WO2024022645A1 - Energieinfrastrukturen und verfahren zur verringerung eines energieaufwandes beim aktualisieren von informationen - Google Patents

Energieinfrastrukturen und verfahren zur verringerung eines energieaufwandes beim aktualisieren von informationen Download PDF

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WO2024022645A1
WO2024022645A1 PCT/EP2023/064351 EP2023064351W WO2024022645A1 WO 2024022645 A1 WO2024022645 A1 WO 2024022645A1 EP 2023064351 W EP2023064351 W EP 2023064351W WO 2024022645 A1 WO2024022645 A1 WO 2024022645A1
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transport
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energy
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Stefaan Duym
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • H04L12/02—Details
    • H04L12/12—Arrangements for remote connection or disconnection of substations or of equipment thereof

Definitions

  • the present invention relates to energy infrastructures and a method for reducing energy consumption in a first means of transport.
  • the present invention relates to the improved handling of continuously updated information for an electrically driven means of transportation.
  • the electrification of personal transport is currently progressing rapidly.
  • Supplying electrically powered vehicles with electrical energy poses major challenges for supply networks and energy supply companies.
  • the energy supplier can regulate consumption to some extent through price incentives when purchasing electrical energy. For this he can e.g. B. influence a charging plan of an electric vehicle according to ISO-15118-2. Price tables are sent to the vehicle, which are then processed by the vehicle (for example based on further specifications) into a charging plan. An optimal charging plan then tries to charge the vehicle with the right amount and at the right times and thereby generate minimal charging costs.
  • the energy supplier can make a prediction regarding any upcoming energy supply bottlenecks. However, it may be necessary to make corrections in real time because the actual current state differs from the predicted state.
  • the tariffs available to the user can be changed in real time. For example, if there is a shortage of available energy, the operator can offer the energy at a higher price in order to motivate consumers to use less energy. Conversely, if there is a surplus of electrical energy, the energy supplier can make the energy cheaper in order to motivate energy consumption by users.
  • a method for reducing energy consumption in a first means of transport is solved in conjunction with a continuous update of information regarding charging of a large number of electrically drivable means of transport.
  • the method could also be referred to as a method for reducing wear or aging of electrical system components of electrically powered means of transport in the course of renegotiating energy supply tariffs.
  • the electrically driven means of transport can be, for example, a car, van, truck, motorcycle, aircraft and/or watercraft.
  • the information can be, for example, a price table, a table regarding electrical parameters of the supply network or other information on the basis of which the means of transport makes decisions about at what point in time it draws which amounts of electrical energy from the network or feeds it back into the network.
  • the continuous updating can take place in particular every second, every minute or every hour. However, the update is usually not continuous, but is carried out through individual messages or files that are sent by the energy supplier to the controllable consumers.
  • the variety of electrically powered means of transportation can be distributed across a street, a district, a city, a federal state, a country or several countries.
  • a temporal sequence of files containing the information is determined. This can be done in a server or on a computer of an energy supplier.
  • the temporal sequence of files represents different update levels of otherwise preferably identical files. For example, a price per kilowatt hour can indicate a nominal voltage of a power supply network, a frequency of a power supply network, a frequency stability of a power supply network or the like.
  • the temporal sequence of files therefore outputs essentially identical parameters with different (time values) to the large number of electrically driven means of transport.
  • the means of transport can be any means of transport that can process the information.
  • the information can basically be received by all electrically driven means of transport, interpreted and used to design a charging plan.
  • not every file is received, checked and processed by every vehicle at every time.
  • a first file from the sequence of files is compared with a predefined reference.
  • the predefined reference can, for example, be on the same Server, where the temporal sequence of files has been determined or created, is stored and compared with the first file.
  • the predefined reference can also be stored on a wallbox of a user of a first electrically driven means of transport and for comparison with the first file can be used.
  • the predefined reference can also be saved on another computer, in particular between the energy supply company's server and the wallbox (also: "charging station"), and kept available for comparison with the first file.
  • the first file is then forwarded to the first means of transport or not forwarded.
  • the vehicle is supplied with the first file or the information contained therein or is not bothered by the first file.
  • the electronic control unit responsible for creating the charging plan is not woken up, which means that there is no corresponding wear, no corresponding heat generation and no corresponding energy expenditure.
  • the predefined reference specifies forwarding to the first means of transport (or a control device, in particular a Media Graphics Unit (MGU), i.e. a main graphics processor, or a Body Control Processor (BCP))
  • MGU Media Graphics Unit
  • BCP Body Control Processor
  • a minimum difference in information between the first file and a file from the sequence of files determined at an earlier point in time can be specified in the predefined reference in order to recognize sufficient relevance of the first file and to forward the first file to the first means of transport.
  • a check of the charging plan in the means of transport may appear obsolete and the energy expenditure as well as waste heat and wear and tear may become unnecessary.
  • the predefined reference can identify the first means of transport as belonging to a first group in order to determine the relevance of the first file for the first means of transport.
  • the first group can be defined, for example, on the basis of a chassis number and/or on the basis of a geographical position and/or on the basis of a brand and/or on the basis of other circumstances which appear suitable for the entire multitude of electrically powered means of transport, which are determined by the continuous updates of information is to be partitioned.
  • the energy supplier or server can thus determine which of the defined groups should be addressed primarily by the first file. Conversely, the server or the energy supplier can determine which of the groups has less relevance for the current first file. In this way, the updating of charging plans can be made more responsive and effective.
  • the different groups of electrically driven vehicles can be assigned to different time cycles, according to which the files are delivered or the information to be updated is updated. This can also take into account how much energy or effort it takes to recalculate a charging plan for the vehicles in the respective group.
  • a group that contains means of transport with high computing efficiency can be stopped for recalculation more frequently, for which the timing can be increased.
  • Vehicles in a group that have lower computing efficiency can run at a lower clock speed files are addressed.
  • a high frequency may mean that the vehicle receives every second, every third, every fourth or every fifth file/update
  • a low frequency may mean that the vehicle receives every sixth, every seventh, every eighth, every ninth or every tenth receives the file and has to evaluate it.
  • the predefined reference can identify the first group as belonging to a geographical position or a predefined geographical area compared to a second group.
  • the groups can be formed dynamically, depending on where the individual vehicles taking part in the process are currently located. This can be determined, for example, using satellite-based positioning systems.
  • the above-mentioned file to be received by the means of transport can in particular be set up to wake up a control device of the means of transport. In other words, the control device will not be woken up unless the file is received (or the means of transport is woken up for another reason). In response to the evaluation of the file, the control device is in turn set up to carry out loading processes in a modified form or to execute them at a modified time.
  • the information in the first file relates to charging the means of transport by representing availability or other parameters (voltage, frequency, frequency stability, voltage stability, maximum charging current, etc.) for charging electrical energy.
  • a price per kilowatt hour can also be defined by the first file.
  • the file represents a current reference price, but in particular also a future reference price for the kilowatt hour of electrical energy.
  • the means of transport can predefine current or future charging processes in order to charge efficiently and cost-effectively and, on the other hand, to ensure the best possible mobility or availability of the means of transport.
  • an energy infrastructure for reducing energy consumption in a first means of transport in conjunction with a continuous update of information regarding charging of a plurality of electric means of transport.
  • the energy infrastructure includes one Server, which has a data input and a data output.
  • the server is set up to determine a first temporal sequence of files containing the information and to send these to a first plurality of electrically driven means of transport addressed by the information.
  • a first file from the sequence of files is compared with a predefined reference by the server.
  • the first file is forwarded to the first means of transport or not forwarded.
  • the method according to the invention is preferably carried out exclusively on a single server, which has all the information required for this.
  • a (second) energy infrastructure for reducing energy consumption in a first means of transport in conjunction with a continuous update of information regarding charging of a large number of electric means of transport.
  • the infrastructure has a server with a data input and a data output and a wallbox with a data input and a data output.
  • the server is set up to determine a first temporal sequence of files containing the information and to send (in particular all of it) to the wallbox.
  • the wallbox for its part, is set up to compare a first file from the sequence of files with a predefined reference and, depending on the result, to forward or not forward the first file to the first means of transport (which is in particular connected to it in terms of information technology and / or traction energy).
  • the wallbox decides which files are suitable for the means of transport or at least so promising in terms of their content that it is worth waking up the first means of transport or its control device to update a charging plan.
  • the second energy infrastructure reference is also made to the above statements regarding the advantages, features and combinations of features in order to avoid repetition. According to a core idea of the present invention, it is proposed to compare new price tables with previous versions in a component upstream of the means of transport and to prevent renegotiation if the differences are too small in order to eliminate the energy and computational expenditure required for this in the means of transport.
  • the addressed vehicles can be partitioned into strategically or geographically divided groups, with each individual group being supplied with a frequency that is lower than the basic frequency at which the price tables are generally generated. This means that not every means of transport receives every file. However, the energy supplier can decide how important a comprehensive update of the charging plans currently is by adjusting the frequency (basic frequency).
  • frequency basic frequency
  • An energy operator must react highly dynamically in real time to fluctuations in the network. He uses a control loop with a frequency of 5 minutes and adjusts the prices for his customers. To do this, he divides his customers into 20 groups, equally distributed geographically.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a scenario in which an energy infrastructure according to the invention supplies a large number of electrically driven means of transport with a continuous update of information about network conditions;
  • Figure 2 is a flowchart illustrating steps of an exemplary embodiment of a method according to the invention for reducing energy consumption in a first means of transport in conjunction with a continuous updating of information relating to charging a large number of electrically driven means of transport.
  • Figure 1 shows a large number of electrically driven means of transport 10, 20, 21, 30, 31, 32, which are divided into geographical groups 100, 200, 300.
  • a first means of transportation 10 has a data memory 7, an electronic control device 6 connected to it for information technology purposes, and an antenna 8 and charging socket 9.
  • the wallbox 4 is currently not in use.
  • a server 2 of an energy supply company calculates current and future tariffs for the wall boxes 3, 4. Essentially, the results of the calculation are tables regarding the conditions under which the means of transport 10 to 32 can obtain from the energy supply network 11.
  • the server 2 sends a temporal sequence 1 of files 1a, 1b, 1c to the groups 100, 200, 300 or the wallboxes 3, 4 via a transmission mast 5.
  • the parameters in the files 1a, 1b, 1c are each the same, while their values are oldest in file 1a and most recent in file 1c.
  • file 1a is sent to group 200, file 1b to wallboxes 3, 4 and the file 1c sent to group 300.
  • the energy supplier can influence which file 1a, 1b, 1c is sent to which group 100, 200, 300. This makes it possible to react locally to local energy surpluses or shortages, provided that groups 100, 200, 300 are local definitions of groups.
  • FIG. 2 shows steps of a method according to the invention for reducing energy consumption in a first means of transport in connection with a continuous updating of charging information.
  • a temporal sequence of files is determined by a server of an energy supply company, the files containing the charging information (prices, network parameters and future parameters and price models). All files in the temporal sequence have a similar or even identical structure, with the only difference being the values of the identical parameters.
  • a first file from the sequence of files is compared with a predefined reference. This can be done on the server or on a computer or another evaluation unit located between the energy supply server and the means of transport. Depending on a result of the comparison, the first file is forwarded to the first means of transport or not forwarded in step S300.
  • a predefined reference This can be done on the server or on a computer or another evaluation unit located between the energy supply server and the means of transport.
  • the first file is forwarded to the first means of transport or not forwarded in step S300.
  • This mechanism can also be used locally at a location if several electrical consumers are in competition with each other due to a limited house connection, especially in apartment buildings where, for example, there are several electric vehicles at the same time Loading. Here a home energy management system would have to handle energy distribution.
  • fleet management for industrial customers (e.g. charging in a parking garage) as soon as performance limits (from the energy supply or infrastructure (e.g. lines, transformers)) are reached.
  • performance limits from the energy supply or infrastructure (e.g. lines, transformers)

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Abstract

Es werden Energieinfrastrukturen sowie ein Verfahren zur Verringerung eines Energieaufwandes in einem ersten Fortbewegungsmittel (10) in Verbindung mit einer fortlaufenden Aktualisierung von Informationen betreffend ein Laden einer Vielzahl elektrisch antreibbarer Fortbewegungsmittel (10, 20, 21, 30, 31, 32) vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte: Ermitteln einer zeitlichen Folge (1) von Dateien jeweils enthaltend die Informationen, Abgleichen einer ersten Datei (1b) aus der Folge (1) von Dateien mit einer vordefinierten Referenz und in Abhängigkeit des Ergebnisses, Weiterleiten oder Nicht-Weiterleiten der ersten Datei (1b) an das erste Fortbewegungsmittel (10).

Description

Energieinfrastrukturen und Verfahren zur Verringerung eines Energieaufwandes beim Aktualisieren von Informationen
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft Energieinfrastrukturen und ein Verfahren zur Verringerung eines Energieaufwandes in einem ersten Fortbewegungsmittel. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die verbesserte Handhabung fortlaufend zu aktualisierender Informationen für ein elektrisch antreibbares Fortbewegungsmittel.
Die Elektrifizierung des Personenindividualverkehrs schreitet derzeit rasch voran. Die Versorgung der elektrisch antreibbaren Fahrzeuge mit elektrischer Energie stellt die Versorgungsnetze und Energieversorgungsunternehmen vor große Herausforderungen. Über Preisanreize beim Bezug elektrischer Energie kann der Energieversorger den Verbrauch einigermaßen regeln. Hierzu kann er z. B. einen Ladeplan eines elektrischen Fahrzeugs gemäß ISO-15118-2 beeinflussen. Hierbei werden dem Fahrzeug Preistabellen geschickt, welche dann vom Fahrzeug (beispielsweise aufgrund weiterer Vorgaben) zu einem Ladeplan verarbeitet werden. Ein optimaler Ladeplan versucht dann mit der richtigen Menge und zu den richtigen Zeiten das Fahrzeug zu laden und hierbei minimale Ladekosten zu generieren. Der Energieversorger kann zwar eine Vorhersage bezüglich etwaig anstehender Energieversorgungsengpässe treffen. Dennoch kann es erforderlich sein, Korrekturen in Echtzeit auszuführen, da der tatsächliche aktuelle Zustand von dem prognostizierten Zustand abweicht. Hierzu können die dem Anwender zur Verfügung stehenden Tarife in Echtzeit geändert werden. Beispielsweise kann bei einem Engpass der verfügbaren Energie der Betreiber die Energie teurer anbieten, um Verbraucher zu motivieren, weniger Energie zu beziehen. Umgekehrt kann der Energieversorger bei einem Überschuss elektrischer Energie die Energie günstiger machen, um den Energieverbrauch durch die Anwender zu motivieren.
Die Berechnung im Fahrzeug geschieht momentan auf Steuergeräten, welche nach erfolgter Berechnung des Ladeplans wieder einschlafen. Das heißt, dass für die Verarbeitung neuer Preistabellen (Neuverhandlung) jedes Mal die involvierten Steuergeräte erneut „aufzuwecken“ sind, was sich nachteilig auf die Lebensdauer dieser Komponenten sowie auf deren energetische Bilanz auswirkt. Mitunter wird daher bereits die Anzahl durch das Fortbewegungsmittel akzeptierter Neuverhandlungsvorgänge eingeschränkt. Ist dieses Limit erreicht, nimmt das Fahrzeug an neuen Verhandlungen nicht mehr teil und dessen Besitzer verliert unter Umständen die Möglichkeit, zu einem günstigeren Tarif zu laden. Energieversorgerseitig hat dies zudem den Nachteil, dass das Fahrzeug nicht mehr vollständig über die Preisverhandlung zur Teilnahme an der Regelschleife ansprechbar ist. Mit anderen Worten kann der Bedarf nicht mehr unter vollständiger Einbeziehung dieses Fahrzeugs gesteuert werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den vorstehend identifizierten Bedarf zu stillen.
Hierzu wird ein Verfahren zur Verringerung eines Energieaufwandes in einem ersten Fortbewegungsmittel in Verbindung mit einer fortlaufenden Aktualisierung von Informationen betreffend ein Laden einer Vielzahl elektrisch antreibbarer Fortbewegungsmittel gelöst. Das Verfahren könnte auch als Verfahren zur Verringerung einer Abnutzung bzw. einer Alterung von Bordnetzkomponenten elektrisch antreibbarer Fortbewegungsmittel im Zuge von Neuverhandlungen für Energieversorgungstarife bezeichnet werden. Das elektrisch antreibbare Fortbewegungsmittel kann beispielsweise ein Pkw, Transporter, Lkw, Motorrad, Luft- und/oder Wasserfahrzeug sein. Die Informationen können beispielsweise eine Preistabelle, eine Tabelle bezüglich elektrischer Kenngrößen des Versorgungsnetzes oder andere Informationen sein, aufgrund welcher das Fortbewegungsmittel Entscheidungen darüber trifft, zu welchem Zeitpunkt es welche Mengen elektrischer Energie aus dem Netz bezieht oder in das Netz rückspeist. Die fortlaufende Aktualisierung kann insbesondere im Sekundentakt, im Minutentakt oder im Stundentakt erfolgen. Die Aktualisierung ist üblicherweise jedoch nicht kontinuierlich, sondern wird durch einzelne Nachrichten bzw. Dateien vorgenommen, welche vom Energieversorger an die steuerbaren Verbraucher gesendet werden. Die Vielzahl elektrisch antreibbarer Fortbewegungsmittel kann über eine Straße, ein Stadtviertel, eine Stadt, ein Bundesland, ein Land oder mehrere Länder verteilt sein. In einem ersten Schritt wird eine zeitliche Folge von Dateien jeweils enthaltend die Informationen ermittelt. Dies kann in einem Server bzw. auf einem Rechner eines Energieversorgers erfolgen. Die zeitliche Folge von Dateien repräsentiert unterschiedliche Aktualisierungsstufen ansonsten bevorzugterweise identischer Dateien. Beispielsweise kann ein Preis pro Kilowattstunde, eine Nennspannung eines Energieversorgungsnetzes, eine Frequenz eines Energieversorgungsnetzes, eine Frequenzstabilität eines Energieversorgungsnetzes o. ä. kennzeichnen. Die zeitliche Folge von Dateien gibt also im Wesentlichen identische Parameter mit unterschiedlichen (Zeitwerten an die Vielzahl elektrisch antreibbarer Fortbewegungsmittel aus. Die Fortbewegungsmittel können sämtliche Fortbewegungsmittel sein, welche die Informationen verarbeiten können. Mit anderen Worten können die Informationen durch sämtliche elektrisch antreibbare Fortbewegungsmittel grundsätzlich empfangen, interpretiert und zur Gestaltung eines Ladeplanes verwendet werden. Erfindungsgemäß wird jedoch nicht jede Datei zu jedem Zeitpunkt von jedem Fahrzeug empfangen, geprüft und verarbeitet. Hierzu wird eine erste Datei aus der Folge von Dateien mit einer vordefinierten Referenz abgeglichen. Die vordefinierte Referenz kann beispielsweise auf demselben Server, wo die zeitliche Folge von Dateien ermittelt bzw. erstellt worden ist, abgespeichert und mit der ersten Datei abgeglichen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die vordefinierte Referenz auch auf einer Wallbox eines Anwenders eines ersten elektrisch antreibbaren Fortbewegungsmittels gespeichert sein und zum Abgleich mit der ersten Datei herangezogen werden. Selbstverständlich kann die vordefinierte Referenz auch auf einem anderen Rechner, insbesondere zwischen dem Server des Energieversorgungsunternehmens und der Wallbox (auch: „Ladestation“) gespeichert und für den Abgleich mit der ersten Datei vorgehalten werden. In Abhängigkeit eines Ergebnisses des Abgleichs wird die erste Datei anschließend an das erste Fortbewegungsmittel weitergeleitet oder nichtweitergeleitet. Mit anderen Worten wird in Abhängigkeit des Abgleichsergebnisses das Fahrzeug mit der ersten Datei bzw. den in ihr enthaltenen Informationen versorgt oder durch die erste Datei eben nicht behelligt. In letzterem Fall wird das für die Erstellung des Ladeplans zuständige elektronische Steuergerät nicht geweckt, wodurch kein entsprechender Verschleiß, keine entsprechende Wärmeentwicklung und kein entsprechender Energieaufwand entstehen. Nur für den Fall, dass die vordefinierte Referenz die Weiterleitung an das erste Fortbewegungsmittel (bzw. ein Steuergerät, insbesondere eine Media Graphic Unit (MGU), also ein Hauptgrafikprozessor, oder ein Body Control Processor (BCP)) vorgibt, kann das erste Fortbewegungsmittel geweckt und der Inhalt der ersten Datei bei der Erstellung des Ladeplans berücksichtigt werden. Somit kann eine situationsgerechte Berücksichtigung der fortlaufend aktualisierten Informationen erfolgen und die im Stand der Technik bekannten Nachteile gelindert werden.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
In der vordefinierten Referenz kann beispielsweise ein Mindestunterschied von Informationen zwischen der ersten Datei und einer zu einem früheren Zeitpunkt ermittelten Datei aus der Folge von Dateien festgelegt sein, um eine hinreichende Relevanz der ersten Datei zu erkennen und die erste Datei an das erste Fortbewegungsmittel weiterzuleiten. Insbesondere für den Fall, dass die in der ersten Datei und in der zu einem früheren Zeitpunkt ermittelten Datei enthaltenen Informationen (nahezu) identisch sind, kann eine Überprüfung des Ladeplans im Fortbewegungsmittel obsolet erscheinen und der Energieaufwand sowie die Abwärme und Abnutzung erübrigt werden.
Beispielweise kann die vordefinierte Referenz das erste Fortbewegungsmittel als einer ersten Gruppe zugehörig identifizieren, um die Relevanz der ersten Datei für das erste Fortbewegungsmittel zu ermitteln. Die erste Gruppe kann beispielsweise anhand einer Fahrgestellnummer und/oder anhand einer geografischen Position und/oder anhand einer Marke und/oder anhand weiterer Umstände festgelegt werden, welche geeignet erscheinen, um die gesamte Vielzahl elektrisch antreibbarer Fortbewegungsmittel, welche durch die fortlaufenden Aktualisierungen von Informationen zu versorgen ist, zu partitionieren. Somit kann der Energieversorger bzw. der Server festlegen, welche der festgelegten Gruppen vorrangig durch die erste Datei zu adressieren sind. Umgekehrt kann der Server bzw. der Energieversorger auf diese Weise festlegen, welche der Gruppen eine geringere Relevanz für die aktuelle erste Datei aufweist. Auf diese Weise kann die Aktualisierung von Ladeplänen bedarfsgerechter bzw. effektiver gestaltet werden.
Beispielweise können die unterschiedlichen Gruppen elektrisch antreibbarer Fahrzeuge unterschiedlichen zeitlichen Takten zugeordnet sein, gemäß welcher die Dateien zugestellt bzw. die zu aktualisierenden Informationen aktualisiert werden. Dies kann auch berücksichtigen, wie viel Energie bzw. Aufwand eine Neuberechnung eines Ladeplans für die Fahrzeuge der jeweiligen Gruppe hat. Eine Gruppe, in welcher Fortbewegungsmittel mit einer hohen Recheneffizienz enthalten sind, kann häufiger zur Neuberechnung angehalten werden, wozu die Taktung erhöht werden kann. Fahrzeuge einer Gruppe, welche eine geringere Recheneffizienz aufweisen, können mit einer niedrigeren Taktung durch die Dateien adressiert werden. Eine hohe Taktung kann beispielweise bedeuten, dass das Fortbewegungsmittel jede zweite, jede dritte, jede vierte oder jede fünfte Datei/Aktualisierung erhält, während eine niedrige Taktung bedeuten kann, dass das Fortbewegungsmittel jede sechste, jede siebte, jede achte, jede neunte oder jede zehnte Datei erhält und auszuwerten hat.
Insbesondere für den Fall, dass der Energieversorger in einem geografisch (eng) begrenzten Bereich einen Energieüberschuss oder einen Versorgungsengpass zu behandeln hat, kann die vordefinierte Referenz die erste Gruppe gegenüber einer zweiten Gruppe als einer geografischen Position oder einem vordefinierten geografischen Bereich zugehörig kennzeichnen. Somit können die Gruppen dynamisch gebildet werden, je nachdem wo sich die einzelnen Fahrzeuge, welche an dem Verfahren teilnehmen, aktuell befinden. Dies kann beispielsweise unter Verwendung satellitenbasierter Ortungssysteme festgestellt werden. Die oben genannte, vom Fortbewegungsmittel zu empfangende Datei kann insbesondere dazu eingerichtet sein, ein Steuergerät des Fortbewegungsmittels zu wecken. Anders ausgedrückt wird das Steuergerät nicht geweckt, sofern die Datei nicht empfangen (oder das Fortbewegungsmittel aus anderweitigem Grund geweckt) wird. Im Ansprechen auf die Auswertung der Datei wiederum ist das Steuergerät eingerichtet, Ladevorgänge in veränderter Form auszuführen oder zu einem veränderten Zeitpunkt auszuführen.
Die Informationen in der ersten Datei betreffen ein Laden der Fortbewegungsmittel, indem eine Verfügbarkeit oder andere Kenngrößen (Spannung, Frequenz, Frequenz-Stabilität, Spannungs-Stabilität, maximaler Ladestrom etc.) zum Laden elektrischer Energie repräsentiert sind. Insbesondere kann auch ein Preis pro Kilowattstunde durch die erste Datei definiert sein. Mit anderen Worten wird in der Datei ein aktueller Bezugspreis, insbesondere jedoch auch ein zukünftiger Bezugspreis für die Kilowattstunde elektrischer Energie repräsentiert. Auf dieser Basis kann das Fortbewegungsmittel aktuelle oder zukünftige Ladevorgänge vordefinieren, um effizient und kostengünstig zu laden und andererseits eine bestmögliche Mobilität bzw. Verfügbarkeit des Fortbewegungsmittels sicherzustellen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Energieinfrastruktur (ein Server) zur Verringerung eines Energieaufwandes in einem ersten Fortbewegungsmittel in Verbindung mit einer fortlaufenden Aktualisierung von Informationen betreffend ein Laden einer Vielzahl elektrischer Fortbewegungsmittel vorgeschlagen. Die Energieinfrastruktur umfasst einen Server, welcher einen Dateneingang und einen Datenausgang aufweist. Auf diese Weise ist der Server eingerichtet, eine erste zeitliche Folge von Dateien enthaltend die Informationen zu ermitteln, und diese an eine erste Vielzahl durch die Informationen adressierter elektrisch antreibbarer Fortbewegungsmittel zu senden. Um nicht sämtliche Fortbewegungsmittel, welche grundsätzlich durch den Server betreut werden, aus dem Schlaf zu reißen und somit Energie, Abwärme und Abnutzung zu begünstigen, wird eine erste Datei aus der Folge von Dateien mit einer vordefinierten Referenz durch den Server abgeglichen. In Abhängigkeit des Ergebnisses wird die erste Datei an das erste Fortbewegungsmittel weitergeleitet oder nicht weitergeleitet. Mit anderen Worten wird das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt ausschließlich auf einem einzigen Server ausgeführt, welchem sämtliche hierzu erforderliche Informationen vorliegen. Die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile der erfindungsgemäßen Energieinfrastruktur entsprechen derart ersichtlich denjenigen, welche in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oben ausgeführt worden sind, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine (zweite) Energieinfrastruktur zur Verringerung eines Energieaufwandes in einem ersten Fortbewegungsmittel in Verbindung mit einer fortlaufenden Aktualisierung von Informationen betreffend ein Laden einer Vielzahl elektrischer Fortbewegungsmittel vorgeschlagen. Die Infrastruktur weist einen Server mit einem Dateneingang und einem Datenausgang sowie eine Wallbox mit einem Dateneingang und einem Datenausgang auf. Der Server ist eingerichtet, eine erste zeitliche Folge von Dateien enthaltend die Informationen zu ermitteln und (insbesondere sämtlich) an die Wallbox zu senden. Die Wallbox ist ihrerseits eingerichtet, eine erste Datei aus der Folge von Dateien mit einer vordefinierten Referenz abzugleichen und in Abhängigkeit des Ergebnisses die erste Datei an das erste Fortbewegungsmittel (welches insbesondere informationstechnisch und/oder traktionsenergetisch mit dieser verbunden ist) weiterzuleiten oder nicht weiterzuleiten. Mit anderen Worten entscheidet in diesem Fall die Wallbox darüber, welche Dateien für das Fortbewegungsmittel geeignet oder zumindest so vielversprechend bezüglich ihres Inhaltes sind, dass es sich lohnt, das erste Fortbewegungsmittel bzw. dessen Steuergerät zur Aktualisierung eines Ladeplans aufzuwecken. Auch bezüglich der zweiten Energieinfrastruktur wird zu den Vorteilen, Merkmalen und Merkmalskombinationen auf die obigen Ausführungen verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden. Gemäß einem Kerngedanken der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, neue Preistabellen mit Vorgängerversionen in einer dem Fortbewegungsmittel vorgelagerten Komponente zu vergleichen und bei zu geringen Unterschieden eine Neuverhandlung zu verhindern, um die hierzu erforderlichen energetischen und rechentechnischen Aufwendungen im Fortbewegungsmittel zu erübrigen. Zusätzlich oder alternativ können die adressierten Fahrzeuge in strategisch bzw. geografisch unterteilte Gruppen partitioniert werden, wobei jede einzelne Gruppe mit einem Takt, welcher niedriger als der Grundtakt, in welchem die Preistabellen grundsätzlich generiert werden, versorgt wird. Somit erhält nicht jedes Fortbewegungsmittel jede Datei. Der Energieversorger jedoch kann über die Anpassung der Taktung (Grundtaktung) darüber entscheiden, wie wichtig eine weitreichende Aktualisierung der Ladepläne derzeit ist. Ein Beispiel wird nachfolgend zur Veranschaulichung beschrieben:
Ein Energiebetreiber muss hochdynamisch in Echtzeit auf Schwankungen im Netz reagieren. Er nutzt dafür eine Regelschleife mit einer Taktung von 5 Minuten wobei er die Preise für seine Kunden anpasst. Hierzu teilt er seine Kundschaft in 20 Gruppen, gleichermaßen geografisch verteilt.
Der Gruppe 1 teilt er jetzt auf Basis seiner Echtzeitregelung eine erste verbindliche Änderung der Preistabelle mit.
Der Gruppe 2 teilt er 5 Minuten später auf Basis seiner Echtzeitregelung eine erste verbindliche Änderung der Preistabelle mit.
Der Gruppe 3 teilt er 10 Minuten später auf Basis seiner Echtzeitregelung eine erste verbindliche Änderung der Preistabelle mit.
Der Gruppe i teilt er (i- 1 )*5 Minuten später auf Basis seiner Echtzeitregelung eine erste verbindliche Änderung der Preistabelle mit.
Der Gruppe 20 teilt er 95 Minuten später auf Basis seiner Echtzeitregelung eine erste verbindliche Änderung der Preistabelle mit.
Danach wiederholt sich diese langsamere Schleife wieder mit der ersten Gruppe:
Der Gruppe 1 teilt er 100 Minuten später auf Basis seiner Echtzeitregelung eine zweite verbindliche Änderung der Preistabelle mit. Gruppe 2 teilt er 105 Minuten später auf Basis seiner Echtzeitregelung eine zweite verbindliche Änderung der Preistabelle mit. Der Gruppe i teilt er 100+(i-1)*5 Minuten später auf Basis seiner Echtzeitregelung eine zweite verbindliche Änderung der Preistabelle mit.
Hiermit reagiert das gesamte Ökosystem mit einer Taktung von 5 Minuten auf Schwankungen in der Energieversorgung, aber der einzelne Kunde wird nur alle 100 Minuten angesprochen und sein Fahrzeug muss auch maximal alle 100 Minuten aufwachen, was sich günstig auf die Lebensdauer der Komponente günstiger auswirkt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Szenarios, in welchem eine erfindungsgemäße Energieinfrastruktur eine Vielzahl elektrisch antreibbarer Fortbewegungsmittel mit einer fortlaufenden Aktualisierung von Informationen über Netzkonditionen versorgt; und
Figur 2 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verringerung eines Energieaufwandes in einem ersten Fortbewegungsmittel in Verbindung mit einer fortlaufenden Aktualisierung von Informationen betreffend ein Laden einer Vielzahl elektrisch antreibbarer Fortbewegungsmittel.
Figur 1 zeigt eine Vielzahl elektrisch antreibbarer Fortbewegungsmittel 10, 20, 21 , 30, 31, 32, welche in geografische Gruppen 100, 200, 300 aufgeteilt sind. Ein erstes Fortbewegungsmittel 10 weist einen Datenspeicher 7, ein mit diesem informationstechnisch verbundenes elektronisches Steuergerät 6 sowie eine Antenne 8 und Ladebuchse 9 auf. In einer Ladebuchse steckt ein Ladestecker 9 einer Wallbox 3 zur Versorgung der Gruppe 100. Die Wallbox 4 ist derzeit nicht in Verwendung. Ein Server 2 eines Energieversorgungsunternehmens berechnet aktuelle und zukünftige Tarife für die Wallboxen 3, 4. Im Wesentlichen sind die Ergebnisse der Berechnung Tabellen bezüglich der Konditionen, zu welchen die Fortbewegungsmittel 10 bis 32 aus dem Energieversorgungsnetz 11 beziehen können. Über einen Sendemasten 5 sendet der Server 2 eine zeitliche Folge 1 von Dateien, 1a, 1b, 1c an die Gruppen 100, 200, 300 bzw. die Wallboxen 3, 4. Die Parameter in den Dateien 1a, 1b, 1c sind jeweils dieselben, während ihre Werte in der Datei 1a am ältesten und in der Datei 1c am aktuellsten sind. Um die elektrisch antreibbaren Fortbewegungsmittel 10 bis 32 nicht in der dargestellten Grundtaktung der Folge 1 von Dateien wecken und mit der Neuberechnung der jeweiligen Ladepläne behelligen zu müssen, wird die Datei 1a an die Gruppe 200, die Datei 1b an die Wallboxen 3, 4 und die Datei 1c an die Gruppe 300 gesendet. Mit anderen Worten erhalten nur die Mitglieder der jeweiligen Gruppe 100, 200, 300 jeweils identische Aktualisierungen der Informationen. Selbstverständlich kann der Energieversorger Einfluss darauf nehmen, welche Datei 1a, 1b, 1c an welche Gruppe 100, 200, 300 geschickt wird. Hierdurch kann auf lokale Energieüberschüsse oder -engpässe lokal reagiert werden, sofern es sich bei den Gruppen 100, 200, 300 um lokale Definitionen von Gruppen handelt.
Figur 2 zeigt Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verringerung eines Energieaufwandes in einem ersten Fortbewegungsmittel in Verbindung mit einer fortlaufenden Aktualisierung von Ladeinformationen. In Schritt S100 wird eine zeitliche Folge von Dateien durch einen Server eines Energieversorgungsunternehmens ermittelt, wobei die Dateien die Ladeinformationen (Preise, Netzkenngrößen und zukünftige Parameter und Preismodelle) enthalten. Sämtliche Dateien der zeitlichen Folge weisen einen ähnlichen oder gar identischen Aufbau auf, wobei sie sich insbesondere ausschließlich durch die Werte der jeweils identischen Parameter unterscheiden. In Schritt S200 wird eine erste Datei aus der Folge von Dateien mit einer vordefinierten Referenz abgeglichen. Dies kann auf dem Server oder einem zwischen dem Energieversorgungsserver und dem Fortbewegungsmittel befindlichen Rechner oder einer anderweitigen Auswerteeinheit erfolgen. In Abhängigkeit eines Ergebnisses des Abgleiches wird in Schritt S300 die erste Datei an das erste Fortbewegungsmittel weitergeleitet oder nicht weitergeleitet. Somit gelangen lediglich durch die Referenz als für das erste Fortbewegungsmittel aktuell geeignete Dateien an das Fortbewegungsmittel, welches vor unnötigen Neuberechnungen der Ladepläne und den damit verbundenen Aufwendungen hinsichtlich Energie und Rechenleistung bewahrt wird.
Dieser Mechanismus kann auch lokal an einem Ort genutzt werden, wenn dort mehrere elektrische Verbraucher wegen eines leistungstechnisch begrenzten Hausanschlusses in Wettbewerb zueinanderstehen, insbesondere in Mehrfamilienhäusern, wo zum Beispiel mehrere elektrische Fahrzeuge zugleich geladen werden. Hier müsste ein Home Energy Management System eine Energieverteilung handhaben.
Andere Beispiele sind Flottenmanagement für industrielle Kunden (zum Beispiel Laden in einem Parkhaus), sobald Leistungsgrenzen (von der Energieversorgung oder Infrastruktur (z.B. Leitungen, Transformatoren)) erreicht werden.
Bezugszeichenliste:
1 zeitliche Folge
1a, 1b, 1c Dateien
2 Server
3, 4 Wall box
5 Sendemast
6 Auswerteeinheit (elektronisches Steuergerät)
7 Datenspeicher
8 Antenne
9 Ladestecker,
10 elektrisch antreibbares Fortbewegungsmittel
11 Energieversorgungsnetz
20, 21, 30, 31, 32 elektrisch antreibbare Fortbewegungsmittel 100 - 300 Gruppen
S100 - S300 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Verringerung eines Energieaufwandes in einem ersten Fortbewegungsmittel (10) in Verbindung mit einer fortlaufenden Aktualisierung von Informationen betreffend ein Laden einer Vielzahl elektrisch antreibbarer Fortbewegungsmittel (10, 20, 21, 30, 31, 32) umfassend die Schritte:
Ermitteln (S100) einer zeitlichen Folge (1) von Dateien jeweils enthaltend die Informationen,
Abgleichen (S200) einer ersten Datei (1b) aus der Folge (1) von Dateien mit einer vordefinierten Referenz und in Abhängigkeit des Ergebnisses
Weiterleiten (S300) oder Nicht- Weiterleiten der ersten Datei (1b) an das erste Fortbewegungsmittel (10).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vordefinierte Referenz einen Mindest-Unterschied von Informationen zwischen der ersten Datei (1b) und einer zu einem früheren Zeitpunkt ermittelten Datei (1a) der Folge (1) von Dateien repräsentiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die vordefinierte Referenz das erste Fortbewegungsmittel (10) als einer ersten Gruppe (100) zugehörig identifiziert, welche durch die erste Datei (1b) nicht adressiert ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die vordefinierte Referenz das erste Fortbewegungsmittel (10) als einer zweiten Gruppe zugehörig identifiziert, welche durch die erste Datei (1b) adressiert ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die erste Gruppe (100) einer ersten zeitlichen Taktung und die zweite Gruppe (200) einer zweiten, von der ersten zeitlichen Taktung unterschiedlichen zeitlichen Taktung für die Adressierung durch die Dateien (1a, 1b) der Folge (1) von Dateien zugehört.
6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, wobei die vordefinierte Referenz die erste Gruppe (100) als einer geographischen Position oder einem geographischen Bereich zugehörig kennzeichnet.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 6, wobei die Gruppe bzw. Gruppen gemäß einem jeweiligen Takt, welcher langsamer ist als ein Grundtakt, mit welchem die zeitliche Folge ermittelt wird, ist, durch die Dateien adressiert werden.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Weiterleitung oder Nicht-Weiterleitung durch einen Server (2) und/oder eine Wallbox (3) und/oder eine Heim-Energie-Management-Steuerung und/oder ein Smart Meter erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Datei (1b) eingerichtet ist, bei einem Empfang durch das Fortbewegungsmittel (10) ein Steuergerät (6) zu wecken.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Informationen betreffend ein Laden der Fortbewegungsmittel (10, 20, 21, 30, 31, 32) eine Verfügbarkeit oder andere Kenngrößen zum Laden elektrischer Energie repräsentieren.
11. Energieinfrastruktur zur Verringerung eines Energieaufwandes in einem ersten Fortbewegungsmittel (10) in Verbindung mit einer fortlaufenden Aktualisierung von Informationen betreffend ein Laden einer Vielzahl elektrischer Fortbewegungsmittel (10, 20, 21, 30, 31, 32) umfassend: einen Server (2) mit einem Dateneingang und einem Datenausgang, welcher eingerichtet ist, eine erste zeitliche Folge (1) von Dateien enthaltend die Informationen zu ermitteln, eine erste Datei (1b) aus der Folge (1) von Dateien mit einer vordefinierten Referenz abzugleichen und in Abhängigkeit des Ergebnisses die erste Datei (1b) an das erste Fortbewegungsmittel (10) weiterzuleiten oder nicht weiterzuleiten.
12. Energieinfrastruktur zur Verringerung eines Energieaufwandes in einem ersten Fortbewegungsmittel (10) in Verbindung mit einer fortlaufenden Aktualisierung von Informationen betreffend ein Laden einer Vielzahl elektrischer Fortbewegungsmittel (10, 20, 21, 30, 31, 32) umfassend: einen Server (2) mit einem Dateneingang und einem Datenausgang, und eine Wallbox (3) mit einem Dateneingang und einem Datenausgang, wobei der Server (2) eingerichtet ist, eine erste zeitliche Folge (1) von Dateien enthaltend die Informationen zu ermitteln und an die Wallbox (3) zu senden, und wobei die Wallbox (3) eingerichtet ist, eine erste Datei (1b) aus der Folge (1) von Dateien mit einer vordefinierten Referenz abzugleichen und in Abhängigkeit des Ergebnisses die erste Datei (1b) an das erste Fortbewegungsmittel (10) weiterzuleiten oder nicht weiterzuleiten.
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