WO2019154760A1 - Charge control device for motor vehicles - Google Patents

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WO2019154760A1
WO2019154760A1 PCT/EP2019/052632 EP2019052632W WO2019154760A1 WO 2019154760 A1 WO2019154760 A1 WO 2019154760A1 EP 2019052632 W EP2019052632 W EP 2019052632W WO 2019154760 A1 WO2019154760 A1 WO 2019154760A1
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charging
control unit
motor vehicle
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charge
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Stefan Barthel
André Körner
Klaus Steiner
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HELLA GmbH & Co. KGaA
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Definitions

  • the invention is in the field of electrical engineering and can be used with particular advantage in electrical charging stations for motor vehicles.
  • Electric charging stations for motor vehicles both purely electrically operable bare as well as hybrid vehicles with a complementary internal combustion engine in addition to an electric motor, are already widely used.
  • Interfaces len, inductive charging devices and charging cables are known in various forms, with control devices for charging partially use a data transmission by means of the charging cable.
  • the charging of the vehicle-side battery is usually controlled and controlled with respect to current, voltage and power by means of a charging control device, wherein a substantial input for the control of the state of charge of the vehicle-mounted battery. It has also become known when charging energy stores in motor vehicles network-side parameters of the energy supply network that provides the energy for the La de process.
  • the present invention is based on the background of the prior art, the object when charging the energy storage of a motor vehicle to take into account both conditions that arise from parameters of the vehicle, as well as network-side conditions. This should be done in a technically simple way possible.
  • the object is achieved with the features of the invention by a charging control device according to claim 1.
  • the claims 2 to 9 relate to possible implementations of such charging control device.
  • the invention further relates to a charging control system with such a charging control device and a method for controlling a charging device.
  • the invention relates to a charging control device for a wired or an inductive charging device for charging an electrical energy storage of a motor vehicle, comprising a first charging control unit for generating a first control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device to a first maximum value, taking into account internal Bedin tions or parameters of the motor vehicle, a second charging control unit for generating or transmitting a second control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device to a second maximum value taking into account external, independent of the state of the motor vehicle conditions or signals and a third charging control unit for determining a third maximum value as a drive signal for an inductive charging element or a charging converter by linking the first and the second maximum value, wherein the first and / or the second and / or the third Lade horrungsein unit has a non-wired communication device for transmitting and / or receiving signals or is connected tion device with such a communication.
  • the invention relates to a charging control device for a line charging device with a charging converter for charging an electrical energy storage of a motor vehicle, with a first charging control unit for generating a first control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device to a first maximum value taking into account of internal conditions or parameters of the motor vehicle, a second charging control unit for generating or transmitting a second control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device to a second maximum value taking into account external conditions independent of the condition of the motor vehicle or signals and a third charging control unit for determining a third maximum value as a drive signal for the charging converter by linking the first and the two maximum value, where the first or
  • the second charging control unit has a communication device independent of the charging line for receiving signals or is connected to such a communication device.
  • two charging control units of which the first provides for the consideration of internal conditions or parameters of the motor vehicle, for example, for maintaining an upper limit for the charging current and / or the charging power and the voltage.
  • Lower limit values for the mentioned parameters can also be specified. These values are usually managed within the vehicle by a battery management system. However, other parameters of on-board units may be taken into account, such as additional consumers of electrical energy.
  • the second charging control unit may provide for consideration of energy grid parameters and conditions, such as network load peaks, times of preferred charging due to temporarily lower energy costs, or achievement of other grid or power generation goals.
  • energy grid parameters and conditions such as network load peaks, times of preferred charging due to temporarily lower energy costs, or achievement of other grid or power generation goals.
  • an adaptation of the power consumption to other energy consumers or energy sources can be made, which are connected to the power grid.
  • the charging can be coordinated ver different motor vehicles, which may be, for example, further apart.
  • the invention allows to merge the specifications of the first and the second charging control unit by means of a third charging control unit. Since in many cases the first charging control unit in the motor vehicle and the second charging control unit will either be located on the grid side outside the motor vehicle or inside the motor vehicle and since in cases of inductive charging often no electrical line between the network-side part of the charger and the vehicle is available , it makes sense to provide for at least one of the charging control units a communication option independent of a charging line / a charging cable, so that the amount of information that must be transmitted in addition to the energy transport via a charging line is reduced or even the transmission of information can be completely avoided via a charging cable.
  • the third charging control unit can either be stationarily arranged on the network side or arranged in the motor vehicle, so that in an implementation form in which the second and third charging control units are net-fixed, the possibility results of information from the first charging control unit to the third Charge control unit to transfer. It is also possible to arrange all charge control units on the grid side so that data can be transmitted to the first charge control unit by the motor vehicle via a commu nication device.
  • the first, second and third charging control unit are arranged in the motor vehicle itself, the energy storage is charged, and that the second charging control unit has a communication line independent of the charging line for receiving signals or is connected to a communication device.
  • the second charging control unit can obtain information about parameters and states of the power supply network that supplies the charging device by means of the charging line independent communication device.
  • the first charging control unit is connected to units and / or sensors within the vehicle, such as the Batteriema management system, and receives this information about the condition of the motor vehicle, from which arise vehicle-side conditions or parameters for charging. It can thus be completely avoided the transmission of information on the charging cable even in the best case.
  • a particular embodiment of the invention can provide that the communication device is suitable for receiving non-conducted signals, in particular radio signals, ultrasound signals, optical signals or infrared signals.
  • non-conducted signals in particular radio signals, ultrasound signals, optical signals or infrared signals.
  • all types of information transmission by means of the communication device are conceivable.
  • a further embodiment of the invention can provide that the first charging control unit is connected by means of one or more lines to at least one aggregate of the motor vehicle, in particular to an energy store, a sensor or a battery management device. Due to the communication within the motor vehicle by means of electrical lines or a bus system, the information can be passed unit particularly reliable and low error rate to the first charging control unit.
  • the first charge control unit and / or the second charge control unit and / or the third charge control unit is integrated into a battery management device of the motor vehicle.
  • this data processing device can be additionally used by appropriate data processing programs to act as a first and / or second and / or third charging control unit.
  • the number of data processing devices on board the motor vehicle can be reduced.
  • first charge control unit and / or the second charge control unit and / or the third charge control unit in the charging device in particular the converter of the motor vehicle, inte grated is.
  • first charging control unit and / or the second charging control unit and / or the third charging control unit may be integrated in a processing device of the motor vehicle that is different from the battery management device and the charging device.
  • various self-sufficient control devices in question, such as control systems for climate, multimedia, engine control systems or other on-board systems.
  • the third Lade horrungsein unit is adapted to control a maximum current of the converter or a maximum power of the converter.
  • the unit is understood that converts the supply device / the supply network made available electrical rule sizes or parameters in the required for charging the energy storage electrical parameters or parameters within the charger.
  • Such a converter for example, as a semiconductor current transformer based on semiconductor devices such as IGBTs or in any other known
  • Umrichterbauweise be designed.
  • the converter usually includes a rectifying device for the current to provide the energy storage a DC voltage signal available.
  • the converter can be permanently installed on board the vehicle; However, it is also conceivable, network-side ortsfes te, see independent of the vehicles converter at a loading point vorzu.
  • the invention also relates to a charging control system for a wired or an inductive charging device with a charging wall For charging an electrical energy storage device of a motor vehicle, with a charging control device and a Netzschverarbei processing device for determining control specifications of an electrical supply network for the charging device and with a transmitting device for non-wired transmission of the control specifications of the electrical supply network and / or control specifications or parameters of the motor vehicle the communication device.
  • the charging control device according to the invention is optimally used and embedded in the infrastructure.
  • the Netzschve processing device can be arranged, for example, within a control room of a power supply network or be configured as a function of such Leit wait.
  • a special embodiment of a charging control system can also provide that the network data processing device is designed as a cloud device or connected to a data cloud. Thus, for example, it can also be ensured that the information that is to be transmitted from the network data processing device to the second charge control element is available anytime, anywhere.
  • the invention also relates to a method for controlling a line-connected charging device with a charging converter for charging an electrical energy storage of a motor vehicle, in which by means of a network data processing control requirements of an electrical supply network rule determines and these are transmitted to a second charging control unit and wherein by means of a first charging control A first control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device is generated to a first maximum value under consideration of internal conditions or parameters of the motor vehicle and by means of the second charging control unit a second control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device to a second maximum value Considering the control specifications of the electricalliessnet generated or transmitted zes and by means of a third Charging control unit a third maximum value as a drive signal for the charging converter by Linkage of the first and the second maximum value is generated.
  • This method can be carried out partially distributed in the fixed power grid and partly on board the motor vehicle to be charged.
  • Fig. 1 basically the problem in a vehicle whose
  • FIG. 3 shows a charging control device with a control device
  • FIG. 4 shows a charging control device, which is partially integrated in a battery management device
  • 5 is a charge control device, which is integrated together with a crizein direction in an aggregate of the vehicle, for example a Bat teriemanagementsystem,
  • Fig. 6 shows an inductive charging device with a vehicle
  • FIG. 1 shows schematically a motor vehicle 3, which is parked next to a charging station 6 and connected thereto via a charging cable 4.
  • the charging station 6 is supplied via an energy supply network 7 with electrical energy, usually an AC voltage.
  • the electrical energy supply network 7 is connected to a plurality of distributed data processing devices, which together form a cloud 8. With the cloud and / or directly with an element of the power supply network 7, for example, a charging column 6, a transmitting device 19 is connected to data of the power grid and its elements.
  • the charging cable 4 by means of a charging cable connector and a vehicle-side charging cable socket verbun to the vehicle network, so that the electrical energy is transported to a converter 1.
  • the converter 1 is a high-current electrical device, for example in the form of an inverter, which converts the voltage and frequency delivered by the charging station 6 into a DC voltage of suitable voltage and thereby supplies a suitable charging current for the energy store / battery 2.
  • the charging process is controlled or regulated by means of the charge control device 5, which will be discussed in more detail below.
  • the power grid 7 has one or more energy sources and in addition to the charging station 6 more energy consumers, which are distributed locally.
  • the available data it is possible to determine specifications which make it particularly sensible to charge the energy storage device at special times, or to obtain specific current values or performance values for the charging process or a specific time profile for these variables.
  • a control of the charging converter with either constant or time-varying values for current and / or voltage and / or electrical power makes sense.
  • the control which can be expanded with the addition of a control loop as a control, can be made by a device on board the vehicle 3.
  • the charging control device will be discussed in more detail in connection with FIGS. 2 to 5 and 7.
  • FIG. 2 shows a charging converter 1 is shown, which is connected on one side by means of a connector 9 with a charging cable 4 and is connected on its output side 10 with a battery 2 of a vehicle.
  • the connection of the charge converter 1 to the vehicle-side component 100 of an inductive energy transmission system is shown in dashed lines, for example, in the form of a coil. This alternative also exists in each case in thenectsfor men shown in Figures 3, 4 and 5.
  • the charge converter 1 is supplied via a first signal line 11 with a permissible maximum value for electrical power and / or electric current from a third charge control unit 14.
  • the third charging control unit 14 receives data from a first charging control unit 12 and a second charging control unit 13.
  • the first charging control unit 12 is connected to the battery 2 of the motor vehicle or a sensor that supplies information / data about the battery 2.
  • the first charging control unit 12 may also be integrated in or connected to a battery management system.
  • the first charging control unit 12 generates or transmits data for specifying a maximum charging current or a maximum charging power, which is meaningful, advantageous or permissible for the battery 2.
  • the second charging control unit 13 passes specifications or data of the power supply network 7 to the third charging control unit 14.
  • These data include, for example, a maximum allowable or available electric power or a maximum current.
  • the data may also include a current or power profile over time, such that the maximum allowable current or maximum allowable electrical power is included in the data for each particular time window for a particular time window.
  • the third charging control unit 14 combines the data from the first and second charging control units 12, 13, for example, by determining the maximum current value or the maximum electric power for each time or independent of the time, from both the first and the second charging control unit 12, 13 has been transmitted as permissible or reasonable.
  • the determined time-dependent or time-independent value for the maximum permissible current and / or the permissible maximum power is supplied to the charging converter 1 by the third charging control unit, which sets the charge current for the battery 2 according to the specifications / data.
  • the second charging control unit 13 receives the default data of the power supply network through a receiving device / communication device 18, for example by means of a radio interface, the communication device 18 z. B. connects to the cloud 8. However, the communication device 18 can also be connected to a transmitter 19 at the charging station 6 by means of a radio interface.
  • FIG 3 a configuration is shown, which is similar to the configuration shown in Figure 2, wherein in the control of the converter 1, a control loop 16 and a control device 15 are integrated.
  • the third charging control unit 14 therefore specifies maximum values for current and / or voltage, which are sent to the control device 15.
  • the control device 15 can predefine this or another value predetermined by the charge control unit 14 and below the maximum values to the converter 1.
  • the converter 1 adjusts a corresponding current or electrical cal power.
  • a sensor 17 in the charging line measures a current or a power and passes the measured value via the control loop 16 of the Regelein direction 15. This compares the default value of the third Ladesteue tion unit 14 with the actual achieved and measured actual value and controls according to the converter 1 after.
  • the control device 15 can be integrated into the third charging control unit 14, and these two devices can be integrated together into an existing unit of the vehicle, for example in a Batteriemanagementsys system, but also in any other system on board the vehicle, via a microcontroller or a similar device.
  • FIG 4 shows schematically within a charging control device, the integration of a first charging control unit 12 and a third charge control unit 14 in an aggregate 20, which may be, for example, the Batteriema management system, but also another unit of the vehicle.
  • the second charge control unit 13 is not integrated with the unit 20 in the example shown. However, it is also conceivable to integrate the charge control unit 13 with the other two charge control units 12 and 14 together in an aggregate of the vehicle.
  • control device 15 receives a default value as the target variable from the third charging control unit 14 and verifies is similar to this with a measured variable / controlled variable, which is supplied by the sensor 17.
  • the second charge control unit 13 is not integrated into the unit 20, but also an integration of the unit 13 in the unit 20 is conceivable here.
  • the predetermined by sensors or devices in the vehicle maximum values can be corrected or readjusted during the charging of the energy storage, as well as the data to the second Ladsteue management unit 13 are supplied by means of the communication device 18.
  • the target values for the maximum current and the maximum power that should be provided by the converter 1 may be continuously changed and corrected.
  • An optimized value for current and / or power can also be set at the converter 1, wherein it is then continuously checked whether this optimized value lies below the predetermined maximum values.
  • FIG. 6 shows schematically a motor vehicle 3, which is equipped with an electrical energy storage and which is coupled to the infrastructure-side or network-side part 101 of an inductive charging device 100, 101.
  • a stationary induct tive element for example in the form of an electric coil, provided which can be acted upon by an alternating current and generate a magnetic Wech selfeld.
  • a vehicle-side part 100 of the inductive charging device for example also in the form of a coil, so that over the air gap energy can be transmitted, which is available on the vehicle side in the form of an alternating current and an alternating voltage and there to the charging converter. 1 is directed.
  • a charging control device 5 for controlling the charging converter can be installed on the vehicle side and a first, second and third charging control unit 12, 13, 14 include.
  • the charge control unit 5 ' can also be provided fixed on the network side and the land converter and / or the network-side part 101 of the inductive Charging device 100, 101 control.
  • the charging control device 5 ' with the inductive charging device wired or non-wired bound for communication in communication.
  • the Lade horrungsein device 5 ' may also be connected by a line or a wireless connection to a network-side communication center or control room to receive network-side control parameters.
  • FIG. 7 shows the inductive charging device whose vehicle-side part 100 feeds the charging converter 1.
  • the third charging control unit 14 is connected to the charging converter 1 and controls it.
  • the third charging converter may be provided in the vehicle or fixed outside the vehicle.
  • the first charging control unit 12 can be arranged in the vehicle and connected to the third charging control unit 14 in a manner connected with the charge when it is arranged in the vehicle.
  • the third charging control unit 14 is stationarily arranged on the network side, then it is in contact with the first charging control unit 12 by means of a radio link.
  • the second charging control unit 14 communicates with it via a radio link.
  • the second charge control unit 13 If the second charge control unit 13 is arranged in the vehicle, then it can be connected to the third charge control unit 14, provided that it is likewise arranged in the vehicle, by means of a radio link or by cable. If the second charging control unit 13 in the vehicle and the third charging control unit 14 are arranged stationarily on the network side, then the second charging control unit 13 communicates with the third charging control unit by radio link.
  • a stationary second charging control unit is connected to a third charging control unit 14 arranged in the vehicle by means of an electrical data cable which exclusively serves for the transmission of information.
  • provision may be made for the charging parameters permissible on the vehicle to be determined in the vehicle and to be transmitted from a first charging control unit, which is integrated into a battery charging management or a charge controller, to a receiving device of the stationary part of an inductive charging device by means of a radio link.
  • This receiving device transmits the data to a stationary third charge control unit, which drives an actuator for the inductive charge.
  • the third charging control unit may also be connected to a second charging control unit, which receives or determines the network-side charging parameters limiting parameters.
  • the charging of an energy storage device of a vehicle to a charging station by means of a charging cable in a simple and less alswendi ger manner can be optimized.

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Abstract

The invention relates to a charge control device (5) for a grid-bound or inductive charging device (6, 4, 1, 100, 101) having a charging converter (1) for charging an electrical energy store (2) of a motor vehicle (3), having a first charge control unit (12) for generating a first control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device (1, 4, 6) to a first maximum value in consideration of internal conditions or parameters of the motor vehicle, a second charge control unit (13) for generating or transmitting a second control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device (6, 4, 1) to a second maximum value in consideration of external conditions or signals which are independent of the state of the motor vehicle and a third charge control unit (14) for determining a third maximum value as a control signal for the charging converter (1) by linking the first and the second maximum value, wherein the first or the second charge control unit (12, 13) has a communication device (18), which is independent of a charging line (4), for receiving signals or is connected to such a communication device (18).

Description

Ladesteuerungseinrichtung für Kraftfahrzeuge  Charging control device for motor vehicles
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Elektrotechnik und ist mit besonderem Vorteil bei elektrischen Ladestationen für Kraftfahrzeuge verwendbar. The invention is in the field of electrical engineering and can be used with particular advantage in electrical charging stations for motor vehicles.
Elektrische Ladestationen für Kraftfahrzeuge, sowohl rein elektrisch betreib bare als auch Hybridfahrzeuge mit einem ergänzenden Verbrennungsmotor neben einem elektrischen Motor, sind bereits weithin verbreitet. Schnittstel len, induktive Ladeeinrichtungen und Ladekabel sind dabei in verschiedenen Ausprägungen bekannt, wobei Steuereinrichtungen für das Aufladen sich teilweise einer Datenübermittlung mittels der Ladekabel bedienen. Das Aufladen der fahrzeugseitigen Batterie wird üblicherweise bezüglich Strom, Spannung und Leistung mittels einer Ladesteuerungseinrichtung kontrolliert und gesteuert, wobei eine wesentliche Eingangsgröße für die Steuerung der Ladezustand der fahrzeugseitigen Batterie ist. Es ist auch bekannt geworden, beim Aufladen von Energiespeichern in Kraftfahrzeugen netzseitige Parameter des Energieversorgungsnetzes zu berücksichtigen, das die Energie für den La de Vorgang liefert. Electric charging stations for motor vehicles, both purely electrically operable bare as well as hybrid vehicles with a complementary internal combustion engine in addition to an electric motor, are already widely used. Interfaces len, inductive charging devices and charging cables are known in various forms, with control devices for charging partially use a data transmission by means of the charging cable. The charging of the vehicle-side battery is usually controlled and controlled with respect to current, voltage and power by means of a charging control device, wherein a substantial input for the control of the state of charge of the vehicle-mounted battery. It has also become known when charging energy stores in motor vehicles network-side parameters of the energy supply network that provides the energy for the La de process.
Der vorliegenden Erfindung liegt vor dem Hintergrund des Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, beim Aufladen des Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs sowohl Bedingungen, die sich aus Parametern des Fahrzeugs ergeben, als auch netzseitige Bedingungen zu berücksichtigen. Dies soll in technisch möglichst einfacher Weise geschehen. The present invention is based on the background of the prior art, the object when charging the energy storage of a motor vehicle to take into account both conditions that arise from parameters of the vehicle, as well as network-side conditions. This should be done in a technically simple way possible.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Erfindung durch eine Ladesteue rungseinrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Patentansprüche 2 bis 9 beziehen sich auf mögliche Implementierungen einer solchen Ladesteue rungseinrichtung. Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Ladesteuerungs system mit einer solchen Ladesteuerungseinrichtung und auf ein Verfahren zum Steuern einer Ladeeinrichtung. The object is achieved with the features of the invention by a charging control device according to claim 1. The claims 2 to 9 relate to possible implementations of such charging control device. The invention further relates to a charging control system with such a charging control device and a method for controlling a charging device.
Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf eine Ladesteuerungseinrichtung für eine leitungsgebundene oder eine induktive Ladeeinrichtung zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit einer ersten Ladesteuerungseinheit zur Erzeugung eines ersten Steuerungssignals zur Begrenzung wenigstens eines elektrischen Parameters der Ladeeinrichtung auf einen ersten Maximalwert, unter Berücksichtigung von internen Bedin gungen oder Parametern des Kraftfahrzeugs, einer zweiten Ladesteuerungs einheit zur Erzeugung oder Übermittlung eines zweiten Steuerungssignals zur Begrenzung wenigstens eines elektrischen Parameters der Ladeeinrichtung auf einen zweiten Maximalwert unter Berücksichtigung von externen, von dem Zustand des Kraftfahrzeugs unabhängigen Bedingungen oder Signalen sowie einer dritten Ladesteuerungseinheit zur Ermittlung eines dritten Maximalwerts als Ansteuersignal für ein induktives Ladeelement oder einen Ladewandler durch Verknüpfung des ersten und des zweiten Maximalwerts, wobei die erste und/oder die zweite und/oder die dritte Ladesteuerungsein heit eine nicht leitungsgebundene Kommunikationseinrichtung zum Senden und/oder Empfang von Signalen aufweist oder mit einer solchen Kommunika tionseinrichtung verbunden ist. In einer möglichen Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf eine Ladesteuerungseinrichtung für eine leitungsgebundene Ladeeinrichtung mit einem Ladewandler zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit einer ersten Ladesteuerungseinheit zur Erzeugung eines ersten Steuerungssignals zur Begrenzung wenigstens eines elektrischen Parameters der Ladeeinrichtung auf einen ersten Maximalwert unter Berück sichtigung von internen Bedingungen oder Parametern des Kraftfahrzeuges, einer zweiten Ladesteuerungseinheit zur Erzeugung oder Übermittlung eines zweiten Steuerungssignals zur Begrenzung wenigstens eines elektrischen Parameters der Ladeeinrichtung auf einen zweiten Maximalwert unter Berücksichtigung von externen, von dem Zustand des Kraftfahrzeugs unab hängigen Bedingungen oder Signalen sowie einer dritten Ladesteuerungsein heit zur Ermittlung eines dritten Maximalwerts als Ansteuersignal für den Ladewandler durch Verknüpfung des ersten und des zweiten Maximalwerts, wobei die erste oder Accordingly, the invention relates to a charging control device for a wired or an inductive charging device for charging an electrical energy storage of a motor vehicle, comprising a first charging control unit for generating a first control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device to a first maximum value, taking into account internal Bedin tions or parameters of the motor vehicle, a second charging control unit for generating or transmitting a second control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device to a second maximum value taking into account external, independent of the state of the motor vehicle conditions or signals and a third charging control unit for determining a third maximum value as a drive signal for an inductive charging element or a charging converter by linking the first and the second maximum value, wherein the first and / or the second and / or the third Ladesteuerungsein unit has a non-wired communication device for transmitting and / or receiving signals or is connected tion device with such a communication. In one possible embodiment, the invention relates to a charging control device for a line charging device with a charging converter for charging an electrical energy storage of a motor vehicle, with a first charging control unit for generating a first control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device to a first maximum value taking into account of internal conditions or parameters of the motor vehicle, a second charging control unit for generating or transmitting a second control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device to a second maximum value taking into account external conditions independent of the condition of the motor vehicle or signals and a third charging control unit for determining a third maximum value as a drive signal for the charging converter by linking the first and the two maximum value, where the first or
die zweite Ladesteuerungseinheit eine von der Ladeleitung unabhängige Kommunikationseinrichtung zum Empfang von Signalen aufweist oder mit einer solchen Kommunikationseinrichtung verbunden ist. the second charging control unit has a communication device independent of the charging line for receiving signals or is connected to such a communication device.
Es sind gemäß der Erfindung zwei Ladesteuerungseinheiten vorgesehen, von denen die erste für die Berücksichtigung von internen Bedingungen oder Parametern des Kraftfahrzeugs sorgt, beispielsweise für die Einhaltung eines oberen Grenzwerts für den Ladestrom und/oder die Ladeleistung sowie die Spannung. Es können auch untere Grenzwerte für die genannten Parameter vorgegeben sein. Diese Werte werden üblicherweise innerhalb des Fahrzeugs durch ein Batteriemanagementsystem verwaltet. Es können jedoch auch andere Parameter von fahrzeugseitigen Aggregaten berücksichtigt werden, wie beispielsweise von zusätzlichen Verbrauchern elektrischer Energie. There are provided according to the invention, two charging control units, of which the first provides for the consideration of internal conditions or parameters of the motor vehicle, for example, for maintaining an upper limit for the charging current and / or the charging power and the voltage. Lower limit values for the mentioned parameters can also be specified. These values are usually managed within the vehicle by a battery management system. However, other parameters of on-board units may be taken into account, such as additional consumers of electrical energy.
Die zweite Ladesteuerungseinheit kann dafür sorgen, dass Parameter und Bedingungen des Energienetzes berücksichtigt werden, wie beispielsweise Netzbelastungsspitzen, Zeiten bevorzugter Aufladung wegen zeitweise geringerer Energiekosten oder die Erreichung sonstiger Netz- oder Energieer zeugungsziele. Zudem kann auch eine Anpassung der Leistungsaufnahme an andere Energie verbraucher oder auch Energiequellen vorgenommen werden, die an das Energienetz angeschlossen sind. So kann beispielsweise die Aufladung ver schiedener Kraftfahrzeuge koordiniert werden, die beispielsweise auch weiter voneinander entfernt sein können. The second charging control unit may provide for consideration of energy grid parameters and conditions, such as network load peaks, times of preferred charging due to temporarily lower energy costs, or achievement of other grid or power generation goals. In addition, an adaptation of the power consumption to other energy consumers or energy sources can be made, which are connected to the power grid. For example, the charging can be coordinated ver different motor vehicles, which may be, for example, further apart.
Die Erfindung erlaubt, die Vorgaben der ersten und der zweiten Ladesteue rungseinheit mittels einer dritten Ladesteuerungseinheit zusammenzuführen. Da in vielen Fällen die erste Ladesteuerungseinheit im Kraftfahrzeug und die zweite Ladesteuerungseinheit entweder netzseitig ortsfest außerhalb des Kraftfahrzeugs oder auch innerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet sein wird und da in Fällen des induktiven Ladens oft keine elektrische Leitung zwischen dem netzseitigen Teil der Ladeeinrichtung und dem Fahrzeug zur Verfügung steht, ist es sinnvoll, für wenigstens eine der Ladesteuerungseinheiten eine Kommunikationsmöglichkeit unabhängig von einer Ladeleitung / einem Ladekabel zur Verfügung zu stellen, so dass die Menge der Informationen, die neben dem Energietransport über eine Ladeleitung übermittelt werden müssen, reduziert wird oder sogar die Übermittlung von Informationen über ein Ladekabel ganz vermieden werden kann. Beispielsweise kann die dritte Ladesteuerungseinheit entweder ortsfest netzseitig angeordnet oder im Kraftfahrzeug angeordnet sein, so dass sich in einer Implementierungsform, in der die zweite und dritte Ladesteuerungseinheit netzseitig ortsfest angeord net sind, die Möglichkeit ergibt, Informationen durch die Kommunikationsein richtung von der ersten Ladesteuerungseinheit zur dritten Ladesteuerungs einheit zu übertragen. Es ist auch möglich, alle Ladesteuerungseinheiten netzseitig ortsfest anzuordnen, so dass vom Kraftfahrzeug über eine Kommu nikationseinrichtung Daten zur ersten Ladesteuerungseinheit übertragen werden können. The invention allows to merge the specifications of the first and the second charging control unit by means of a third charging control unit. Since in many cases the first charging control unit in the motor vehicle and the second charging control unit will either be located on the grid side outside the motor vehicle or inside the motor vehicle and since in cases of inductive charging often no electrical line between the network-side part of the charger and the vehicle is available , it makes sense to provide for at least one of the charging control units a communication option independent of a charging line / a charging cable, so that the amount of information that must be transmitted in addition to the energy transport via a charging line is reduced or even the transmission of information can be completely avoided via a charging cable. For example, the third charging control unit can either be stationarily arranged on the network side or arranged in the motor vehicle, so that in an implementation form in which the second and third charging control units are net-fixed, the possibility results of information from the first charging control unit to the third Charge control unit to transfer. It is also possible to arrange all charge control units on the grid side so that data can be transmitted to the first charge control unit by the motor vehicle via a commu nication device.
Der häufigste Fall wird jedoch der sein, dass die erste, zweite und dritte Ladesteuerungseinheit im Kraftfahrzeug selbst angeordnet sind, dessen Energiespeicher aufgeladen wird, und dass die zweite Ladesteuerungseinheit eine von der Ladeleitung unabhängige Kommunikationseinrichtung zum Empfang von Signalen aufweist oder mit einer Kommunikationseinrichtung verbunden ist. Auf diese Weise kann die zweite Ladesteuerungseinheit Informationen über Parameter und Zustände des Energieversorgungsnetzes, das die Ladeeinrich tung versorgt, mittels der von der Ladeleitung unabhängigen Kommunikati onseinrichtung erhalten. Die erste Ladesteuerungseinheit ist mit Aggregaten und/oder Sensoren innerhalb des Fahrzeugs, beispielsweise dem Batteriema nagementsystem, verbunden und erhält hierüber die Informationen über den Zustand des Kraftfahrzeugs, aus denen sich fahrzeugseitige Bedingungen oder Parameter für die Aufladung ergeben. Es kann somit die Übertragung von Informationen über das Ladekabel selbst im besten Fall vollständig vermieden werden. However, the most common case will be that the first, second and third charging control unit are arranged in the motor vehicle itself, the energy storage is charged, and that the second charging control unit has a communication line independent of the charging line for receiving signals or is connected to a communication device. In this way, the second charging control unit can obtain information about parameters and states of the power supply network that supplies the charging device by means of the charging line independent communication device. The first charging control unit is connected to units and / or sensors within the vehicle, such as the Batteriema management system, and receives this information about the condition of the motor vehicle, from which arise vehicle-side conditions or parameters for charging. It can thus be completely avoided the transmission of information on the charging cable even in the best case.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung kann vorsehen, dass die Kommunikationseinrichtung zum Empfang von nicht leitungsgebundenen Signalen, insbesondere Funksignalen, Ultraschallsignalen, optischen Signalen oder Infrarotsignalen, geeignet ist. Grundsätzlich sind aber alle Arten der Informationsübertragung mittels der Kommunikationseinrichtung denkbar. A particular embodiment of the invention can provide that the communication device is suitable for receiving non-conducted signals, in particular radio signals, ultrasound signals, optical signals or infrared signals. In principle, however, all types of information transmission by means of the communication device are conceivable.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung kann vorsehen, dass die erste Ladesteuerungseinheit mittels einer oder mehrerer Leitungen mit wenigstens einem Aggregat des Kraftfahrzeugs, insbesondere mit einem Energiespeicher, einem Sensor oder einer Batteriemanagementeinrichtung, verbunden ist. Durch die Kommunikation innerhalb des Kraftfahrzeugs mittels elektrischer Leitungen oder eines Bussystems können die Informationen besonders zuverlässig und mit geringer Fehleranfälligkeit zu der ersten Ladesteuerungs einheit geleitet werden. A further embodiment of the invention can provide that the first charging control unit is connected by means of one or more lines to at least one aggregate of the motor vehicle, in particular to an energy store, a sensor or a battery management device. Due to the communication within the motor vehicle by means of electrical lines or a bus system, the information can be passed unit particularly reliable and low error rate to the first charging control unit.
Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die erste Ladesteuerungs einheit und/oder die zweite Ladesteuerungseinheit und/oder die dritte Ladesteuerungseinheit in eine Batteriemanagementeinrichtung des Kraftfahr zeuges integriert ist. In this case, it may be provided, for example, that the first charge control unit and / or the second charge control unit and / or the third charge control unit is integrated into a battery management device of the motor vehicle.
Da die Batteriemanagementeinrichtung oder das Batteriemanagementsystem des Kraftfahrzeugs üblicherweise über einen Mikroprozessor oder Mikrocon troller verfügt, kann diese Datenverarbeitungseinrichtung zusätzlich durch entsprechende Datenverarbeitungsprogramme dazu verwendet werden, als erste und/oder zweite und/oder dritte Ladesteuerungseinheit zu fungieren. Damit kann die Zahl von Datenverarbeitungseinrichtungen an Bord des Kraftfahrzeugs reduziert werden. Since the battery management device or the battery management system of the motor vehicle usually has a microprocessor or Mikrocon troller, this data processing device can be additionally used by appropriate data processing programs to act as a first and / or second and / or third charging control unit. Thus, the number of data processing devices on board the motor vehicle can be reduced.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die erste Ladesteuerungseinheit und/oder die zweite Ladesteuerungseinheit und/oder die dritte Ladesteuerungseinheit in die Ladeeinrichtung, insbesondere den Wandler des Kraftfahrzeugs, inte griert ist. It can also be provided that the first charge control unit and / or the second charge control unit and / or the third charge control unit in the charging device, in particular the converter of the motor vehicle, inte grated is.
Es ist jedoch auch denkbar, dass die erste Ladesteuerungseinheit und/oder die zweite Ladesteuerungseinheit und/oder die dritte Ladesteuerungseinheit in eine von der Batteriemanagementeinrichtung und der Ladeeinrichtung verschiedene Verarbeitungseinrichtung des Kraftfahrzeuges integriert ist. However, it is also conceivable for the first charging control unit and / or the second charging control unit and / or the third charging control unit to be integrated in a processing device of the motor vehicle that is different from the battery management device and the charging device.
Als Verarbeitungseinrichtung des Kraftfahrzeugs kommen verschiedene autarke Steuerungseinrichtungen in Frage, wie beispielsweise Steuerungssys teme für Klima, Multimedia, Motorsteuerungssysteme oder andere Onboard- Systeme. As a processing device of the motor vehicle, various self-sufficient control devices in question, such as control systems for climate, multimedia, engine control systems or other on-board systems.
Grundsätzlich kann dabei vorgesehen sein, dass die dritte Ladesteuerungsein heit dazu eingerichtet ist, einen Maximalstrom des Wandlers oder eine Maximalleistung des Wandlers zu steuern. Unter dem Wandler wird dabei die Einheit verstanden, die innerhalb der Ladeeinrichtung die von der Versor gungseinrichtung / dem Versorgungsnetz zur Verfügung gestellten elektri schen Größen oder Parameter in die zum Aufladen des Energiespeichers benötigten elektrischen Größen oder Parameter wandelt. Ein solcher Wandler kann beispielsweise als Halbleiterstromwandler auf der Basis von Halbleiter bauelementen wie IGBTs oder in jeder anderen bekannten In principle it can be provided that the third Ladesteuerungsein unit is adapted to control a maximum current of the converter or a maximum power of the converter. Under the converter while the unit is understood that converts the supply device / the supply network made available electrical rule sizes or parameters in the required for charging the energy storage electrical parameters or parameters within the charger. Such a converter, for example, as a semiconductor current transformer based on semiconductor devices such as IGBTs or in any other known
Umrichterbauweise gestaltet sein. Der Wandler enthält üblicherweise eine Gleichrichteinrichtung für den Strom, um dem Energiespeicher ein Gleich spannungssignal zur Verfügung zu stellen. Der Wandler kann dabei an Bord des Fahrzeugs fest installiert sein; jedoch ist auch denkbar, netzseitige ortsfes te, von den Kraftfahrzeugen unabhängige Wandler an einer Ladestelle vorzu sehen. Umrichterbauweise be designed. The converter usually includes a rectifying device for the current to provide the energy storage a DC voltage signal available. The converter can be permanently installed on board the vehicle; However, it is also conceivable, network-side ortsfes te, see independent of the vehicles converter at a loading point vorzu.
Die Erfindung bezieht sich zudem auch auf ein Ladesteuerungssystem für eine leitungsgebundene oder eine induktive Ladeeinrichtung mit einem Ladewand- ler zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit einer Ladesteuerungseinrichtung sowie mit einer Netzdatenverarbei tungseinrichtung zur Ermittlung von Steuerungsvorgaben eines elektrischen Versorgungsnetzes für die Ladeeinrichtung und mit einer Sendeeinrichtung zur nicht leitungsgebundenen Übermittlung der Steuerungsvorgaben des elektrischen Versorgungsnetzes und/oder von Steuerungsvorgaben oder Parametern des Kraftfahrzeugs zu der Kommunikationseinrichtung. The invention also relates to a charging control system for a wired or an inductive charging device with a charging wall For charging an electrical energy storage device of a motor vehicle, with a charging control device and a Netzdatenverarbei processing device for determining control specifications of an electrical supply network for the charging device and with a transmitting device for non-wired transmission of the control specifications of the electrical supply network and / or control specifications or parameters of the motor vehicle the communication device.
In einem solchen System wird die erfindungsgemäße Ladesteuerungseinrich tung optimal eingesetzt und in die Infrastruktur eingebettet. Die Netzdatenve rarbeitungseinrichtung kann beispielsweise innerhalb einer Leitwarte eines Energieversorgungsnetzes angeordnet oder als Funktion einer solchen Leit warte ausgestaltet sein. In such a system, the charging control device according to the invention is optimally used and embedded in the infrastructure. The Netzdatenve processing device can be arranged, for example, within a control room of a power supply network or be configured as a function of such Leit wait.
Eine besondere Ausgestaltung eines Ladesteuerungssystems kann dabei auch vorsehen, dass die Netzdatenverarbeitungseinrichtung als Cloud-Einrichtung ausgebildet oder mit einer Datencloud verbunden ist. Damit kann beispiels weise auch gewährleistet werden, dass die Informationen, die von der Netz datenbearbeitungseinrichtung zu dem zweiten Ladesteuerungselement übermittelt werden sollen, jederzeit und überall verfügbar sind. A special embodiment of a charging control system can also provide that the network data processing device is designed as a cloud device or connected to a data cloud. Thus, for example, it can also be ensured that the information that is to be transmitted from the network data processing device to the second charge control element is available anytime, anywhere.
Die Erfindung bezieht sich zuletzt auch auf ein Verfahren zum Steuern einer leitungsgebundenen Ladeeinrichtung mit einem Ladewandler zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, bei dem mittels einer Netzdatenverarbeitungseinrichtung Steuerungsvorgaben eines elektri schen Versorgungsnetzes ermittelt und diese einer zweiten Ladesteuerungs einheit übermittelt werden und wobei mittels einer ersten Ladesteuerungs einheit ein erstes Steuerungssignal zur Begrenzung wenigstens eines elektri schen Parameters der Ladeeinrichtung auf einen ersten Maximalwert unter Berücksichtigung von internen Bedingungen oder Parametern des Kraftfahr zeuges erzeugt wird und mittels der zweiten Ladesteuerungseinheit ein zweites Steuerungssignal zur Begrenzung wenigstens eines elektrischen Parameters der Ladeeinrichtung auf einen zweiten Maximalwert unter Berücksichtigung der Steuerungsvorgaben des elektrischen Versorgungsnet zes erzeugt oder übermittelt wird sowie mittels einer dritten Ladesteuerungs einheit ein dritter Maximalwert als Ansteuersignal für den Ladewandler durch Verknüpfung des ersten und des zweiten Maximalwerts erzeugt wird. Dieses Verfahren kann verteilt teilweise im ortsfesten Energieversorgungsnetz und teilweise an Bord des aufzuladenden Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Finally, the invention also relates to a method for controlling a line-connected charging device with a charging converter for charging an electrical energy storage of a motor vehicle, in which by means of a network data processing control requirements of an electrical supply network rule determines and these are transmitted to a second charging control unit and wherein by means of a first charging control A first control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device is generated to a first maximum value under consideration of internal conditions or parameters of the motor vehicle and by means of the second charging control unit a second control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device to a second maximum value Considering the control specifications of the electrical Versorgungsnet generated or transmitted zes and by means of a third Charging control unit a third maximum value as a drive signal for the charging converter by Linkage of the first and the second maximum value is generated. This method can be carried out partially distributed in the fixed power grid and partly on board the motor vehicle to be charged.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Figuren einer Zeichnung gezeigt und anschließend erläutert. Dabei zeigt The invention will now be described with reference to embodiments in figures of a drawing and subsequently explained. It shows
Fig. 1 grundsätzlich die Problemstellung bei einem Fahrzeug, dessen Fig. 1 basically the problem in a vehicle whose
Batterie über ein Ladekabel aufgeladen wird,  Battery is charged via a charging cable,
Fig. 2 schematisch Elemente der Ladesteuerungseinrichtung, 2 shows schematically elements of the charging control device,
Fig. 3 eine Ladesteuerungseinrichtung mit einer Regeleinrichtung, 3 shows a charging control device with a control device,
Fig. 4 eine Ladesteuerungseinrichtung, die teilweise in eine Batterie managementeinrichtung integriert ist, 4 shows a charging control device, which is partially integrated in a battery management device,
Fig. 5 eine Ladesteuereinrichtung, die gemeinsam mit einer Regelein richtung in ein Aggregat des Fahrzeugs, beispielsweise ein Bat teriemanagementsystem, integriert ist, 5 is a charge control device, which is integrated together with a Regelein direction in an aggregate of the vehicle, for example a Bat teriemanagementsystem,
Fig. 6 eine induktive Ladeeinrichtung mit einem Fahrzeug sowie Fig. 6 shows an inductive charging device with a vehicle and
Fig. 7 die Ladesteuerungseinheiten für den Fall einer induktiven Fig. 7, the charging control units in the case of an inductive
Ladeeinrichtung.  Charger.
Figur 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 3, das neben einer Ladesäule 6 geparkt und mit dieser über ein Ladekabel 4 verbunden ist. Die Ladesäule 6 wird über ein Energieversorgungsnetz 7 mit elektrischer Energie, üblicherwei se einer Wechselspannung, versorgt. Das elektrische Energieversorgungsnetz 7 ist mit mehreren verteilten Datenverarbeitungseinrichtungen verbunden, die gemeinsam eine Cloud 8 bilden. Mit der Cloud und/oder unmittelbar mit einem Element des Energieversorgungsnetzes 7, beispielsweise einer Lade säule 6, ist eine Sendeeinrichtung 19 für Daten des Energieversorgungsnetzes und seiner Elemente verbunden. Innerhalb des Fahrzeugs ist das Ladekabel 4 mittels eines Ladekabelsteckers und einer fahrzeugseitigen Ladekabelbuchse mit dem Fahrzeugnetz verbun den, so dass die elektrische Energie zu einem Wandler 1 transportiert wird.Figure 1 shows schematically a motor vehicle 3, which is parked next to a charging station 6 and connected thereto via a charging cable 4. The charging station 6 is supplied via an energy supply network 7 with electrical energy, usually an AC voltage. The electrical energy supply network 7 is connected to a plurality of distributed data processing devices, which together form a cloud 8. With the cloud and / or directly with an element of the power supply network 7, for example, a charging column 6, a transmitting device 19 is connected to data of the power grid and its elements. Inside the vehicle, the charging cable 4 by means of a charging cable connector and a vehicle-side charging cable socket verbun to the vehicle network, so that the electrical energy is transported to a converter 1.
Der Wandler 1 ist eine starkstromelektrische Einrichtung, beispielsweise in Form eines Umrichters, der die durch die Ladesäule 6 gelieferte Spannung und Frequenz in eine Gleichspannung passender Voltzahl umwandelt und dabei einen passenden Ladestrom für den Energiespeicher / die Batterie 2 liefert. Der Ladevorgang wird mittels der Ladesteuerungseinrichtung 5 gesteuert oder geregelt, auf die im Weiteren näher eingegangen wird. The converter 1 is a high-current electrical device, for example in the form of an inverter, which converts the voltage and frequency delivered by the charging station 6 into a DC voltage of suitable voltage and thereby supplies a suitable charging current for the energy store / battery 2. The charging process is controlled or regulated by means of the charge control device 5, which will be discussed in more detail below.
Das Energieversorgungsnetz 7 weist eine oder mehrere Energiequellen und zudem neben der Ladesäule 6 weitere Energieverbraucher auf, die örtlich verteilt sind. Informationen über die zur Verfügung stehende elektrische Energie sowie ihre örtliche Verteilung, d. h. die Lastverteilung verschiedener Energiequellen und Energieverbraucher, stehen beispielsweise in einer Netzleitwarte zur Verfügung oder werden von verschiedenen örtlich verteilten Sendern in eine Cloud 8 gesendet, wo die Daten analysiert und Prognosen gewonnen werden können. Unter Verwendung der zur Verfügung stehenden Daten können Vorgaben ermittelt werden, die ein Aufladen des Energiespei chers zu besonderen Zeiten besonders sinnvoll erscheinen lassen oder die bestimmte Stromstärken oder Leistungswerte für den Ladevorgang oder ein bestimmtes Zeitprofil für diese Größen gewinnen lassen. Somit ist eine Steuerung des Ladewandlers entweder mit konstanten oder auch zeitlich veränderlichen Werten für Strom und/oder Spannung und/oder elektrische Leistung sinnvoll. Die Steuerung, die unter Hinzufügung einer Regelschleife auch als Regelung ausgebaut werden kann, kann durch eine Einrichtung an Bord des Fahrzeugs 3 geleistet werden. The power grid 7 has one or more energy sources and in addition to the charging station 6 more energy consumers, which are distributed locally. Information about the available electrical energy and its local distribution, d. H. the load distribution of various energy sources and energy consumers, for example, are available in a network control room or are sent from various locally distributed transmitters in a cloud 8, where the data can be analyzed and forecasts can be obtained. By using the available data, it is possible to determine specifications which make it particularly sensible to charge the energy storage device at special times, or to obtain specific current values or performance values for the charging process or a specific time profile for these variables. Thus, a control of the charging converter with either constant or time-varying values for current and / or voltage and / or electrical power makes sense. The control, which can be expanded with the addition of a control loop as a control, can be made by a device on board the vehicle 3.
Auf die Ladesteuerungseinrichtung wird im Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 5 und 7 näher eingegangen. The charging control device will be discussed in more detail in connection with FIGS. 2 to 5 and 7.
In Figur 2 ist ein Ladewandler 1 dargestellt, der auf der einen Seite mittels einer Steckverbindung 9 mit einem Ladekabel 4 verbunden ist und auf seiner Ausgangsseite 10 mit einer Batterie 2 eines Fahrzeugs verbunden ist. Als Alternative ist gestrichelt die Verbindung des Ladewandlers 1 mit der fahr zeugseitigen Komponente 100 eines induktiven Energieübertragungssystems, beispielsweise in Form einer Spule, dargestellt. Diese Alternative besteht jeweils auch bei den in den Figuren 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsfor men. 2 shows a charging converter 1 is shown, which is connected on one side by means of a connector 9 with a charging cable 4 and is connected on its output side 10 with a battery 2 of a vehicle. As an alternative, the connection of the charge converter 1 to the vehicle-side component 100 of an inductive energy transmission system is shown in dashed lines, for example, in the form of a coil. This alternative also exists in each case in the Ausführungsfor men shown in Figures 3, 4 and 5.
Dem Ladewandler 1 wird über eine erste Signalleitung 11 ein zulässiger Maximalwert für elektrische Leistung und/oder elektrischen Strom von einer dritten Ladesteuerungseinheit 14 zugeleitet. Die dritte Ladesteuerungseinheit 14 empfängt Daten von einer ersten Ladesteuerungseinheit 12 und einer zweiten Ladesteuerungseinheit 13. Die erste Ladesteuerungseinheit 12 ist mit der Batterie 2 des Kraftfahrzeugs oder einem Sensor verbunden, der Informa tionen/Daten über die Batterie 2 liefert. Die erste Ladesteuerungseinheit 12 kann auch in ein Batteriemanagementsystem integriert oder mit einem solchen verbunden sein. Die erste Ladesteuerungseinheit 12 erzeugt oder übermittelt Daten zur Vorgabe eines maximalen Ladestroms oder einer maximalen Ladeleistung, die für die Batterie 2 sinnvoll, vorteilhaft oder zulässig ist. Die zweite Ladesteuerungseinheit 13 leitet Vorgaben oder Daten des Energieversorgungsnetzes 7 an die dritte Ladesteuerungseinheit 14. Diese Daten umfassen beispielsweise eine maximal zulässige oder verfügbare elektrische Leistung oder einen maximalen Strom. Die Daten können auch ein Strom- oder Leistungsprofil über die Zeit beinhalten, so dass für ein bestimm tes Zeitfenster jeweils für jeden Zeitpunkt der maximal zulässige Strom oder die maximal zulässige elektrische Leistung in den Daten enthalten ist. The charge converter 1 is supplied via a first signal line 11 with a permissible maximum value for electrical power and / or electric current from a third charge control unit 14. The third charging control unit 14 receives data from a first charging control unit 12 and a second charging control unit 13. The first charging control unit 12 is connected to the battery 2 of the motor vehicle or a sensor that supplies information / data about the battery 2. The first charging control unit 12 may also be integrated in or connected to a battery management system. The first charging control unit 12 generates or transmits data for specifying a maximum charging current or a maximum charging power, which is meaningful, advantageous or permissible for the battery 2. The second charging control unit 13 passes specifications or data of the power supply network 7 to the third charging control unit 14. These data include, for example, a maximum allowable or available electric power or a maximum current. The data may also include a current or power profile over time, such that the maximum allowable current or maximum allowable electrical power is included in the data for each particular time window for a particular time window.
Die dritte Ladesteuerungseinheit 14 verknüpft die Daten von der ersten und zweiten Ladesteuerungseinheit 12, 13, indem sie beispielsweise den maxima len Stromwert oder die maximale elektrische Leistung für jeden Zeitpunkt oder unabhängig von der Zeit ermittelt, der sowohl von der ersten als auch von der zweiten Ladesteuerungseinheit 12, 13 als zulässig oder sinnvoll übermittelt worden ist. Der ermittelte zeitabhängige oder zeitunabhängige Wert für den zulässigen Maximalstrom und/oder die zulässige Maximalleis tung wird von der dritten Ladesteuerungseinheit dem Ladewandler 1 zuge führt, der nach den Vorgaben/Daten den Ladestrom für die Batterie 2 ein stellt. The third charging control unit 14 combines the data from the first and second charging control units 12, 13, for example, by determining the maximum current value or the maximum electric power for each time or independent of the time, from both the first and the second charging control unit 12, 13 has been transmitted as permissible or reasonable. The determined time-dependent or time-independent value for the maximum permissible current and / or the permissible maximum power is supplied to the charging converter 1 by the third charging control unit, which sets the charge current for the battery 2 according to the specifications / data.
Die zweite Ladesteuerungseinheit 13 erhält die Vorgabedaten des Energiever sorgungsnetzes durch eine Empfangseinrichtung/Kommunikationseinrichtung 18, beispielsweise mittels einer Funkschnittstelle, die die Kommunikationsein richtung 18 z. B. mit der Cloud 8 verbindet. Die Kommunikationseinrichtung 18 kann mittels einer Funkschnittstelle jedoch auch mit einem Sender 19 an der Ladesäule 6 verbunden sein. The second charging control unit 13 receives the default data of the power supply network through a receiving device / communication device 18, for example by means of a radio interface, the communication device 18 z. B. connects to the cloud 8. However, the communication device 18 can also be connected to a transmitter 19 at the charging station 6 by means of a radio interface.
In Figur 3 ist eine Konfiguration dargestellt, die der in Figur 2 dargestellten Konfiguration ähnlich ist, wobei in die Steuerung des Wandlers 1 eine Regel schleife 16 und eine Regeleinrichtung 15 integriert sind. Die dritte Ladesteue rungseinheit 14 gibt demnach Maximalwerte für Strom und/oder Spannung vor, die an die Regeleinrichtung 15 gegeben werden. Die Regeleinrichtung 15 kann diese oder auch einen anderen von der Ladesteuerungseinheit 14 vorgegebenen und unter den Maximalwerten liegenden Wert dem Wandler 1 vorgeben. Der Wandler 1 stellt eine entsprechende Stromstärke oder elektri sche Leistung ein. Ein Sensor 17 in der Ladeleitung misst einen Strom oder eine Leistung und leitet den Messwert über die Regelschleife 16 der Regelein richtung 15 zu. Diese vergleicht den Vorgabewert von der dritten Ladesteue rungseinheit 14 mit dem konkret erreichten und gemessenen Istwert und regelt entsprechend den Wandler 1 nach. Die Regeleinrichtung 15 kann dabei in die dritte Ladesteuerungseinheit 14 integriert sein, und diese beiden Einrichtungen können gemeinsam auch in ein vorhandenes Aggregat des Fahrzeugs integriert werden, beispielsweise in ein Batteriemanagementsys tem, jedoch auch in jedes andere System an Bord des Fahrzeugs, das über einen Mikrocontroller oder eine ähnliche Einrichtung verfügt. In Figure 3, a configuration is shown, which is similar to the configuration shown in Figure 2, wherein in the control of the converter 1, a control loop 16 and a control device 15 are integrated. The third charging control unit 14 therefore specifies maximum values for current and / or voltage, which are sent to the control device 15. The control device 15 can predefine this or another value predetermined by the charge control unit 14 and below the maximum values to the converter 1. The converter 1 adjusts a corresponding current or electrical cal power. A sensor 17 in the charging line measures a current or a power and passes the measured value via the control loop 16 of the Regelein direction 15. This compares the default value of the third Ladesteue tion unit 14 with the actual achieved and measured actual value and controls according to the converter 1 after. The control device 15 can be integrated into the third charging control unit 14, and these two devices can be integrated together into an existing unit of the vehicle, for example in a Batteriemanagementsys system, but also in any other system on board the vehicle, via a microcontroller or a similar device.
Figur 4 zeigt schematisch innerhalb einer Ladesteuerungseinrichtung die Integration einer ersten Ladesteuerungseinheit 12 und einer dritten Lade steuerungseinheit 14 in ein Aggregat 20, das beispielsweise das Batteriema nagementsystem, jedoch auch ein anderes Aggregat des Fahrzeugs sein kann. Die zweite Ladesteuerungseinheit 13 ist in dem gezeigten Beispiel nicht mit in das Aggregat 20 integriert. Es ist jedoch auch denkbar, die Ladesteuerungs einheit 13 mit den beiden anderen Ladesteuerungseinheiten 12 und 14 zusammen in ein Aggregat des Fahrzeugs zu integrieren. Figure 4 shows schematically within a charging control device, the integration of a first charging control unit 12 and a third charge control unit 14 in an aggregate 20, which may be, for example, the Batteriema management system, but also another unit of the vehicle. The second charge control unit 13 is not integrated with the unit 20 in the example shown. However, it is also conceivable to integrate the charge control unit 13 with the other two charge control units 12 and 14 together in an aggregate of the vehicle.
In Figur 5 ist bei sonst gleichem Aufbau die Integration einer Regeleinrichtung 15 in das Aggregat 20 mit umfasst. Die Regeleinrichtung 15 erhält als Zielgrö ße von der dritten Ladesteuerungseinheit 14 einen Vorgabewert und ver- gleicht diesen mit einer Messgröße/Regelgröße, die von dem Sensor 17 geliefert wird. Auch in diesem Beispiel ist die zweite Ladesteuerungseinheit 13 nicht in das Aggregat 20 mit integriert, jedoch ist auch hier eine Integration der Einheit 13 in das Aggregat 20 denkbar. In Figure 5, the integration of a control device 15 is included in the unit 20 with otherwise the same structure. The control device 15 receives a default value as the target variable from the third charging control unit 14 and verifies is similar to this with a measured variable / controlled variable, which is supplied by the sensor 17. Also in this example, the second charge control unit 13 is not integrated into the unit 20, but also an integration of the unit 13 in the unit 20 is conceivable here.
Die durch Sensoren oder Einrichtungen im Fahrzeug vorgegebenen Maximal werte können während des Aufladevorgangs des Energiespeichers korrigiert oder nachgesteuert werden, ebenso wie die Daten, die der zweiten Ladesteue rungseinheit 13 mittels der Kommunikationseinrichtung 18 zugeleitet werden. Somit können die Zielwerte für den Maximalstrom und die Maximalleistung, die durch den Wandler 1 bereitgestellt werden sollte, laufend geändert und korrigiert werden. Es kann auch ein optimierter Wert für Strom und/oder Leistung an dem Wandler 1 eingestellt werden, wobei dann laufend überprüft wird, ob dieser optimierte Wert unterhalb der vorgegebenen Maximalwerte liegt. The predetermined by sensors or devices in the vehicle maximum values can be corrected or readjusted during the charging of the energy storage, as well as the data to the second Ladsteue management unit 13 are supplied by means of the communication device 18. Thus, the target values for the maximum current and the maximum power that should be provided by the converter 1 may be continuously changed and corrected. An optimized value for current and / or power can also be set at the converter 1, wherein it is then continuously checked whether this optimized value lies below the predetermined maximum values.
Figur 6 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 3, das mit einem elektrischen Energiespeicher ausgestattet ist und das mit dem infrastrukturseitigen oder netzseitigen Teil 101 einer induktiven Ladeeinrichtung 100, 101 gekoppelt ist. In der Ladestation ist dazu im Bereich einer befahrbaren Fläche teilweise oder ganz im oder auf dem Boden / der Fahrbahnoberfläche ein stationäres induk tives Element, beispielsweise in Form einer elektrischen Spule, vorgesehen, die mit einem Wechselstrom beaufschlagbar ist und ein magnetisches Wech selfeld erzeugen kann. Mit diesem Wechselfeld koppelt über einen Luftspalt ein fahrzeugseitiger Teil 100 der induktiven Ladeeinrichtung, beispielsweise ebenfalls in Form einer Spule, so dass über den Luftspalt Energie übertragen werden kann, die fahrzeugseitig in Form eines Wechselstroms und einer Wechselspannung zur Verfügung steht und dort zu dem Ladewandler 1 geleitet wird. Dieser erzeugt auf seiner Ausgangsseite 10 ein Gleichspan nungssignal, das steuerbar ist und zum Aufladen des Energiespeichers 2 des Fahrzeugs dient. Eine Ladesteuerungseinrichtung 5 zur Steuerung des Lade wandlers kann fahrzeugseitig eingebaut sein und eine erste, zweite und dritte Ladesteuerungseinheit 12, 13, 14 umfassen. Figure 6 shows schematically a motor vehicle 3, which is equipped with an electrical energy storage and which is coupled to the infrastructure-side or network-side part 101 of an inductive charging device 100, 101. In the charging station is in the field of a drivable area partially or completely in or on the ground / the road surface, a stationary induct tive element, for example in the form of an electric coil, provided which can be acted upon by an alternating current and generate a magnetic Wech selfeld. With this alternating field coupled via an air gap, a vehicle-side part 100 of the inductive charging device, for example also in the form of a coil, so that over the air gap energy can be transmitted, which is available on the vehicle side in the form of an alternating current and an alternating voltage and there to the charging converter. 1 is directed. This generates on its output side 10 a DC voltage signal, which is controllable and used to charge the energy storage 2 of the vehicle. A charging control device 5 for controlling the charging converter can be installed on the vehicle side and a first, second and third charging control unit 12, 13, 14 include.
Die Ladesteuerungseinheit 5' kann auch ortsfest netzseitig vorgesehen sein und den Landewandler und/oder den netzseitigen Teil 101 der induktiven Ladeeinrichtung 100, 101 steuern. Dazu kann die Ladesteuerungseinrichtung 5' mit der induktiven Ladeeinrichtung leitungsgebunden oder nicht leitungs gebunden zur Kommunikation in Verbindung stehen. Die Ladesteuerungsein richtung 5' kann auch mittels einer Leitung oder einer Funkverbindung mit einer netzseitigen Kommunikationszentrale oder Leitwarte verbunden sein, um netzseitige Steuerungsparameter zu empfangen. Mit dem Ladewandler 1 kann die Ladesteuerungseinrichtung 5' über eine nicht leitungsgebundene Verbindung, beispielsweise eine Funkverbindung, kommunizieren. The charge control unit 5 'can also be provided fixed on the network side and the land converter and / or the network-side part 101 of the inductive Charging device 100, 101 control. For this purpose, the charging control device 5 'with the inductive charging device wired or non-wired bound for communication in communication. The Ladesteuerungsein device 5 'may also be connected by a line or a wireless connection to a network-side communication center or control room to receive network-side control parameters. With the charging converter 1, the charging control device 5 'via a non-wired connection, such as a radio link, communicate.
In Figur 7 ist die induktive Ladeeinrichtung dargestellt, deren fahrzeugseitiger Teil 100 den Ladewandler 1 speist. Mittels einer Steuerverbindung 11, die leitungsgebunden oder nicht leitungsgebunden sein kann, ist die dritte Ladesteuerungseinheit 14 mit dem Ladewandler 1 verbunden und steuert diesen. Der dritte Ladewandler kann im Fahrzeug oder ortsfest außerhalb des Fahrzeugs vorgesehen sein. FIG. 7 shows the inductive charging device whose vehicle-side part 100 feeds the charging converter 1. By means of a control connection 11, which may be wired or non-wired, the third charging control unit 14 is connected to the charging converter 1 and controls it. The third charging converter may be provided in the vehicle or fixed outside the vehicle.
Die erste Ladesteuerungseinheit 12 kann im Fahrzeug angeordnet und lei tungsgebunden mit der dritten Ladesteuerungseinheit 14 verbunden sein, wenn diese im Fahrzeug angeordnet ist. The first charging control unit 12 can be arranged in the vehicle and connected to the third charging control unit 14 in a manner connected with the charge when it is arranged in the vehicle.
Ist die dritte Ladesteuerungseinheit 14 netzseitig ortsfest angeordnet, so steht sie mit der ersten Ladesteuereinheit 12 mittels einer Funkverbindung in Kontakt. If the third charging control unit 14 is stationarily arranged on the network side, then it is in contact with the first charging control unit 12 by means of a radio link.
Die zweite Ladesteuereinheit 13 kann, wenn sie ortsfest netzseitig angeordnet ist, mit der dritten Ladesteuereinheit 14 leitungsgebunden oder nicht lei tungsgebunden in Kontakt stehen, wenn die dritte Ladesteuerungseinheit ebenfalls netzseitig ortsfest angeordnet ist. The second charging control unit 13, if it is stationarily arranged on the grid side, can be in line contact with the third charging control unit 14 or not connected when the third charging control unit is also stationarily arranged on the grid side.
Ist die dritte Ladesteuerungseinheit 14 im Fahrzeug angeordnet, so kommuni ziert die zweite Ladesteuerungseinheit mit ihr über eine Funkverbindung. If the third charging control unit 14 is arranged in the vehicle, the second charging control unit communicates with it via a radio link.
Ist die zweite Ladesteuerungseinheit 13 im Fahrzeug angeordnet, so kann sie mit der dritten Ladesteuerungseinheit 14, sofern diese ebenfalls im Fahrzeug angeordnet ist, mittels einer Funkverbindung oder leitungsgebunden ver bunden sein. Ist die zweite Ladesteuerungseinheit 13 im Fahrzeug und die dritte Ladesteue rungseinheit 14 netzseitig ortsfest angeordnet, so kommuniziert die zweite Ladesteuerungseinheit 13 mit der dritten Ladesteuerungseinheit per Funkver bindung. If the second charge control unit 13 is arranged in the vehicle, then it can be connected to the third charge control unit 14, provided that it is likewise arranged in the vehicle, by means of a radio link or by cable. If the second charging control unit 13 in the vehicle and the third charging control unit 14 are arranged stationarily on the network side, then the second charging control unit 13 communicates with the third charging control unit by radio link.
Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass eine ortsfeste zweite Ladesteuerungseinheit mittels eines elektrischen Datenkabels, das ausschließ lich der Informationsübermittlung dient, mit einer im Fahrzeug angeordneten dritten Ladesteuerungseinheit 14 verbunden ist. It can also be provided, for example, that a stationary second charging control unit is connected to a third charging control unit 14 arranged in the vehicle by means of an electrical data cable which exclusively serves for the transmission of information.
In einer Implementierung kann vorgesehen sein, dass die fahrzeugseitig zulässigen Ladeparameter im Fahrzeug ermittelt und von einer ersten Lade steuereinheit, die in ein Batterielademanagement oder einen Laderegler integriert ist, mittels einer Funkverbindung an eine Empfangseinrichtung des stationären Teils einer induktiven Ladeeinrichtung übertragen werden. Diese Empfangseinrichtung übermittelt die Daten an eine stationäre dritte Lade steuereinheit, die ein Stellglied für die induktive Ladung ansteuert. Die dritte Ladesteuereinheit kann zudem mit einer zweiten Ladesteuereinheit verbun den sein, die netzseitige, die Ladeleistung begrenzende Parameter leitungsge bunden oder per Funk empfängt oder ermittelt. In one implementation, provision may be made for the charging parameters permissible on the vehicle to be determined in the vehicle and to be transmitted from a first charging control unit, which is integrated into a battery charging management or a charge controller, to a receiving device of the stationary part of an inductive charging device by means of a radio link. This receiving device transmits the data to a stationary third charge control unit, which drives an actuator for the inductive charge. The third charging control unit may also be connected to a second charging control unit, which receives or determines the network-side charging parameters limiting parameters.
Mittels der Erfindung ist die Aufladung eines Energiespeichers eines Fahrzeugs an einer Ladesäule mittels eines Ladekabels in einfacher und wenig aufwendi ger Weise optimierbar. By means of the invention, the charging of an energy storage device of a vehicle to a charging station by means of a charging cable in a simple and less aufwendi ger manner can be optimized.

Claims

Patentansprüche claims
1. Ladesteuerungseinrichtung (5, 5') für eine leitungsgebundene oder eine induktive Ladeeinrichtung (6, 4, 1, 100, 101) zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers (2) eines Kraftfahrzeugs (3),  1. charging control device (5, 5 ') for a wired or an inductive charging device (6, 4, 1, 100, 101) for charging an electrical energy store (2) of a motor vehicle (3),
mit  With
einer ersten Ladesteuerungseinheit (12) zur Erzeugung eines ersten Steuerungssignals zur Begrenzung wenigstens eines elektri schen Parameters der Ladeeinrichtung (1, 4, 6, 100, 101) auf einen ers ten Maximalwert, unter Berücksichtigung von internen Bedingungen oder Parametern des Kraftfahrzeugs,  a first charging control unit (12) for generating a first control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device (1, 4, 6, 100, 101) to a first maximum value, taking into account internal conditions or parameters of the motor vehicle,
einer zweiten Ladesteuerungseinheit (13) zur Erzeugung oder Übermittlung eines zweiten Steuerungssignals zur Begrenzung wenigs tens eines elektrischen Parameters der Ladeeinrichtung (6, 4, 1, 100, 101) auf einen zweiten Maximalwert unter Berücksichtigung von ex ternen, von dem Zustand des Kraftfahrzeugs unabhängigen Bedingun gen oder Signalen sowie  a second charging control unit (13) for generating or transmitting a second control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device (6, 4, 1, 100, 101) to a second maximum value taking into account external conditions independent of the state of the motor vehicle conditions or signals as well
einer dritten Ladesteuerungseinheit (14) zur Ermittlung eines dritten Maximalwerts als Ansteuersignal für ein induktives Lade element (100, 101) oder einen Ladewandler (1) durch Verknüpfung des ersten und des zweiten Maximalwerts,  a third charge control unit (14) for determining a third maximum value as a drive signal for an inductive charging element (100, 101) or a charge converter (1) by linking the first and the second maximum value,
wobei die erste und/oder die zweite und/oder die dritte Lade steuerungseinheit (12, 13, 14) eine nicht leitungsgebundene Kommu nikationseinrichtung (18) zum Senden und/oder Empfang von Signalen aufweist oder mit einer solchen Kommunikationseinrichtung (18) ver bunden ist.  wherein the first and / or the second and / or the third charge control unit (12, 13, 14) has a non-wired communication device (18) for transmitting and / or receiving signals or is connected to such a communication device (18) ,
2. Ladesteuerungseinrichtung nach Anspruch 1 für eine leitungs 2. charging control device according to claim 1 for a line
gebundene Ladeeinrichtung (6, 4, 1) mit einem Ladewandler (1) zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers (2) eines Kraftfahrzeugs (3),  bound charging device (6, 4, 1) with a charging converter (1) for charging an electrical energy store (2) of a motor vehicle (3),
mit  With
einer ersten Ladesteuerungseinheit (12) zur Erzeugung eines ersten Steuerungssignals zur Begrenzung wenigstens eines elektri- sehen Parameters der Ladeeinrichtung (1, 4, 6) auf einen ersten Maxi malwert, unter Berücksichtigung von internen Bedingungen oder Pa rametern des Kraftfahrzeuges, a first charging control unit (12) for generating a first control signal for limiting at least one electrical signal see parameters of the charging device (1, 4, 6) to a first maximum value, taking into account internal conditions or parameters of the motor vehicle,
einer zweiten Ladesteuerungseinheit (13) zur Erzeugung oder Übermittlung eines zweiten Steuerungssignals zur Begrenzung wenigs tens eines elektrischen Parameters der Ladeeinrichtung (6, 4, 1) auf ei nen zweiten Maximalwert unter Berücksichtigung von externen, von dem Zustand des Kraftfahrzeugs unabhängigen Bedingungen oder Sig nalen sowie  a second charge control unit (13) for generating or transmitting a second control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device (6, 4, 1) to a second maximum value taking into account external conditions independent of the state of the motor vehicle or signals and signals
einer dritten Ladesteuerungseinheit (14) zur Ermittlung eines dritten Maximalwerts als Ansteuersignal für den Ladewandler (1) durch Verknüpfung des ersten und des zweiten Maximalwerts,  a third charge control unit (14) for determining a third maximum value as a drive signal for the charge converter (1) by linking the first and the second maximum value,
wobei die erste oder die zweite Ladesteuerungseinheit (12, 13) eine von der Ladeleitung (4) unabhängige Kommunikationseinrichtung (18) zum Empfang von Signalen aufweist oder mit einer solchen Kom munikationseinrichtung (18) verbunden ist.  wherein the first or the second charge control unit (12, 13) has a communication device (18) independent of the charge line (4) for receiving signals or is connected to such a communication device (18).
3. Ladesteuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die erste, die zweite und die dritte Ladesteuerungsein heit (12, 13, 14) in dem Kraftfahrzeug (3) angeordnet sind, dessen Energiespeicher (2) aufgeladen wird, und 3. charging control device according to claim 1 or 2, characterized in that the first, the second and the third Ladesteuerungsein unit (12, 13, 14) in the motor vehicle (3) are arranged, the energy store (2) is charged, and
dass die zweite Ladesteuerungseinheit (13) eine von der Lade leitung (4) unabhängige Kommunikationseinrichtung (18) zum Emp fang von Signalen aufweist oder mit einer solchen Kommunikations einrichtung verbunden ist.  in that the second charge control unit (13) has a communication device (18) independent of the charging line (4) for receiving signals or is connected to such a communication device.
4. Ladesteuerungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung (18) zum Empfang von Funksigna len, Ultraschallsignalen, optischen Signalen oder Infrarotsignalen ge eignet ist. 4. charging control device according to claim 3, characterized in that the communication device (18) for receiving radio signals len, ultrasonic signals, optical signals or infrared signals ge is suitable.
5. Ladesteuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ladesteuerungseinheit (12) mittels ei ner oder mehrerer Leitungen mit wenigstens einem Aggregat (2, 19) des Kraftfahrzeugs (3), insbesondere mit einem Energiespeicher, ei nem Sensor oder einer Batteriemanagementeinrichtung, verbunden ist. 5. charging control device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first charging control unit (12) by means of egg ner or more lines with at least one unit (2, 19) of the motor vehicle (3), in particular with an energy storage, egg nem sensor or a battery management device.
6. Ladesteuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ladesteuerungseinheit (12) und/oder die zweite Ladesteuerungseinheit (13) und/oder die dritte Ladesteue rungseinheit (14) in eine Batteriemanagementeinrichtung (19) des Kraftfahrzeuges integriert ist. 6. charging control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first charging control unit (12) and / or the second charging control unit (13) and / or the third Ladsteue control unit (14) is integrated in a battery management device (19) of the motor vehicle ,
7. Ladesteuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ladesteuerungseinheit (12) und/oder die zweite Ladesteuerungseinheit (13) und/oder die dritte Ladesteue rungseinheit (14) in die Ladeeinrichtung, insbesondere den Wandler (1) des Kraftfahrzeugs, integriert ist. 7. Charging control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first charge control unit (12) and / or the second charge control unit (13) and / or the third Ladsteue tion unit (14) in the charging device, in particular the converter (1). of the motor vehicle, is integrated.
8. Ladesteuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ladesteuerungseinheit (12) und/oder die zweite Ladesteuerungseinheit (13) und/oder die dritte Ladesteue rungseinheit (14) in eine von der Batteriemanagementeinrichtung (19) und der Ladeeinrichtung (1, 4, 6) verschiedene Verarbeitungseinrich tung des Kraftfahrzeuges integriert ist. 8. charging control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first charge control unit (12) and / or the second charge control unit (13) and / or the third Ladsteue tion unit (14) in one of the battery management device (19) and the Charging device (1, 4, 6) different processing device of the motor vehicle is integrated.
9. Ladesteuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Ladesteuerungseinheit (14) dazu ein gerichtet ist, einen Maximalstrom des Wandlers zu steuern. 9. charging control device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the third charge control unit (14) is directed to control a maximum current of the converter.
10. Ladesteuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Ladesteuerungseinheit (14) dazu ein gerichtet ist, eine Maximalleistung des Wandlers zu steuern. 10. Charging control device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the third charge control unit (14) is directed to control a maximum power of the converter.
11. Ladesteuerungssystem für eine leitungsgebundene oder eine induktive Ladeeinrichtung (1, 4, 6) mit einem Ladewandler (1) zum Aufladen ei nes elektrischen Energiespeichers (2) eines Kraftfahrzeugs (3), mit ei ner Ladesteuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 so wie mit einer Netzdatenverarbeitungseinrichtung (8) zur Ermittlung von Steuerungsvorgaben eines elektrischen Versorgungsnetzes (7) für die Ladeeinrichtung und mit einer Sendeeinrichtung (8, 19) zur nicht leitungsgebundenen Übermittlung der Steuerungsvorgaben des elekt rischen Versorgungsnetzes und/oder von Steuerungsvorgaben oder Parametern des Kraftfahrzeugs zu der Kommunikationseinrichtung
Figure imgf000019_0001
11. Charging control system for a wired or an inductive charging device (1, 4, 6) with a charging converter (1) for charging egg nes electrical energy storage device (2) of a motor vehicle (3), with egg ner charging control device according to one of claims 1 to 7 so as with a network data processing device (8) for determining control specifications of an electrical supply network (7) for the charging device and with a transmitting device (8, 19) for non-wired transmission of the control specifications of the elec- tric supply network and / or control specifications or parameters of the motor vehicle to the communicator
Figure imgf000019_0001
12. Ladesteuerungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzdatenverarbeitungseinrichtung (18) als Cloud-Einrichtung ausgebildet oder mit einer Datencloud verbunden ist. 12. charging control system according to claim 8, characterized in that the network data processing device (18) is designed as a cloud device or connected to a data cloud.
13. Verfahren zum Steuern einer leitungsgebundenen Ladeeinrichtung (1, 4, 6) mit einem Ladewandler (1) zum Aufladen eines elektrischen13. A method for controlling a line-connected charging device (1, 4, 6) with a charging converter (1) for charging an electrical
Energiespeichers (2) eines Kraftfahrzeugs (3), bei dem mittels einer Netzdatenverarbeitungseinrichtung (18) Steuerungsvorgaben eines elektrischen Versorgungsnetzes (7) ermittelt und diese einer zweiten Ladesteuerungseinheit (13) übermittelt werden und wobei Energy storage (2) of a motor vehicle (3), in which by means of a network data processing device (18) determines control specifications of an electrical supply network (7) and these are transmitted to a second charging control unit (13) and wherein
mittels einer ersten Ladesteuerungseinheit (12) ein erstes by means of a first charging control unit (12) a first
Steuerungssignal zur Begrenzung wenigstens eines elektrischen Parameters der Ladeeinrichtung auf einen ersten Maximalwert unter Berücksichtigung von internen Bedingungen oder Parametern des Kraftfahrzeuges erzeugt wird und Control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device is generated to a first maximum value taking into account internal conditions or parameters of the motor vehicle and
mittels der zweiten Ladesteuerungseinheit (13) ein zweites by means of the second charge control unit (13) a second
Steuerungssignal zur Begrenzung wenigstens eines elektrischen Parameters der Ladeeinrichtung auf einen zweiten Maximalwert unter Berücksichtigung der Steuerungsvorgaben des elektrischen Versorgungsnetzes erzeugt oder übermittelt wird sowie Control signal for limiting at least one electrical parameter of the charging device is generated or transmitted to a second maximum value taking into account the control specifications of the electrical supply network and
mittels einer dritten Ladesteuerungseinheit (14) ein dritter by means of a third charging control unit (14) a third
Maximalwert als Ansteuersignal für den Ladewandler (1) durch Ver knüpfung des ersten und des zweiten Maximalwerts erzeugt wird. Maximum value is generated as a drive signal for the charging converter (1) by Ver linkage of the first and the second maximum value.
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