WO2019081249A1 - Ladesäule zur bereitstellung elektrischer energie - Google Patents

Ladesäule zur bereitstellung elektrischer energie

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WO2019081249A1
WO2019081249A1 PCT/EP2018/078050 EP2018078050W WO2019081249A1 WO 2019081249 A1 WO2019081249 A1 WO 2019081249A1 EP 2018078050 W EP2018078050 W EP 2018078050W WO 2019081249 A1 WO2019081249 A1 WO 2019081249A1
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charging
charging station
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PCT/EP2018/078050
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Markus Rose
Christian Sander
Ulrich Wasmuth
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Phoenix Contact E-Mobility Gmbh
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    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
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    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
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Definitions

  • Charging station for providing electrical energy
  • the disclosure relates to a charging station for providing electrical energy for an electrically operable vehicle of a user via a charging cable.
  • an electrical energy storage in an electrically operable vehicle charging stations are usually used, which are pluggable via a charging cable connected to the electrically operable vehicle.
  • authorization of the electrically operable vehicle is typically realized at the charging station by transmitting authorization information from an identification device to the charging station.
  • the identification device can be a chip card which identifies the electrically operable vehicle and / or the user of the electrically operable vehicle and, with this identification, allows an operator of the charging station to charge the user for an amount of energy transmitted to the electrically operable vehicle.
  • the charging station typically has a user interface for inputting or transferring the authorization information, whereby the user interface may adversely increase the manufacturing costs for the charging station.
  • the disclosure is based on the finding that the above object can be achieved by a charging station having an interface integrated into a charging connector.
  • the charging connector for connecting the charging station to the electrically operable vehicle can be connected by the user to the electrically operable vehicle, wherein an authorization of the user via the electronic, in particular wireless, interface can also be carried out on the charging connector.
  • the disclosure relates to a charging station for providing electrical energy for an electrically operable vehicle of a user via a charging cable.
  • the charging station includes a charging connector disposed on the charging cable, the charging connector being connectable to a charging interface of the electrically operable vehicle, a housing in which the charging connector is housed; a communication interface which is at least partially disposed in the housing and adapted to wirelessly read authorization information of the user from an information carrier; and a processor configured to determine the authorization of the user to use the charging station based on the retrieved authorization information.
  • the charging station can be configured to transport electrical energy from a supply network connection to an energy store, preferably an electrical energy store, in the electrically operable vehicle.
  • Configuration parameters in particular a current intensity, voltage and / or frequency of an electric charging current, which flows from the charging station to the electrically operable vehicle, may be included in the authorization information.
  • a charging current characteristic can be defined which can determine the aforementioned parameters of the electrical charging current over the duration of a charging process in which the electric charging current flows from the charging station to the electrically operable vehicle.
  • the communication interface may be, for example, a Radio Frequency Identification (RFID) interface according to the standard ISO / IEC 14443 or ISO / IEC 18000-3. Further, the communication interface may be a Near Field Communication (NFC) interface conforming to the ISO / IEC 14443 or ISO / IEC 18092 standard. Other wireless communication technologies that can be used to communicate with the communication interface include Bluetooth, ZigBee (IEEE 802.15.4), Wireless LAN (IEEE 802.1 1), WiMAX (IEEE 802.16), 5G, UMTS, Ultra Wideband (UWB) , DECT and IrDA.
  • the communication interface can establish a direct connection to the information carrier or communicate with the information carrier via a communication network.
  • the information carrier may include operating parameters and / or information for selecting the operating state or an operating parameter of the charging station.
  • the charging station has a first operating state with a predetermined first Operating parameters and / or a second operating state with predetermined second operating parameters.
  • the first and / or second operating state can be selected via the information for selecting the operating state.
  • the charging station can have an active charge state in which the charging station provides electrical energy and has a passive standby state in which the charging station waits for the connection of the energy store to the charging station and / or the read-out of the information carrier.
  • the energy consumption of the charging station can advantageously be reduced, since only the function of detecting a connection of the energy store and / or detecting an information carrier can be active.
  • the range of a communication link between the charging station and the information carrier is limited in space.
  • the advantage is achieved that the emergence of a communication link between the charging station and the information carrier can be limited to a predetermined maximum distance.
  • the information carrier to the communication interface of the charging station, in particular automatically a communication connection between the information carrier and the charging station can be established.
  • electrical energy can be transmitted via the NFC or RFID communication link, which can be used to supply the communication interface and / or the processor with electrical energy.
  • the charging station can have a charging energy source for providing electrical energy for an electrically operable vehicle, which can be formed in particular by a power supply network connection.
  • a power supply for the communication interface and / or the processor may be branched from the charging power source, for example in the charging connector, wherein typically a voltage converter and / or a protection circuit is interposed to supply an appropriate voltage to the communication interface and / or the processor and / or the Communication interface and / or the processor from overloading by electrical currents flowing from the charging power source to the electrically operable vehicle to protect.
  • this design can increase the component and / or production outlay for the charging station.
  • the electrical connection between the communication interface of the charging station and the communication interface of the information carrier can be formed contact-based.
  • the charging station and the information carrier can be acted upon with mutually different electrical potentials, so that when there is a contact between the communication interface and the information carrier there is a potential difference, so that an electric current can flow between the communication interface and the information carrier.
  • This current flow can be advantageously prevented by a wireless communication link.
  • the charging cable with a first charging cable end is fixedly connected to a power terminal of the charging station, and wherein the charging connector is disposed at a second charging cable end, which faces away from the first charging cable end.
  • the charging station may for example have three different charging modes, which may differ in the arrangement of the charging connector and / or the attachment of the charging cable to the charging station.
  • the first charging mode corresponds to the aforementioned embodiment, wherein the charging station, the charging cable and the charging connector form a firmly connected unit and the charging connector is pluggable, in particular detachably and / or lockably connectable to the electrically operable vehicle.
  • the advantage is achieved that a manufacturer and / or the operator of the charging station can each make a coordinated configuration of the charging station, the charging cable and / or the charging connector, so a charging of the electrically operable vehicle, a maintenance of the charging station and / or a Manufacture of the charging station can be implemented particularly efficient and / or cost-effective.
  • the charging station has a further charging connector, which is arranged at a further end of the charging cable.
  • the charging connector and the other charging connector may have different plug shapes, so that the charging connector can be plugged into a socket of the electrically operable vehicle and the other charging connector can be plugged into a socket of the charging station. Due to the different plug shapes plugging the charging connector into the socket of the charging station and / or plugging the other charging connector can be prevented in the socket of the electrically operable vehicle.
  • the charging cable which can be plugged into at both ends of the cable has the advantage that the charging cable is provided by the operator of the electrically operable vehicle or by the operator of the charging station can be provided.
  • the driver of the electrically operable vehicle can select the charging station for a charging operation of the electrically operable vehicle, for example, prior to a drive of the electrically operable vehicle to select the charging station, if a carried in the electrically operable vehicle charging cable has a matching to the socket of the charging station charging connector ,
  • the electrically operable vehicle, the charging cable and the charging connector form a firmly connected unit, wherein the charging connector is pluggable, in particular releasably and lockably connectable to the charging station.
  • the processor is disposed in the charging connector or in a charging post housing from which the charging cable extends.
  • the advantage can be realized that the processor can form a functional unit with the communication interface, so that combined electronic devices, in particular system-on-a-chip (SoC) devices, which the processor and the communication interface include, can be used.
  • SoC system-on-a-chip
  • An arrangement of the processor in the charging column housing realizes an advantageous reduction of the electronic components in the charging connector, so that in particular the charging connector can be produced more economically. Since the charging connector can be exposed by the plug-in operations in a charging socket higher wear than the other components of the charging station, a cost-producible charging connector can advantageously reduce the maintenance costs of the charging station. For example, the cost of replacing the charging connector may be reduced as part of a maintenance of the charging station.
  • the charging column housing may also be designed to protect the processor and / or the communication interface against external influences. In particular, the charging column housing can provide protection of IP1 1 to IP69K degrees of protection, including protection against contact, ingress of water and / or dust, and thermal insulation.
  • the processor is arranged in a charging column housing, wherein the communication interface is designed to transmit the authorization information to the processor via a control line of the charging station, in particular via a control pilot control line or via a proximity pilot control line.
  • the charging connector may be a standard IEC 62196 type 2 or type 3 charging connector having the proximity pilot control line (PP) and the control pilot line (CP). Via the CP control line, the electrically operable vehicle can communicate with the charging station and, for example, signal a charging release. Furthermore, a charging current can be limited via the PP control line, which flows via a charging line from the charging station to the electrically operable vehicle, for example, an overload of the charging cable with the charging connector, a charging electronics of the electrically operable vehicle, an electrical energy storage of the electrically operable vehicle and / or the charging station to avoid.
  • PP proximity pilot control line
  • CP control pilot line
  • the advantage is realized that already existing and prescribed for example by a standard electrical line, in particular the PP and / or the CP line realized in addition the authorization of a charging process can be.
  • the production costs, in particular for the charging cable and / or the charging connector can be advantageously reduced.
  • the communication interface is designed to transmit the read-out authorization information to the processor wirelessly, in particular via WLAN or Bluetooth, or by wire.
  • the communication interface is an active near field communication interface that is configured to generate an electromagnetic field for activating a communication interface of the information carrier in order to read the authorization information from the information carrier.
  • the advantage is achieved that the information carrier can have a passive near-field communication interface, so that the information carrier can be read out without an additional power supply from the active near-field communication interface. Furthermore, an information carrier can thereby be realized, which can provide the authorization information readable without a power supply arranged in the information carrier. With the generation of the electric field, a communication connection between the active near-field communication interface and the communication interface of the information carrier and / or a transmission of electrical energy from the active near-field communication interface to the communication interface of the information carrier can be realized.
  • the information carrier in particular a smartphone, a communication interface, wherein the communication interface of the charging station is designed to read the authorization information of the user via the communication interface of the information carrier from the information carrier.
  • the communication interface has a communication antenna for wireless communication with a communication interface of the information carrier, which is arranged or embedded in the housing, in particular cohesively arranged on the housing or encapsulated by a housing plastic.
  • the electromagnetic field can be generated by the communication antenna, wherein the electromagnetic field passes through the communication unit of the information carrier to transmit electrical energy between the communication interface of the charging station and the communication interface of the information carrier and / or a communication link between the communication interface of the charging station and the communication interface of the information carrier manufacture.
  • the communication antenna may in particular be a flat antenna, which is characterized by a low overall height and thereby advantageously integrated into a side wall of the housing, in particular in the side wall can be retracted.
  • the communication antenna can be mechanically reinforced by the housing, so that deformation of the antenna can be prevented for example by pressure, bending and / or torsional forces.
  • the communication antenna may be materially connected, positively and / or non-positively connected to the housing.
  • the housing can be transmissive to the electromagnetic field and / or radio signals.
  • radio signals emitted by the communication antenna are not attenuated or only to a slight extent by the housing.
  • the housing can protect the communication antenna from external influences, in particular from moisture, dust and / or temperature fluctuations.
  • the communication antenna may be glued to the housing, wherein the adhesive connection may be releasably formed to facilitate replacement of the communication antenna.
  • the communication antenna can be arranged on an outer surface of the housing in order to reduce the minimum possible distance between the information carrier and the communication antenna. As a result, the advantage can be achieved that the signal-to-noise ratio of a communication connection between the information carrier and the communication interface can be increased.
  • the charging station further comprises a further communication interface configured to transmit the retrieved authorization information for authorizing the user to a remote authentication server via a communication network, in particular via a wireless or wired communication network, and in response to the transmission of the authorization information.
  • a further communication interface configured to transmit the retrieved authorization information for authorizing the user to a remote authentication server via a communication network, in particular via a wireless or wired communication network, and in response to the transmission of the authorization information.
  • the charging station can use any user or authorization information known to the remote authentication server to initiate a load release based on the authorization information.
  • a local, stored in the charging station and / or updated database to balance the Autonation information can be omitted.
  • the production costs of the charging station can be reduced.
  • the security of the car information can be advantageously increased, since the Autons mecanicsinformation is not processed locally from the charging station.
  • the authentication information may be encrypted and / or transmitted encrypted to the remote authorization server.
  • the authorization of the user can be performed more efficiently, in particular faster, on the basis of the authentication information, since the remote authorization server can have a more powerful processor and / or a more powerful memory compared to the processor of the charging station.
  • the processor is configured to compare the auto-consensus information or information derivable from the auto-consume information, in particular a hash value, with reference information to authorize the user, and authorize the user if the auto-consensus information matches that of the user Autons mecanicsinformation derivable information with the reference information to determine.
  • the derivable from the Autonsticiansinformation information can realize a pseudonymization, in particular anonymization of the user against the charging station, so that an authorization without disclosure of the identity of the user of the information carrier can be realized.
  • the user of the information memory can be authorized to the operator of the charging station to receive electrical energy through the charging station, thus plugging the charging connector into a charging socket the electrically operable vehicle and / or a transport of electrical energy from the charging station to the connected via the charging cable electrically operable vehicle can be realized.
  • the reference information is reference information pre-stored in the charging station, or the charging station is configured to retrieve the reference information from a remote information server.
  • the charging station can have a memory, which in particular can be an electrically erasable read-only memory.
  • the reference information in particular can be stored non-volatile, the information can be electrically deleted.
  • the memory may be an EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory).
  • the advantage is achieved that a predetermined set of configuration data and / or operating parameters can be written into the memory and / or used to configure the charging station.
  • the user of the charging station can transmit a user-specific configuration by means of the information carrier to the charging station.
  • a configuration by means of an NFC-enabled information carrier can be realized automatically by an approach of the information carrier to the charging station.
  • a change in the configuration and / or the operating state of the charging station can be realized in particular without the intervention of an expert and / or the manufacturer of the charging station.
  • the read authorization information has at least one date, in particular a name or an identification or an identification number or a code, which is assigned to the user.
  • the advantage is achieved that the user can be identified on the basis of the authorization information, so that a purchase of electrical energy by means of the charging station can be charged to the user. Furthermore, a damage occurring during use of the charging station can be assigned to the user.
  • the processor is configured to electrically connect the charging connector to a power supply network for the receipt of power upon the user's established authorization.
  • the advantage is achieved that the user can supply the electrically operable vehicle with electrical energy, for example, to load a arranged in the electrically operable vehicle energy storage.
  • a coupled to the successful authorization connection of the charging connector to the power grid can increase the reliability of the charging station advantageous because time before authorization and / or failed authorization no voltage can be applied to the charging connector. Furthermore, a flow of current through the charging connector can be prevented.
  • the processor is configured not to authorize the user in case of failed authorization, wherein the charging station is adapted to prohibit an energy reference via the charging cable in case of failed authorization of the user, in particular to disconnect the charging connector from a power supply network or an electrical connection of the charging connector with a power supply network to prevent.
  • the advantage is achieved that the charging station can prevent unauthorized tapping of electrical energy through the charging station.
  • the separation of the charging connector from the power supply network can be realized by a switch which separates the charging connector at least from the electrical contact to the power supply network.
  • the blocking of an electrical connection of the charging connector to a power supply network can be realized by a control logic of the processor, which, for example, prevents interconnection of the charging connector with the contact of the power supply network.
  • the charging connector is a charging plug, in particular a connector.
  • the charging plug can be an IEC 62196 standardized charging plug, which implements an energy supply with an alternating current, a direct current or alternating and direct current flowing simultaneously via different lines.
  • the charging plug can in particular be detachably and / or lockably connected to a socket and / or a plug-in coupling.
  • FIG. 1 shows a charging station in one embodiment
  • Fig. 2 is a charging station in one embodiment.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a charging station 100 for providing electrical energy for an electrically operable vehicle 101 of a user via a charging cable 103.
  • the charging station 100 includes a charging connector 105, which is arranged on the charging cable 103, wherein the charging connector 105 with a charging interface 107 of the electrically operable vehicle 101 is connectable.
  • the charging station 100 comprises a housing 109 in which the charging connector 105 is housed; and a communication interface 1 1 1, which is at least partially disposed in the housing 109 and configured to read an authorization information of the user from an information carrier 1 13 wirelessly.
  • the charging station 100 includes a processor 1 15 which is adapted to determine the authorization of the user for the use of the charging station 100 on the basis of the read-out authorization information.
  • the charging cable 103 is fixedly connected to a first charging cable end 1 17 with a power terminal 1 19 of the charging station 100, and the charging connector 105 is disposed at a second charging cable end 121, which faces away from the first charging cable end 1 19.
  • the processor 1 15 is arranged in a charging column housing 123, from which the charging cable 103 extends.
  • the communication interface 1 1 1 is designed to send the authorization information to the processor 105 via a control line of the charging station 100, in particular via a control pilot control line or via a proximity pilot control line 129.
  • the proximity pilot control line 129 is disposed within the charging cable 103 and is electrically connected to the electrically operable vehicle 101 and the charging column 100.
  • the information carrier 1 13 has a communication interface 127 and the
  • the communication interface 1 1 1 has a communication antenna 125 for wireless communication with the communication interface 127 of the information carrier 1 13, which is arranged in the housing 109 cohesively.
  • the communication antenna 125 is embedded, for example, in the housing 109, wherein the communication antenna 125 may be encapsulated or encapsulated by a housing plastic.
  • the loading connector 105 is shaped like a handle, which allows at least one hand gripping of the loading connector 105 by a user.
  • the charging cable 103 is connected from the user's point of view below the charging connector 105 to the charging connector 105.
  • the grip and the connection of the charging cable 103 to the charging connector 105 are aligned such that upon gripping the charging connector 105, the plug contact image of the charging connector 105 is aligned to a plug contact image of the charging interface 107 to the electrically operable vehicle 101.
  • the communication antenna 125 is arranged as close to an outside of the housing 109 as possible to minimize a distance between the communication antenna 125 and the information carrier 1 13. The smaller the distance between the communication antenna 125 and the communication interface 127 of the information carrier, the higher the signal-to-noise ratio of a communication connection between the communication interface 11 of the charging station 100 and the communication interface 127 of the information carrier 13 can be.
  • the processor 1 15 may be configured to release the charging connector 105 for connection to the power supply network before and / or after connecting the connector 1 15 to the charging interface 107 of the electrically operable vehicle 101.
  • the user can initiate an authorization on the charging connector 105 while the user connects the charging connector 15 to the charging interface 107, so that the charging process can be started directly after the connection, in particular can be started automatically from the charging station 100.
  • the charging connector 15 can be designed to mechanically block the connection of the charging connector 15 to the charging interface 107 in the event of a faulty or failed authorization of the user.
  • the charging station 100 includes a charging connector 105 which is arranged on the charging cable 103, the charging connector 105 having a charging interface 107 of the electrically operable vehicle 101 is connectable. Furthermore, the charging station 100 comprises a housing 109 in which the charging connector 105 is housed; and a communication interface 1 1 1, which is at least partially disposed in the housing 109 and configured to read an authorization information of the user from an information carrier 1 13 wirelessly. Furthermore, the charging station 100 includes a processor 1 15 which is adapted to determine the authorization of the user for the use of the charging station 100 on the basis of the read-out authorization information.
  • the charging station 100 has a further communication interface 201, which is designed to transmit the read-out authorization information for authorization of the user to a remote authorization server 203 via a communication network 205, in particular via a wireless or wired communication network, and, in response to the transmission of the authorization information, of the remote authorization server 203 to receive an authorization message, and wherein the processor 1 15 is adapted to authorize the user if the authorization message indicates the authorization of the user.
  • the processor 15 is configured to compare the authorization information or information derivable from the authorization information, in particular a hash value, with reference information to authorize the user and authorize the user if the authorization information matches or the authorization information derive derivable information with the reference information. Further, the processor 15 is configured to electrically connect the charging connector 105 to a power supply network for the receipt of power when the user has been authorized.
  • the processor 1 15 is designed to not authorize the user in case of failed authorization, wherein the charging station 100 is designed to prevent an energy reference via the charging cable 103 in case of failed authorization of the user, in particular to disconnect the charging connector 105 from a power grid or an electrical Connection of the charging connector 105 to prevent a power supply network.

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Abstract

Die Offenbarung betrifft eine Ladesäule (100) zur Bereitstellung elektrischer Energie für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug (101) eines Benutzers über ein Ladekabel (103), mit einem Ladeverbinder (105), welcher an dem Ladekabel (103) angeordnet ist, wobei der Ladeverbinder (105) mit einer Ladeschnittstelle (107) des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (101) verbindbar ist, einem Gehäuse (109), in welchem der Ladeverbinder (105) gehaust ist, und einer Kommunikationsschnittstelle (111), welche zumindest teilweise in dem Gehäuse (109) angeordnet und ausgebildet ist, eine Autorisierungsinformation des Benutzers aus einem Informationsträger (113) drahtlos auszulesen,undeinem Prozessor (115), welcher ausgebildet ist, die Autorisierung des Benutzers für die Benutzung der Ladesäule (100) auf der Basis der ausgelesenen Autorisierungsinformation festzustellen.

Description

Ladesäule zur Bereitstellung elektrischer Energie
Die Offenbarung betrifft eine Ladesäule zur Bereitstellung elektrischer Energie für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug eines Benutzers über ein Ladekabel.
Für das Aufladen eines elektrischen Energiespeichers in einem elektrisch betreibbaren Fahrzeug werden üblicherweise Ladesäulen verwendet, welche über ein Ladekabel steckbar mit dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug verbindbar sind. Um einen Energiefluss von der Ladesäule zu dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug zu ermöglichen, wird typischerweise an der Ladesäule eine Autorisierung des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mittels Übertragen einer Autorisierungsinformation von einem Identifikationsgerät zu der Ladesäule realisiert.
Das Identifikationsgerät kann insbesondere eine Chipkarte sein, welche das elektrisch betreibbare Fahrzeug und/oder den Benutzer des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs identifiziert und es mit dieser Identifikation einem Betreiber der Ladesäule ermöglicht dem Benutzer eine zu dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug übertragene Energiemenge in Rechnung zu stellen. Die Ladesäule weist typischerweise eine Benutzerschnittstelle zur Eingabe oder zum Übertragen der Autorisierungsinformation auf, wobei die Benutzerschnittstelle den Herstellungsaufwand für die Ladesäule in nachteiliger Weise erhöhen kann. Weiterhin kann es erforderlich sein, dass der Benutzer die Autorisierung an der Ladesäule und das Einstecken des Ladesteckers an dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug durchführt. Diese zwei Aktionen weisen den Nachteil auf, dass sie räumlich getrennt durchzuführen sein können, sodass die Benutzung der Ladesäule einen erhöhten Handlungsbedarf des Benutzers erfordern kann.
Es ist die Aufgabe des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung eine verbesserte Ladesäule zur effizienteren Bereitstellung elektrischer Energie für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Offenbarung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beigefügten Zeichnungen.
Die Offenbarung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch eine Ladesäule gelöst werden kann, welche eine in einen Ladeverbinder integrierte Schnittstelle aufweist. Der Ladeverbinder zum Verbinden der Ladesäule mit dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug kann von dem Benutzer mit dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug verbunden werden, wobei an dem Ladeverbinder auch eine Autorisierung des Benutzers über die elektronische, insbesondere drahtlose Schnittstelle durchführbar ist. Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Offenbarung eine Ladesäule zur Bereitstellung elektrischer Energie für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug eines Benutzers über ein Ladekabel. Die Ladesäule umfasst einen Ladeverbinder, welcher an dem Ladekabel angeordnet ist, wobei der Ladeverbinder mit einer Ladeschnittstelle des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs verbindbar ist, ein Gehäuse, in welchem der Ladeverbinder gehaust ist; eine Kommunikationsschnittstelle, welche zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet und ausgebildet ist, eine Autorisierungsinformation des Benutzers aus einem Informationsträger drahtlos auszulesen; und einen Prozessor, welcher ausgebildet ist, die Autorisierung des Benutzers für die Benutzung der Ladesäule auf der Basis der ausgelesenen Autorisierungsinformation festzustellen.
Die Ladesäule kann ausgebildet sein, elektrische Energie von einem Versorgungsnetzanschluss zu einem Energiespeicher, vorzugsweise einem elektrischen Energiespeicher in dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug zu transportieren. Konfigurationsparameter, insbesondere eine Stromstärke, Spannung und/oder Frequenz eines elektrischen Ladestroms, welcher von der Ladesäule zu dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug fließt, können in der Autorisierungsinformation enthalten sein. Ferner kann in den Autorisierungsinformationen eine Ladestromkennlinie festlegt sein, welche über die Zeitdauer eines Ladevorgangs, bei welchem der elektrische Ladestrom von der Ladesäule zu dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug fließt, die zuvor genannten Parameter des elektrischen Ladestroms festlegen kann.
Die Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise eine Radiofrequenzidentifikations- (RFID)-Schnittstelle nach dem Standard ISO/IEC 14443 oder ISO/IEC 18000-3 sein. Weiterhin kann die Kommunikationsschnittstelle eine Nahfeldkommunikations-(NFC)-Schnittstelle nach dem Standard ISO/IEC 14443 oder ISO/IEC 18092 sein. Andere drahtlose Kommunikationstechnologien, welche zur Kommunikation mit der Kommunikationsschnittstelle genutzt werden können, umfassen Bluetooth, ZigBee (IEEE 802.15.4), Wireless LAN (IEEE 802.1 1 ),Wi MAX (IEEE 802.16), 5G, UMTS, Ultra-Wideband (UWB), DECT und IrDA. Die Kommunikationsschnittstelle kann eine direkte Verbindung mit dem Informationsträger aufbauen oder über ein Kommunikationsnetzwerk mit dem Informationsträger kommunizieren.
Der Informationsträger kann Betriebsparameter und/oder eine Information zur Auswahl des Betriebszustands oder eines Betriebsparameters der Ladesäule umfassen. Beispielsweise weist die Ladesäule einen ersten Betriebszustand mit vorbestimmten ersten Betriebsparametern und/oder einen zweiten Betriebszustand mit vorbestimmten zweiten Betriebsparametern auf. Der erste und/oder zweite Betriebszustand können über die Information zur Auswahl des Betriebszustands ausgewählt werden.
Insbesondere kann die Ladesäule einen aktiven Ladezustand, in welchem die Ladesäule elektrische Energie bereitstellt und einen passiven Bereitschaftszustand aufweisen, in welchem die Ladesäule auf den Anschluss des Energiespeichers an die Ladesäule und/oder das Auslesen des Informationsträgers wartet. Dadurch kann vorteilhafterweise der Energieverbrauch der Ladesäule reduziert werden, da ausschließlich die Funktion eines Erfassens eines Anschlusses des Energiespeichers und/oder eines Erfassens eines Informationsträgers aktiv sein kann.
In einer Ausführungsform ist die Reichweite einer Kommunikationsverbindung zwischen der Ladesäule und dem Informationsträger räumlich beschränkt. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass das Zustandekommen einer Kommunikationsverbindung zwischen der Ladesäule und dem Informationsträger auf eine vorbestimmte maximale Entfernung beschränkt sein kann. Weiterhin kann mit einer Annäherung des Informationsträgers an die Kommunikationsschnittstelle der Ladesäule, insbesondere automatisch eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Informationsträger und der Ladesäule hergestellt werden.
Zusätzlich kann über die NFC- oder RFID-Kommunikationsverbindung neben der Autorisierungsinformation, elektrische Energie übertragen werden, welche genutzt werden kann um die Kommunikationsschnittstelle und/oder den Prozessor mit elektrischer Energie zu versorgen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine Energieversorgung der Kommunikationsschnittstelle und/oder des Prozessors durch die Ladesäule nicht notwendig sein kann. Die Ladesäule kann eine Ladeenergiequelle zur Bereitstellung von elektrischer Energie für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug aufweisen, welche insbesondere durch einen Energieversorgungsnetzanschluss gebildet sein kann. Eine Energieversorgung für die Kommunikationsschnittstelle und/oder den Prozessor kann von der Ladeenergiequelle, beispielsweise in dem Ladeverbinder abgezweigt werden, wobei typischerweise ein Spannungswandler und/oder eine Schutzschaltung zwischengeschaltet wird, um der Kommunikationsschnittstelle und/oder dem Prozessor eine geeignete Spannung zuzuführen und/oder die Kommunikationsschnittstelle und/oder den Prozessor vor einer Überlastung durch elektrische Ströme, welche von der Ladeenergiequelle zu dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug fließen, zu schützen. In nachteiliger Weise kann sich durch diese Ausführung der Bauteil- und/oder Herstellungsaufwand für die Ladesäule erhöhen. Zur Autorisierung des Benutzers an der Ladesäule kann die elektrische Verbindung zwischen der Kommunikationsschnittstelle der Ladesäule und der Kommunikationsschnittstelle des Informationsträgers kontaktbehaftet ausgebildet sein. Die Ladesäule und der Informationsträger können mit zueinander unterschiedlichen elektrischen Potentialen beaufschlagt sein, sodass bei einem Kontakt zwischen der Kommunikationsschnittstelle und dem Informationsträger eine Potentialdifferenz besteht, sodass ein elektrischer Strom zwischen der Kommunikationsschnittstelle und dem Informationsträger fließen kann. Dieser Stromfluss kann durch eine drahtlose Kommunikationsverbindung vorteilhaft unterbunden werden.
In einer Ausführungsform ist das Ladekabel mit einem ersten Ladekabelende mit einem Energieanschluss der Ladesäule fest verbunden, und wobei der Ladeverbinder an einem zweiten Ladekabelende, welches dem ersten Ladekabelende abgewandt ist, angeordnet ist.
Die Ladesäule kann beispielsweise drei unterschiedliche Lademodi aufweisen, welche sich in der Anordnung des Ladeverbinders und/oder der Befestigung des Ladekabels an der Ladesäule unterscheiden können. Der erste Lademodus entspricht der zuvor genannten Ausführungsform, wobei die Ladesäule, das Ladekabel und der Ladeverbinder eine festverbundene Einheit bilden und der Ladeverbinder steckbar, insbesondere lösbar und/oder verriegelbar mit dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug verbindbar ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein Hersteller und/oder der Betreiber der Ladesäule eine jeweils aufeinander abgestimmte Konfiguration der Ladesäule, des Ladekabels und/oder des Ladeverbinders vornehmen kann, sodass ein Ladevorgang des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs, eine Wartung der Ladesäule und/oder eine Herstellung der Ladesäule besonders effizient und/oder kostengünstig realisiert sein können.
In einem zweiten Lademodus weist die Ladesäule einen weiteren Ladeverbinder auf, welcher an einem weiteren Ende des Ladekabels angeordnet ist. Der Ladeverbinder und der weitere Ladeverbinder können unterschiedliche Steckformen aufweisen, sodass der Ladverbinder in eine Steckbuchse des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs steckbar sein kann und der weitere Ladeverbinder in eine Steckbuchse der Ladesäule steckbar sein kann. Durch die unterschiedlichen Steckformen kann ein Einstecken des Ladeverbinders in die Steckbuchse der Ladesäule und/oder eine Einstecken des weiteren Ladeverbinders in die Steckbuchse des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs unterbunden werden. Mit dem an beiden Kabelenden steckbar ausgeführten Ladekabel wird der Vorteil erreicht, dass das Ladekabel von dem Betreiber des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs oder dem Betreiber der Ladesäule bereitgestellt sein kann. Insbesondere kann der Fahrer des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs die Ladesäule für einen Ladevorgang des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs auswählen, beispielsweise vor einer Anfahrt des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs zu der Ladesäule auswählen, falls ein in dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug mitgeführtes Ladekabel einen zu der Steckbuchse der Ladesäule passenden Ladeverbinder aufweist.
Ferner realisiert eine beidseitig mittels des Ladeverbinders und des weiteren Ladeverbinders realisierte steckbare Fahrzeug-Ladekabel-Verbindung und Ladesäule-Ladekabel-Verbindung den Vorteil, dass das Ladekabel austauschbar ist, sodass inkompatible Steckbuchsen- Ladeverbinder-Kombinationen, welche eine Verbindung zwischen elektrisch betreibbarem Fahrzeug und Ladesäule unterbinden würden, reduziert werden können.
In einem dritten Lademodus bilden das elektrisch betreibbare Fahrzeug, das Ladekabel und der Ladeverbinder eine festverbundene Einheit, wobei der Ladeverbinder steckbar, insbesondere lösbar und verriegelbar mit der Ladesäule verbindbar ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Hersteller und/oder der Betreiber der Ladesäule das Ladekabel an der Ladesäule nicht bereitstellen muss, sodass die Herstellungskosten der Ladesäule vorteilhaft reduziert sein können.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor in dem Ladeverbinder oder in einem Ladesäulengehäuse, von welchen sich das Ladekabel erstreckt, angeordnet.
Bei einer Anordnung in dem Ladesäulengehäuse kann der Vorteil realisiert werden, dass der Prozessor eine funktionale Einheit mit der Kommunikationsschnittstelle bilden kann, sodass kombinierte elektronische Geräte, insbesondere System-on-a-Chip-(SoC)-Geräte, welche den Prozessor und die Kommunikationsschnittstelle umfassen, genutzt werden können. Dadurch können vorteilhafterweise die Herstellungskosten für die Ladesäule reduziert sein.
Eine Anordnung des Prozessors in dem Ladesäulengehäuse realisiert eine vorteilhafte Reduzierung der elektronischen Bauteile in dem Ladeverbinder, sodass insbesondere der Ladeverbinder kostengünstiger herstellbar sein kann. Da der Ladeverbinder durch die Steckvorgänge in eine Ladebuchse einer höheren Abnutzung als die übrigen Komponenten der Ladesäule ausgesetzt sein kann, kann ein kostengünstig herstellbarer Ladeverbinder die Wartungskosten der Ladesäule vorteilhaft reduzieren. Beispielsweise können die Kosten für einen Austausch des Ladeverbinders im Rahmen einer Wartung der Ladesäule reduziert sein. Das Ladesäulengehäuse kann ferner ausgebildet sein, den Prozessor und/oder die Kommunikationsschnittstelle vor äußeren Einflüssen zu schützen. Insbesondere kann das Ladesäulengehäuse einen Schutz der Schutzarten IP1 1 bis IP69K, einschließlich eines Schutzes vor Berührung, dem Eindringen von Wasser und/oder Staub realisieren und eine Wärmeisolierung bilden.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor in einem Ladesäulengehäuse angeordnet, wobei die Kommunikationsschnittstelle ausgebildet ist, die Autorisierungsinformation an den Prozessor über eine Steuerleitung der Ladesäule, insbesondere über eine Control-Pilot- Steuerleitung oder über eine Proximity-Pilot-Steuerleitung, auszusenden.
Der Ladeverbinder kann ein standardisierter IEC 62196 Typ 2 oder Typ 3 Ladestecker sein, welcher die Proximity-Pilot-Steuerleitung (PP) und die Control-Pilot-Leitung (CP) aufweist. Über die CP-Steuerleitung kann das elektrisch betreibbare Fahrzeug mit der Ladesäule kommunizieren und beispielsweise eine Ladefreigabe signalisieren. Weiterhin kann über die PP-Steuerleitung ein Ladestrom begrenzt werden, welcher über eine Ladeleitung von der Ladesäule zu dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug fließt, um beispielsweise eine Überlastung des Ladekabels mit dem Ladeverbinder, einer Ladeelektronik des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs, eines elektrischen Energiespeichers des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs und/oder der Ladesäule zu vermeiden.
Durch das Aussenden der Autorisierungsinformation über die PP- und/oder die CP- Steuerleitung wird der Vorteil realisiert, dass bereits vorhandene und beispielsweise durch einen Standard vorgeschriebene elektrische Leitung, insbesondere die PP- und/oder die CP- Leitung zusätzlich die Autorisierung eines Ladevorgangs realisiert sein kann. So kann der Herstellungsaufwand insbesondere für das Ladekabel und/oder den Ladeverbinder vorteilhaft reduziert werden.
In einer Ausführungsform ist die Kommunikationsschnittstelle ausgebildet, die ausgelesene Autorisierungsinformation an den Prozessor drahtlos, insbesondere über WLAN oder Bluetooth, oder drahtgebunden auszusenden.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Autorisierungsinformation effizient an den Prozessor übermittelt werden kann. Insbesondere die Nutzung von WLAN oder Ethernet ermöglicht eine abgesicherte Kommunikation zwischen der Kommunikationsschnittstelle und dem Prozessor, sodass die Autorisierungsinformation während des Übermitteins an den Prozessor vor unbefugtem Zugriff geschützt sein kann. Ferner können Funktechnologien wie Bluetooth Low Energy (BT-LE) verwendet werden, wodurch ein energieeffizientes Übermitteln der Autorisierungsinformation realisiert sein kann.
In einer Ausführungsform ist die Kommunikationsschnittstelle eine aktive Nahfeld- Kommunikationsschnittstelle, welche ausgebildet ist, ein elektromagnetisches Feld zur Aktivierung einer Kommunikationsschnittstelle des Informationsträgers zu erzeugen, um die Autorisierungsinformation aus dem Informationsträger auszulesen.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Informationsträger eine passive Nahfeld- Kommunikationsschnittstelle aufweisen kann, sodass der Informationsträger ohne eine zusätzliche Stromversorgung von der aktiven Nahfeld-Kommunikationsschnittstelle ausgelesen werden kann. Weiterhin kann dadurch ein Informationsträger realisiert sein, welcher die Autorisierungsinformation ohne eine in dem Informationsträger angeordnete Stromversorgung auslesbar bereitstellen kann. Mit der Erzeugung des elektrischen Feldes können eine Kommunikationsverbindung zwischen der aktiven Nahfeld- Kommunikationsschnittstelle und der Kommunikationsschnittstelle des Informationsträgers und/oder eine Übertragung von elektrischer Energie von der aktiven Nahfeld- Kommunikationsschnittstelle zu der Kommunikationsschnittstelle des Informationsträgers realisiert sein.
In einer Ausführungsform weist der Informationsträger, insbesondere ein Smartphone, eine Kommunikationsschnittstelle auf, wobei die Kommunikationsschnittstelle der Ladesäule ausgebildet ist, die Autorisierungsinformation des Benutzers über die Kommunikationsschnittstelle des Informationsträgers aus dem Informationsträger auszulesen.
In einer Ausführungsform weist die Kommunikationsschnittstelle eine Kommunikationsantenne für die drahtlose Kommunikation mit einer Kommunikationsschnittstelle des Informationsträgers auf, welche in dem Gehäuse angeordnet oder eingebettet, insbesondere an dem Gehäuse stoffschlüssig angeordnet oder durch einen Gehäusekunststoff umspritzt ist.
Das elektromagnetische Feld kann von der Kommunikationsantenne erzeugbar sein, wobei das elektromagnetische Feld die Kommunikationseinheit des Informationsträgers durchsetzt, um elektrische Energie zwischen der Kommunikationsschnittstelle der Ladesäule und der Kommunikationsschnittstelle des Informationsträgers zu übertragen und/oder eine Kommunikationsverbindung zwischen der Kommunikationsschnittstelle der Ladesäule und der Kommunikationsschnittstelle des Informationsträgers herzustellen. Die Kommunikationsantenne kann insbesondere eine Flachantenne sein, welche sich durch eine geringe Bauhöhe auszeichnet und dadurch vorteilhafterweise in eine Seitenwand des Gehäuses integrierbar, insbesondere in der Seitenwand versenkbar sein kann. Die Kommunikationsantenne kann durch das Gehäuse mechanisch verstärkt sein, sodass eine Verformung der Antenne beispielsweise durch Druck-, Biege- und/oder Torsionskräfte unterbunden werden kann. Um die mechanische Verstärkung der Kommunikationsantenne durch das Gehäuse zu verbessern, kann die Kommunikationsantenne stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Gehäuse verbunden sein.
Durch die Wahl eines Kunststoffs als Herstellungsmaterial für das Gehäuse, wird der Vorteil erreicht, dass das Gehäuse durchlässig gegenüber dem elektromagnetischen Feld und/oder Funksignalen sein kann. Insbesondere werden von der Kommunikationsantenne ausgesandte Funksignale nicht oder nur in geringem Maße durch das Gehäuse gedämpft. Weiterhin kann das Gehäuse die Kommunikationsantenne vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor Feuchtigkeit, Staub und/oder Temperaturschwankungen schützen. Die Kommunikationsantenne kann auf das Gehäuse geklebt sein, wobei die Klebeverbindung lösbar ausgebildet sein kann, um einen Austausch der Kommunikationsantenne zu vereinfachen. Ferner kann die Kommunikationsantenne auf einer Außenfläche des Gehäuses angeordnet sein, um den minimal möglichen Abstand zwischen Informationsträger und Kommunikationsantenne zu verkleinern. Dadurch kann der Vorteil erreicht werden, dass der Signal-Rausch-Abstand einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Informationsträger und der Kommunikationsschnittstelle erhöht werden kann.
In einer Ausführungsform weist die Ladesäule ferner eine weitere Kommunikationsschnittstelle auf, welche ausgebildet ist, die ausgelesene Autorisierungsinformation zur Autorisierung des Benutzers an einen entfernten Autonsierungsserver über ein Kommunikationsnetzwerk, insbesondere über ein drahtloses oder drahtgebundenes Kommunikationsnetzwerk, auszusenden, und, ansprechend auf das Aussenden der Autorisierungsinformation, von dem entfernten Autonsierungsserver eine Autorisierungsnachricht zu empfangen, und wobei der Prozessor ausgebildet ist, den Benutzer zu autorisieren, falls die Autorisierungsnachricht die Autorisierung des Benutzers anzeigt.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Ladesäule jeden Benutzer respektive jede Autorisierungsinformation, welche dem entfernten Autonsierungsserver bekannt ist, nutzen kann, um eine Ladefreigabe auf Basis der Autorisierungsinformation zu initiieren. Eine lokal, in der Ladesäule gespeicherte und/oder zu aktualisierende Datenbank zum Abgleich der Autonsierungsinformation kann entfallen. Dadurch können vorteilhafterweise die Herstellungskosten der Ladesäule reduziert werden.
Weiterhin kann die Sicherheit der Autonsierungsinformation vorteilhaft erhöht sein, da die Autonsierungsinformation nicht lokal von der Ladesäule verarbeitet wird. Insbesondere kann die Autonsierungsinformation verschlüsselt sein und/oder verschlüsselt an den entfernten Autorisierungsserver übertragen werden. Ferner kann die Autorisierung des Benutzers auf Grundlage der Autonsierungsinformation effizienter, insbesondere schneller durchgeführt werden, da der entfernte Autorisierungsserver im Vergleich zu dem Prozessor der Ladesäule einen leistungsfähigeren Prozessor und/oder einen leistungsfähigeren Speicher aufweisen kann.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor ausgebildet, die Autonsierungsinformation oder eine aus der Autonsierungsinformation ableitbare Information, insbesondere einen Hash-Wert, mit einer Referenzinformation zu vergleichen, um den Benutzer zu autorisieren, und die Autorisierung des Benutzers bei einer Übereinstimmung der Autonsierungsinformation oder der aus der Autonsierungsinformation ableitbaren Information mit dem Referenzinformation zu festzustellen.
Die aus der Autonsierungsinformation ableitbare Information kann eine Pseudonymisierung, insbesondere eine Anonymisierung des Benutzers gegenüber der Ladesäule realisieren, sodass eine Autorisierung ohne Bekanntgabe der Identität des Benutzers des Informationsträgers realisiert sein kann. Mit dem Feststellen der Übereinstimmung der Autonsierungsinformation oder der aus der Autonsierungsinformation ableitbaren Information mit der Referenzinformation durch der Prozessor kann der Benutzer des Informationsspeichers gegenüber dem Betreiber der Ladesäule für einen Bezug von elektrischer Energie über die Ladesäule autorisiert werden, sodass ein Steckvorgang des Ladeverbinders in eine Ladebuchse des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs und/oder ein Transport von elektrischer Energie von der Ladesäule zu dem über das Ladekabel angeschlossene elektrisch betreibbare Fahrzeug realisiert sein kann.
In einer Ausführungsform ist die Referenzinformation eine in der Ladesäule vorgespeicherte Referenzinformation, oder die Ladesäule ist ausgebildet, die Referenzinformation von einem entfernten Informationsserver abzurufen.
Zur Speicherung der Referenzinformation kann die Ladesäule einen Speicher aufweisen, welcher insbesondere ein elektrisch löschbarer Nur-Lese-Speicher sein kann. In diesem Speicher können Informationen, insbesondere die Referenzinformation nichtflüchtig gespeichert werden, wobei die Informationen elektrisch gelöscht werden können. Insbesondere kann der Speicher ein EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory) sein.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein vorbestimmter Satz an Konfigurationsdaten und/oder Betriebsparametern in den Speicher geschrieben und/oder zur Konfiguration der Ladesäule genutzt werden können. Beispielsweise kann der Benutzer der Ladesäule eine benutzerspezifische Konfiguration mittels des Informationsträgers an die Ladesäule übermitteln. So können insbesondere während des Betriebs der Ladesäule Betriebsparameter geändert werden. Insbesondere kann eine Konfiguration mittels eines NFC-fähigen Informationsträgers automatisch durch eine Annäherung des Informationsträgers an die Ladesäule realisiert sein. Dadurch kann eine Veränderung der Konfiguration und/oder des Betriebszustands der Ladesäule insbesondere ohne ein Eingreifen eines Sachverständigen und/oder des Herstellers der Ladesäule realisiert sein.
In einer Ausführungsform weist die ausgelesene Autorisierungsinformation zumindest ein Datum, insbesondere einen Namen oder eine Identifikationsangabe oder eine Identifikationsnummer oder einen Code auf, welches dem Benutzer zugeordnet ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Benutzer anhand der Autorisierungsinformation identifiziert werden kann, sodass ein Bezug von elektrischer Energie mittels der Ladesäule dem Benutzer in Rechnung gestellt werden kann. Ferner kann ein während der Benutzung der Ladesäule auftretender Schaden dem Benutzer zugeordnet werden.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor ausgebildet, den Ladeverbinder bei festgestellter Autorisierung des Benutzers elektrisch mit einem Energieversorgungsnetz für den Bezug der Energie zu verbinden.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Benutzer das elektrisch betreibbare Fahrzeug mit elektrischer Energie versorgen kann, um beispielsweise einen in dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug angeordneten Energiespeicher zu laden. Eine an die erfolgreiche Autorisierung gekoppelte Verbindung des Ladeverbinders mit dem Energieversorgungsnetz, kann die Betriebssicherheit der Ladesäule vorteilhaft erhöhen, da zeitlich vor einer Autorisierung und/oder bei einer fehlgeschlagenen Autorisierung keine Spannung an dem Ladeverbinder anliegen kann. Ferner kann ein Stromfluss durch den Ladeverbinder unterbunden sein. In einer Ausführungsform ist der Prozessor ausgebildet, den Benutzer bei fehlgeschlagener Autorisierung nicht zu autorisieren, wobei die Ladesäule ausgebildet ist, bei fehlgeschlagener Autorisierung des Benutzers einen Energiebezug über das Ladekabel zu unterbinden, insbesondere den Ladeverbinder von einem Energieversorgungsnetz zu trennen oder eine elektrische Verbindung des Ladeverbinders mit einem Energieversorgungsnetz zu unterbinden.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Ladesäule einen unbefugten Abgriff elektrischer Energie über die Ladesäule unterbinden kann. Die Trennung des Ladeverbinders von dem Energieversorgungsnetz kann durch einen Schalter realisiert sein, welcher den Ladeverbinder zumindest von dem elektrischen Kontakt zu dem Energieversorgungsnetz trennt. Das Unterbinden einer elektrischen Verbindung des Ladeverbinders mit einem Energieversorgungsnetz kann durch eine Steuerlogik des Prozessors realisiert sein, welche beispielsweise ein Zusammenschalten des Ladeverbinders mit dem Kontakt des Energieversorgungsnetzes unterbindet.
In einer Ausführungsform ist der Ladeverbinder ein Ladestecker, insbesondere ein Connector.
Der Ladestecker kann insbesondere ein IEC 62196 standardisierter Ladestecker sein, welcher einen Energiebezug mit einem Wechselstrom, einem Gleichstrom oder einem gleichzeitig über verschiedene Leitungen fließenden Wechsel- und Gleichstrom realisiert. Der Ladestecker kann insbesondere lösbar und/oder verriegelbar mit einer Steckbuchse und/oder einer Steckkupplung verbindbar sein.
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ladesäule in einer Ausführungsform; und
Fig. 2 eine Ladesäule in einer Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ladesäule 100 zur Bereitstellung elektrischer Energie für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug 101 eines Benutzers über ein Ladekabel 103. Die Ladesäule 100 umfasst einen Ladeverbinder 105, welcher an dem Ladekabel 103 angeordnet ist, wobei der Ladeverbinder 105 mit einer Ladeschnittstelle 107 des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 101 verbindbar ist. Weiterhin umfasst die Ladesäule 100 ein Gehäuse 109, in welchem der Ladeverbinder 105 gehaust ist; und eine Kommunikationsschnittstelle 1 1 1 , welche zumindest teilweise in dem Gehäuse 109 angeordnet und ausgebildet ist, eine Autorisierungsinformation des Benutzers aus einem Informationsträger 1 13 drahtlos auszulesen. Ferner umfasst die Ladesäule 100 einen Prozessor 1 15, welcher ausgebildet ist, die Autorisierung des Benutzers für die Benutzung der Ladesäule 100 auf der Basis der ausgelesenen Autorisierungsinformation festzustellen.
Das Ladekabel 103 ist mit einem ersten Ladekabelende 1 17 mit einem Energieanschluss 1 19 der Ladesäule 100 fest verbunden, und der Ladeverbinder 105 ist an einem zweiten Ladekabelende 121 , welches dem ersten Ladekabelende 1 19 abgewandt ist, angeordnet. Der Prozessor 1 15 ist in einem Ladesäulengehäuse 123 angeordnet, von welchem sich das Ladekabel 103 erstreckt.
Die Kommunikationsschnittstelle 1 1 1 ist ausgebildet, die Autorisierungsinformation an den Prozessor 105 über eine Steuerleitung der Ladesäule 100, insbesondere über eine Control- Pilot-Steuerleitung oder über eine Proximity-Pilot-Steuerleitung 129 auszusenden. Die Proximity-Pilot-Steuerleitung 129 ist innerhalb des Ladekabels 103 angeordnet und ist mit dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug 101 und der Ladesäule 100 elektrisch verbunden.
Der Informationsträger 1 13 weist eine Kommunikationsschnittstelle 127 auf und die
Kommunikationsschnittstelle 1 1 1 der Ladesäule 100 ist ausgebildet, die
Autorisierungsinformation des Benutzers über die Kommunikationsschnittstelle 127 des Informationsträgers 1 13 aus dem Informationsträger 1 13 auszulesen.
Die Kommunikationsschnittstelle 1 1 1 weist eine Kommunikationsantenne 125 für die drahtlose Kommunikation mit der Kommunikationsschnittstelle 127 des Informationsträgers 1 13 auf, welche in dem Gehäuse 109 stoffschlüssig angeordnet ist. Die Kommunikationsantenne 125 ist beispielsweise in dem Gehäuse 109 eingebettet, wobei die Kommunikationsantenne 125 von einem Gehäusekunststoff umspritzt oder umgössen sein kann.
Der Ladeverbinder 105 ist griffförmig geformt mit einem Durchzug, welcher ein zumindest einhändiges Greifen des Ladeverbinders 105 durch einen Benutzer ermöglicht. Das Ladekabel 103 ist aus Sicht des Benutzers unterhalb des Ladeverbinders 105 an den Ladeverbinder 105 angeschlossen. Der Griff und der Anschluss des Ladekabels 103 an den Ladeverbinder 105 sind derart ausgerichtet, dass bei einem Greifen des Ladeverbinders 105 das Steckkontaktbild des Ladeverbinders 105 zu einem Steckkontaktbild der Ladeschnittstelle 107 an dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug 101 ausgerichtet ist. Die Kommunikationsantenne 125 ist mit möglichst geringem Abstand zu einer Außenseite des Gehäuses 109 angeordnet um einen Abstand zwischen der Kommunikationsantenne 125 und dem Informationsträger 1 13 zu minimieren. Je kleiner der Abstand zwischen der Kommunikationsantenne 125 und der Kommunikationsschnittstelle 127 des Informationsträgers desto höher kann der Signal-Rausch-Abstand einer Kommunikationsverbindung zwischen der Kommunikationsschnittstelle 1 1 1 der Ladesäule 100 und der Kommunikationsschnittstelle 127 des Informationsträgers 1 13 sein.
Der Prozessor 1 15 kann ausgebildet sein den Ladeverbinder 105 für eine Verbindung mit dem Energieversorgungsnetz vor und/oder nach einem Verbinden des Steckverbinders 1 15 mit der Ladeschnittstelle 107 des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 101 freizugeben. Der Benutzer kann eine Autorisierung an dem Ladeverbinder 105 initiieren während der Benutzer den Ladeverbinder 1 15 mit der Ladeschnittstelle 107 verbindet, sodass nach dem Verbinden direkt der Ladevorgang gestartet werden kann, insbesondere automatisch von der Ladesäule 100 gestartet werden kann.
Der Ladeverbinder 1 15 kann ausgebildet sein, bei einer fehlerhaften oder fehlgeschlagenen Autorisierung des Benutzers das Verbinden des Ladeverbinders 1 15 mit der Ladeschnittstelle 107 mechanisch zu blockieren.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ladesäule 100 zur Bereitstellung elektrischer Energie für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug 101 eines Benutzers über ein Ladekabel 103. Die Ladesäule 100 umfasst einen Ladeverbinder 105, welcher an dem Ladekabel 103 angeordnet ist, wobei der Ladeverbinder 105 mit einer Ladeschnittstelle 107 des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 101 verbindbar ist. Weiterhin umfasst die Ladesäule 100 ein Gehäuse 109, in welchem der Ladeverbinder 105 gehaust ist; und eine Kommunikationsschnittstelle 1 1 1 , welche zumindest teilweise in dem Gehäuse 109 angeordnet und ausgebildet ist, eine Autorisierungsinformation des Benutzers aus einem Informationsträger 1 13 drahtlos auszulesen. Ferner umfasst die Ladesäule 100 einen Prozessor 1 15, welcher ausgebildet ist, die Autorisierung des Benutzers für die Benutzung der Ladesäule 100 auf der Basis der ausgelesenen Autorisierungsinformation festzustellen.
Die Ladesäule 100 weist eine weitere Kommunikationsschnittstelle 201 auf, welche ausgebildet ist, die ausgelesene Autorisierungsinformation zur Autorisierung des Benutzers an einen entfernten Autorisierungsserver 203 über ein Kommunikationsnetzwerk 205, insbesondere über ein drahtloses oder drahtgebundenes Kommunikationsnetzwerk, auszusenden, und, ansprechend auf das Aussenden der Autorisierungsinformation, von dem entfernten Autorisierungsserver 203 eine Autorisierungsnachricht zu empfangen, und wobei der Prozessor 1 15 ausgebildet ist, den Benutzer zu autorisieren, falls die Autorisierungsnachricht die Autorisierung des Benutzers anzeigt.
Der Prozessor 1 15 ist ausgebildet, die Autorisierungsinformation oder eine aus der Autorisierungsinformation ableitbare Information, insbesondere einen Hash-Wert, mit einer Referenzinformation zu vergleichen, um den Benutzer zu autorisieren, und die Autorisierung des Benutzers bei einer Übereinstimmung der Autorisierungsinformation oder der aus der Autorisierungsinformation ableitbaren Information mit dem Referenzinformation festzustellen. Ferner ist der Prozessor 1 15 ausgebildet, den Ladeverbinder 105 bei festgestellter Autorisierung des Benutzers elektrisch mit einem Energieversorgungsnetz für den Bezug der Energie zu verbinden.
Weiterhin ist der Prozessor 1 15 ausgebildet, den Benutzer bei fehlgeschlagener Autorisierung nicht zu autorisieren, wobei die Ladesäule 100 ausgebildet ist, bei fehlgeschlagener Autorisierung des Benutzers einen Energiebezug über das Ladekabel 103 zu unterbinden, insbesondere den Ladeverbinder 105 von einem Energieversorgungsnetz zu trennen oder eine elektrische Verbindung des Ladeverbinders 105 mit einem Energieversorgungsnetz zu unterbinden.
Bezugszeichenliste
100 Ladesäule
101 Fahrzeug
103 Ladekabel
105 Ladeverbinder
07 Ladeschnittstelle
109 Gehäuse
1 1 1 Kommunikationsschnittstelle
1 13 Informationsträger
1 15 Prozessor
1 17 Erstes Ladekabelende
119 Energieanschluss
121 Zweites Ladekabelende
123 Ladesäulengehäuse
125 Kommunikationsantenne
127 Kommunikationsschnittstelle
129 Steuerleitung
201 Weitere Kommunikationsschnittstelle
203 Autorisierungsserver
205 Kommunikationsnetzwerk

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Ladesäule (100) zur Bereitstellung elektrischer Energie für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug (101 ) eines Benutzers über ein Ladekabel (103), mit: einem Ladeverbinder (105), welcher an dem Ladekabel (103) angeordnet ist, wobei der Ladeverbinder (105) mit einer Ladeschnittstelle (107) des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs (101 ) verbindbar ist; einem Gehäuse (109), in welchem der Ladeverbinder (105) gehaust ist; und einer Kommunikationsschnittstelle (1 1 1 ), welche zumindest teilweise in dem Gehäuse (109) angeordnet und ausgebildet ist, eine Autorisierungsinformation des Benutzers aus einem Informationsträger (1 13) drahtlos auszulesen; und einem Prozessor (1 15), welcher ausgebildet ist, die Autorisierung des Benutzers für die Benutzung der Ladesäule (100) auf der Basis der ausgelesenen Autorisierungsinformation festzustellen.
2. Ladesäule (100) nach Anspruch 1 , wobei das Ladekabel (103) mit einem ersten Ladekabelende (1 17) mit einem Energieanschluss (1 19) der Ladesäule (100) fest verbunden ist, und wobei der Ladeverbinder (105) an einem zweiten Ladekabelende (121 ), welches dem ersten Ladekabelende (1 19) abgewandt ist, angeordnet ist.
3. Ladesäule (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Prozessor (1 15) in dem Ladeverbinder (105) oder in einem Ladesäulengehäuse (123), von welchen sich das Ladekabel (103) erstreckt, angeordnet ist.
4. Ladesäule (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Prozessor (1 15) in einem Ladesäulengehäuse (123) angeordnet ist, und wobei die Kommunikationsschnittstelle (1 1 1 ) ausgebildet ist, die Autorisierungsinformation an den Prozessor (1 15) über eine Steuerleitung (129) der Ladesäule (100), insbesondere über eine Control-Pilot-Steuerleitung oder über eine Proximity-Pilot-Steuerleitung, auszusenden.
5. Ladesäule (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationsschnittstelle (1 1 1 ) ausgebildet ist, die ausgelesene Autorisierungsinformation an den Prozessor (1 15) drahtlos, insbesondere über WLAN oder Bluetooth, oder drahtgebunden auszusenden.
6. Ladesäule (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationsschnittstelle (1 1 1 ) eine aktive Nahfeld-Kommunikationsschnittstelle ist, welche ausgebildet ist, ein elektromagnetisches Feld zur Aktivierung einer Kommunikationsschnittstelle des Informationsträgers (1 13) zu erzeugen, um die Autorisierungsinformation aus dem Informationsträger (1 13) auszulesen.
7. Ladesäule (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Informationsträger (1 13), insbesondere ein Smartphone, eine Kommunikationsschnittstelle (127) aufweist, wobei die Kommunikationsschnittstelle (1 1 1 ) der Ladesäule (100) ausgebildet ist, die Autorisierungsinformation des Benutzers über die Kommunikationsschnittstelle (127) des Informationsträgers (1 13) aus dem Informationsträger (1 13) auszulesen.
8. Ladesäule (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationsschnittstelle (1 1 1 ) eine Kommunikationsantenne (125) für die drahtlose Kommunikation mit einer Kommunikationsschnittstelle (127) des Informationsträgers (1 13) aufweist, welche in dem Gehäuse (109) angeordnet oder eingebettet, insbesondere an dem Gehäuse (109) stoffschlüssig angeordnet oder durch einen Gehäusekunststoff umspritzt ist.
9. Ladesäule (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche ferner eine weitere Kommunikationsschnittstelle (201 ) aufweist, welche ausgebildet ist, die ausgelesene Autorisierungsinformation zur Autorisierung des Benutzers an einen entfernten Autorisierungsserver (203) über ein Kommunikationsnetzwerk (205), insbesondere über ein drahtloses oder drahtgebundenes Kommunikationsnetzwerk, auszusenden, und, ansprechend auf das Aussenden der Autorisierungsinformation, von dem entfernten Autorisierungsserver (203) eine Autorisierungsnachricht zu empfangen, und wobei der Prozessor (1 15) ausgebildet ist, den Benutzer zu autorisieren, falls die Autorisierungsnachricht die Autorisierung des Benutzers anzeigt.
10. Ladesäule (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Prozessor (1 15) ausgebildet ist, die Autorisierungsinformation oder eine aus der Autorisierungsinformation ableitbare Information, insbesondere einen Hash-Wert, mit einer Referenzinformation zu vergleichen, um den Benutzer zu autorisieren, und die Autorisierung des Benutzers bei einer Übereinstimmung der Autorisierungsinformation oder der aus der Autorisierungsinformation ableitbaren Information mit dem Referenzinformation festzustellen.
1 1 . Ladesäule (100) nach Anspruch 10, wobei die Referenzinformation eine in der Ladesäule (100) vorgespeicherte Referenzinformation ist, oder wobei die Ladesäule (100) ausgebildet ist, die Referenzinformation von einem entfernten Informationsserver abzurufen.
12. Ladesäule (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die ausgelesene Autorisierungsinformation zumindest ein Datum, insbesondere einen Namen oder eine Identifikationsangabe oder eine Identifikationsnummer oder einen Code aufweist, welches dem Benutzer zugeordnet ist.
13. Ladesäule (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Prozessor (1 15) ausgebildet ist, den Ladeverbinder (105) bei festgestellter Autorisierung des Benutzers elektrisch mit einem Energieversorgungsnetz für den Bezug der Energie zu verbinden.
14. Ladesäule (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Prozessor (1 15) ausgebildet ist, den Benutzer bei fehlgeschlagener Autorisierung nicht zu autorisieren, wobei die Ladesäule (100) ausgebildet ist, bei fehlgeschlagener Autorisierung des Benutzers einen Energiebezug über das Ladekabel (103) zu unterbinden, insbesondere den Ladeverbinder (105) von einem Energieversorgungsnetz zu trennen oder eine elektrische Verbindung des Ladeverbinders (105) mit einem Energieversorgungsnetz zu unterbinden.
15. Ladesäule (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Ladeverbinder (105) ein Ladestecker, insbesondere ein Connector, ist.
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