WO2024037894A1 - Verfahren zum prüfen eines ladekabels, recheneinheit und computerprogramm - Google Patents

Verfahren zum prüfen eines ladekabels, recheneinheit und computerprogramm Download PDF

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WO2024037894A1
WO2024037894A1 PCT/EP2023/071694 EP2023071694W WO2024037894A1 WO 2024037894 A1 WO2024037894 A1 WO 2024037894A1 EP 2023071694 W EP2023071694 W EP 2023071694W WO 2024037894 A1 WO2024037894 A1 WO 2024037894A1
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charging
energy
computing unit
charging cable
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PCT/EP2023/071694
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Inventor
Rolf Wittmann
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
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    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
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    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/68—Off-site monitoring or control, e.g. remote control

Definitions

  • the present invention relates to a method for testing a charging cable as well as a computing unit and a computer program for carrying it out.
  • Battery-electric or hybrid vehicles can be charged at so-called charging stations. To do this, the vehicle must be connected to the charging station using a charging cable that is usually carried and this must be activated or enabled for the charging process. Furthermore, it is known that energy is taken from the battery of such vehicles and is fed into the power grid using a charging cable or is delivered to another (electric) vehicle or is delivered to a consumer (e.g. a lamp or a garden tool). It can be provided that the charging cable (also referred to as a supply cable) has means for determining the amount of energy that has flowed through the charging cable.
  • a charging cable with an energy measuring module is known from DE 102021 203 363 A1.
  • the present invention presents a solution through which a charging cable can be checked and, if necessary, monitored during a charging process and any damage or manipulation can be detected.
  • a method for testing a charging cable includes reading in a first energy value of an energy, the first energy value being determined by the charging cable, the energy being transmitted is carried out during a charging process or a discharging process of a vehicle using the charging cable connected to a charging partner (e.g. a charging station or a consumer).
  • a charging partner e.g. a charging station or a consumer.
  • a consumer can be, for example, another vehicle or an energy storage device or the power grid.
  • reading in a second energy value of the transmitted energy the second energy value being determined by the charging partner.
  • comparing the first and second energy values and executing a measure depending on the comparison result.
  • the invention presents a simple way to use a charging cable that is able to measure and monitor transmitted energy and increase safety.
  • the charging cable has in particular determination means, which can include, for example, a computing unit, current determination means and/or voltage determination means.
  • the charging cable also has a communication module which is set up to transmit data, for example using mobile communications, WLAN, Bluetooth®, powerline communication (PLC), NFC, etc.
  • charging stations e.g. publicly accessible charging stations
  • charging partners i.e. as counterparts to the charging process
  • charging partners usually have calibrated energy measuring equipment, so that it can be assumed that any deviations between the amount of energy recorded or determined by the charging cable and that recorded or determined by the charging station. certain amount of energy is caused by the charging cable or its energy measuring equipment.
  • the energy value measured by the charging cable deviates too much from a comparison value measured by the charging partner, this may indicate that the cable has a defect, e.g. because energy does not arrive in the vehicle but is lost beforehand - especially in the form of heat e.g. due to damage to the insulation and the resulting leakage currents, broken wires or unusually high contact resistances at interfaces, e.g. as a result of corrosion; In the worst case, this could even cause fires.
  • the invention can advantageously detect (electrical) defects in the charging cable, defects or manipulations on the energy measuring means at an early stage, and it is also advantageous to avoid problems with billing, for example the amount of energy determined by the charging cable.
  • the first energy value does not have to correspond exactly to the measured or recorded amount of energy.
  • the measured or recorded amount of energy is corrected in order to determine the first energy value.
  • Such an adjustment or correction can be made, for example, depending on the length of the charging cable, the (known) contact resistances, the ambient temperature, the amount of current flowing, the position of the energy measuring means (e.g. in a vehicle-side plug of the charging cable or in an infrastructure-side plug of the charging cable or in a connecting line of the charging cable that is arranged between the two plugs), the current direction or other parameters.
  • the calibrated charging partner can record an amount of energy of 1kWh and the energy measuring device or the energy determination device of the charging cable only 0.95 kWh if the energy measuring device or the energy determining device is arranged in the vehicle-side plug.
  • This discrepancy does not have to be due to a malfunction of the energy measuring device or energy determination device or to manipulation, but rather it can be due to ohmic line losses or ohmic losses at transition points (e.g. from the line to contact pins). If the energy measuring means or the energy determination means in the example were arranged in the infrastructure-side plug, the measurement could result in, for example, 0.99 kWh, since the line losses have not yet occurred.
  • the method further comprises one or more of the following steps:
  • a calibrated charging partner is a charging partner where the measurement or recording of the amount of energy is (officially) calibrated. This particularly applies to publicly accessible charging stations.
  • the method further comprises reading in an identifier of the charging cable and/or reading in a time stamp of the charging process, for example by the charging partner and/or a remote computing unit.
  • the time stamp can, for example, have the start and/or the end and/or the duration of the charging process or the discharging process.
  • an association between the charging partner and the charging cable can be established very easily, for example directly by the identifier of the charging cable and/or by comparing the time stamps of the first and second energy values.
  • the Identification can in particular be stored in a computing unit of the charging cable.
  • the identifier of the charging cable from an external provider can be used to determine which billing data or which customer account should be used for the comparison.
  • a search can then be carried out in the appropriate customer account or for data that belongs to the identifier of the charging cable for a timestamp for the second energy value that matches or correlates with the timestamp of the first energy value.
  • the first and second energy values that coincide in time in this way can then be compared with one another.
  • the remote computing unit can also be referred to as a further computing unit or external computing unit. It can be a server computing unit or cloud computing unit or even a computing unit in a mobile phone, tablet, etc. or a home PC. In particular, it acts as a checking point for the charging cable.
  • a transmission or sending of the first energy value i.e. the energy value determined in the charging cable, and/or a transmission of an identifier of the charging cable and/or a transmission of a timestamp of the charging process to the charging partner and/or to a remote computing unit is also included.
  • the respective receiver can then in particular carry out the comparison, or, for example in the case of the charging partner, transmit the received data together with its own data, in particular the second energy value, to a remote computing unit.
  • the charging cable transmits the first energy value and, if applicable, its identifier and/or the timestamp belonging to the first energy value to a remote computing unit, and only its identifier and/or the timestamp belonging to the first energy value to the charging partner transmits.
  • the charging partner in turn can transmit the second energy value together with the received identifier of the charging cable and/or a timestamp that belongs to the second energy value and/or a timestamp that belongs to the first energy value and/or a common timestamp of the first and second energy values to the remote computing unit , so that there an assignment is possible. This also provides protection against manipulation.
  • a time stamp and/or a position information in particular a position information of the charging cable, can be transmitted while the first energy value is being recorded.
  • a data tuple can also be transmitted, which, in addition to the energy value, also includes a time stamp and/or a position information.
  • reading in an identifier of the charging partner and/or a time stamp of the charging process is also included, for example by the charging cable or a remote computing unit.
  • an association between the charging partner and the charging cable can be established very easily, for example directly through the identifier or by comparing the time stamps of the first and second energy values.
  • the identifier can in particular be stored in a computing unit of the charging partner.
  • a transmission of the second energy value i.e. the energy value determined in the charging partner, and/or an identifier of the charging partner and/or a time stamp, in particular a time stamp of the second energy value, to the charging cable and/or a remote computing unit is also included.
  • the respective receiver can then in particular carry out the comparison, or, for example in the case of the charging cable, transmit the received data together with its own data, in particular the first energy value, to a remote computing unit.
  • the charging partner transmits the second energy value and, if applicable, its identifier and/or the timestamp belonging to the second energy value to a remote computing unit, and only its identifier and/or the timestamp belonging to the second energy value to the charging cable transmits.
  • the charging cable in turn can transmit the first energy value (as well as the associated time stamp) together with the received identifier of the charging partner and/or with the time stamp that belongs to the second energy value to the remote computing unit, so that an assignment is possible there. This also provides protection against manipulation.
  • a timestamp may also be sufficient and/or to transmit a position information, in particular a position information of the charging cable, while the first energy value is being recorded and/or a position information of the charging partner while the second energy value is being recorded.
  • the timestamps of the energy measurements of the charging cable are compared with the timestamps of the energy measurements of the charging partner and the timestamps enable a plausible assignment of the calculated amount of energy on the part of the charging partner and the amount of energy measured in the charging cable.
  • an operator or provider of a charging station usually issues an invoice with precise information about the time (and location) of the charging process and with the energy billed as a second energy value. It is now possible to compare this operator data with the amount of energy that was determined by the charging cable as the first energy value by assigning the time stamps.
  • the measure includes generating a warning message, in particular if there is an impermissibly high deviation (e.g. more than 3% deviation or more than 5% deviation) between the first and the second energy value.
  • the warning message can be displayed, for example, on a display or display, e.g. on or in the charging cable, at a charging station or on the charging partner or the remote computing unit.
  • the warning message can be saved in an error memory. This can serve as an indication for the user or owner of the charging cable to inspect it for defects and, if necessary, replace it if it is defective.
  • the warning messages can also be used by a billing company, for example, to indicate possible billing inaccuracies.
  • the measure includes (re)calculating a calibration factor for the charging cable.
  • a calibration factor for the charging cable For example, an impermissibly high deviation (eg more than 3% deviation or more than 5% deviation) can arise between the first and the second energy value. Furthermore, it may be plausible that this deviation is due to one incorrect determination of the first energy value. This can be the case, for example, if the charging partner that determines the second energy value is calibrated or if, for example, during charging or discharging processes at different charging partners, deviations of the first energy value from the second energy value occur several times or frequently or on average or predominantly result in the same direction (for example, in a plurality of, for example, at least 3 measurements, the first energy value is on average 10% lower than the second energy value).
  • This process can also be viewed as calibration or recalibration of the energy determination means present in the charging cable.
  • the measure includes generating a blocking entry for the charging cable.
  • a blocking entry for the charging cable.
  • the measure includes generating a success message, in particular if there is no unacceptably high deviation between the first and the second energy value.
  • This can be, for example, a green light from an LED on the charging cable and/or the charging partner.
  • this can be, for example, a corresponding display on a display of the charging cable and/or the charging partner, for example a charging station.
  • Such a success message can, for example, alternatively or additionally be displayed or stored on or on or in the remote computing unit.
  • Whether or not a deviation between the first and second energy values is unacceptably high can expediently be decided using a tolerance threshold. This can be specified as a relative tolerance (e.g. deviations of more than 5% are not permitted); it can also be specified as an absolute tolerance (e.g. deviations of more than 5 kWh are not permitted).
  • the method is carried out in the charging cable or in the charging partner or in a computing unit remote (i.e. in particular spatially separated) from the charging cable and the charging station.
  • a computing unit according to the invention for example a computing unit of a charging cable or a remote computing unit (in particular in a fleet operator, e-mobility provider (EMP) or charging station operator (so-called CPO, Charge Point Operator)) is set up, in particular programmatically, to carry out a method according to the invention.
  • the computing unit of the charging cable can also be a distributed computing unit, which can, for example, have several modules, e.g. a positioning module, a sensor module, a communication module, an ASIC module, etc.
  • the remote computing unit can also be referred to as a further computing unit or external computing unit become. It can be a server computing unit or cloud computing unit or a computing unit in a mobile phone, in a tablet or the like, or a home PC. In particular, it acts as a checking point for the charging cable.
  • An e-mobility provider is usually understood to be an entity that is located between drivers on the one hand and charging station operators on the other hand in order to enable charging processes and associated billing processes.
  • a driver usually does not conclude contracts with the numerous different charging station operators, but rather with a few e-mobility providers, who then provide access to a charging station and ensure authentication and then billing.
  • EMPs usually offer their services in the form of mobile phone apps (e.g. EnBW app or “Charge my EV” app from BOSCH).
  • a machine-readable storage medium is provided with a computer program stored thereon as described above.
  • Suitable storage media or data carriers for providing the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical memories, such as hard drives, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc.
  • Figure 1 shows an embodiment of a charging cable, as the invention may be based on.
  • Figure 2 shows schematically a testing of a charging cable based on a charging process of a vehicle according to an embodiment of the invention.
  • Figure 3 shows a block diagram of testing a charging cable based on a charging process of a vehicle according to an embodiment of the invention.
  • a charging cable as can preferably be used within the scope of the invention, is shown schematically and designated overall by 100.
  • the charging cable has a first, for example vehicle-side, plug 110, a connecting line or cable 120 and a second, for example infrastructure-side or consumer-side, plug 130.
  • a charging cable 100 is used to connect a charging partner (see 200 in FIG. 2) to a vehicle (see 300 in FIG. 2).
  • the plugs 110, 130 can in particular be so-called CSS plugs or type 2 plugs.
  • the charging partner 200 can in particular be a charging station (see for example in FIG. 2), such as a charging station or so-called wallbox, but also a consumer (ie energy flows away from the vehicle 300), such as an energy storage device, the power grid , a lamp or a garden tool or the like or another vehicle.
  • a computing unit 111 is provided in the first plug 110, which is integrated in particular in a housing of the plug 110.
  • the computing unit 111 is set up in terms of programming to carry out an embodiment of a method according to the invention, as described below, for example, with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the computing unit 111 includes in particular computing and storage means, such as CPU, RAM, flash, etc. and preferably an energy supply source, for example a battery or a rechargeable battery, whereby it can also be provided that the computing unit 111 only has energy when the charging cable 100 is connected is supplied, so that no internal charging cable power supply is necessary.
  • the computing unit 111 can be a distributed computing unit, which can, for example, have several modules, for example a positioning module, a sensor module, a communication module, an ASIC module, etc. These modules can all be arranged in a single one of the two plugs 110, 130 be, or also be arranged distributed in the cable 120 and / or the plugs 110, 130.
  • Identifier in particular a unique identifier, such as a Identification number is stored, which is used to clearly identify the
  • Computing unit and thus the charging cable 100 can be used.
  • the computing unit 111 has measuring means or determination means that are set up to measure or determine a current flow through the cable. If the cable has several cores, the measuring means are expediently set up to measure a current flow through each core of the cable separately.
  • Current measuring means or current determining means are known in the art. In one embodiment, they can have a measuring resistor or shunt resistor and voltage measuring means or voltage determining means. For example, they can also be based on measuring the electromagnetic field or flow of current.
  • the computing unit 111 has measuring means or determination means which are set up to measure or determine a voltage between wires of the cable.
  • power values and, taking time into account, energy values can be calculated from current and voltage values.
  • the computing unit 111 has a time determination module, which is set up to measure a current point in time or to determine a time stamp.
  • a time determination module which is set up to measure a current point in time or to determine a time stamp.
  • This can, for example, also be part of a position determination module, which can determine the current position of the position determination module and thus of the computing unit 111 and thus of the charging cable 100 using known, in particular satellite-based, positioning systems such as GPS, GLONASS, GALILEO, etc.
  • the computing unit 111 has a communication module which is set up to transmit data from the computing unit 111 to a receiver wirelessly or by wire.
  • the transmission can take place, for example, using mobile communications, WLAN, Bluetooth®, powerline communication (PLC), NFC, etc.
  • the Transmission can also take place indirectly via a communication module in the vehicle 300, in the charging partner 200 (e.g. the charging station) or in the environment (e.g. a so-called WLAN hotspot or a mobile phone).
  • the computing unit 111 is set up in terms of programming to communicate with a remote station via the communication module. This can be done in known ways and using known protocols.
  • the remote station can be a remote computing unit 400 (see FIG.
  • the remote computing unit 400 can in particular be maintained by a fleet operator or similar. However, it can also be a home PC or generally a so-called cloud service of the user.
  • FIG. 2 now shows a situation in which a driver 10 charges his vehicle 300 at a charging partner 200 (here: a charging station as a charging station) using an embodiment of a charging cable 100 according to the invention, in particular the embodiment shown and described in FIG.
  • the driver 10 connects the charging cable 100 or its plugs 110, 130 on the one hand to the vehicle 300 and on the other hand to the charging partner 200 (here: the charging station).
  • the charging partner 200 (here: the charging station) has a computing unit 210, which can be referred to as a charging partner computing unit. It can be designed similarly to the computing unit 111 of the charging cable 100 and in particular have energy determination means and can be designed for receiving and/or transmitting or sending information. For further details, please refer to the description of the computing unit 111 of the charging cable 100.
  • the method begins in a step 310, in which a loading process has started.
  • the steps necessary to start the charging process are known and are not the subject of the invention.
  • the computing unit 111 determines a current current flow through the charging cable 100. A separate current value is measured for each wire or phase of the charging cable 100 used for charging.
  • the computing unit 111 determines, for example, a current voltage at least between the wires used for charging and a reference ground.
  • a power value can be calculated from a current and a voltage value at the same time.
  • the power values are summed up or integrated over time in order to determine an energy value as the first energy value.
  • the measured amount of energy for determining the first energy value can already be corrected depending on various parameters such as line losses between the charging partner and the energy determination means, temperature, aging effects, etc.
  • an (initial) calibration factor or an (initial) calibration function can be provided be.
  • a current point in time is determined in a step 322.
  • the current time can also be determined at the beginning of the charging process.
  • the current point in time can also be determined at regular intervals.
  • Corresponding steps 220, 221, 222 are carried out in parallel by the charging station or its computing unit 210 in order to determine an energy value as a second energy value and a current point in time. This is preferred Charging station or generally the charging partner is calibrated with regard to determining the amount of energy.
  • an identifier of the charging cable 100 can be transmitted from the computing unit 111 of the charging cable 100 to the computing unit 210 of the charging partner 200 (here: the charging station) and read there in a step 225.
  • the first energy value and a time stamp (e.g. the current time and/or several times in connection with the charging process, such as the start time and end time of the charging process) are transmitted from the computing unit 111 of the charging cable 100 to the remote computing unit 400 and stored there read in step 430. It can be provided that an identifier of the charging cable 100 is also transmitted. Furthermore, it can also be provided to transmit position data of the charging cable 100, in particular the position of the charging cable 100 during the charging process.
  • a step 230 which takes place independently of step 330, the computing unit 210 of the charging partner 200 (here: the charging station) receives the second energy value and a further time stamp (e.g. the current time and/or several times in connection with the charging process, such as the start time and End time of the charging process) and, if necessary, the identifier of the charging cable 100 previously received in step 225 are transmitted to the remote computing unit 400 and read there in a step 430 '. Provision can also be made to transmit an identifier of the charging partner 200 (here: the charging station).
  • a further time stamp e.g. the current time and/or several times in connection with the charging process, such as the start time and End time of the charging process
  • the first and second energy values which can be assigned to one another based on the transmitted identifiers of the charging cable 100 and/or the time stamps and/or the position data, are compared (with each other).
  • a measure is carried out depending on the comparison result. The measure can also consist of nothing being carried out (zero measure).
  • a remote computing unit 400 such as at a fleet operator, EMP, or in a mobile phone.
  • the steps described can also be carried out by the computing unit 111 in the charging cable or by the computing unit 210 of the charging partner 200 (here: the charging station).
  • the remote computing unit 400 can also be referred to as a further computing unit or external computing unit. It can be a server computing unit or cloud computing unit or a computing unit in a mobile phone, tablet computer, etc. or a home PC. In particular, it acts as a checking point for the charging cable 100.
  • the measure can, depending on the comparison result, i.e. are the first and second energy values rated as sufficiently equal or different, generate a warning message, calculate a (new) calibration factor for the charging cable, generate a blocking entry for the charging cable, generating a success message, etc.
  • the present invention can also be used in particular for billing verification.
  • the employer usually covers the fuel costs, for which so-called fuel cards can be used for conventional drives (e.g. petrol, diesel). These can be used as a means of payment at participating gas stations. The costs for this are billed directly to the employer by the fuel card provider.
  • fuel cards can be used for conventional drives (e.g. petrol, diesel). These can be used as a means of payment at participating gas stations. The costs for this are billed directly to the employer by the fuel card provider.
  • provision can be made to integrate a billing function into the charging cable, through which the user can easily have the amount of energy taken from the home wallbox or socket reimbursed by the employer. The correctness of such a system can be particularly advantageous
  • Integrated billing function can be checked by comparing the energy values during or after charging processes at public charging stations, which usually have calibrated measuring equipment.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Ladekabels (100), insbesondere eingerichtet für das Laden eines Energiespeichers eines elektrischen Fahrzeugs, umfassend ein Einlesen eines ersten Energiewerts einer Energie, wobei der erste Energiewert durch das Ladekabel (100) bestimmt wird, wobei die Energie übertragen wird bei einen Ladevorgang oder bei einem Entladevorgang eines Fahrzeugs (300) mittels des mit einem Ladepartner (200) verbundenen Ladekabels (100); ein Einlesen eines zweiten Energiewerts der übertragenen Energie, wobei der zweite Energiewert durch den Ladepartner (200) bestimmt wird; ein Vergleichen des ersten und des zweiten Energiewerts; und ein Ausführen einer Maßnahme in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Prüfen eines Ladekabels, Recheneinheit und Computerprogramm
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Ladekabels sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu deren Durchführung.
Hintergrund der Erfindung
Batterieelektrische oder Hybridfahrzeuge können an sog. Ladestationen geladen werden. Dazu ist das Fahrzeug mittels eines üblicherweise mitgeführten Ladekabels mit der Ladestation zu verbinden und diese für den Ladevorgang zu aktivieren bzw. freizuschalten. Weiterhin ist es bekannt, dass aus der Batterie derartiger Fahrzeuge Energie entnommen wird und mittels eines Ladekabels in das Stromnetz eingespeist wird oder an ein anderes (elektrisches) Fahrzeug abgegeben wird oder an einen Verbraucher (z.B. eine Lampe oder ein Gartengerät) abgegeben wird. Es kann vorgesehen sein, dass das Ladekabel (auch als Versorgungskabel bezeichenbar) Mittel aufweist, um die Energiemenge zu bestimmen, die durch das Ladekabel geflossen ist.
Aus der DE 102021 203 363 A1 ist ein Ladekabel mit einem Energiemessmodul bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Prüfen eines Ladekabels sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Lösung vorgestellt, durch die ein Ladekabel während eines Ladevorgangs geprüft und ggf. auch überwacht werden kann und eventuelle Schäden oder auch Manipulationen erkannt werden können.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Prüfen eines Ladekabels, wobei das Ladekabel insbesondere eingerichtet ist für das Laden eines Energiespeichers eines elektrischen Fahrzeugs, ein Einlesen eines ersten Energiewerts einer Energie, wobei der erste Energiewert durch das Ladekabel bestimmt wird, wobei die Energie übertragen wird bei einem Ladevorgang oder bei einem Entladevorgang eines Fahrzeugs mittels des mit einem Ladepartner (z.B. einer Ladestation oder einem Verbraucher) verbundenen Ladekabels. Bei einem Verbraucher kann es sich beispielsweise um ein weiteres Fahrzeug oder einen Energiespeicher oder das Stromnetz handeln. Weiterhin umfasst ist ein Einlesen eines zweiten Energiewerts der übertragenen Energie, wobei der zweite Energiewert durch den Ladepartner bestimmt wird. Weiterhin umfasst ist ein Vergleichen des ersten und des zweiten Energiewerts und ein Ausführen einer Maßnahme in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis.
Mit der Erfindung wird eine einfache Möglichkeit vorgestellt, ein Ladekabel, welches in der Lage ist, übertragene Energie zu messen, zu überwachen und die Sicherheit zu erhöhen. Das Ladekabel weist dazu insbesondere Bestimmungsmittel auf, die beispielsweise eine Recheneinheit, Strombestimmungsmittel und/oder Spannungsbestimmungsmittel umfassen können. Insbesondere weist das Ladekabel auch ein Kommunikationsmodul auf, welches dazu eingerichtet ist, Daten zu übertragen, beispielsweise mittels Mobilfunks, WLAN, Bluetooth®, Powerline-Communication (PLC), NFC usw.
Insbesondere Ladestationen (z.B. öffentlich zugängliche Ladesäulen) als Ladepartner, also als Gegenstelle des Ladevorgangs, verfügen üblicherweise über geeichte Energiemessmittel, so dass davon auszugehen ist, dass eventuelle Abweichungen zwischen der vom Ladekabel erfassten bzw. bestimmten Energiemenge und der von der Ladestation erfassten bzw. bestimmten Energiemenge vom Ladekabel bzw. dessen Energiemessmittel verursacht sind.
Weicht der vom Ladekabel gemessene Energiewert z.B. zu sehr von einem Vergleichswert ab, der vom Ladepartner gemessen wird, kann dies darauf hindeuten, dass das Kabel einen Defekt aufweist, z.B. weil Energie nicht im Fahrzeug ankommt, sondern vorher - insbesondere in Form von Wärme - verlorengeht z.B. durch eine Beschädigung der Isolation und daraus resultierende Kriechströme, durch gebrochene Adern oder ungewöhnlich hohe Übergangswiderstände an Schnittstellen z.B. infolge von Korrosion; im schlimmsten Fall könnte dies sogar Brände verursachen. Ebenso kann bei der Energiemessung im Ladekabel selbst ein Fehler vorliegen, z.B. durch Alterung der Komponenten des Ladekabels, Defekte im Energiemessmittel, fehlerhafte Software-Updates bzw. eine fehlerhafte Firmware oder z.B. durch eine gezielte Manipulation, um z.B. die (vermeintlich) erfasste Energiemenge möglichst gering zu halten oder überhöht darzustellen, wobei derartige Abweichungen bzw. Auffälligkeiten durch die Erfindung frühzeitig entdeckt werden können. Somit können durch die Erfindung vorteilhaft (elektrische) Defekte im Ladekabel, Defekte oder Manipulationen an dem Energiemessmittel frühzeitig entdeckt werden, weiterhin vorteilhaft können dadurch auch Probleme bei einer Abrechnung, z.B. der vom Ladekabel ermittelten Energiemenge, vermieden werden.
Es versteht sich, dass der erste Energiewert nicht genau der gemessenen bzw. erfassten Energiemenge entsprechen muss. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass die gemessene bzw. erfasste Energiemenge noch korrigiert wird, um den ersten Energiewert zu bestimmen. Eine derartige Anpassung bzw. Korrektur kann z.B. vorgenommen werden in Abhängigkeit von der Länge des Ladekabels, den (bekannten) Übergangswiderständen, der Umgebungstemperatur, der Höhe des fließenden Stroms, der Lage der Energiemessmittel (z.B. in einem fahrzeugseitigen Stecker des Ladekabels oder in einem infrastrukturseitigen Stecker des Ladekabels oder in einer Verbindungsleitung des Ladekabels, die zwischen den beiden Steckern angeordnet ist), der Stromrichtung oder weiterer Parameter. Denn z.B. kann der geeichte Ladepartner eine Energiemenge von 1kWh erfassen und das Energiemessmittel bzw. das Energiebestimmungsmittel des Ladekabels nur 0,95kWh, wenn das Energiemessmittel bzw. das Energiebestimmungsmittel im fahrzeugseitigen Stecker angeordnet ist. Diese Diskrepanz muss nicht auf einer Fehlfunktion des Energiemessmittels bzw. des Energiebestimmungsmittels beruhen oder auf einer Manipulation, sondern sie kann den ohmschen Leitungsverlusten geschuldet sein oder ohmschen Verlusten an Übergangsstellen (z.B. von der Leitung auf Kontaktpins). Wären die Energiemessmittel bzw. die Energiebestimmungsmittel im Beispiel im infrastrukturseitigen Stecker angeordnet, so könnte die Messung z.B. 0,99kWh ergeben, da die Leitungsverluste noch nicht angefallen sind.
Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren weiterhin einen oder mehrere der folgenden Schritte umfasst:
-- Einlesen und/oder Bestimmen, ob der zweite Energiewert von einem geeichten Ladepartner bestimmt wurde;
-- Vergleichen des ersten und zweiten Energiewerts und/oder Ausführen der Maßnahme nur dann, wenn der zweite Energiewert von einem geeichten Ladepartner bestimmt wurde.
Unter einem geeichten Ladepartner ist dabei ein Ladepartner zu verstehen, bei dem die Messung oder Erfassung der Energiemenge (amtlich) geeicht ist. Dies trifft insbesondere auf öffentlich zugängliche Ladestationen zu.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin ein Einlesen einer Kennung des Ladekabels und/oder ein Einlesen eines Zeitstempels des Ladevorgangs, beispielsweise durch den Ladepartner und/oder eine entfernte Recheneinheit.
Der Zeitstempel kann z.B. den Beginn und/oder das Ende und/oder die Dauer des Ladevorgangs bzw. des Entladevorgangs aufweisen.
Somit kann beispielsweise bei dem Vergleichen bzw. der Maßnahme sehr einfach eine Zuordnung zwischen Ladepartner und Ladekabel hergestellt werden, beispielsweise direkt durch die Kennung des Ladekabels und/oder durch Vergleich der Zeitstempel des ersten und des zweiten Energiewerts. Die Kennung kann insbesondere in einer Recheneinheit des Ladekabels gespeichert sein.
Beispielsweise kann anhand der Kennung des Ladekabels bei einem externen Provider festgestellt werden, welche Abrechnungsdaten bzw. welches Kundenkonto für den Vergleich heranzuziehen ist. Es kann dann im passenden Kundenkonto bzw. bei Daten, die zu der Kennung des Ladekabels gehören, eine Suche nach einem Zeitstempel für den zweiten Energiewert erfolgen, der zu dem Zeitstempel des ersten Energiewerts passt bzw. korreliert. Die derart zeitlich übereinstimmenden ersten und zweiten Energiewerte können dann miteinander verglichen werden.
Die entfernte Recheneinheit kann auch als weitere Recheneinheit oder externe Recheneinheit bezeichnet werden. Sie kann eine Server-Recheneinheit oder Cloud-Recheneinheit oder auch eine Recheneinheit in einem Mobiltelefon, Tablet, usw. oder ein heimischer PC sein. Sie fungiert insbesondere als Überprüfungsstelle des Ladekabels.
Gemäß einer Ausführungsform ist weiterhin ein Übertragen oder Senden des ersten Energiewerts, also des im Ladekabel bestimmten Energiewerts, und/oder ein Übertragen einer Kennung des Ladekabels und/oder ein Übertragen eines Zeitstempels des Ladevorgangs an den Ladepartner und/oder an eine entfernte Recheneinheit umfasst. Der jeweilige Empfänger kann dann insbesondere den Vergleich durchführen, oder z.B. im Falle des Ladepartners die empfangenen Daten zusammen mit eigenen Daten, insbesondere dem zweiten Energiewert, an eine entfernte Recheneinheit weiterübertragen. Auch kann vorgesehen sein, dass das Ladekabel den ersten Energiewert und ggf. seine Kennung und/oder den Zeitstempel, der zum ersten Energiewert gehört, an eine entfernte Recheneinheit überträgt, und nur seine Kennung und/oder den zum ersten Energiewert gehörenden Zeitstempel an den Ladepartner überträgt. Der Ladepartner wiederum kann den zweiten Energiewert zusammen mit der empfangenen Kennung des Ladekabels und/oder einen Zeitstempel der zum zweiten Energiewert gehört und/oder einen Zeitstempel der zum ersten Energiewert gehört und/oder einen gemeinsamen Zeitstempel des ersten und zweiten Energiewerts an die entfernte Recheneinheit übertragen, so dass dort eine Zuordnung möglich ist. Somit wird auch ein Manipulationsschutz erreicht. Wie bereits oben dargelegt kann alternativ oder zusätzlich zur Kennung auch lediglich ein Zeitstempel und/oder eine Positionsangabe, insbesondere eine Positionsangabe des Ladekabels, während der erste Energiewert erfasst wird, übertragen werden. Grundsätzlich kann auch ein Datentupel übermittelt werden, welches neben dem Energiewert auch einen Zeitstempel und/oder eine Positionsangabe umfasst.
Gemäß einer Ausführungsform ist weiterhin ein Einlesen einer Kennung des Ladepartners und/oder eines Zeitstempels des Ladevorgangs umfasst, beispielsweise durch das Ladekabel oder eine entfernte Recheneinheit. Somit kann beispielsweise bei dem Vergleich bzw. der Maßnahme sehr einfach eine Zuordnung zwischen Ladepartner und Ladekabel hergestellt werden, beispielsweise direkt durch die Kennung oder durch Vergleich der Zeitstempel des ersten und des zweiten Energiewerts. Die Kennung kann insbesondere in einer Recheneinheit des Ladepartners gespeichert sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist weiterhin ein Übertragen des zweiten Energiewerts, also des im Ladepartner bestimmten Energiewerts, und/oder einer Kennung des Ladepartners und/oder eines Zeitstempels, insbesondere eines Zeitstempel des zweiten Energiewerts, an das Ladekabel und/oder eine entfernte Recheneinheit umfasst. Der jeweilige Empfänger kann dann insbesondere den Vergleich durchführen, oder z.B. im Falle des Ladekabels die empfangenen Daten zusammen mit eigenen Daten, insbesondere dem ersten Energiewert, an eine entfernte Recheneinheit weiterübertragen. Auch kann vorgesehen sein, dass der Ladepartner den zweiten Energiewert und ggf. seine Kennung und/oder den Zeitstempel, der zum zweiten Energiewert gehört, an eine entfernte Recheneinheit überträgt, und nur seine Kennung und/oder den zum zweiten Energiewert gehörenden Zeitstempel an das Ladekabel überträgt. Das Ladekabel wiederum kann den ersten Energiewert (sowie ggf. den dazu gehörigen Zeitstempel) zusammen mit der empfangenen Kennung des Ladepartners und/oder mit dem Zeitstempel, der zum zweiten Energiewert gehört, an die entfernte Recheneinheit übertragen, so dass dort eine Zuordnung möglich ist. Somit wird auch ein Manipulationsschutz erreicht. Anstelle oder zusätzlich zur Kennung kann es auch ausreichend sein, einen Zeitstempel und/oder eine Positionsangabe zu übertragen, insbesondere eine Positionsangabe des Ladekabels, während der erste Energiewert erfasst wird und/oder eine Positionsangabe des Ladepartners, während der zweite Energiewert erfasst wird.
In einer Ausführungsform ist es ausreichend, wenn die Zeitstempel der Energiemessungen des Ladekabels mit den Zeitstempeln der Energiemessungen des Ladepartners verglichen werden und die Zeitstempel eine plausible Zuordnung von berechneter Energiemenge seitens des Ladepartners und der im Ladekabel gemessenen Energiemenge ermöglichen. Beispielsweise stellt ein Betreiber bzw. Provider einer Ladestation üblicherweise eine Rechnung mit genauer Angabe von Zeit (und Ort) des Ladevorgangs sowie mit der abgerechneten Energie als zweiten Energiewert. Es ist nun möglich, diese Daten des Betreibers mit der Energiemenge, die vom Ladekabel als erster Energiewert bestimmt wurde, abzugleichen, indem man die Zeitstempel zuordnet.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Maßnahme ein Erzeugen einer Warnmeldung, insbesondere wenn sich eine unzulässig hohe Abweichung (z.B. mehr als 3% Abweichung oder mehr als 5% Abweichung) zwischen dem ersten und dem zweiten Energiewert ergibt. Die Warnmeldung kann beispielsweise angezeigt werden auf einer Anzeige bzw. einem Display, z.B. am oder im Ladekabel, an einer Ladestation bzw. an dem Ladepartner oder der entfernten Recheneinheit. Alternativ oder zusätzlich kann die Warnmeldung in einem Fehlerspeicher gespeichert werden. Dies kann als Hinweis für den Benutzer oder Eigentümer des Ladekabels dienen, dieses auf Defekte zu untersuchen und ggf. auszutauschen, falls es defekt ist. Auch als Hinweis auf mögliche Abrechnungsungenauigkeiten können die Warnmeldungen z.B. bei einem Abrechnungsunternehmen verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Maßnahme ein (Neu-)Berechnen eines Kalibrierungsfaktors für das Ladekabel. Beispielsweise kann sich eine unzulässig hohe Abweichung (z.B. mehr als 3% Abweichung oder mehr als 5% Abweichung) zwischen dem ersten und dem zweiten Energiewert ergeben. Weiterhin kann es plausibel sein, dass diese Abweichung auf eine Fehlbestimmung des ersten Energiewerts zurückzuführen ist. Dies kann z.B. der Fall sein, wenn der Ladepartner, der den zweiten Energiewert bestimmt, geeicht ist oder wenn sich z.B. bei Ladevorgängen bzw. Entladevorgängen an verschiedenen Ladepartnern Abweichungen des ersten Energiewerts vom zweiten Energiewert mehrfach bzw. häufig bzw. im Mittel bzw. überwiegend in dieselbe Richtung ergeben (z.B. ist der erste Energiewert bei einer Mehrzahl von z.B. wenigstens 3 Messungen im Mittel 10% geringer als der zweite Energiewert). Beispielsweise in derartigen Fällen (andere Fallkonstellationen sind nicht ausgeschlossen) kann vorgesehen sein, die im Ladekabel vorhandenen Energiebestimmungsmittel bzw. Energiemessmittel, insbesondere programmtechnisch, so anzupassen, dass die (nachfolgende) Bestimmung des ersten Energiewerts unter Verwendung des (angepassten) Kalibrierungsfaktors erfolgt, und somit zukünftig besser mit dem (insbesondere geeichten) zweiten Energiewert übereinstimmt.
Dieser Vorgang kann auch als Kalibrierung bzw. Rekalibrierung der im Ladekabel vorhandenen Energiebestimmungsmittel angesehen werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Maßnahme ein Erzeugen eines Sperreintrags für das Ladekabel. Insbesondere wenn sich eine unzulässig hohe Abweichung zwischen dem ersten und dem zweiten Energiewert ergibt und dies nicht auf eine Fehlbestimmung des ersten Energiewerts (also auf defekte Energiebestimmungsmittel) zurückzuführen ist, kann vorgesehen sein, das Ladekabel aus Sicherheitsgründen für weitere Ladevorgänge zu sperren, da es vermutlich defekt ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Maßnahme ein Erzeugen einer Erfolgsmeldung, insbesondere wenn sich keine unzulässig hohe Abweichung zwischen dem ersten und dem zweiten Energiewert ergibt. Dies kann z.B. ein grünes Licht einer LED des Ladekabels und/oder des Ladepartners sein. Dies kann alternativ oder zusätzlich z.B. eine entsprechende Anzeige auf einem Display des Ladekabels und/oder des Ladepartners, z.B. einer Ladestation sein. Eine derartige Erfolgsmeldung kann z.B. alternativ oder zusätzlich auf bzw. an bzw. in der entfernten Recheneinheit angezeigt werden bzw. gespeichert werden. Ob eine Abweichung zwischen dem ersten und dem zweiten Energiewert unzulässig hoch ist oder nicht, kann zweckmäßigerweise mittels einer Toleranzschwelle entschieden werden. Diese kann als relative Toleranz (z.B. Abweichungen über 5 % sind unzulässig) vorgegeben werden; sie kann auch als absolute Toleranz (z.B. Abweichungen über 5 kWh sind unzulässig) vorgegeben werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Verfahren in dem Ladekabel oder in dem Ladepartner oder in einer von dem Ladekabel und der Ladestation entfernten (d.h. insbesondere räumlich getrennten) Recheneinheit durchgeführt.
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. eine Recheneinheit eines Ladekabels oder eine entfernte Recheneinheit (insbesondere bei einem Flottenbetreiber, E-Mobilitätsprovider (EMP) oder Ladestationsbetreiber (sog. CPO, Charge Point Operator)) ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Bei der Recheneinheit des Ladekabels kann es sich auch um eine verteilte Recheneinheit handeln, die z.B. mehrere Module aufweisen kann, z.B. ein Positionsbestimmungsmodul, ein Sensormodul, ein Kommunikationsmodul, ein ASIC-Modul usw. Die entfernte Recheneinheit kann auch als weitere Recheneinheit oder externe Recheneinheit bezeichnet werden. Sie kann eine Server-Recheneinheit oder Cloud-Recheneinheit oder auch eine Recheneinheit in einem Mobiltelefon, in einem Tablet oder dergleichen oder ein heimischer PC sein. Sie fungiert insbesondere als Überprüfungsstelle des Ladekabels.
Unter einem E-Mobilitätsprovider wird üblicherweise eine Entität verstanden, die zwischen Fahrern einerseits und Ladestationsbetreibern andererseits angesiedelt ist, um Ladevorgänge und zugehörige Abrechnungsvorgänge zu ermöglichen. Ein Fahrer schließt üblicherweise nicht mit den zahlreichen unterschiedlichen Ladestationsbetreibern, sondern mit wenigen E-Mobilitätsprovidern Verträge ab, die dann den Zugang zu einer Ladestation vermitteln und die Authentifizierung und dann Abrechnung sicherstellen. Üblicherweise bieten EMPs Ihre Leistungen in Form von Handy-Apps an (z.B. EnBW-App oder "Charge my EV"-App von BOSCH). Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Schließlich ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm wie oben beschrieben. Geeignete Speichermedien bzw. Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich. Ein solcher Download kann dabei drahtgebunden bzw. kabelgebunden oder drahtlos (z.B. über ein WLAN-Netz, eine 3G-, 4G-, 5G- oder 6G-Verbindung, usw.) erfolgen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform eines Ladekabels, wie es der Erfindung zugrunde liegen kann.
Figur 2 zeigt schematisch ein Prüfen eines Ladekabels anhand eines Ladevorgangs eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Figur 3 zeigt in einem Blockdiagramm ein Prüfen eines Ladekabels anhand eines Ladevorgangs eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Ausführungsform(en) der Erfindung In Figur 1 ist ein Ladekabel, wie es bevorzugt im Rahmen der Erfindung verwendet werden kann, schematisch dargestellt und insgesamt mit 100 bezeichnet. Das Ladekabel weist einen ersten, z.B. fahrzeugseitigen, Stecker 110, eine Verbindungsleitung bzw. ein Kabel 120 und einen zweiten, z.B. infrastrukturseitigen bzw. verbraucherseitigen, Stecker 130 auf. Ein solches Ladekabel 100 dient zum Verbinden eines Ladepartners (vgl. 200 in Fig. 2) mit einem Fahrzeug (vgl. 300 in Fig. 2). Bei den Steckern 110, 130 kann es sich insbesondere um sogenannte CSS-Stecker oder Typ-2-Stecker handeln. Bei dem Ladepartner 200 kann es sich insbesondere um eine Ladestation (siehe z.B. in Fig. 2), wie beispielsweise eine Ladesäule oder sogenannte Wallbox, aber auch um einen Verbraucher (d.h. Energie fließt vom Fahrzeug 300 weg), wie z.B. einen Energiespeicher, das Stromnetz, eine Lampe oder ein Gartengerät oder dergleichen oder um ein anderes Fahrzeug handeln.
Im vorliegenden Beispiel ist in dem ersten Stecker 110 eine Recheneinheit 111 vorgesehen, wobei diese insbesondere in einem Gehäuse des Steckers 110 integriert ist. Die Recheneinheit 111 ist programmtechnisch dazu eingerichtet, eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es nachfolgend beispielsweise unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 beschrieben wird, durchzuführen. Die Recheneinheit 111 umfasst dazu insbesondere Rechen- und Speichermittel, wie CPU, RAM, Flash usw. sowie bevorzugt eine Energieversorgungsquelle, beispielsweise eine Batterie oder einen Akku, wobei auch vorgesehen sein kann, dass die Recheneinheit 111 nur im verbundenen Zustand des Ladekabels 100 mit Energie versorgt wird, so dass keine Ladekabel-interne Energieversorgung notwendig ist. Bei der Recheneinheit 111 kann es sich um eine verteilte Recheneinheit handeln, die z.B. mehrere Module aufweisen kann, z.B. ein Positionsbestimmungsmodul, ein Sensormodul, ein Kommunikationsmodul, ein ASIC-Modul usw. Diese Module können alle in einem einzigen der beiden Stecker 110, 130 angeordnet sein, oder auch im Kabel 120 und/oder den Steckern 110, 130 verteilt angeordnet sein.
In der Recheneinheit 111 bzw. deren Speichermittel ist insbesondere eine
Kennung, insbesondere eine eindeutige Kennung, wie z.B. eine Identifikationsnummer abgelegt, welche zur eindeutigen Identifizierung der
Recheneinheit und somit des Ladekabels 100 verwendet werden kann.
Weiterhin weist die Recheneinheit 111 Messmittel bzw. Bestimmungsmittel auf, die dazu eingerichtet sind, einen Stromfluss durch das Kabel zu messen bzw. zu bestimmen. Weist das Kabel mehrere Adern auf, sind die Messmittel zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, einen Stromfluss durch jede Ader des Kabels separat zu messen.
Strom messmittel bzw. Strombestimmungsmittel sind im Fach bekannt. Sie können in einer Ausführungsform einen Messwiderstand bzw. Shuntwiderstand und Spannungsmessmittel bzw. Spannungsbestimmungsmittel aufweisen. Sie können beispielsweise auch auf der Messung des elektromagnetischen Feldes oder Flusses des Stroms basieren.
Weiterhin weist die Recheneinheit 111 Messmittel bzw. Bestimmungsmittel auf, die dazu eingerichtet sind, eine Spannung zwischen Adern des Kabels zu messen bzw. zu bestimmen. Aus Strom- und Spannungswerten können insbesondere Leistungswerte, und unter Einbeziehung der zeit Energiewerte berechnet werden.
Weiterhin weist die Recheneinheit 111 in einer Ausführungsform ein Zeitbestimmungsmodul auf, welches dazu eingerichtet ist, einen aktuellen Zeitpunkt zu messen bzw. einen Zeitstempel zu bestimmen. Dies kann beispielsweise auch Teil eines Positionsbestimmungsmoduls sein, welches mittels bekannter, insbesondere satellitengestützter Positioniersysteme wie GPS, GLONASS, GALILEO usw. die momentane Position des Positionsbestimmungsmoduls und damit der Recheneinheit 111 und damit des Ladekabels 100 feststellen kann.
Weiterhin weist die Recheneinheit 111 in einer Ausführungsform ein Kommunikationsmodul auf, welches dazu eingerichtet ist, drahtlos oder kabelgebunden Daten von der Recheneinheit 111 an einen Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise mittels Mobilfunk, WLAN, Bluetooth®, Powerline-Communication (PLC), NFC usw. erfolgen. Die Übertragung kann auch mittelbar über ein Kommunikationsmodul im Fahrzeug 300, im Ladepartner 200 (z.B. der Ladesäule) oder in der Umgebung (z.B. sog. WLAN-Hotspot oder ein Mobiltelefon) erfolgen. Die Recheneinheit 111 ist programmtechnisch dazu eingerichtet, mit einer Gegenstelle über das Kommunikationsmodul zu kommunizieren. Dies kann auf bekannte Arten und unter Verwendung bekannter Protokolle erfolgen. Bei der Gegenstelle kann es sich um eine entfernte Recheneinheit 400 (vgl. Fig. 2) handeln (die auch als weitere Recheneinheit oder externe Recheneinheit oder Server-Recheneinheit oder Cloud-Recheneinheit bezeichnet werden kann), beispielsweise einen sog. Cloud-Dienst o.ä. Insbesondere kann die Verbindung zwischen der Recheneinheit 111 und der entfernten Recheneinheit 400 über das Internet erfolgen. Die entfernte Recheneinheit 400 kann insbesondere von einem Flottenbetreiber o.ä. unterhalten werden. Es kann sich jedoch auch um einen heimischen PC oder allgemein einen sog. Cloud-Dienst des Benutzers handeln.
In Figur 2 ist nun eine Situation dargestellt, in welcher ein Fahrer 10 sein Fahrzeug 300 mittels einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladekabels 100, insbesondere der in Fig. 1 gezeigten und beschriebenen Ausführungsform, an einem Ladepartner 200 (hier: eine Ladesäule als Ladestation) auflädt. Zu diesem Zweck verbindet der Fahrer 10 das Ladekabel 100 bzw. dessen Stecker 110, 130 einerseits mit dem Fahrzeug 300 und andererseits mit dem Ladepartner 200 (hier: der Ladesäule). Der Ladepartner 200 (hier: die Ladesäule) weist eine Recheneinheit 210 auf, die als Ladepartner- Recheneinheit bezeichnet werden kann. Sie kann ähnlich der Recheneinheit 111 des Ladekabels 100 ausgebildet sein und insbesondere Energiebestimmungsmittel aufweisen, sowie für das Empfangen und/oder Übertragen bzw. Senden von Informationen ausgebildet sein. Für weitere Einzelheiten wird auf die Beschreibung zur Recheneinheit 111 des Ladekabels 100 verwiesen.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden dabei von den beteiligten Entitäten folgende Schritte durchgeführt, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Figur 3 beschrieben, in welcher eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Blockdiagramm schematisch dargestellt ist. Die einzelnen mit 111 , 210 und 400 überschriebenen Spalten enthalten dabei die von der jeweiligen Recheneinheit ausgeführten Schritte.
Das Verfahren beginnt in einem Schritt 310, in welchem ein Ladevorgang gestartet ist. Die für das Starten des Ladevorgangs notwendigen Schritte sind bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung.
In einem Schritt 320 bestimmt die Recheneinheit 111 einen momentanen Stromfluss durch das Ladekabel 100. Für jede zum Laden verwendete Ader bzw. Phase des Ladekabels 100 wird dabei ein eigener Stromwert gemessen.
Weiterhin bestimmt die Recheneinheit 111 beispielsweise eine momentane Spannung zumindest zwischen den zum Laden verwendeten Adern und einer Bezugsmasse. Aus jeweils einem Strom- und einem Spannungswert zum selben Zeitpunkt kann ein Leistungswert berechnet werden.
In einem Schritt 321 werden die Leistungswerte über die Zeit aufsummiert bzw. aufintegriert, um einen Energiewert als ersten Energiewert zu bestimmen. Dabei kann die gemessene Energiemenge für die Bestimmung des ersten Energiewerts bereits korrigiert werden in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern wie z.B. Leitungsverluste zwischen Ladepartner und Energiebestimmungsmittel, Temperatur, Alterungseffekte usw. Für diese Korrektur können z.B. ein (initialer) Kalibrierungsfaktor bzw. eine (initiale) Kalibrierungsfunktion vorgesehen sein.
Ist der Ladevorgang beendet, was beispielsweise anhand eines Stromflusses null erkannt werden kann oder beispielsweise durch ein Abbruchsignal, welches durch das Fahrzeug 300 oder die Ladestation übermittelt wird, wird in einem Schritt 322 ein momentaner Zeitpunkt bestimmt. Alternativ oder zusätzlich kann auch zu Beginn des Ladevorgangs der aktuelle Zeitpunkt bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch in regelmäßigen Abständen der aktuelle Zeitpunkt bestimmt werden.
Entsprechende Schritte 220, 221 , 222 werden parallel von der Ladestation bzw. deren Recheneinheit 210 durchgeführt, um einen Energiewert als zweiten Energiewert und einen momentanen Zeitpunkt zu bestimmen. Bevorzugt ist die Ladestation bzw. allgemein der Ladepartner geeicht bezüglich der Energiemengenbestimmung.
In einem Schritt 325 kann von der Recheneinheit 111 des Ladekabels 100 eine Kennung des Ladekabels 100 an die Recheneinheit 210 des Ladepartners 200 (hier: die Ladestation) übertragen und dort in einem Schritt 225 eingelesen werden.
In einem Schritt 330 werden von der Recheneinheit 111 des Ladekabels 100 der erste Energiewert und ein Zeitstempel (z.B. der momentane Zeitpunkt und/oder mehrere Zeitpunkte im Zusammenhang mit dem Ladevorgang wie z.B. Startzeitpunkt und Endzeitpunkt des Ladevorgangs) an die entfernte Recheneinheit 400 übertragen und dort in einem Schritt 430 eingelesen. Es kann vorgesehen sein, hierbei auch eine Kennung des Ladekabels 100 zu übertragen. Weiterhin kann auch vorgesehen sein, Positionsdaten des Ladekabels 100 zu übertragen, insbesondere die Position des Ladekabels 100 während des Ladevorgangs.
In einem zeitlich unabhängig vom Schritt 330 stattfindenden Schritt 230 werden von der Recheneinheit 210 des Ladepartners 200 (hier: der Ladestation) der zweite Energiewert und ein weiterer Zeitstempel (z.B. der momentane Zeitpunkt und/oder mehrere Zeitpunkte im Zusammenhang mit dem Ladevorgang wie z.B. Startzeitpunkt und Endzeitpunkt des Ladevorgangs) und ggf. die zuvor in Schritt 225 empfangene Kennung des Ladekabels 100 an die entfernte Recheneinheit 400 übertragen und dort in einem Schritt 430' eingelesen. Es kann vorgesehen sein, auch eine Kennung des Ladepartners 200 (hier: der Ladestation) zu übertragen.
In einem Schritt 440 werden der erste und der zweite Energiewert, die sich anhand der übertragenen Kennungen des Ladekabels 100 und/oder der Zeitstempel und/oder der Positionsdaten einander zuordnen lassen, (miteinander) verglichen. In einem Schritt 450 wird in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis eine Maßnahme ausgeführt. Die Maßnahme kann auch darin bestehen, dass nichts ausgeführt wird (Null-Maßnahme).
Im vorliegenden Beispiel werden die soeben beschriebenen Schritte von einer entfernten Recheneinheit 400, wie z.B. bei einem Flottenbetreiber, EMP, oder in einem Mobiltelefon durchgeführt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die beschriebenen Schritte auch durch die Recheneinheit 111 im Ladekabel oder durch die Recheneinheit 210 des Ladepartners 200 (hier: der Ladestation) durchgeführt werden können. Die entfernte Recheneinheit 400 kann auch als weitere Recheneinheit oder externe Recheneinheit bezeichnet werden. Sie kann eine Server-Recheneinheit oder Cloud-Recheneinheit oder auch eine Recheneinheit in einem Mobiltelefon, Tablet-Computer, usw. oder ein heimischer PC sein. Sie fungiert insbesondere als Überprüfungsstelle des Ladekabels 100.
Unter Verweis auf die obige Beschreibung kann die Maßnahme in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis, d.h. werden der erste und der zweite Energiewert als ausreichend gleich oder unterschiedlich bewertet, ein Erzeugen einer Warnmeldung, ein Berechnen eines (neuen) Kalibrierungsfaktors für das Ladekabel, ein Erzeugen eines Sperreintrags für das Ladekabel, ein Erzeugen einer Erfolgsmeldung usw. umfassen.
Neben einer Defekterkennung des Kabels kann die vorliegende Erfindung insbesondere auch für eine Abrechnungsüberprüfung verwendet werden.
Beispielsweise bei Geschäftswagen übernimmt in der Regel der Arbeitgeber die Kraftstoffkosten, wozu sog. Tankkarten bei konventionellen Antrieben (z. B. Benzin, Diesel) eingesetzt werden können. Diese können an teilnehmenden Tankstellen als Zahlungsmittel eingesetzt werden. Die Kosten dafür werden vom Tankkarten-Provider direkt dem Arbeitgeber in Rechnung gestellt. Um auch ein Aufladen an heimischen Wallboxen möglich zu machen, kann vorgesehen sein, in das Ladekabel eine Abrechnungsfunktion zu integrieren, durch die der Nutzer sich die aus der heimischen Wallbox bzw. Steckdose entnommene Energiemenge kostenmäßig in einfacher Weise vom Arbeitgeber erstatten lassen kann. Vorteilhaft kann nun insbesondere die Korrektheit einer solchen integrierten Abrechnungsfunktion überprüft werden, indem bei bzw. nach Ladevorgängen an öffentlichen Ladestationen, die üblicherweise über geeichte Messmittel verfügen, ein Vergleich der Energiewerte durchgeführt wird.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Prüfen eines Ladekabels (100), insbesondere eingerichtet für das Laden eines Energiespeichers eines elektrischen Fahrzeugs, umfassend folgende Schritte:
-- Einlesen (430) eines ersten Energiewerts einer Energie, wobei der erste Energiewert durch das Ladekabel (100) bestimmt wird (321), wobei die Energie übertragen wird bei einem Ladevorgang oder bei einem Entladevorgang eines Fahrzeugs (300) mittels des mit einem Ladepartner (200) verbundenen Ladekabels (100);
-- Einlesen (430') eines zweiten Energiewerts der übertragenen Energie, wobei der zweite Energiewert durch den Ladepartner (200) bestimmt wird (221);
-- Vergleichen (440) des ersten und des zweiten Energiewerts;
-- Ausführen (450) einer Maßnahme in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis.
2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein Einlesen einer Kennung des Ladekabels (100) und/oder eines Zeitstempels des Ladevorgangs.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein Übertragen des ersten Energiewerts und/oder einer Kennung des Ladekabels (100) und/oder eines Zeitstempels des Ladevorgangs an den Ladepartner (200) und/oder an eine entfernte Recheneinheit (400).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein Einlesen einer Kennung des Ladepartners (200).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein Übertragen des zweiten Energiewerts und/oder einer Kennung des Ladepartners (200) und/oder eines Zeitstempels des Ladevorgangs an das Ladekabel (100).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Maßnahme eines oder mehrere der nachfolgenden Gruppe umfasst: Erzeugen einer Warnmeldung, Berechnen eines Kalibrierungsfaktors für das Ladekabel, Erzeugen eines Sperreintrags für das Ladekabel, Erzeugen einer Erfolgsmeldung.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das durchgeführt wird in dem Ladekabel (100) oder in dem Ladepartner (200) oder in einer von dem Ladekabel (100) und dem Ladepartner (200) entfernten Recheneinheit (400).
8. Recheneinheit (111, 210, 400), die dazu eingerichtet ist, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
9. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (111, 210, 400) dazu veranlasst, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (111, 210, 400) ausgeführt wird.
10. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 9.
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