WO2019063328A1 - Verfahren zum zuordnen einer digitalen datenverbindung zwischen einem kraftfahrzeug und einer ladeeinheit sowie ladeeinheit - Google Patents

Verfahren zum zuordnen einer digitalen datenverbindung zwischen einem kraftfahrzeug und einer ladeeinheit sowie ladeeinheit Download PDF

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WO2019063328A1
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Sebastian Bode
Xi Zhang
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Definitions

  • the invention relates to a method for assigning a digital data connection between a first motor vehicle and a charging unit to one of a plurality of charging terminals of a charging unit.
  • a second aspect of the invention relates to a loading unit.
  • a charging unit for charging a motor vehicle in particular an electric vehicle or hybrid vehicle, may have one or more charging ports.
  • a respective motor vehicle can be connected and charged to each of the charging connections.
  • an improved utilization of the charging unit in particular expensive components of the charging unit, for example an inverter, is made possible.
  • a ⁇ communication between the motor vehicle and the loading unit by means of power line communication takes place during loading of the motor vehicle.
  • PLC power line communication
  • a data connection is established by means of powerline communication.
  • This is based in accordance with the standard of verbin ⁇ dung by a point to point connection.
  • a separate communication unit is required for each of the charging connections.
  • the invention relates to a method for allocating a digital data connection between a first vehicle and a charging unit having a plurality of charging terminals to wel ⁇ surface adjacent to the first vehicle at least one further motor vehicle can be connected, to a first of the plurality of charging terminals to which the first motor vehicle is connected, wherein the loading unit has only a single common ⁇ same communication unit for the plurality of store circuits, and wherein between the charging unit and the first motor vehicle bears a first charging port associated ers ⁇ tes state signal, comprising the steps of:
  • the first motor vehicle to the first charging terminal of the charging unit and the at least one other motor vehicle to be connected at least one further charging ⁇ terminal of the charging unit in the method Between the first motor vehicle and the first charging port is the first state signal.
  • the at least one further status signal is applied between the at least one further motor vehicle and the at least one further charging connection.
  • the respective status signals are assigned to the respective charging connection, in particular unambiguously.
  • the state of the first state signal is equal to the state of the usually another state signal.
  • a communi cation ⁇ unit of the loading unit expands the digital verbin ⁇ dung with the at least one other vehicle on the first vehicle and at least one additional digital data connection.
  • the state of the first state signal is not exclusive to the first state signal. In this case, it can be determined during the check that the digital data connection can not be unambiguously assigned to the first charging connection.
  • the charging unit has fewer communication units than La dean somebody. Therefore, multiple charging ports share a communication unit.
  • the charging unit has exactly one communication unit for all of its charging devices.
  • the motor vehicle can be instructed to change the state of the first state signal ⁇ to.
  • the respective states of the first state signal and the at least one furtherbrakingssig ⁇ Nals are characterized by a voltage level.
  • the respective states can characterize or specify different phases of a charging process.
  • different phases of the charging process can be characterized or predetermined by the exchange of data via the digital data connection.
  • a further embodiment provides that it is detected that during the checking the data connection in the first charging connection can not be unambiguously assigned if the state of the first state signal and at the same time the state of the at least one further state signal is compatible with a state transmitted via the data connection. If there are several other status signals, then the data connection can not be unambiguously assigned to the first charging connection if the state of the first state signal and, at the same time, the state of one of the further state signals is compatible with the data transmitted over the data connection.
  • the reverse circuit that checks the data connection can be accurately then uniquely associated with the first charging terminal when the state determined via the data link with ge ⁇ exactly one of the status signals, namely the first state ⁇ signal is compatible at any time.
  • the state of a state signal is, for example, compatible with the state transmitted via the data connection if and only if the respective states together form an admissible phase of the state
  • the two transmitted states can characterize a permissible overall state of the charging process.
  • the two states can be compatible if they have an inner relationship with each other.
  • the states can be considered compatible if both states of the same phase of the charging process ⁇ can be assigned.
  • the first list and / or the second list contains more than one entry.
  • the first list and / or the second list is created in which the respective candidate connection partners are listed from the perspective of the charging unit (first list) and / or from the point of view of the first motor vehicle (second list).
  • Insbesonde ⁇ re provides that a jewei ⁇ celled initial list is created for each charging port, where all vehicles are listed in the respective first list, which could be connected to the respective charging port and come as the connection partner for the data connection in question.
  • the first motor vehicle and the another vehicle as the connection partner of the Da ⁇ tentagen in question when these transmit a state of the data connection or another data connection, which is Nals compatible at ⁇ least with the state of the first Laserssig-.
  • the first force ⁇ vehicle comes into question as the connection partner of the data link when the state of the first state signal speaks ent ⁇ the state which is übermit- telt over the digital data connection. For example, that comes at least one more
  • Motor vehicle as a connection partner of the data connection in question, if the state of the at least one further state ⁇ to ⁇ signal corresponds to the state which is transmitted via the digi ⁇ tal data connection.
  • those motor vehicles come as a connection partner for a particular charging port, in this case the first charging port, in question, which via a respective data connection transmit the same state, which is present at the particular charging port, in this case the first charging port.
  • a further development provides that the charging indication those circuits of the load unit are listed in the second list, to which a state of the at least one further state signal is present, which is compatible with the überffentem on the movement of such data ⁇ bond state.
  • a state of the at least one further state signal is present, which is compatible with the überffentem on the movement of such data ⁇ bond state.
  • An improvement provides that in an additional step a data connection, the signal strength is less than a predetermined threshold value, is detected as crosstalking data ⁇ compound.
  • the crosstalk data connections can be received, for example, from adjacent loading units and motor vehicles with which the loading unit has no physical connection. However, these data connections are not relevant to the present charging unit and therefore can be sorted out. Yetswei ⁇ se the crosstalk data connections from the first and / or second list will be sorted out. Alternatively, the crosstalk data connections are not even included in the first or the second list. In other words, only cars can be picked up ⁇ to which be registered with the device with a data connection whose signal strength exceeds the predetermined threshold of the charge in the first list. This method is also referred to as SLAC according to the standard ISO 15118.
  • a further development provides that the data connection between the first motor vehicle and the charging unit is provided via a charging cable by powerline communication (PLC).
  • Powerline communication is a method for establishing the data connection during a charging process of a motor vehicle, which is described in the ISO 15118 standard standardized.
  • the present method allows the assignment of the data connection even if there is not a separate communication unit for establishing the data connection for each charging connection.
  • the present method also allows the assignment of the data connection, if, contrary to the standard ISO 15118, the data connection is not established point-to-point, for example between the first motor vehicle and a separate communication unit of the first charging connection.
  • a further development provides that, before blocking the possibility of changing the state, it is determined whether the at least one further motor vehicle has already blocked the possibility of changing the state signal by the first motor vehicle. In particular, is determined prior to locking the Mög ⁇ friendliness to the change in the state, if there is already another connected to the charging unit motor vehicles has the option of changing the state locked. Alternatively or additionally, is determined prior to locking the possibility of changing the state if the possibility of amendments ⁇ tion of the state is locked for the first motor vehicle previously. In this way it is ensured ⁇ that for all but just a motor vehicle the possibility of changing the state is blocked.
  • the first state signal and the at least one further state signal is formed by a PWM signal.
  • the PWM signal can be standardized in the ISO 15118 standard. It is an analogous loges signal to be agree ⁇ basic phases of the charging process. These phases are predetermined, for example by voltage ⁇ level of the state signal. For example, Betra ⁇ gene, the voltage levels according to the standard ISO 15118 12 V, 9 V, 6 V, 3 V, 0 V and -12 V.
  • the state of 9 V can thereby press Removing that is connected to a respective motor vehicle to each charging terminal and not ready to load.
  • the condition of 6 V can be expressed that the motor vehicle is riding ladebe ⁇ . To start the charging process, the motor vehicle change the state signal state from 9V to 6V.
  • the possibility is locked to the state change, to change the state of 9 V to 6 V.
  • the data connection enabling one of the motor vehicles to change the state of the condition signal becomes the one of
  • Another aspect of the invention relates to a loading unit, with
  • a checking unit for checking whether the data connection to the first laser can be assigned unambiguously dean-circuit with the first motor vehicle based on a first ⁇ stand signal of the respective status signals
  • a locking unit for locking a chance to ei ⁇ ner change of state of the respective state signals by at least one other vehicle and he ⁇ possible a change in a state of a first state signal for the first motor vehicle
  • the communication unit is designed to assign the digi ⁇ tale data connection with the first motor vehicle to the first charging port on which the change in state of the first state signal is detected.
  • the loading unit is configured to execute a method according to one or more of the embodiments described above. For this reason, features of the method according to the invention also form the charging unit according to the invention. Therefore, the features already described in the context of He ⁇ inventive method are not described here again.
  • the charging unit is set up to charge electric vehicles, ie motor vehicles with electric drive and electrical energy storage, as the motor vehicles.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a charging unit with several
  • FIG. 2 shows a flow chart of an embodiment of the inventive method.
  • the 1 shows a charging unit 1 with a plurality of charging terminals 12, 13, 14, 15. At the loading unit 1 via the plurality of load ⁇ terminals 12 are connected 13, 14, 15 vehicles 2, 3, 4, 5.
  • the load unit 1 is, for Charging an electrical ⁇ energy storage of motor vehicles 2, 3, 4, 5 ⁇ out forms.
  • the motor vehicles 2, 3, 4, 5 have in particular egg ⁇ nen electrical energy storage and an electric drive.
  • the motor vehicles 2, 3, 4, 5 are preferably electric vehicles or hybrid vehicles.
  • the charging unit 1 is designed for example as a charging station for charging electric vehicle.
  • the motor vehicle 2 is attached to the charging port 12, the force ⁇ vehicle 3 is connected to the charging terminal 13, the motor vehicle 4 to the charging terminal 14 and the motor vehicle 5 to the charging area ⁇ circuit 15 of the charging unit.
  • respective cable connections 16 are provided.
  • the charging of the motor vehicles 2, 3, 4, 5 takes place according to the standard ISO 15118. In this case lies between each of the motor vehicles 2, 3, 4, 5 and the respec ⁇ gene of the charging ports 12, 13, 14, 15 a respective supply Stand signal on.
  • the respective status signal is designed as a PWM signal.
  • a voltage level of the PWM signal different phases of charging beschrie ⁇ ben relationships can be determined. For example, be the voltage levels according to the standard ISO 15118 12 V, 9 V, 6 V, 3 V, 0 V and -12 V.
  • the state of 9 V can thereby ausdrü ⁇ CKEN that one of the respective vehicles 2, 3, 4, 5 is connected to the respective charging port and is not la ⁇ dek.
  • the condition of 6 V can be expressed that the depending ⁇ stays awhile motor vehicle 2, 3, 4, 5 is ready for loading.
  • the states 12 V and 0 V lie on the side of the respective charging connection
  • the state -12 V can indicate a fault.
  • the respective states can be determined by a respective state determination unit 11 of the charging connections 12,
  • the PWM connection relationship ⁇ as the state signal can be referred to as PWM channel.
  • a digital data connection between the motor vehicles 2, 3, 4, 5 and the charging unit 1 is also provided. This is set up in accordance with the ISO 15118 standard using powerline communication (PLC). Deviating from the standard ISO 15118, the charging unit 1, however, before ⁇ lying only a single communication unit 10 for a plurality of charging terminals 12, 13, 14, 15. By means of the communication unit 10, respective data connections are gene with the vehicles 2, 3, 4, 5 constructed. However, by means of the data connections, the motor vehicles 2, 3, 4, 5 can not be assigned to any of the charging connections 12, 13, 14, 15. In order to enable this assignment, the steps described in FIG. 2 are carried out in the present case.
  • the digita ⁇ le data connection in this case by means of powerline communication can also be referred to as a PLC channel.
  • the registration of the motor vehicle 2, 3, 4, 5 at the loading unit 1 is carried out in cooperation of PWM channel and PLC channel.
  • a first list is created, are listed in wel ⁇ cher all of the vehicles 2, 3, 4, 5, which have built up a unassigned data connection with the communication unit 10th
  • the motor vehicle 5 has already been connected to the charging unit 1 for some time and is already charging.
  • a digital verbin ⁇ connection between the motor vehicle 5 and the communication unit 10 has already been uniquely assigned to the motor vehicle. 5
  • the status signal of the motor vehicle 5 thus has the status 6 V.
  • the motor vehicle 5 is thus not listed in the first list.
  • the motor vehicles 2, 3, 4 have all just been connected to the La ⁇ de nieth.
  • the force need to identify vehicles 2, 3, 4, initially in a respective digital Since ⁇ tentagen on the load unit 1, for example to pay for loading transmitted electrical energy.
  • the digital data connections which the motor vehicles 2, 3, 4 have established with the communication unit 10 can not be assigned to the charging terminals 12, 13, 14, a correct assignment of a charging current which is provided by one of the motor vehicles 2, 3, 4 is requested to the respective charging port 12, 13, 14 at which the charging current is to be delivered, not possible.
  • step S2 all motor vehicles are detected by the first list whose data connection falls below a predetermined signal strength.
  • This method can also be used as designated SLAC ⁇ net.
  • the deletion of the crosstalk data connections takes place in a step S3.
  • a second list is created in which in a respective entry all charging ports 12, 13, 14 of the charging unit 1 are listed, to which one of the motor vehicles 2, 3, 4 could be connected.
  • a respective second list is created for each of the motor vehicles 2, 3, 4.
  • each of the charging terminals 12, 13, maybegelis tet ⁇ fourteenth
  • the charging port 15 is not listed because it is associated with the motor vehicle 5.
  • a step S5 the motor vehicles 2, 3, 4 log on to the charging unit 1 by means of the respective digital data connection.
  • the messages provided in ISO 15118 are exchanged.
  • Step S5 the communication between charging unit 1 and motor vehicles 2, 3, 4 can be temporarily stopped. This is necessary in order to be able to use the status signals Order the digital data connections to the charging terminals 12, 13, 14 to allow.
  • the stopping of the communication takes place in particular while the motor vehicles 2, 3, 4 are waiting for a feedback from the loading unit 1 to the respective digital data connection. For example, this is done by stopping a state machine according to the standard ISO 15118.
  • the stopping of the state machine during a waiting of the motor vehicles 2, 3, 4 to a request which takes place under the name
  • a step S6 it is checked whether relate the vehicles 2, 3, 4, 5, the respective digita ⁇ len data links hung as the charging terminals 12, 13, 14, 15 clearly can be supplied ⁇ arranged. For this purpose, it is checked whether the first list and the second list have more than one entry contained ⁇ th. Since this is the case here, can the digital Data connections with the motor vehicles 2, 3, 4 the charging ports 12, 13, 14 can not be assigned unambiguously.
  • step S7 a check is made in a step S7 as to whether the status lock has already been set: Only in this case is it possible to set the access lock
  • step S8 the possibility of changing is possible
  • the state (S8) of the possibility of changing the state of the status signals for the motor vehicles 3, 4 takes place here via the respective digital data connections.
  • the motor vehicles 2, 3 , 4 via the digital data connection, whether they are allowed to change or change the respective state of their respective state signal.
  • the blocking in step S8 takes place in particular by blocking the output of the message
  • step S9 for the motor vehicle 2, the change in the state of the respective status signal is obtained. made possible. Enabling the change of state takes place here via the digital data connection. Enabling the change of state for the motor vehicle 2 takes vorlie ⁇ quietly by issuing the message "Charge_Parameter_Discovery_Response" to the motor vehicle 2. The message “Charge_Parameter_Discovery_Response” is then ge ⁇ sends the digital data link to the motor vehicle. 2 In this way, the motor vehicle 2 is granted the release for changing the state of the status signal according to the standard ISO 15118.
  • step S9 In response to step S9 or to the message "Charge_Parameter_Discovery_Response", motor vehicle 2 changes its state from 9 V to 6 V.
  • a step S10 the motor vehicle 2 can be assigned to that of the charging connections 12, 13, 14, at which the change in the state of the state signal is detected.
  • the change in the state of the state signal is ⁇ ⁇ known in ⁇ example, by the respective determination unit 11 ⁇ .
  • the step S10 the lock status are canceled again.
  • step S6 the method can be continued, for example, in step S6.
  • the motor vehicles 3 and 4 are still not assigned to any of the charging connections 13, 14.
  • the change of the state of the state signal can be disabled.
  • the change of the state of the state signal can be made possible.
  • the force vehicle 4 are assigned to the charging port 14.
  • the first list and the second list only have one entry each.
  • the motor vehicle 3 can be unambiguously assigned to the charging connection 13.
  • all motor vehicles 2, 3, 4, 5 of each of the charging terminals 12, 13, 14, 15 are assigned to eindeu ⁇ tig fully ⁇ constant throughput of the process.
  • the steps Sl to S10 are the same for each of the motor vehicles ⁇ 2, 3, 4 or carried out in parallel.
  • the present method is performed in parallel in multiple instances for each of the motor vehicles 2, 3, 4.
  • the different entities may communicate with each other to delete distinctly assigned ones of the motor vehicles 2, 3, 4, 5 from the respective first and / or second lists and to set the access barrier or to check whether the access block is set.
  • the charging unit 1 has a test unit 20 for checking whether the data connection with the first motor vehicle 2 can be unambiguously assigned to a first of the charging terminals 12, 13, 14, 15 on the basis of a first status signal of the respective status signals.
  • the test unit 20 may perform the step S6.
  • the Ladeein ⁇ standardized 1 know more particularly to a locking unit 21, which in the present case to perform the steps S7, S8 and S9.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuordnen einer digitalen Datenverbindung zwischen einem ersten Kraftfahrzeug (2) und einer Ladeeinheit (1), welche mehrere Ladeanschlüsse (12, 13, 14, 15) aufweist, zu einem ersten der mehreren Ladeanschlüsse (12, 13, 14, 15), mit welchem das erste Kraftfahrzeug (2) verbunden ist, wobei die Ladeeinheit (1) nur eine einzige gemeinsame Kommunikationseinheit (10) für die mehreren Ladenschlüsse (12, 13, 14, 15) aufweist, und wobei zwischen der Ladeeinheit (1) und dem ersten Kraftfahrzeug (2) ein dem ersten Ladeanschluss (12) zugeordnetes erstes Zustandssignal anliegt, mit den Schritten: - Überprüfen, ob die Datenverbindung mit dem ersten Kraftfahrzeug (2) anhand des ersten Zustandssignals dem ersten Ladeanschluss (12) zugeordnet werden kann, und wenn nicht: - Sperren einer Änderung zumindest eines weiteren Zustandssignals für zumindest ein weiteres Kraftfahrzeug (3, 4), und - Ermöglichen einer Änderung des ersten Zustandssignals für das erste Kraftfahrzeug (2), und - Zuordnen der digitalen Datenverbindung zu dem ersten Ladeanschluss (1), an dem die Zustandsänderung des ersten Zustandssignals festgestellt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Zuordnen einer digitalen Datenverbindung zwischen einem Kraftfahrzeug und einer Ladeeinheit sowie Lade- einheit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuordnen einer digitalen Datenverbindung zwischen einem ersten Kraftfahrzeug und einer Ladeeinheit zu einem von mehreren Ladeanschlüssen einer Ladeeinheit. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Ladeeinheit .
Eine Ladeeinheit zum Laden eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs oder Hybridfahrzeugs, kann einen oder mehrere Ladeanschlüsse aufweisen. Insbesondere kann an jeden der Ladeanschlüsse ein jeweiliges Kraftfahrzeug angeschlossen und aufgeladen werden. Hierdurch kann eine verbesserte Auslastung der Ladeeinheit, insbesondere teurer Komponenten der Ladeeinheit, beispielsweise eines Umrichters, ermöglicht wer- den.
Gemäß dem für das Laden des Kraftfahrzeugs vorgesehenen Standard ISO 15118 findet beim Laden des Kraftfahrzeugs eine Kom¬ munikation zwischen dem Kraftfahrzeug und der Ladeeinheit mittels Powerline-Kommunikation (PLC) statt. Mit anderen Worten wird eine Datenverbindung mittels Powerline-Kommunikation aufgebaut. Dabei wird gemäß dem Standard bei der Datenverbin¬ dung von einer Punkt zu Punkt Verbindung ausgegangen. Dies bedeutet, dass im Falle mehrerer Ladeanschlüsse jedem der La- deanschlüsse eine jeweilige Kommunikationseinheit zum Aufbau¬ en der Powerline-Kommunikation beziehungsweise der Datenverbindung zugeordnet sein muss. Mit anderen Worten wird für jeden der Ladeanschlüsse eine eigene Kommunikationseinheit be¬ nötigt .
Die Verwendung einer Mehrzahl an Kommunikationseinheiten, insbesondere sogenannter PLC-Modems, ist dabei mit Kosten für die Kommunikationseinheiten auf der einen Seite und mit Kos- ten für eine bauliche und softwaremäßige Integration der Kom¬ munikationseinheiten auf der anderen Seite verbunden. Auf die jeweiligen Kommunikationseinheiten für jeden der Ladeanschlüsse kann gemäß Stand der Technik insbesondere deshalb nicht verzichtet werden, da eine eindeutige Zuordnung des Kraftfahrzeugs, mit welchem die Datenverbindung aufgebaut wird, zu dem der Ladeanschlüsse, an dem das Kraftfahrzeug an¬ geschlossen ist, nicht sicher möglich ist. Beispielsweise können die Datenverbindungen zweier Kraftfahrzeuge, welche gleichzeitig an die Ladeeinheit angeschlossen werden, keinem der Ladeanschlüsse eindeutig zugeordnet werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zuordnung ei- ner digitalen Datenverbindung zwischen einem Kraftfahrzeug und einer Ladeeinheit mit mehreren Ladeanschlüsse und nur ei- ner Kommunikationseinheit zum Aufbauen der digitalen Daten- Verbindung zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Gegen¬ stände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausfüh¬ rungsformen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Zuordnen einer digitalen Datenverbindung zwischen einem ersten Kraftfahrzeug und einer Ladeeinheit, welche mehrere Ladeanschlüsse, an wel¬ che neben dem ersten Kraftfahrzeug zumindest ein weiteres Kraftfahrzeug anschließbar ist, aufweist, zu einem ersten der mehreren Ladeanschlüsse, mit welchem das erste Kraftfahrzeug verbunden ist, wobei die Ladeeinheit nur eine einzige gemein¬ same Kommunikationseinheit für die mehreren Ladenschlüsse aufweist, und wobei zwischen der Ladeeinheit und dem ersten Kraftfahrzeug ein dem ersten Ladeanschluss zugeordnetes ers¬ tes Zustandssignal anliegt, mit den Schritten:
- Überprüfen, ob die Datenverbindung mit dem ersten Kraftfahrzeug anhand des ersten Zustandssignals dem ersten Lade¬ anschluss zugeordnet werden kann, und wenn nicht: - Sperren einer Möglichkeit zu einer Änderung eines Zu- stands von zumindest einem weiteren Zustandssignal für das zumindest eine weitere Kraftfahrzeug, und
- Ermöglichen einer Änderung eines Zustands des ersten Zu- standssignals für das erste Kraftfahrzeug über die digitale Datenverbindung, und
- Zuordnen der digitalen Datenverbindung mit dem ersten Kraftfahrzeug zu dem ersten Ladeanschluss, an dem die Zu- standsänderung des ersten Zustandssignals festgestellt wird .
Beispielsweise sind bei dem Verfahren das erste Kraftfahrzeug an dem ersten Ladeanschluss der Ladeeinheit und das zumindest eine weitere Kraftfahrzeug an zumindest einem weiteren Lade¬ anschluss der Ladeeinheit angeschlossen. Zwischen dem ersten Kraftfahrzeug und dem ersten Ladeanschluss liegt das erste Zustandssignal an. Zwischen dem zumindest einen weiteren Kraftfahrzeug und dem zumindest einen weiteren Ladeanschluss liegt das zumindest eine weitere Zustandssignal an. Dabei sind die jeweiligen Zustandssignale dem jeweiligen Ladeanschluss, insbesondere eindeutig, zugeordnet. Beispielsweise ist der Zustand des ersten Zustandssignals gleich dem Zustand des zumeist einen weiteren Zustandssignals. Eine Kommuni¬ kationseinheit der Ladeeinheit baut die digitale Datenverbin¬ dung mit dem ersten Kraftfahrzeug und zumindest eine weitere digitale Datenverbindung mit dem zumindest einen weiteren Kraftfahrzeug auf. Mit anderen Worten liegt der Zustand des ersten Zustandssignals nicht ausschließlich bei dem ersten Zustandssignal vor. In diesem Fall kann bei dem Überprüfen festgestellt werden, dass die digitale Datenverbindung dem ersten Ladeanschluss nicht eindeutig zugeordnet werden kann.
Die Ladeeinheit weist weniger Kommunikationseinheiten als La deanschlüsse auf. Daher teilen sich mehrere Ladeanschlüsse eine Kommunikationseinheit. Beispielsweise weist die Ladeein heit genau eine Kommunikationseinheit für alle ihrer Ladean- Schlüsse auf. In einem anderen Beispiel ist vorgesehen, dass sich jeweils zwei, drei oder mehrere Ladeanschlüsse eine ge¬ meinsame Kommunikationseinheit teilen. Um dieses Problem zu lösen, können leitungsgebundene Informa¬ tionen, nämlich die jeweiligen Zustandssignale, und nicht leitungsgebundenen Informationen, nämlich die Datenverbindungen, aufeinander bezogen werden. Durch die Schritte des Sperren, Ermöglichens und Zuordnens ist es möglich, an einem be- stimmten der Zustandssignale, nämlich dem ersten Zustandssig- nals, eine Änderung hervorzurufen, welche mit der digitalen Datenverbindung in Bezug gesetzt werden kann. Beim Ermöglichen der Änderung des Zustands des ersten Zustandssignals für das erste Kraftfahrzeug kann das Kraftfahrzeug zu der Ände- rung des Zustands des ersten Zustandssignals angewiesen wer¬ den. Beispielsweise sind die jeweiligen Zustände des ersten Zustandssignals und des zumindest einen weiteren Zustandssig¬ nals charakterisiert durch ein Spannungsniveau. Dabei können die jeweiligen Zustände unterschiedliche Phasen eines Lade- Vorgangs charakterisieren oder vorgeben. Außerdem können unterschiedliche Phasen des Ladevorgangs durch den Austausch von Daten über die digitale Datenverbindung charakterisiert oder vorgegeben werden. Durch Verknüpfen oder in Bezug setzen der unterschiedlichen Phasen des Ladevorgangs, welche durch die digitale Datenverbindung sowie das Zustandssignal vorge¬ geben beziehungsweise charakterisiert werden, kann die erste Datenverbindung dem ersten Ladeanschluss zugeordnet werden. Insbesondere kann durch das Sperren der Änderung des Zustands des zumindest einen weiteren Zustandssignals erreicht werden, dass eine neue Phase des Ladezustands nur an dem ersten Lade¬ anschluss eingenommen werden kann. Mit anderen Worten wird beim Sperren die Möglichkeit zu einer Zustandsänderung für alle Kraftfahrzeuge, welche an die Ladeeinheit angeschlossen sind, mit Ausnahme des ersten Kraftfahrzeugs gesperrt.
Auf diese Weise kann die Datenverbindung mit dem ersten
Kraftfahrzeug, welches an dem ersten Ladeanschluss ange¬ schlossen ist, nach erfolgter Änderung des Zustandes im ersten Ladeanschluss zugeordnet werden. Eine Weiterbildung sieht vor, dass erkannt wird, dass bei dem Überprüfen die Datenverbindung im ersten Ladeanschluss nicht eindeutig zugeordnet werden kann, wenn der Zustand des ersten Zustandssignals und gleichzeitig der Zustand des zumindest einen weiteren Zustandssignals mit einem über die Datenverbindung übermitteltem Zustand kompatibel ist. Gibt es mehrere weitere Zustandssignale, kann die Datenverbindung dem ersten Ladeanschluss dann nicht eindeutig zugeordnet werden, wenn der Zustand des ersten Zustandssignals und gleichzeitig der Zustand eines der weiteren Zustandssignale mit dem über die Datenverbindung übermitteltem kompatibel ist. Im Umkehr- schluss kann bei dem Überprüfen die Datenverbindung dem ersten Ladeanschluss genau dann eindeutig zugeordnet werden, wenn der über die Datenverbindung ermittelte Zustand mit ge¬ nau einem der Zustandssignale, nämlich dem ersten Zustands¬ signals, zu jedem Zeitpunkt kompatibel ist. Der Zustand eines Zustandssignals ist beispielsweise genau dann mit dem über die Datenverbindung übermitteltem Zustand kompatibel, wenn die jeweiligen Zustände gemeinsam eine zulässige Phase des
Ladevorgangs beschreiben (bspw. nach ISO 15118) . Mit anderen Worten können die beiden übermittelten Zustände einen zulässigen Gesamtzustand des Ladevorgangs charakterisieren. Mit nochmals anderen Worten können die beiden Zustände kompatibel sein, wenn diese einen inneren Zusammenhang miteinander haben. Alternativ oder zusätzlich können die Zustände als kompatibel gelten, wenn beide Zustände derselben Phase des Lade¬ vorgangs zugeordnet werden können. Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Überprüfen, ob die Datenverbindung eindeutig zugeordnet werden kann anhand folgender Schritte erfolgt:
- Erstellen einer ersten Liste, in welcher in einem jeweiligen Eintrag das erste Kraftfahrzeug und das an der Ladeein- heit angeschlossene zumindest eine weitere Kraftfahrzeug aufgelistet sind, welche als Verbindungspartner der Datenverbindung in Frage kommen, und/oder - Erstellen einer zweiten Liste, in welcher in einem jeweiligen Eintrag alle Ladeanschlüsse der Ladeeinheit aufgelistet sind, an welchen das erste Kraftfahrzeug angeschlossen sein könnte, und
- Überprüfen, ob die erste Liste und/oder die zweite Liste mehr als einen Eintrag enthält. Mit anderen Worten wird die erste Liste und/oder die zweite Liste erstellt, in welchen die jeweils infrage kommenden Verbindungspartner aus Sicht der Ladeeinheit (erste Liste) und/oder aus Sicht des ersten Kraftfahrzeugs (zweite Liste) aufgelistet sind. Insbesonde¬ re ist vorgesehen, dass für jeden Ladeanschluss eine jewei¬ lige erste Liste erstellt wird, wobei in der jeweiligen ersten Liste alle Kraftfahrzeuge aufgelistet sind, welche dem jeweiligen Ladeanschluss angeschlossen sein könnten und als Verbindungspartner für die Datenverbindung infrage kommen. Insbesondere ist vorgesehen, dass für jedes Kraftfahrzeug, insbesondere das erste Kraftfahrzeug und das zumin¬ dest eine weitere Kraftfahrzeug, wenn jeweilige zweite Lis¬ te erstellt wird.
Beispielsweise kommen das erste Kraftfahrzeug und das zumin¬ dest eine weitere Kraftfahrzeug als Verbindungpartner der Da¬ tenverbindung in Frage, wenn diese über die Datenverbindung beziehungsweise eine weitere Datenverbindung einen Zustand übermitteln, welcher mit dem Zustand des ersten Zustandssig- nals kompatibel ist. Beispielsweise kommt das erste Kraft¬ fahrzeug als Verbindungspartner der Datenverbindung infrage, wenn der Zustand des ersten Zustandssignals dem Zustand ent¬ spricht, welcher über die digitale Datenverbindung übermit- telt wird. Beispielsweise kommt das zumindest eine weitere
Kraftfahrzeug als Verbindungspartner der Datenverbindung infrage, wenn der Zustand des zumindest einen weiteren Zu¬ standssignals dem Zustand entspricht, welcher über die digi¬ tale Datenverbindung übermittelt wird. Mit anderen Worten kommen diejenigen Kraftfahrzeuge als Verbindungspartner für einen bestimmten Ladeanschluss, vorliegend den ersten Ladeanschluss, infrage, welche über eine jeweilige Datenverbindung denselben Zustand übermitteln, der an dem bestimmten Ladean- schluss, vorliegend dem ersten Ladeanschluss , vorliegt.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass diejenigen der Ladean- Schlüsse der Ladeeinheit in der zweiten Liste aufgelistet werden, an welchen ein Zustand des zumindest einen weiteren Zustandssignals vorliegt, welcher mit dem über die Datenver¬ bindung übermitteltem Zustand kompatibel ist. Somit werden in der zweiten Liste genau diejenigen Ladeanschlüsse der Lade- einheit aufgelistet, an welchen das erste Kraftfahrzeug, wel¬ ches den Zustand über die Datenverbindung übermittelt, ange¬ schlossen sein könnte.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass in einem zusätzlichen Schritt eine Datenverbindung, deren Signalstärke geringer ist als ein vorbestimmter Schwellwert, als übersprechende Daten¬ verbindung detektiert wird. Die übersprechenden Datenverbindungen können beispielsweise von benachbarten Ladeeinheiten und Kraftfahrzeugen, mit welchen die Ladeeinheit keine physi- sehe Verbindung aufweist, empfangen werden. Diese Datenverbindungen sind jedoch für die vorliegende Ladeeinheit nicht von Belang und können daher aussortiert werden. Beispielswei¬ se werden die übersprechenden Datenverbindungen aus der ersten und/oder der zweiten Liste aussortiert. Alternativ werden die übersprechenden Datenverbindungen gar nicht erst in die erste oder die zweite Liste aufgenommen. Mit anderen Worten können nur Kraftfahrzeuge in die erste Liste aufgenommen wer¬ den, welche sich mit einer Datenverbindung, deren Signalstärke den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, an der Lade- einheit anmelden. Dieses Verfahren wird gemäß dem Standard ISO 15118 auch als SLAC bezeichnet.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Datenverbindung zwischen dem ersten Kraftfahrzeug und der Ladeeinheit über ein Ladekabel durch Powerline-Kommunikation (PLC) bereitgestellt wird. Bei der Powerline-Kommunikation handelt es sich um ein Verfahren zum Aufbau der Datenverbindung bei einem Ladevorgang eines Kraftfahrzeugs, welches in dem Standard ISO 15118 standardisiert ist. Das vorliegende Verfahren ermöglicht die Zuordnung der Datenverbindung auch dann, wenn nicht für jeden Ladeanschluss eine eigene Kommunikationseinheit zum Aufbauen der Datenverbindung vorhanden ist. Somit ermöglicht das vor- liegende Verfahren auch dann die Zuordnung der Datenverbindung, wenn entgegen dem Standard ISO 15118 die Datenverbindung nicht Punkt-zu-Punkt , also beispielsweise zwischen dem ersten Kraftfahrzeug und einer eigenen Kommunikationseinheit des ersten Ladeanschluss ist, aufgebaut wird.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass vor dem Sperren der Möglichkeit zu der Änderung des Zustands ermittelt wird, ob das zumindest eine weitere Kraftfahrzeug bereits die Möglichkeit der Änderung des Zustandssignals durch das erste Kraftfahr- zeug gesperrt hat. Insbesondere wird vor dem Sperren der Mög¬ lichkeit zu der Änderung des Zustands ermittelt, ob bereits ein anderes der an der Ladeeinheit angeschlossenen Kraftfahrzeuge die Möglichkeit zu der Änderung des Zustands gesperrt hat. Alternativ oder zusätzlich wird vor dem Sperren der Mög- lichkeit zu der Änderung des Zustands ermittelt, ob für das erste Kraftfahrzeug bereits zuvor die Möglichkeit der Ände¬ rung des Zustands gesperrt ist. Auf diese Weise wird sicher¬ gestellt, dass für alle außer genau einem Kraftfahrzeug die Möglichkeit zu der Änderung des Zustands gesperrt wird.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das erste Zustandssignal und das zumindest eine weitere Zustandssignal durch ein PWM- Signal gebildet wird. Das PWM-Signal kann in dem Standard ISO 15118 standardisiert sein. Dabei handelt es sich um ein ana- loges Signal, um grundlegende Phasen des Ladevorgangs zu be¬ stimmen. Diese Phasen werden beispielsweise durch Spannungs¬ niveaus des Zustandssignals vorgegeben. Beispielsweise betra¬ gen die Spannungsniveaus gemäß dem Standard ISO 15118 12 V, 9 V, 6 V, 3 V, 0 V und -12 V. Der Zustand 9 V kann dabei aus- drücken, dass ein jeweiliges Kraftfahrzeug an dem jeweiligen Ladeanschluss angeschlossen ist und nicht ladebereit ist. Der Zustand 6 V kann ausdrücken, dass das Kraftfahrzeug ladebe¬ reit ist. Zum Start des Ladevorgangs kann das Kraftfahrzeug den Zustand des Zustandssignals von 9 V auf 6 V verändern. Beispielsweise ist vorgesehen, dass bei dem Sperren der Mög¬ lichkeit zu der Zustandsänderung die Möglichkeit gesperrt wird, den Zustand von 9 V auf 6 V zu ändern. In diesem Fall wird gewährleistet, dass nur ein Kraftfahrzeug zur gleichen Zeit zu laden beginnt. Der Beginn des Ladevorgangs ist dabei nicht nur anhand des Zustandssignals sondern auch anhand der Datenverbindung ersichtlich. Vorzugsweise wird die Datenverbindung, über welche einem der Kraftfahrzeuge die Änderung des Zustands des Zustandssignals ermöglicht wird, dem der
Kraftfahrzeuge zugeordnet, welches daraufhin den Zustand än¬ dert und zu laden beginnt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Ladeeinheit, mit
- mehreren Ladeanschlüssen, an welche neben einem ersten Kraftfahrzeug zumindest ein weiteres Kraftfahrzeug anschlie߬ bar ist, wobei an jedem der mehreren Ladeanschlüsse ein dem jeweiligen der mehreren Ladeanschlüsse zugeordnetes Zustands- signal aus dem jeweiligen der Kraftfahrzeuge empfangbar ist,
- einer einzigen gemeinsamen Kommunikationseinheit für die mehreren Ladenschlüsse zum Aufbauen einer digitalen Datenverbindung mit dem ersten Kraftfahrzeug,
- mit einer Prüfeinheit zum Überprüfen, ob die Datenverbin- dung mit dem ersten Kraftfahrzeug anhand eines ersten Zu¬ standssignals der jeweiligen Zustandssignale dem ersten La- deanschluss eindeutig zugeordnet werden kann,
- mit einem Sperreinheit zum Sperren einer Möglichkeit zu ei¬ ner Änderung eines Zustands der jeweiligen Zustandssignale durch das zumindest eine weitere Kraftfahrzeug und zum Er¬ möglichen einer Änderung eines Zustands eines ersten Zustandssignals für das erste Kraftfahrzeug,
- wobei die Kommunikationseinheit ausgebildet ist, die digi¬ tale Datenverbindung mit dem ersten Kraftfahrzeug dem ers- ten Ladeanschluss zuzuorden, an dem die Zustandsänderung des ersten Zustandssignals festgestellt wird. Insbesondere ist die Ladeeinheit dazu eingerichtet, ein Ver¬ fahren nach einer oder mehrerer der oben beschriebenen Ausführungsformen auszuführen. Aus diesem Grund bilden Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens auch die erfindungsgemäße Ladeeinheit weiter. Daher sind die bereits im Kontext des er¬ findungsgemäßen Verfahrens beschriebenen Merkmale hier nicht erneut beschrieben. Insbesondere ist die Ladeeinheit dazu eingerichtet, Elektrofahrzeuge, also Kraftfahrzeuge mit elektrischem Antrieb und elektrischem Energiespeicher, als die Kraftfahrzeuge aufzuladen.
Weitere Merkmale und Vorteile sind der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten Figuren zu entnehmen. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funkti- onen. Die Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläute¬ rung der Erfindung und sollen diese nicht beschränken.
Es zeigen: FIG 1 ein Blockdiagramm einer Ladeeinheit mit mehreren
Ladeanschlüsse und daran angeschlossenen Kraftfahrzeugen; und
FIG 2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Verfahrens.
FIG 1 zeigt eine Ladeeinheit 1 mit mehreren Ladeanschlüssen 12, 13, 14, 15. An der Ladeeinheit 1 über die mehreren Lade¬ anschlüsse 12, 13, 14, 15 angeschlossen sind Kraftfahrzeuge 2, 3, 4, 5. Die Ladeeinheit 1 ist zum Aufladen eines elektri¬ schen Energiespeichers der Kraftfahrzeuge 2, 3, 4, 5 ausge¬ bildet. Die Kraftfahrzeuge 2, 3, 4, 5 weisen insbesondere ei¬ nen elektrischen Energiespeicher und einen elektrischen Antrieb auf. Vorzugsweise handelt es sich bei den Kraftfahrzeu- gen 2, 3, 4, 5 um Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge. Die Ladeeinheit 1 ist beispielsweise als Ladesäule zum Aufladen von Elektrofahrzeug ausgeführt. Das Kraftfahrzeug 2 ist an dem Ladeanschluss 12, das Kraft¬ fahrzeug 3 an dem Ladeanschluss 13, das Kraftfahrzeug 4 an dem Ladeanschluss 14 und das Kraftfahrzeug 5 an dem Ladean¬ schluss 15 der Ladeeinheit angeschlossen. Zum Anschließen der Kraftfahrzeuge 2, 3, 4, 5 sind jeweilige Kabelverbindungen 16 vorgesehen. Das Aufladen der Kraftfahrzeuge 2, 3, 4, 5 erfolgt vorliegend nach dem Standard ISO 15118. Dabei liegt zwischen jedem der Kraftfahrzeuge 2, 3, 4, 5 und dem jeweili¬ gen der Ladeanschlüsse 12, 13, 14, 15 ein jeweiliges Zu- Standssignal an. Vorliegend ist das jeweilige Zustandssignal als PWM-Signal ausgeführt. Durch ein Spannungsniveau des PWM- Signals können verschiedene Phasen des Ladevorgangs beschrie¬ ben Beziehungen sie bestimmt werden. Beispielsweise betragen die Spannungsniveaus gemäß dem Standard ISO 15118 12 V, 9 V, 6 V, 3 V, 0 V und -12 V. Der Zustand 9 V kann dabei ausdrü¬ cken, dass eines der jeweiligen Kraftfahrzeuge 2, 3, 4, 5 an dem jeweiligen Ladeanschluss angeschlossen ist und nicht la¬ debereit ist. Der Zustand 6 V kann ausdrücken, dass das je¬ weilige Kraftfahrzeug 2, 3, 4, 5 ladebereit ist. Die Zustände 12 V und 0 V liegen auf Seiten des jeweiligen Ladeanschlusses
12, 13, 14, 15 beziehungsweise auf Seiten des jeweiligen Kraftfahrzeugs 2, 3, 4, 5 an, wenn das jeweilige Kraftfahr¬ zeug 2, 3, 4, 5 bzw. der jeweilige Ladeanschluss 12, 13, 14, 15 nicht verbunden sind. Der Zustand -12 V kann einen Fehler- fall angeben. Die jeweiligen Zustände können durch eine jeweilige Zustands Ermittlungseinheit 11 der Ladeanschlüsse 12,
13, 14, 15 ermittelt werden. Die PWM-Verbindung beziehungs¬ weise das Zustandssignal kann auch als PWM-Kanal bezeichnet werden .
Zusätzlich zu der PWM-Verbindung ist auch eine digitale Datenverbindung zwischen den Kraftfahrzeugen 2, 3, 4, 5 und der Ladeeinheit 1 vorgesehen. Diese wird gemäß dem Standard ISO 15118 mittels Powerline-Kommunikation (PLC) aufgebaut. Abwei- chend von dem Standard ISO 15118 weist die Ladeeinheit 1 vor¬ liegend jedoch nur eine einzige Kommunikationseinheit 10 für eine Mehrzahl von Ladeanschlüssen 12, 13, 14, 15 auf. Mittels der Kommunikationseinheit 10 werden jeweilige Datenverbindun- gen mit den Kraftfahrzeugen 2, 3, 4, 5 aufgebaut. Allein mittels der Datenverbindungen können die Kraftfahrzeuge 2, 3, 4, 5 jedoch keinem der Ladeanschlüsse 12, 13, 14, 15 zugeordnet werden. Um diese Zuordnung zu ermöglichen werden vorliegend die in FIG 2 beschriebenen Schritte durchgeführt. Die digita¬ le Datenverbindung, vorliegend mittels Powerline- Kommunikation, kann auch als PLC-Kanal bezeichnet werden. Die Anmeldung des Kraftfahrzeugs 2, 3, 4, 5 an der Ladeeinheit 1 erfolgt in Zusammenarbeit von PWM-Kanal und PLC-Kanal.
In einem Schritt Sl wird eine erste Liste erstellt, in wel¬ cher alle der Kraftfahrzeuge 2, 3, 4, 5 aufgelistet sind, welche eine noch nicht zugeordnete Datenverbindung mit der Kommunikationseinheit 10 aufgebaut haben. Beispielsweise ist das Kraftfahrzeug 5 bereits seit längerem an der Ladeeinheit 1 angeschlossen und lädt bereits. Eine digitale Datenverbin¬ dung zwischen dem Kraftfahrzeug 5 und der Kommunikationseinheit 10 ist dem Kraftfahrzeug 5 bereits eindeutig zugeordnet. Das Zustandssignal des Kraftfahrzeugs 5 weist somit den Zu- stand 6 V auf. Das Kraftfahrzeug 5 ist somit nicht in der ersten Liste aufgelistet.
Die Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 sind alle gerade erst mit der La¬ deeinheit 1 verbunden worden. Somit müssen sich die Kraft- fahrzeuge 2, 3, 4 zunächst über eine jeweilige digitale Da¬ tenverbindung an der Ladeeinheit 1 identifizieren, beispielsweise zur Bezahlung von beim Laden übertragener elektrischer Energie. Solange die digitalen Datenverbindungen, welche die Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 mit der Kommunikationseinheit 10 auf- gebaut haben, den Ladeanschlüssen 12, 13, 14 nicht zugeordnet werden können, ist eine korrekte Zuordnung eines Ladestroms, welcher durch eines der Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 angefordert wird, zu dem jeweiligen Ladeanschluss 12, 13, 14 an dem der Ladestrom abgegeben werden soll, nicht möglich. Somit muss festgestellt werden, in welchem der Ladeanschlüsse 12, 13, 14 jedes der Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 angeschlossen ist. Da die Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 zunächst nicht ladebereit sind, weisen die Zustände ihrer Zustandssignale zunächst den Zustand 9 V auf. Die Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 werden somit in der Liste aufgelistet .
In der ersten Liste könnten zunächst auch weitere digitale Datenverbindungen mit weiteren Kraftfahrzeugen aufgelistet sein, welche nicht physisch mit der Ladeeinheit 1 verbunden sind. Dies kann beispielsweise durch Übersprechen von einer benachbarten Ladeeinheit auftreten. Daher werden in einem Schritt S2 alle Kraftfahrzeuge von der ersten Liste detek- tiert, deren Datenverbindung eine vorbestimmte Signalstärke unterschreitet. Dieses Verfahren kann auch als SLAC bezeich¬ net werden. Das Löschen der übersprechen Datenverbindungen erfolgt in einem Schritt S3. In einer anderen, in der FIG 1 nicht gezeigten, Ausführungsform des Verfahrens kann alterna- tiv vorgesehen sein, dass nur solche Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 in die erste Liste aufgenommen werden, deren Datenverbindung die vorbestimmte Signalstärke überschreitet. Somit werden Kraftfahrzeuge, welche sich über eine übersprechende Daten¬ verbindung an der Ladeeinheit 1 anmelden, nicht in die erste Liste aufgenommen.
In einem weiteren Schritt S4 wird eine zweite Liste erstellt, in welcher in einem jeweiligen Eintrag alle Ladeanschlüsse 12, 13, 14 der Ladeeinheit 1 aufgelistet sind, an welchen ei- nes der Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 angeschlossen sein könnte.
Insbesondere wird für jedes der Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 eine jeweilige zweite Liste erstellt. Zunächst ist in jeder der zweiten Listen jeder der Ladeanschlüsse 12, 13, 14 aufgelis¬ tet. Der Ladeanschluss 15 ist nicht aufgelistet, da dieser dem Kraftfahrzeug 5 zugeordnet ist.
In einem Schritt S5 melden sich die Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 mittels der jeweiligen digitalen Datenverbindung an der Ladeeinheit 1 an. Hierbei werden beispielsweise die in der ISO 15118 vorgesehen Nachrichten ausgetauscht. Während des
Schritts S5 kann die Kommunikation zwischen Ladeeinheit 1 und Kraftfahrzeugen 2, 3, 4 kurzzeitig angehalten werden. Dies ist nötig, um anhand der Zustandssignale eine eindeutige Zu- Ordnung der digitalen Datenverbindungen zu den Ladeanschlüssen 12, 13, 14 zu ermöglichen. Das Anhalten der Kommunikation erfolgt insbesondere während die Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 auf eine Rückmeldung der Ladeeinheit 1 auf die jeweilige digitale Datenverbindung warten. Beispielsweise erfolgt dies durch Anhalten einer Zustandsmaschine nach dem Standard ISO 15118. Vorteilhafterweise erfolgt das Anhalten der Zustandsmaschine während eines Wartens der Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 auf eine An¬ frage, welche unter dem Namen
„Charge_Parameter_Discovery_Response" standardisiert ist. Für diese Anfrage ist keine Antwortzeit vorgeschrieben weshalb Verzögerungen nicht zu einem Abbruch führen. Gemäß dem Standard ISO 15118 ist vorgesehen, dass das jeweilige Kraftfahr¬ zeug 2, 3, 4 nach Erhalt einer Rückmeldung auf die Anfrage „Charge_Parameter_Discovery_Response" mittels des Zustands- signals (also auf dem PWM-Kanal) seine Ladebereitschaft mit¬ teilt. Die Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 fragen mittels der Anfrage das Aussenden der Nachricht
„Charge_Parameter_Discovery_Response" durch die Ladeinheit 1 an. Erst nach Erhalt der Nachricht
„Charge_Parameter_Discovery_Response" können die Kraftfahr¬ zeuge 2, 3, 4 ihre jeweilige Ladebereitschaft über das jewei¬ lige Zustandssignal mitteilen. Durch das Mitteilen der Ladebereitschaft mittels des Zustandssignals erfolgt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Zuordnen der digitalen Datenverbindung zu dem jeweiligen der Ladeanschlüsse 12, 13, 14. Die folgenden Schritte S6 bis S8 können somit durchge¬ führt werden, während die Zustandsmaschine angehalten ist und das Aussenden der Nachricht
„Charge_Parameter_Discovery_Response" durch die Ladeinheit 1 verzögert wird.
In einem Schritt S6 wird überprüft, ob die jeweiligen digita¬ len Datenverbindungen den Kraftfahrzeugen 2, 3, 4, 5 bezie- hungsweise den Ladeanschlüsse 12, 13, 14, 15 eindeutig zuge¬ ordnet werden können. Dazu wird überprüft, ob die erste Liste und die zweite Liste jeweils mehr als einen Eintrag enthal¬ ten. Da dies vorliegend der Fall ist, können die digitalen Datenverbindungen mit den Kraftfahrzeugen 2, 3, 4 den Ladeanschlüsse 12, 13, 14 nicht eindeutig zugeordnet werden können.
In einem Schritt S8 wird die Möglichkeit einer Änderung eines Zustands der Zustandssignale für alle bis auf eines der
Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 gesperrt. Hierzu wird eine so genannte Zustandssperre oder Englisch „lock" gesetzt. Zunächst wird jedoch in einem Schritt S7 überprüft, ob die Zustandssperre bereits gesetzt wurde. Nur in diesem Fall ist das Setzen der Zugangssperre möglich. Beispielsweise wird in dem Schritt S8 die Möglichkeit der Änderung des Zustands der Zustandssignale für die Kraftfahrzeuge 3 und 4 gesperrt. Das Sperren (S8) der Möglichkeit der Änderung des Zustands der Zustandssignale für die Kraftfahrzeuge 3, 4 erfolgt vorliegend über die jeweili- gen digitalen Datenverbindungen. Mit anderen Worten wird den Kraftfahrzeugen 2, 3, 4 über die digitale Datenverbindung mitgeteilt, ob diese den jeweiligen Zustand ihres jeweiligen Zustandssignals ändern dürfen oder ändern sollen. Das Sperren im Schritt S8 erfolgt insbesondere durch Sperren der Ausgabe der Nachricht
„Charge_Parameter_Discovery_Response" . Mit anderen Worten wird den Kraftfahrzeugen 3, 4 die Nachricht
„Charge_Parameter_Discovery_Response" nicht ausgegeben. Für die Kraftfahrzeuge 3 und 4 ist bei dieser Ausführungsform keine Abweichung vom Standard ISO 15118 erkennbar, da sich aus Sicht der Kraftfahrzeuge 3 und 4 allein der Empfang der Nachricht„Charge_Parameter_Discovery_Response" verzögert. So¬ lange die Nachricht „Charge_Parameter_Discovery_Response" durch ein Kraftfahrzeug 3, 4 nicht empfangen wurde, kann die¬ ses denn Zustand des Zustandssignals nicht ändern. Insbeson¬ dere ist eine Änderung des Zustands des Zustandssignals von 9 V auf 6 V - und somit der Beginn des eigentlichen Ladevorgangs - erst nach Empfang der Nachricht „Char- ge_Parameter_Discovery_Response" möglich.
Anschließend wird in einem Schritt S9 für das Kraftfahrzeug 2 die Änderung des Zustands des jeweiligen Zustandssignals er- möglicht. Das Ermöglichen der Änderung des Zustands erfolgt vorliegend über die digitale Datenverbindung. Das Ermöglichen der Zustandsänderung für das Kraftfahrzeug 2 erfolgt vorlie¬ gend durch Ausgabe der Nachricht „Char- ge_Parameter_Discovery_Response" an das Kraftfahrzeug 2. Die Nachricht „Charge_Parameter_Discovery_Response" wird dabei über die digitale Datenverbindung an das Kraftfahrzeug 2 ge¬ sendet. Auf diese Weise wird dem Kraftfahrzeug 2 gemäß dem Standard ISO 15118 die Freigabe zum Ändern des Zustands des Zustandssignals erteilt. Auf den Schritt S9 beziehungsweise auf die Nachricht „Charge_Parameter_Discovery_Response" hin ändert das Kraftfahrzeug 2 seinen Zustand von 9 V auf 6 V. Damit wird die Nachricht „Char- ge_Parameter_Discovery_Response" , welche seit dem Schritt S5 zurückgehalten beziehungsweise verzögert wird, nun an das Kraftfahrzeug 2 gesendet.
Anschließend kann in einem Schritt S10 das Kraftfahrzeug 2 demjenigen der Ladeanschlüsse 12, 13, 14 zugeordnet werden, an dem die Änderung des Zustands des Zustandssignals erkannt wird. Die Änderung des Zustands des Zustandssignals wird bei¬ spielsweise durch die jeweilige Ermittlungseinheit 11 er¬ kannt. Nachdem das Kraftfahrzeug 2 dem Ladeanschluss 12 ein¬ deutig zugeordnet wurde, kann dem Schritt S10 die Zustands- sperre wieder aufgehoben werden. Vorliegend wird konkret die Datenverbindung, über welche die Anfrage „Char- ge_Parameter_Discovery_Response" ausgegeben wurde, dem Kraft¬ fahrzeug 2 beziehungsweise dem Ladeanschluss 12 zugeordnet, an dem die Zustandsänderung von 9 V auf 6 V erfasst wurde.
Anschließend kann das Verfahren beispielsweise in dem Schritt S6 weitergeführt werden. Bei der erneuten Durchführung des Schrittes S6 sind vorliegend die Kraftfahrzeuge 3 und 4 immer noch keinem der Ladeanschlüsse 13, 14 zugeordnet. Somit kann nun beispielsweise für das Kraftfahrzeug 3 die Änderung des Zustands des Zustandssignals gesperrt werden. Für das Kraft¬ fahrzeug 4 kann die Änderung des Zustands des Zustandssignals ermöglicht werden. Somit kann nun analog zu oben das Kraft- fahrzeug 4 dem Ladeanschluss 14 zugeordnet werden. Nachdem das Kraftfahrzeug 4 dem Ladeanschluss 14 zugeordnet wurde, weisen die erste Liste und die zweite Liste nur noch jeweils einen Eintrag auf. Somit kann das Kraftfahrzeug 3 dem Ladean- schluss 13 eindeutig zugeordnet werden. Somit sind nach voll¬ ständigem Durchlauf des Verfahrens alle Kraftfahrzeuge 2, 3, 4, 5 dem jeweiligen der Ladeanschlüsse 12, 13, 14, 15 eindeu¬ tig zugeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass die Schritte Sl bis S10 für je¬ des der Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 gleichzeitig beziehungsweise parallel durchgeführt werden. Mit anderen Worten wird das vorliegende Verfahren parallel in mehreren Instanzen für jedes der Kraftfahrzeuge 2, 3, 4 durchgeführt. Die unterschied- liehen Instanzen können insbesondere zum Streichen eindeutig zugeordneter der Kraftfahrzeuge 2, 3, 4, 5 von den jeweiligen ersten und/oder zweiten Listen sowie zum Setzen der Zugangssperre beziehungsweise zum Überprüfen, ob die Zugangssperre gesetzt ist, miteinander kommunizieren.
Die Ladeeinheit 1 weist vorliegend eine Prüfeinheit 20 auf zum Überprüfen, ob die Datenverbindung mit dem ersten Kraftfahrzeug 2 anhand eines ersten Zustandssignals der jeweiligen Zustandssignale einem ersten der Ladeanschlüsse 12, 13, 14, 15 eindeutig zugeordnet werden kann. Mit anderen Worten kann die Prüfeinheit 20 den Schritt S6 durchführen. Die Ladeein¬ heit 1 weißt insbesondere eine Sperreinheit 21 auf, welche vorliegend die Schritte S7, S8 und S9 durchführt. Beispiels¬ weise sind die Prüfeinheit 20 und die Sperreinheit 21 durch logische Ressourcen eines Mikrocontrollers gebildet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Zuordnen einer digitalen Datenverbindung zwischen einem ersten Kraftfahrzeug (2) und einer Ladeeinheit (1), welche mehrere Ladeanschlüsse (12, 13, 14, 15), an wel¬ che neben dem ersten Kraftfahrzeug (1) zumindest ein weiteres Kraftfahrzeug (3, 4, 5) anschließbar ist, aufweist, zu einem ersten der mehreren Ladeanschlüsse (12, 13, 14, 15), mit wel¬ chem das erste Kraftfahrzeug (2) verbunden ist, wobei die La- deeinheit (1) nur eine gemeinsame Kommunikationseinheit (10) für mehrere der Ladenschlüsse ( 12 , 13, 14, 15) aufweist, und wobei zwischen der Ladeeinheit (1) und dem ersten Kraftfahrzeug (2) ein dem ersten Ladeanschluss ( 12 ) zugeordnetes erstes Zustandssignal anliegt, mit den Schritten:
- Überprüfen (Sl, S4, S6) , ob die Datenverbindung mit dem ersten Kraftfahrzeug (2) anhand des ersten Zustandssignals dem ersten Ladeanschluss (12) zugeordnet werden kann, und wenn nicht:
- Sperren (S8) einer Möglichkeit zu einer Änderung eines Zustands von zumindest einem weiteren Zustandssignal für das zumindest eine weitere Kraftfahrzeug (3, 4), und
- Ermöglichen (S9) einer Änderung eines Zustands des ersten Zustandssignals für das erste Kraftfahrzeug (2) über die digitale Datenverbindung, und
- Zuordnen (S10) der digitalen Datenverbindung mit dem ersten Kraftfahrzeug (2) zu dem ersten Ladeanschluss (1), an dem die Zustandsänderung des ersten Zustandssignals festgestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erkannt wird, dass bei dem Überprüfen die Datenverbindung dem ersten Ladeanschluss (12) nicht eindeutig zugeordnet werden kann, wenn der Zustand des ersten Zustandssignals und gleich- zeitig der Zustand des zumindest einen weiteren Zustandssig¬ nals mit einem über die Datenverbindung übermittelten Zustand kompatibel ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überprüfen, ob die Datenverbindung eindeutig zuge¬ ordnet werden kann anhand folgender Schritte erfolgt:
- Erstellen (Sl) einer ersten Liste, in welcher in einem je- weiligen Eintrag das erste Kraftfahrzeug (2) und das an der
Ladeeinheit (1) angeschlossene zumindest eine weitere
Kraftfahrzeug (3, 4) aufgelistet sind, welche als Verbin¬ dungspartner der Datenverbindung in Frage kommen, und/oder
- Erstellen (S4) einer zweiten Liste, in welcher in einem je- weiligen Eintrag alle Ladeanschlüsse (12, 13, 14) der Lade¬ einheit (1) aufgelistet sind, an welchen das erste Kraft¬ fahrzeug (2) angeschlossen sein könnte, und
- Überprüfen (S6) , ob die erste Liste und/oder die zweite
Liste mehr als einen Eintrag enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kraftfahrzeug (2) und das zumindest eine wei¬ tere Kraftfahrzeug (3, 4, 5) als Verbindungpartner der Datenverbindung in Frage kommen, wenn diese über die Datenverbin- dung beziehungsweise eine weitere Datenverbindung einen Zu¬ stand übermitteln, welcher mit dem Zustand des ersten Zu- standssignals kompatibel ist.
5. Verfahren nach Anspruch 2 und 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen der Ladeanschlüsse (12, 13,
14, 15) der Ladeeinheit (1) in der zweiten Liste aufgelistet werden, an welchen ein Zustand des zumindest einen weiteren Zustandssignals vorliegt, welcher mit dem über die Datenver¬ bindung übermitteltem Zustand kompatibel ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverbindung zwischen dem ersten Kraftfahrzeug (2) und der Ladeeinheit (1) über ein Ladekabel (16) durch Powerline-Kommunikation (PLC) bereitgestellt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zusätzlichen Schritt (S2, S3) eine Datenverbindung, deren Signalstärke geringer ist als ein vorbestimmter Schwellwert, als übersprechende Datenverbindung detektiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Sperren (S8) der Möglichkeit zu der Änderung des Zustands ermittelt (S7) wird, ob das zumin¬ dest eine weitere Kraftfahrzeug (3, 4) bereits die Möglich¬ keit der Änderung des Zustandssignals durch das erste Kraft¬ fahrzeug (2) gesperrt hat.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zustandssignal und das zumin¬ dest eine weitere Zustandssignal durch ein PWM-Signal gebil¬ det wird.
10. Ladeeinheit (1), mit
- mehreren Ladeanschlüssen (12, 13, 14, 15), an welche neben einem ersten Kraftfahrzeug (2) zumindest ein weiteres
Kraftfahrzeug (3, 4, 5) anschließbar ist, wobei an jedem der mehreren Ladeanschlüsse (12, 13, 14, 15) ein dem jewei¬ ligen der mehreren Ladeanschlüsse (12, 13, 14, 15) zugeord¬ netes Zustandssignal aus dem jeweiligen der Kraftfahrzeuge (2, 3, 4, 5) empfangbar ist,
- einer gemeinsamen Kommunikationseinheit (10) für mehrere der Ladenschlüsse (12, 13, 14, 15) zum Aufbauen einer digi¬ talen Datenverbindung mit dem ersten Kraftfahrzeug (2),
- einer Prüfeinheit (20) zum Überprüfen, ob die Datenverbindung mit dem ersten Kraftfahrzeug (2) anhand eines ersten Zustandssignals der jeweiligen Zustandssignale einem ersten der Ladeanschlüsse (12, 13, 14, 15) eindeutig zugeordnet werden kann, und
- einer Sperreinheit (21) zum Sperren einer Möglichkeit zu einer Änderung eines Zustands der jeweiligen Zustandssigna¬ le durch das zumindest eine weitere Kraftfahrzeug (3, 4) und zum Ermöglichen einer Änderung eines Zustands des ersten Zustandssignals für das erste Kraftfahrzeug (2),
- wobei die Kommunikationseinheit (10) ausgebildet ist, die digitale Datenverbindung mit dem ersten Kraftfahrzeug (2) dem ersten Ladeanschluss (12) zuzuorden, an dem die Zu- standsänderung des ersten Zustandssignals festgestellt wird .
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