeugs während der Fahrt des Gespanns aus dem batteriebetriebenen Fahrzeug und dem Ladefahrzeug.
Gemäß der Erfindung ist somit vorgesehen, die Reichweite eines batteriebetriebenen Fahrzeugs dadurch zu verlängern, dass ein Laden seines Traktionsenergiespeichers während der Fahrt erfolgt. Hierzu werden das batteriebetriebene Fahrzeug und ein Ladefahrzeug zu einem Gespann verkoppelt, so dass eine Energieübertragung von dem Ladefahrzeug an den Traktionsenergiespeicher des batteriebetriebenen Speichers erfolgen kann. Dadurch ist es nicht mehr erforderlich, einen Stopp zum Laden oder Schnellladen des batteriebetriebenen Fahrzeugs einzulegen, um die Reichweite eines batteriebetriebenen Fahrzeugs zu verlängern. Ladepausen können dadurch vermieden werden.
Im Ergebnis ergibt sich hierdurch eine praktisch unendliche Reichweite eines Fahrzeugs mit einem batteriebetriebenen Antrieb, da dessen Traktionsenergiespeicher jederzeit während der Fahrt des batteriebetriebenen Fahrzeugs nachgeladen werden kann. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der Traktionsenergiespeicher des batteriebetriebenen Fahrzeugs vergleichsweise klein gehalten werden kann. Insbesondere kann dieser für kurze oder mittlere Strecken dimensioniert werden, da die Langstreckentauglichkeit durch das Aufladen des Traktionsenergiespeichers mit Hilfe des Ladefahrzeugs ermöglicht wird. Durch die Möglichkeit, den Traktionsenergiespeicher des batteriebetriebenen Fahrzeugs klein halten zu können, ergeben sich reduzierte Herstellkosten und ein verringerter Verkaufspreis des batteriebetriebenen Fahrzeugs. Da eine Reichweitenunsicherheit bzw. - begrenzung nunmehr entfällt, erhöht dies die Akzeptanz batteriebetriebener Fahrzeuge. Die Verringerung der Größe des Traktionsenergiespeichers führt darüber hinaus nicht nur zu einem kleineren Volumenbedarf, sondern auch zu einem geringeren Gewicht, wodurch die Effizienz des batteriebetriebenen Fahrzeugs weiter steigt.
Gemäß einer ersten Variante ist das Ladefahrzeug ein autonomes Ladefahrzeug, das zur Durchführung von autonomen Fahrmanövern ausgebildet ist, wobei das autonome Ladefahrzeug sich durch ein autonomes Fahrmanöver des autonomen Ladefahrzeugs an das batteriebetriebene, fahrende oder stehende, Fahrzeug ankoppelt. Hierdurch ist es möglich, dass das Ankoppeln des autonomen Ladefahrzeugs an das batteriebetriebene Fahrzeug während dessen Fahrt erfolgt, so dass eine Ladepause grundsätzlich vollständig vermeidbar ist. Ebenso kann gemäß dieser Variante vorgesehen sein, dass eine Kopplung zwischen dem autonomen Ladefahrzeug und dem batteriebetriebenen Ladefahrzeug während einer kurzen Pause, z.B. an einer Autobahnraststätte, vorgenommen wird.
Das batteriebetriebene Fahrzeug und das autonome Ladefahrzeug können vor dem Beginn des Ladevorganges mechanisch miteinander gekoppelt werden und nach Beendigung des Ladevorganges mechanisch voneinander getrennt werden. Die mechanische Kopplung zwischen dem batteriebetriebenen Fahrzeug und dem autonomen Ladefahrzeug kann ähnlich einer Anhängerkupplung oder einer von Straßenbahnen oder Zügen bekannten Kupplung realisiert sein. Da das An- und Abkoppeln des autonomen Ladefahr- zeugs während der Fahrt erfolgen soll, muss der Kopplungsmechanismus zum Lösen und Halten entsprechend ausgebildet werden.
Das batteriebetriebene Fahrzeug und das autonome Ladefahrzeug können während des Ladevorganges auch keine mechanische Kopplung zueinander aufweisen, wobei das batteriebetriebene Fahrzeug und das autonome Ladefahrzeug ein jeweiliges autonomes Fahrmanöver durchführen, so dass eine vorgegebene Positionsrelation zueinander erfüllt ist. Eine vorgegebene Positionsrelation kann ein vorgegebener Abstand zwischen dem autonomen Ladefahrzeug und dem batteriebetriebenen Fahrzeug sein. Die Positionsrelation kann auch ein vorgegebener Bereich sein, um z.B. beim Bremsen des vorausfahrenden Teils eine (geringe) Abstandsverringerung zwischen den beiden Teilen oder beim Beschleunigen eine (geringe) Abstandsvergrößerung zwischen den beiden Teilen zuzulassen.
Um die vorgegebene Positionsrelation zueinander einhalten zu können, ist es zweckmäßig, wenn das batteriebetriebene Fahrzeug und das autonome Ladefahrzeug zumindest während des Ladevorgangs bzw. während ihrer Kopplung jeweils ein autonomes Fahrmanöver durchführen. Dies ist auch zweckmäßig, wenn eine mechanische Kopplung zwischen dem batteriebetriebenen Fahrzeug und dem autonomen Ladefahrzeug besteht.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass eine Recheneinheit in Reaktion auf den Erhalt einer Ladeanforderung, welche einen gewünschten Ort des Ladens und/oder eine gewünschte zu ladende Energiemenge bzw. Reichweite und/oder einen gewünschten Zeitpunkt des Ladens umfasst, als Kriterium ermittelt, zu welchem Zeitpunkt und/oder an welchem Ort ein Ankoppeln des autonomen Ladefahrzeugs an das die Ladeanforderung aussendende batteriebetriebene Fahrzeug erfolgen soll. Die Recheneinheit ist insbesondere ein zentraler Rechner, der eine Verwaltung der autonomen Ladefahrzeuge im Hinblick auf das Laden und den Ort des Ladens von batteriebetriebenen Fahrzeugen übernimmt. Alternativ kann die Recheneinheit auch eine Recheneinheit des autonomen Ladefahrzeugs selbst oder eine aus mehreren Recheneinheiten gebildete kooperative Recheneinheit mehrerer autonomer Ladefahrzeuge sein. Ein gewünschter Ort umfasst z.B. eine bestimmte Straße, wie z.B. eine bestimmte Autobahn. Der gewünschte Ort kann jedoch auch einen bestimmten Bereich, z.B. eine Autobahnauffahrt oder einen Abschnitt auf einer Autobahn zwischen einem Ort A und einem Ort B, ebenso wie eine Distanz, z.B. in 150 km, charakterisieren. Im letzteren Fall wird der Ort dann in Abhängigkeit der Fahrdaten des batteriebetriebenen Fahrzeugs ermittelt. Durch die Recheneinheit wird somit eine Disposition des autonomen Ladefahrzeugs vorgenommen, um der Ladeanforderung eines batteriebetriebenen Fahrzeugs an einem gewünschten Ort und/oder einer gewünschten Zeit zu entsprechen.
Die Recheneinheit kann ermitteln, welches einer Mehrzahl von verteilt angeordneten autonomen Ladefahrzeugen die Kriterien am besten erfüllt, und an das ausgewählte autonome Ladefahrzeug eine Nachricht zur Erfüllung der Ladeanforderung übertragen. Mit der Nachricht wird das ausgewählte Ladefahrzeug„beauftragt", die Ladung an dem gewünschten Ort und/oder zu der gewünschten Zeit des batteriebetriebenen Fahrzeugs zu übernehmen.
Das Aussenden der Ladeanforderung kann rechnergestützt durch eine Fahrzeugrecheneinheit des batteriebetriebenen Fahrzeugs und/oder auf Aufforderung durch einen Nutzer des batteriebetriebenen Fahrzeugs erfolgen. Beispielsweise kann durch die Fahrzeugrecheneinheit des batteriebetriebenen Fahrzeugs ermittelt werden, welche Reichweite noch mit der in dem Traktionsenergiespeicher enthaltenen Restenergiemenge bei bestimmten Fahrbedingungen möglich ist. Abhängig hiervon kann die Fahrzeugrecheneinheit ermitteln, an welchem Ort spätestens ein Nachladen durch ein autonomes Ladefahrzeug zu erfolgen hat und eine entsprechende Ladeanforderung an die Recheneinheit übertragen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Nutzer des batteriebetriebenen Fahrzeugs selbst vorgibt, wann und/oder wo ein„Nachladen" des Traktionsenergiespeichers seines batteriebetriebenen Fahrzeugs erfolgen soll.
Das autonome Ladefahrzeug kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung nach Beendigung des Ladevorgangs an dem batteriebetriebenen Ladefahrzeug angekoppelt bleiben oder sich von diesem abkoppeln. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das autonome Ladefahrzeug vor oder hinter dem batteriebetriebenen Fahrzeug fährt. Sofern das autonome Ladefahrzeug nach Beendigung des Ladevorgangs an dem batteriebetriebenen Ladefahrzeug angekoppelt bleibt (wobei hierzu keine mechanische Kopplung erforderlich ist), so kann das autonome Ladefahrzeug beispielsweise im Windschatten hinter dem batteriegetriebenen Fahrzeug herfahren. Das autonome Ladefahrzeug kann nach Beendigung des Ladevorgangs autonom, insbesondere im Windschatten des batteriebetriebenen Fahrzeugs oder eines anderen Fahrzeugs, zu einer, insbesondere der nächstgelegenen, Ladestation fahren, oder autonom auf der Strecke, auf der das batteriebetriebene Fahrzeug geladen wurde, weiterfahren, bis es eine neue Ladeanforderung erhält. Die Auswahl, welche der genannten Varianten das autonome Ladefahrzeug nach Beendigung des Ladevorganges wählt, kann durch das autonome Ladefahrzeug selbst oder die zentrale Recheneinheit vorgenommen werden. Die Auswahl kann in Abhängigkeit einer weiteren Ladeanforderung von einem anderen batteriebetriebenen Fahrzeug, das sich in der Nähe des autonomen Ladefahrzeugs befindet, und/oder dem Energieinhalt des Energiespeichers des autonomen Ladefahrzeugs und/oder der Distanz zu der nächstgelegenen Ladestation ergeben.
In einer zweiten Alternative kann das Ladefahrzeug ein Anhänger sein, wobei sich das batteriebetriebene Fahrzeug durch ein autonomes Fahrmanöver an den stehenden Anhänger ankoppelt. Dies erfolgt beispielsweise an Ladestationen, welche z.B. im Bereich einer Autobahnraststätte und dergleichen eingerichtet sind. Dadurch, dass die Ankopplung des batteriebetriebenen Fahrzeugs an den Anhänger durch ein autonomes Fahrmanöver des batteriebetriebenen Fahrzeugs erfolgt, ist es weder erforderlich, dass der Nutzer des batteriebetriebenen Fahrzeugs manuell tätig werden muss noch dass der Fahrer des batteriebetriebenen Fahrzeugs dieses verlassen muss. Dadurch ist es möglich, das Nachladen des Traktionsenergiespeichers des batteriebetriebenen Fahrzeugs ohne wesentlichen Zeitverlust vorzunehmen.
In beiden Varianten ist es zweckmäßig, wenn das batteriebetriebene Fahrzeug während des Ladevorganges autonom gesteuert wird. Hierdurch soll insbesondere sichergestellt werden, dass die Kopplung zwischen den beiden Teilen durch ein unbedachtes Fahrmanöver nicht unbeabsichtigt abreißt. Durch die autonome Steuerung des batteriebetriebenen Fahrzeugs während des Ladevorganges kann dieses durch eine Fahrzeug-zu-Fahr- zeug-Kommunikation (Car-to-Car Communication, C2C) und eine Fahrzeug-zu-lnfra- struktur-Kommunikation (Car-to-lnfrastructure Communication, C2I) vorausschauend gesteuert werden.
Die Energieübertragung von dem Ladefahrzeug zu dem batteriebetriebenen Fahrzeug kann wahlweise über eine Steckverbindung oder induktiv erfolgen. Die Erfindung schafft gemäß einem zweiten Aspekt ein autonomes Ladefahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Energieerzeuger und/oder einen Energiespeicher; ein Kopplungsmittel zur Übertragung von Energie von dem Energieerzeuger und/oder dem Energiespeicher an den zu ladenden Traktionsenergiespeicher des batteriebetriebenen Fahrzeugs; eine Kommunikationseinheit zum Empfang einer Ladeanforderung; und ein Mittel zur autonomen Führung des Fahrzeugs. Die Funktion der genannten Komponenten wurde vorstehend bereits beschrieben.
Zweckmäßigerweise ist ein Volumen unter einer Fahrzeugaußenhaut des autonomen Ladefahrzeugs im Wesentlichen vollständig von dem Energieerzeuger und/oder Energiespeicher eingenommen. Bei dem autonomen Ladefahrzeug handelt es sich damit insbesondere nicht um ein herkömmliches Fahrzeug, welches zur Beförderung von Personen vorgesehen ist. Vielmehr handelt es sich um ein Fahrzeug, welches ausschließlich zum Transport des Energieerzeugers und/oder Energiespeichers zum Zwecke des Ladens eines Traktionsenergiespeichers eines oder mehrerer batteriebetriebener Fahrzeuge ausgestaltet ist. Das autonome Ladefahrzeug ist dazu in der Lage, vollständig autonom am Straßenverkehr teilzunehmen. Die Steuerung des Ladefahrzeugs erfolgt zweckmäßigerweise unter Steuerung der eingangs bereits beschriebenen (zentralen) Recheneinheit.
Das Kopplungsmittel kann einen Steckkontakt oder eine Spule zur induktiven Energieübertragung aufweisen. Der Steckkontakt oder die Spule können beispielsweise an einer Deichsel oder einem schwenkbaren Arm befestigt sein, um mit einem entsprechenden Gegenstück des batteriebetriebenen Fahrzeugs mechanisch oder induktiv zu koppeln. Das batteriebetriebene Fahrzeug kann hierzu ebenfalls sein Kopplungsmittel an einer Deichsel oder einem schwenkbaren Arm befestigt haben.
Gemäß einem dritten Aspekt umfasst die Erfindung ein System zum Laden eines batteriebetriebenen Fahrzeugs, das einen aufladbaren Traktionsenergiespeicher und Mittel zur autonomen Führung des Fahrzeugs umfasst. Das System umfasst zumindest ein Ladefahrzeug der oben beschriebenen Art. Das System umfasst ferner eine Recheneinheit zur Verwaltung des zumindest einen Ladefahrzeugs im Hinblick auf das Laden und/oder den Ort des Ladens des batteriebetriebenen Fahrzeugs.
Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Straßenabschnitts, entlang dem sich ein batteriebetriebenes Fahrzeug bewegt, welches gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung geladen werden soll; und
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Gespanns aus einem zu ladenden batteriebetriebenen Fahrzeug und einem autonomen Ladefahrzeug.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Straßenabschnitts einer Straße 30, entlang der sich ein batteriebetriebenes Fahrzeug 10 bewegt. Das batteriebetriebene Fahrzeug 10 befindet sich zu einem gegenwärtigen Zeitpunkt an einem Ort A. Entlang der Straße 30 sind verschiedene Ladestationen 31 , 32, 33 verteilt. Die Ladestationen 31 , 32, 33 können, in Abhängigkeit des Straßentyps, Rastplätze, Tankstellen oder dergleichen sein. Beispielhaft befinden sich in Fahrtrichtung des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 (siehe Pfeil) die zwei Ladestationen 31 , 33. Entgegen der Fahrtrichtung des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 befindet sich die Ladestation 32.
An den Ladestationen 31 , 32 ist eine jeweilige Anzahl an Ladefahrzeugen 20 vorgesehen. Bei den Ladefahrzeugen 20 handelt es sich um autonome Ladefahrzeuge, die zur Durchführung von autonomen Fahrmanövern ausgebildet sind, oder um einen Anhänger. Darüber hinaus befindet sich beispielhaft ein autonomes Ladefahrzeug 20 auf der Straße 30, wobei sich dieses in entgegengesetzter Richtung zu dem batteriebetriebenen Fahrzeug 10 auf dieses zu bewegt. In der weiteren Beschreibung wird das Verfahren unter Bezugnahme auf autonome Ladefahrzeuge 20 beschrieben.
Ein jeweiliges Ladefahrzeug 20 umfasst einen Energieerzeuger 21 und/oder einen Energiespeicher 22, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Der Energieerzeuger 21 und/oder der Energiespeicher 22 dienen dazu, einem Traktionsenergiespeicher 1 1 des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 durch einen Ladevorgang eine bestimmte Energiemenge bzw. Ladungsmenge bereitzustellen. Die von dem autonomen Ladefahrzeug bereitgestellte Energie kann aus Batterien, einer Brennstoffzelle, einer Kombination aus einem Verbrennungsmotor und einem Generator und dergleichen bereitgestellt werden.
Die autonomen Ladefahrzeuge 20, von denen in Fig. 2 schematisch eines dargestellt ist, umfassen neben dem Energieerzeuger 21 und/oder dem Energiespeicher 22 eine Kommunikationseinheit 23, ein Mittel 24 zur autonomen Führung des Ladefahrzeugs sowie ein Kopplungsmittel 25. Die Kommunikationseinheit 23 eines jeweiligen Ladefahrzeugs 20 ist dazu ausgebildet, Rechenoperationen durchzuführen sowie mit einer zentralen Recheneinheit 40 Daten auszutauschen. Wie der schematischen Darstellung der Fig. 2 zu entnehmen ist, handelt es sich bei dem autonomen Ladefahrzeug nicht um ein herkömmliches Fahrzeug, dessen Karosserie zur Beförderung von Personen ausgestaltet ist. Vielmehr ist die Außenhaut des Ladefahrzeugs 20 derart gestaltet, dass das unter der Fahrzeugaußenhaut befindliche Volumen im Wesentlichen vollständig von den genannten Komponenten, insbesondere dem Energieerzeuger 21 und/oder dem Energiespeicher 22 eingenommen ist.
Das batteriebetriebene Fahrzeug 10 umfasst, wie dies schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, neben dem Traktionsenergiespeicher 1 1 ein Mittel 12 zur autonomen Führung des Fahrzeugs, ein Kopplungsmittel 13 und eine Fahrzeugrecheneinheit 14. Die Fahrzeugrecheneinheit 14 ist zur Durchführung von Rechenoperationen sowie zur Kommunikation mit der übergeordneten, zentralen Recheneinheit 40 ausgebildet.
Bei der zentralen Recheneinheit 40 handelt es sich um eine Recheneinheit, welche dazu ausgebildet ist, eine Verwaltung der autonomen Ladefahrzeuge 20 im Hinblick auf das Laden des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 zu übernehmen. Bei der zentralen Recheneinheit 40 kann es sich um einen einzelnen Rechner oder um eine Ansammlung verteilter Rechner handeln. In einer anderen Ausgestaltung kann die Funktion der zentralen Recheneinheit 40 auch durch die Recheneinheit eines oder mehrerer der autonomen Ladefahrzeuge 20 übernommen werden. Wie durch die Pfeile in Fig. 1 angedeutet ist, ist die zentrale Recheneinheit 40 zur Kommunikation mit den Ladefahrzeugen 20 und dem batteriebetriebenen Fahrzeug 10 ausgebildet. Um die Problematik der Reichweitenunsicherheit bzw. Reichweitenbegrenzung des Traktionsenergiespeichers 1 1 des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 zu umgehen oder zumindest zu reduzieren, ist vorgesehen, den Traktionsenergiespeicher 1 1 des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 während der Fahrt durch den Energieerzeuger 21 und/oder Energiespeicher 22 des Ladefahrzeugs 20 zu laden. Hierzu wird zumindest eine elektrische Kopplung zwischen dem batteriebetriebenen Fahrzeug 10 und dem Ladefahrzeug 20, sowie optional eine mechanische Kopplung zwischen diesen, hergestellt, wobei die Kopplung durch ein autonomes Fahrmanöver des batteriebetriebenen Fahrzeugs und/oder eines der Ladefahrzeuge 20 erfolgt.
Die Kopplung zu einem Gespann ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Das Kopplungsmittel 13 des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 ist als an der Rückseite ausgebildete Deichsel beispielhaft ausgeführt. Das Ladefahrzeug weist an seiner Vorderseite ebenfalls eine Deichsel, an der das Kopplungsmittel 25 vorgesehen ist, auf. Bei ausreichend geringem Abstand können die Kopplungsmittel 13, 25 ineinander eingreifen oder miteinander überlappen (wie dies beispielhaft in Fig. 2 dargestellt ist), um durch Steckverbindung oder induktive Übertragung eine Energieübertragung von dem Energieerzeuger 21 und/oder dem Energiespeicher 22 an den Traktionsenergiespeicher 1 1 des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 zu ermöglichen.
Damit eine Ladepause zum Aufladen des Traktionsenergiespeichers 1 1 des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 vermieden werden kann, ist es vorgesehen, dass sich das Ladefahrzeug 20 während der Fahrt des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 an dieses, z.B. von hinten, annähert bis das Kopplungsmittel 13 des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 und das Kopplungsmittel 25 des Ladefahrzeugs 20 derart zueinander positioniert sind, dass eine elektrische Energieübertragung möglich ist. Die Annäherung des Ladefahrzeugs 20 an das batteriebetriebene Fahrzeug 10 erfolgt dabei mit Hilfe der Durchführung eines autonomen Fahrmanövers, zumindest des autonomen Ladefahrzeugs 20. Zusätzlich kann, um das Ankopplungsmanöver zu erleichtern, auch vorgesehen sein, dass das batteriebetriebene Fahrzeug 10 mit Hilfe der Mittel 12 zur autonomen Führung des Fahrzeugs autonom gesteuert wird.
Ist eine mechanische Kopplung zwischen dem batteriebetriebenen Fahrzeug 10 und dem Ladefahrzeug 20 vorgesehen, so ist es zweckmäßig, wenn sich das Ladefahrzeug 20 von hinten an das batteriebetriebene Fahrzeug 10 annähert. Dadurch hat ein im batteriebetriebenen Fahrzeug 10 sitzender Nutzer ein gewohntes Fahrgefühl, indem er eine freie Sicht nach vorne hat.
Eine mechanische Kopplung zwischen dem batteriebetriebenen Fahrzeug 10 und dem Ladefahrzeug 20 ist jedoch nicht zwingend. So können das batteriebetriebene Fahrzeug 10 und das autonome Ladefahrzeug 20 mit Hilfe ihrer jeweiligen Mittel 12, 24 zur autonomen Führung des Fahrzeugs bzw. Ladefahrzeugs derart zueinander gesteuert werden, dass ein für das Laden erforderlicher Abstand oder eine Positionsrelation zueinander konstant gehalten wird. Hierzu können das batteriebetriebene Fahrzeug 10 und das Ladefahrzeug 20 Daten austauschen (z.B. mit Hilfe einer Car-to-Car-Kommunikation), um Fahrmanöver abzustimmen. Die Positionsrelation kann auch einen Abstandsbereich zwischen den zwei Fahrzeugen umfassen, um z.B. beim Bremsen des vorausfahrenden batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 eine (geringe) Abstandsverringerung zuzulassen. Ebenso kann beim Beschleunigen des vorausfahrenden batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 eine (geringe) Abstandsvergrößerung gestattet sein. Kann die Positionsrelation aufgrund eines unvorhergesehenen Ereignisses nicht eingehalten werden, so sind die Kopplungsmittel 13, 25 derart ausgestaltet, dass diese sich voneinander lösen können, so dass das batteriebetriebene Fahrzeug 10 und das autonome Ladefahrzeug 20 zumindest zeitweise eigenständig und autonom weiterfahren.
Je nachdem, ob das batteriebetriebene Fahrzeug 10 oder das autonome Ladefahrzeug 20 das vorausfahrende Fahrzeug ist, übernimmt das vorausfahrende Fahrzeug die Führungsaufgabe für den autonomen Fahrbetrieb. Die von dem batteriebetriebenen Fahrzeug 10 und dem autonomen Ladefahrzeug 20 sensorisch erfassten Umgebungsdaten werden zwischen den beiden Fahrzeugen ausgetauscht, da nach hergestellter Kopplung teilweise Sensoren zwischen den Fahrzeugen verdeckt sind.
Das Ankoppeln und Laden des Traktionsenergiespeichers 1 1 durch das autonome Ladefahrzeug 20 erfolgt in Reaktion auf den Erhalt einer Ladeanforderung. Zum Zeitpunkt des Aussendens der Ladeanforderung befindet sich das batteriebetriebene Fahrzeug 10 an dem in Fig. 1 mit A gekennzeichneten gegenwärtigen Ort. Die Ladeanforderung wird über die Fahrzeugrecheneinheit 14 und entsprechende, nicht näher dargestellte Kommunikationsmittel des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 an die zentrale Recheneinheit 40 über- mittelt. Die von dem batteriebetriebenen Fahrzeug 10 ausgesendete Ladeanforderung umfasst einen gewünschten Ort des Ladens und/oder eine gewünschte zu ladende Energiemenge bzw. Reichweite und/oder einen gewünschten Zeitpunkt des Ladens. Der gewünschte Ort des Ladens umfasst z.B. einen bestimmten Ort, im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ein zukünftiger Ort B, der sich kurz vor oder im Bereich der Ladestation 33 befindet. Allgemein kann ein solcher Ort beispielsweise als eine bestimmte Autobahnauf- oder - abfahrt oder als ein bestimmter Bereich, z.B. auf einer Autobahn zwischen Nürnberg und Würzburg, oder als ein Ort, der durch eine Distanz zu dem gegenwärtigen Ort A des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 definiert ist, ausgegeben werden. Der Zeitpunkt kann einen konkreten Zeitpunkt, z.B. 10:00 Uhr, umfassen. Ebenso kann eine zeitliche Information ein Laden„innerhalb der nächsten halben Stunde" umfassen.
Die Ladeanforderung kann automatisiert durch das batteriebetriebene Fahrzeug 10 erzeugt werden. Hierzu kann beispielsweise die Fahrzeugrecheneinheit 14 den gegenwärtigen SOC (State-Of-Charge = Ladezustand) des Traktionsenergiespeichers 1 1 , die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10, ein optional in einem Navigationssystem eingegebenes Reiseziel unter Berücksichtigung der gewählten Reiseroute und dergleichen, ausgewertet werden. Hieraus ergibt sich dann eine Information, an welchem Ort und/oder an welchem Zeitpunkt ein Laden erwünscht oder spätestens notwendig ist. Alternativ können die in der Ladeanforderung enthaltenen Informationen durch einen Nutzer des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 selbst vorgegeben werden. Ebenso ist eine Kombination einer rechnergestützt erzeugten Ladeanforderung und gegebenenfalls einer Korrektur durch den Nutzer denkbar.
Die Recheneinheit 40, welche die Ladeanforderung erhält, ermittelt als Kriterien, zu welchem Zeitpunkt und/oder an welchem Ort ein Ankoppeln eines autonomen Ladefahrzeugs 20 an das die Ladeanforderung aussendende, batteriebetriebene Fahrzeug 10 erfolgen soll. Hierzu berücksichtigt die Recheneinheit 40 die Verteilung der Ladefahrzeuge 20 entlang der von dem batteriebetriebenen Fahrzeug 10 befahrenen Straße 30. Umfasst die Ladeanforderung das Kriterium, dass ein Laden des Traktionsenergiespeichers 1 1 des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 im Bereich des mit B gekennzeichneten Punktes der Straße 30 erwünscht ist, so bestimmt die Recheneinheit 40, dass eines der Ladefahrzeuge 20, welches sich im Bereich der Ladestation 33 befindet, als ausgewähltes Ladefahrzeug 20a das Laden des Traktionsenergiespeichers 1 1 übernehmen soll. Die zentrale Recheneinheit 40 überträgt daraufhin eine Nachricht an das ausgewählte Ladefahrzeug 20 zur Erfüllung der Ladeanforderung. Diese Nachricht kann beispielsweise die Information umfassen, zu welchem Zeitpunkt das ausgewählte Ladefahrzeug 20a die Ladestation 33 verlassen und auf die Straße 30 zur Durchführung der Ankopplung an das batteriebetriebene Fahrzeug 10 verlassen soll. Die Auffahrt des autonomen Ladefahrzeugs 20a auf die Straße 30 kann beispielsweise nahezu synchron mit dem vorbeifahrenden batteriebetriebenen Fahrzeug 10 erfolgen.
Nach Beendigung des Ladevorgangs kann das autonome Ladefahrzeug 20a bis zur nächsten Ladestation (in Fig. 1 nicht ersichtlich) noch an dem batteriebetriebenen Ladefahrzeug 10 angekoppelt bleiben. Alternativ kann sich das autonome Ladefahrzeug 20a nach Beendigung des Ladevorgangs von dem batteriebetriebenen Fahrzeug 10 lösen, um z.B. die Ladeanforderung eines weiteren Fahrzeugs, das sich auf der Straße 30 bewegt, zu erfüllen.
Die Stationierung und das Laden der autonomen Ladefahrzeuge 20 findet an den Ladestationen 31 , 32, 33 statt, die z.B. neben Hauptverkehrsstraßen und/oder Autobahnen eingerichtet sind. Die autonomen Ladefahrzeuge 20 sind dabei keiner der Ladestationen 31 , 32, 33 fest zugeordnet, sondern koppeln sich nach Beendigung der Ladeaufgabe von dem zu ladenden batteriebetriebenen Fahrzeug 10 ab und fahren z.B. zur nächstgelegenen Ladestation, wo deren Energiespeicher gegebenenfalls wieder aufgeladen wird.
Um eine gute Verfügbarkeit der autonomen Ladefahrzeuge 20 sicherzustellen, kann ein selbstlernendes System, z.B. ein neuronales Netz, vorgesehen sein, die die Ladefahrzeuge 20 entsprechend der erwarteten Auslastung entlang der Straße 30 günstig positionieren. Grundsätzlich agieren die autonomen Ladefahrzeuge 20 autonom, können aber bezüglich ihrer Funktionen durch die Recheneinheit 40 überwacht und ferngewartet werden. An einer Ladestation 31 , 32, 33 können die autonomen Ladefahrzeuge 20, während sie aus einem Stromnetz geladen werden, zur dezentralen, intelligenten Pufferung des Stromnetzes verwendet werden.
Der Antrieb der autonomen Ladefahrzeuge 20, ebenso wie die von ihnen bereitgestellte elektrische Energie, kann rein elektrisch, hybridisch mit Verbrennungsmotor oder mit Hilfe einer Brennstoffzelle, bereitgestellt werden. Rein elektrisch betriebene autonome Lade- fahrzeuge können an den Ladestationen 31 , 32, 33 sowohl über ein Stromnetz als auch über stationäre Brennstoffzellengeneratoren oder sonstige Kleinkraftwerke, z.B. Solaroder Wind-basiert geladen werden.
Die in einem autonomen Ladefahrzeug 20 eingesetzten Energiespeicher können aus Kostengründen sog. Second-Life-Komponenten sein, welche beispielsweise für die Nutzung als Traktionsenergiespeicher in einem batteriebetriebenen Fahrzeug 10 nicht mehr ausreichend performant sind.
Sofern das batteriebetriebene Fahrzeug 10 und/oder die autonomen Ladefahrzeuge 20 mit entsprechenden Kopplungseinrichtungen versehen sind, können entsprechend ausgerüstete Fahrzeuge sich auch gegenseitig mit Strom versorgen und zu einem Verband, ähnlich einem Zug, miteinander gekoppelt werden. Hierdurch kann beispielsweise auch ein batteriebetriebenes Fahrzeug zum Anbieter von elektrischer Energie für ein anderes batteriebetriebenes Fahrzeug werden. Insbesondere ist bei dieser Variante ein bidirektionaler Energiefluss möglich, eine Energieübertragung kann innerhalb des Verbands erfolgen, insbesondere kann ein elektrischer Ausgleich an das„Zugfahrzeug" erfolgen, das aufgrund des höchsten Luftwiderstandes auch den höchsten Energieverbrauch aufweist.
Wie einleitend beschrieben, kann das Ladefahrzeug auch als Ladeanhänger ausgebildet sein. Ein Ankoppelvorgang erfolgt dabei autonom durch das zu ladende batteriebetriebene Fahrzeug 10. Ein als Ladeanhänger ausgebildetes Ladefahrzeug kann, wie dies schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, an verschiedenen Ladestationen 31 , 32, 33 vorgehalten werden. Die Ladeanforderung und Reservierung eines Ladeanhängers erfolgt durch das zu ladende batteriebetriebene Fahrzeug (rechnergestützt oder durch den Nutzer) auf Anforderung und unter Vermittlung der zentralen Recheneinheit 40. Dabei wird wiederum durch die Recheneinheit 40 der optimale Zeitpunkt und/oder Ort, an dem das zu ladende batteriebetriebene Fahrzeug 10 einen Ankoppelvorgang an einen Ladeanhänger vornehmen soll, ermittelt. Beispielsweise erhält der Nutzer des zu ladenden batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 von der Recheneinheit 40 die Mitteilung, dass er die Ladestation 33 zur Ankopplung an einen ausgewählten Ladeanhänger ansteuern soll.
Zum An- und Abkoppeln des Ladeanhängers muss das zu ladende batteriebetriebene Fahrzeug 10 die Straße 30 kurz verlassen. Der Ankoppelvorgang erfolgt automatisiert, so dass der Nutzer des zu ladenden batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 dieses nicht verlassen muss.
Nach Beendigung des Ladevorganges, welcher wiederum während der Fahrt entlang der Straße 30 erfolgt, verbleibt der Ladeanhänger bis zur nächsten Ladestation an dem aufgeladenen batteriebetriebenen Fahrzeug 10. Die Kopplung zwischen dem zu ladenden batteriebetriebenen Fahrzeug 10 und dem Ladeanhänger 20 erfolgt mechanisch. Die Energieübertragung kann über eine Steckverbindung oder induktiv erfolgen.
Die Stationierung und das Laden der Ladeanhänger findet wiederum an den Ladestationen 31 , 32, 33, die entlang der Hauptverkehrsstraßen/Autobahnen vorgesehen sind, statt. Die Ladeanhänger sind keiner festen Ladestation 31 , 32, 33 zugeordnet, sondern werden an der nächstgelegenen Ladestation nach Beendigung der Ladeaufgabe autonom abgekoppelt und wieder geladen.
Um eine gute Verfügbarkeit der Ladeanhänger sicherzustellen, kann ein selbstlernendes System, z.B. ein neuronales Netz, die Ladeanhänger entsprechend einer erwarteten Auslastung an den Ladestationen positionieren. Dazu kann der Fahrer des batteriebetriebenen Fahrzeugs 10 nach Beendigung des Ladevorgangs die Aufforderung erhalten, an welcher der Ladestationen eine Abkopplung des Ladeanhängers zu erfolgen hat.
Bezugszeichenliste
10 batteriebetriebenes Fahrzeug
1 1 Traktionsenergiespeicher
12 Mittel zur autonomen Führung des Fahrzeugs 10
13 Kopplungsmittel
14 Fahrzeugrecheneinheit
20 Ladefahrzeug
20a ausgewähltes Ladefahrzeug
21 Energieerzeuger
22 Energiespeicher
23 Kommunikationseinheit
24 Mittel zur autonomen Führung des Ladefahrzeugs 20
25 Kopplungsmittel
30 Straße
31 Ladestation
32 Ladestation
33 Ladestation
40 zentrale Recheneinheit
A gegenwärtiger Ort des Fahrzeugs 10
B Ort, an dem Ladevorgang begonnen werden soll

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Laden eines batteriebetriebenen Fahrzeugs (10), das einen aufladbaren Traktionsenergiespeicher (1 1 ) und Mittel (12) zur autonomen Führung des Fahrzeugs (10) umfasst, mit einem Ladefahrzeug (20), das einen Energieerzeuger (21 ) und/oder einen Energiespeicher (22) umfasst, mit den Schritten:
Herstellen zumindest einer elektrischen Kopplung zwischen dem batteriebetriebenen Fahrzeug (10) und dem Ladefahrzeug (20) durch ein autonomes Fahrmanöver des batteriebetriebenen Fahrzeugs (10) und/oder des Ladefahrzeugs (20);
Laden des Traktionsenergiespeichers (1 1 ) des batteriebetriebenen Fahrzeugs (10) durch den Energieerzeuger (21 ) und/oder Energiespeicher (22) des Ladefahrzeugs (20) während der Fahrt des Gespanns aus dem batteriebetriebenen Fahrzeug (10) und dem Ladefahrzeug (20).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ladefahrzeug (20) ein autonomes Ladefahrzeug (20) ist, das zur Durchführung von autonomen Fahrmanövern ausgebildet ist, wobei das autonome Ladefahrzeug (20) sich durch ein autonomes Fahrmanöver des autonomen Ladefahrzeugs (20) an das batteriebetriebene fahrende oder stehende Fahrzeug (10) ankoppelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das batteriebetriebene Fahrzeug (10) und das autonome Ladefahrzeug (20) vor dem Beginn des Ladevorgangs mechanisch miteinander gekoppelt werden und nach Beendigung des Ladevorganges mechanisch voneinander getrennt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das batteriebetriebene Fahrzeug (10) und das autonome Ladefahrzeug (20) während des Ladevorgangs keine mechanische Kopplung zueinander aufweisen, wobei das batteriebetriebene Fahrzeug (10) und das autonome Ladefahrzeug (20) ein jeweiliges autonomes Fahrmanöver durchführen, so dass eine vorgegebene Positionsrelation zueinander erfüllt ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Recheneinheit (40) in Reaktion auf den Erhalt einer Ladeanforderung, welche einen gewünschten Ort des Ladens und/oder eine gewünschte zu ladende Energiemenge bzw. Reichweite und/oder einen gewünschten Zeitpunkt des Ladens umfasst, als Kriterien ermittelt, zu welchem Zeitpunkt und/oder an welchem Ort ein Ankoppeln des autonomen Ladefahrzeugs (20) an das die Ladeanforderung aussendende batteriebetriebene Fahrzeug (10) erfolgen soll.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit ermittelt, welches einer Mehrzahl von verteilt angeordneten autonomen Ladefahrzeugen (20) die Kriterien am besten erfüllt, und an das ausgewählte autonome Ladefahrzeug (20) eine Nachricht zur Erfüllung der Ladeanforderung überträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenden der Ladeanforderung rechnergestützt durch eine Fahrzeugrecheneinheit des batteriebetriebenen Fahrzeugs (10) und/oder auf Anforderung durch einen Nutzer des batteriebetriebenen Fahrzeugs (10) erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das autonome Ladefahrzeug (20) nach Beendigung des Ladevorgangs an dem batteriebetriebenen Fahrzeug (10) angekoppelt bleibt oder sich von diesem abkoppelt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das autonome Ladefahrzeug (20) vor oder hinter dem batteriebetriebenen Fahrzeugs (10) fährt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das autonome Ladefahrzeug (20) nach Beendigung des Ladevorgangs
autonom, insbesondere im Windschatten des batteriebetriebenen Fahrzeugs (10) oder eines anderen Fahrzeugs (10), zu einer, insbesondere der nächstgelegenen, Ladestation fährt; oder
autonom auf der Strecke, auf der das batteriebetriebene Fahrzeug (10) geladen wurde, weiterfährt bis es eine neue Ladeanforderung erhält.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ladefahrzeug (20) ein Anhänger ist, wobei sich das batteriebetriebene Fahrzeug (10) durch ein autonomes Fahrmanöver an den stehenden Anhänger ankoppelt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das batteriebetriebene Fahrzeug (10) während des Ladevorgangs autonom gesteuert wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieübertragung von dem Ladefahrzeug (20) zu dem batteriebetriebenen Fahrzeug (10) über eine Steckverbindung oder induktiv erfolgt.
14. Autonomes Ladefahrzeug (20), umfassend
einen Energieerzeuger (21 ) und/oder einen Energiespeicher (22); ein Kopplungsmittel (25) zur Übertragung von Energie von dem Energieerzeuger (21 ) und/oder dem Energiespeicher (22) an den zu ladenden Traktionsenergiespeicher (1 1 ) des batteriebetriebenen Fahrzeugs (10); eine Kommunikationseinheit (23) zum Empfang einer Ladeanforderung;
ein Mittel (24) zur autonomen Führung des Fahrzeugs (10).
15. Autonomes Ladefahrzeug (20), dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumen unter einer Fahrzeugaußenhaut im Wesentlichen vollständig von dem Energieerzeuger (21 ) und/oder Energiespeicher (22) eingenommen ist.
16. Autonomes Ladefahrzeug (20), dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmittel (25) einen Steckkontakt oder eine Spule zur induktiven Energieübertragung aufweist.
17. System zum Laden eines batteriebetriebenen Fahrzeugs (10), das einen aufladbaren Traktionsenergiespeicher (1 1 ) und Mittel zur autonomen Führung des Fahrzeugs (10) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zumindest ein Ladefahrzeug (20) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16 umfasst.
18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ferner eine Recheneinheit (40) zur Verwaltung des zumindest einen Ladefahrzeugs (20) im Hinblick auf das Laden und/oder den Ort des Ladens des batteriebetriebenen Fahrzeugs (10) aufweist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110576760A (zh) * 2018-06-08 2019-12-17 奥迪股份公司 用于电动车辆的移动式充电设备
DE102018212900A1 (de) * 2018-08-02 2020-02-06 Audi Ag Anhängerfahrzeug

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017220017A1 (de) * 2017-11-10 2019-05-16 Kuka Ag Mobile Ladestation und Verfahren zum Laden eines Elektrofahrzeuges
DE102018206582A1 (de) * 2018-04-27 2019-10-31 Audi Ag Ladeverfahren für einen Energiespeicher eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, Ladesystem zum Aufladen eines Energiespeichers eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug, das mit einem derartigen Ladesystem zusammenwirken kann
CN110667415A (zh) * 2018-06-15 2020-01-10 华创车电技术中心股份有限公司 电动车的电力辅助系统
US20220118878A1 (en) * 2018-10-07 2022-04-21 Kolbev GmbH Systems, methods, processes, and devices for delivering renewable energy to electric vehicles using an uncrewed battery-recharging vehicle
US20200130510A1 (en) * 2018-10-30 2020-04-30 Brandon Eck System and method for autonomous shipping
JP7096433B2 (ja) * 2018-10-30 2022-07-05 トヨタ自動車株式会社 自律型の多目的ユティリティビークル
US11214163B2 (en) * 2018-12-04 2022-01-04 Cisco Technology, Inc. Coil association in multisite stationary wireless power transfer (WPT) and (quasi-)dynamic WPT deployments
US11433775B1 (en) * 2019-07-03 2022-09-06 Hivespot, Inc. Aircraft charging unit
DE102019209867A1 (de) * 2019-07-04 2021-01-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektrisch betriebenes Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle als Energiesystem
US11485251B2 (en) 2019-07-09 2022-11-01 Mercedes-Benz Group AG Vehicle-based charging system for electric vehicles
DE102019007544A1 (de) * 2019-10-30 2021-05-06 Voltabox Ag Energieversorgungssystem zur Versorgung einer Mehrzahl voneinander entfernter Verbrauchsstellen mit elektrischer Energie
US11152814B2 (en) * 2019-11-22 2021-10-19 GM Global Technology Operations LLC Mobile charging stations with fuel-cell generators for electric-drive vehicles
EP3828797A1 (de) * 2019-11-27 2021-06-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Computerimplementiertes verfahren zum bereitstellen eines fahrzeugdienstes und zum auslösen eines verfahrens zum bezahlen des fahrzeugdienstes, softwareprogramm und system
EP3838656A1 (de) * 2019-12-19 2021-06-23 Vitesco Technologies GmbH Mobilladevorrichtung zum induktiven laden eines elektrofahrzeugs, elektrofahrzeug und verfahren
JP7367603B2 (ja) * 2020-04-27 2023-10-24 トヨタ自動車株式会社 制御装置、情報処理装置、および情報処理方法
DE102020207506A1 (de) 2020-06-17 2021-12-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum mobilen Laden einer Batterie von Elektrofahrzeugen und Ladevorrichtung
CN111791742A (zh) * 2020-07-06 2020-10-20 重庆途垦自动化设备有限公司 一种共享移动无线充电方法及系统
US11867520B2 (en) * 2020-08-31 2024-01-09 Rivian Ip Holdings, Llc Energy assessment for charging a towed vehicle
DE102020212217B3 (de) * 2020-09-28 2022-01-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, sowie elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug
TWI779600B (zh) * 2021-05-11 2022-10-01 東元電機股份有限公司 跟隨可攜式電子裝置移動之充電車
US20230182602A1 (en) * 2021-05-24 2023-06-15 Mark Ogram Electric vehicle enhancement
DE102021004484A1 (de) 2021-09-03 2023-03-09 Martin Brendes Elektromobilitätssystem für Fahrzeuganhänger
US11855470B2 (en) * 2021-09-23 2023-12-26 Fluidity Power LLC Mobile generator charging system and method
US12037021B2 (en) * 2021-10-12 2024-07-16 Ford Global Technologies, Llc Electric autonomous vehicle ride service assistance
GB2613556A (en) * 2021-12-03 2023-06-14 Caterpillar Inc Charging management for electric work vehicles
WO2023161596A1 (en) * 2022-02-25 2023-08-31 Richmond Design And Marketing Powering and controlling or monitoring of vehicles
US12036832B2 (en) * 2022-04-18 2024-07-16 Pebble Mobility, Inc. Systems and methods for tethering an autonomous electric-powered trailer to a towing nexus
CN114954130A (zh) * 2022-07-19 2022-08-30 江苏理工学院 一种基于能量预估的增程式电动汽车能量管理控制方法
US11973288B1 (en) * 2023-03-15 2024-04-30 Beta Air, Llc Apparatus for a locking thermal conditioning hose for an electric aircraft and method of use

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11285109A (ja) * 1998-03-30 1999-10-15 Sharp Corp 無人搬送車及びその充電制御方法
DE102009028565A1 (de) * 2009-08-17 2011-02-24 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Laden elektrisch angetriebener Fahrzeuge und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
US20120203409A1 (en) * 2011-02-09 2012-08-09 Denso Corporation Information and telecommunications system, vehicular device, center device, and method for controlling the system
DE102012214750A1 (de) * 2012-05-25 2013-11-28 Siemens Aktiengesellschaft System zur Energieversorgung von nicht schienengebundenen Elektrofahrzeugen
DE102012015099A1 (de) * 2012-08-01 2014-02-06 Bvb Innovate Gmbh Relaisstation für anhängerbasierte Range-Extender zur Reichweitenverlängerung
EP2709233A1 (de) * 2011-05-12 2014-03-19 IHI Corporation Fahrzeug und kontaktloses energieversorgungssystem dafür
DE102015200458A1 (de) * 2014-01-22 2015-07-23 Ford Global Technologies, Llc Testanhänger eines fahrzeugs mit traktionsbatterie
US20160129793A1 (en) * 2014-11-11 2016-05-12 Empire Technology Development Llc Wireless vehicle energy sharing

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8013570B2 (en) * 2009-07-23 2011-09-06 Coulomb Technologies, Inc. Electrical circuit sharing for electric vehicle charging stations
US8583303B2 (en) * 2010-03-04 2013-11-12 General Electric Company Electric drive vehicle, system and method
CN101895144A (zh) * 2010-07-09 2010-11-24 龙岩畅丰专用汽车有限公司 移动充电车
JP5338851B2 (ja) * 2011-05-23 2013-11-13 株式会社デンソー 車両用電力送受電システム
US9272630B2 (en) * 2011-05-27 2016-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and method for transmitting and receiving wireless power
DE102012016234A1 (de) 2012-08-07 2014-02-13 e-drives UG (haftungsbeschränkt) Anhänger für ein Fahrzeug und Verfahren zur Steuerung und Betrieb
DE102012020592A1 (de) * 2012-10-22 2014-04-24 Kostal Kontakt Systeme Gmbh Ladevorrichtung zum Laden eines Elektrofahrzeugs an einer Ladestation
US9079505B1 (en) * 2014-02-25 2015-07-14 Elwah LLC System and method for management of a fleet of vehicles having an energy storage system
DK3119638T3 (en) * 2014-03-20 2018-03-26 Evercharge Inc INTELLIGENT ENERGY DISTRIBUTION METHODS AND SYSTEMS FOR CHARGING ELECTRIC VEHICLES
CN103904750B (zh) * 2014-04-09 2017-02-15 凌广 一种电动汽车自动充电系统
DE102014219504B4 (de) * 2014-09-26 2022-12-08 Vitesco Technologies GmbH Drahtloses Batterieladesystem mit Notabschaltung für eine Fahrbatterie eines Elektrofahrzeugs
DE102014226357A1 (de) * 2014-12-18 2016-06-23 Robert Bosch Gmbh Ladestation und Verfahren zum automatischen Laden eines elektrischen Energiespeichers in einem Fahrzeug
CN104578267B (zh) * 2014-12-24 2016-11-23 山东新大洋电动车有限公司 一种纯电动汽车行车充电系统
DE102015200636B4 (de) 2015-01-16 2018-05-24 Werner Warmbier Elektrofahrzeug
CN105480108A (zh) * 2015-12-30 2016-04-13 桂林众捷新能源科技有限公司 智能化移动充电服务车
CN205311360U (zh) * 2015-12-30 2016-06-15 桂林众捷新能源科技有限公司 智能化移动充电服务车

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11285109A (ja) * 1998-03-30 1999-10-15 Sharp Corp 無人搬送車及びその充電制御方法
DE102009028565A1 (de) * 2009-08-17 2011-02-24 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Laden elektrisch angetriebener Fahrzeuge und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
US20120203409A1 (en) * 2011-02-09 2012-08-09 Denso Corporation Information and telecommunications system, vehicular device, center device, and method for controlling the system
EP2709233A1 (de) * 2011-05-12 2014-03-19 IHI Corporation Fahrzeug und kontaktloses energieversorgungssystem dafür
DE102012214750A1 (de) * 2012-05-25 2013-11-28 Siemens Aktiengesellschaft System zur Energieversorgung von nicht schienengebundenen Elektrofahrzeugen
DE102012015099A1 (de) * 2012-08-01 2014-02-06 Bvb Innovate Gmbh Relaisstation für anhängerbasierte Range-Extender zur Reichweitenverlängerung
DE102015200458A1 (de) * 2014-01-22 2015-07-23 Ford Global Technologies, Llc Testanhänger eines fahrzeugs mit traktionsbatterie
US20160129793A1 (en) * 2014-11-11 2016-05-12 Empire Technology Development Llc Wireless vehicle energy sharing

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110576760A (zh) * 2018-06-08 2019-12-17 奥迪股份公司 用于电动车辆的移动式充电设备
CN110576760B (zh) * 2018-06-08 2023-04-14 奥迪股份公司 用于电动车辆的移动式充电设备
DE102018212900A1 (de) * 2018-08-02 2020-02-06 Audi Ag Anhängerfahrzeug

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Publication number Publication date
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