DE102009049082A1 - Integriertes Energie- und Parkmanagement für Elektrofahrzeuge - Google Patents
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Abstract
Um eine Einrichtung (1) zum Auf- oder Entladen eines Elektrofahrzeugs (2) mit einer an ein Elektroversorgungsnetz (9) angeschlossenen Ladestation, die mit dem Elektrofahrzeug (2) verbindbar ist, und einer Stellfläche (3) in der Nähe der Ladestation (8), auf der das Elektrofahrzeug (2) abstellbar ist, wobei die Stellfläche (3) Teil eines Parkplatzes ist, bereitzustellen, die eine individuelle Abrechnung des Auflade- oder Entladevorgangs ermöglicht und die darüber hinaus einfach und kostengünstig ist, wird vorgeschlagen, dass die Ladestation (8) über Ladedatenaustauschmittel (15) mit einer Einheit der Parkraumbewirtschaftung (16) für den Parkplatz verbunden ist, wobei die besagte Einheit der Parkraumbewirtschaftung (16) Steuermittel (17), die über die Ladedatenaustauschmittel (15) mit der Ladestation (8) verbunden und zum Einstellen des Auf- oder Entladens des Elektrofahrzeugs (2) eingerichtet sind, und Abrechnungsmittel (18) aufweist, welche die Kosten des Auf- oder Entladens ermitteln und die entsprechende Zahlung entgegennehmen beziehungsweise bereitstellen.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Auf- oder Entladen eines Elektrofahrzeugs mit einer an ein Elektroversorgungsnetz angeschlossenen Ladestation, die mit dem Elektrofahrzeug verbindbar ist, und einer Stellfläche in der Nähe der Ladestation, auf der das Elektrofahrzeug abstellbar ist, wobei die Stellfläche Teil eines Parkplatzes ist.
- Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs, bei dem das Elektrofahrzeug auf einem Stellplatz eines Parkplatzes abgestellt und mit einer Ladestation verbunden wird, die an ein Elektroversorgungsnetz angeschlossen ist.
- Eine solche Einrichtung und ein solches Verfahren sind beispielsweise unter der Internetadresse http://park-charge.bsm-ev.de/infos%20Allgemein.htm veröffentlicht. Die dort gezeigte Einrichtung verfügt über Ladestationen, die auf einem Parkplatz aufgestellt sind. Der Parkplatz weist einen Stellplatz in unmittelbarer Nähe der Ladestation auf, wobei der Zugang zu der Ladestation mittels eines bundeseinheitlichen Schlussels oder einer Jahresvignette gewährt wird. Der eingangs genannten Vorrichtung haftet der Nachteil an, dass Lade- und Entladevorgänge nicht erfasst und daher auch nicht individuell abgerechnet werden kennen.
- Durch das vermehrte Auftreten von elektrisch betriebenen Fahrzeugen im Straßenverkehr ergibt sich die Notwendigkeit einfach zugängliche elektrische Lademöglichkeiten für die Fahrzeuge anzubieten. Bei Elektrofahrzeugen dauert der Ladevorgang deutlich länger als die Betankung von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Die bisherigen auf einen raschen Durchsatz der Fahrzeuge ausgerichteten Tankstellen sind für das Aufladen von Elektrofahrzeugen daher nicht geeignet.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine individuelle Abrechnung des Auflade- oder Entladevorgangs ermöglichen und die darüber hinaus einfach und kostengünstig sind.
- Die Erfindung löst diese Aufgabe ausgehend von der eingangs genannten Einrichtung dadurch, dass die Ladestation über Ladedatenaustauschmittel mit einer Einheit der Parkraumbewirtschaftung für den Parkplatz verbunden ist, wobei die besagte Einheit der Parkraumbewirtschaftung Steuermittel, die über die Ladedatenaustauschmittel mit der Ladestation verbunden und zum Einstellen des Auf- oder Entladens des Elektrofahrzeugs eingerichtet sind, und Abrechnungsmittel aufweist, welche die Kosten des Auf- oder Entladens ermitteln und die entsprechende Zahlung entgegennehmen beziehungsweise bereitstellen.
- Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren löst die Erfindung diese Aufgabe dadurch, dass die Ladestation über Ladedatenaustauschmittel mit einer Einheit der Parkraumbewirtschaftung kommuniziert, wobei der Einheit der Parkraumbewirtschaftung ein Energiemengenwert übertragen wird, welcher einer zwischen Elektroversorgungsnetz und Elektrofahrzeug übertragenen Energiemenge entspricht, die Einheit der Parkraumbewirtschaftung auf Grundlage des übertragenen Energiemengenwertes mit Hilfe von Steuerungsmittel die Übertragung abbricht, wenn ein gewünschter Schwellenwert erreicht ist, wobei Abrechnungsmittel die Kosten der übertragenen Energiemange berechnen.
- Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Parkbewirtschaftung, das Laden eines Elektroautos und das Einspeisen von Elektroenergie aus dem Elektrofahrzeug in ein Elektroversorgungsnetz miteinander zu verknüpfen und gemeinsam abzurechnen. Die Freigabe der Ladestation, die auch als Entladestation wirkt, erfolgt erfindungsgemäß durch eine Anlage der Parkraumbewirtschaftung, die beispielsweise ein entsprechendes Freigabesignal über Ladedatenaustauschmittel an die Ladestation sendet. Die Ladestation ermittelt die dem Elektrofahrzeug entnommene oder die in das Elektrofahrzeug eingespeiste Energiemenge und übersendet Daten, die dieser Energiemenge entsprechen, an die Einheit der Parkraumbewirtschaftung, die mit ihren Abrechnungsmitteln die sich daraufhin ergebenden Kosten ermittelt und die entsprechende Zahlung entgegen nimmt oder durchführt.
- Die Einheit der Parkraumbewirtschaftung weist für den Datenaustausch zweckmäßigerweise eine Kommunikationsschnittstelle auf, an welcher die einzuspeisende oder die zu entnehmende Energiemenge festlegbar ist. So gibt der Nutzer beispielsweise eine Energiemenge ein, die auf sein Elektrofahrzeug übertragen werden soll. Die Abrechnungsmittel ermitteln die der angeforderten Energiemenge entsprechenden Kosten.
- Die erfindungsgemäße Einrichtung weist zweckmäßigerweise Mittel zur Zahlungsannahme auf. Diese Mittel sind beispielsweise Mittel zur Entgegennahme von Bargeld, mit welchen sowohl Münzen als auch Papiergeld entgegengenommen werden können. Darüber hinaus ermöglichen die Mittel zur Zahlungsentgegennahme auch die Zahlung mit Bank- oder Kreditkarte. Solche Mittel sind dem Fachmann bestens bekannt, so dass hieraus nicht detailliert eingegangen zu werden braucht. Nach erfolgter Zahlung übersendet die Einheit der Parkraumbewirtschaftung beispielsweise ein Freigabesignal an die Ladestation, so dass diese mit dem gewünschten Prozess beginnen kann. Zum Auf- oder Entladen weist die Ladestation eine zweckmäßige Steuerung auf. Abweichend hiervon startet die Ladestation das Aufladen erst nach erfolgter Zahlung.
- Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Einheit der Parkraumbewirtschaftung ein Parkscheinautomat, der neben der Abrechnung der Kosten für die Parkzeit auch zum Abrechnen der Kosten für das Auf- oder Entladen des Elektrofahrzeuges eingerichtet ist. Auf diese Art und Weise werden weitere Kosten gespart.
- Zweckmäßigerweise umfasst die Einrichtung ein mobiles Kommunikationsmittel, das über Ferndatenaustauschmittel mit den Steuerungsmitteln zum Einstellen des Auf- oder Entladens kommuniziert. Dieser vorteilhaften Weiterentwicklung kann ein Nutzer der Einrichtung sich von dem Parkplatz entfernen und auf Planänderungen flexibel reagieren. Soll beispielsweise ein Elektroenergiespeicher des Elektrofahrzeugs nicht weiter aufgeladen werden, sondern die in dem Energiespeicher gespeicherte Energie wieder zurück in das Versorgungsnetz eingespeist werden, tippt der Nutzer einen entsprechenden Befehl in sein mobiles Kommunikationsgerät, das beispielsweise ein Mobiltelefon ist, und überträgt die entsprechenden Steuerungsdaten an die Einheit der Parkraumbewirtschaftung.
- Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Einheit der Parkraumbewirtschaftung Informationsdaten an das mobile Kommunikationsmittel sendet. Beispielsweise werden Daten übermittelt, die anzeigen, dass der Ladevorgang des Elektrofahrzeugs beendet wurde oder dass eine gewünschte Energiemenge aus dem Elektrofahrzeug zurück in das Netz gespeist wurde. Auf diese Art und Weise können zusätzliche Auf- oder Entladevorgänge gestartet oder abgebrochen werden. Selbstverständlich berücksichtigen die Abrechnungsmittel die vorgenommenen Änderungen der Energieübertragung.
- Zweckmäßigerweise weist die Ladestation Mittel zum Erfassen der an das angeschlossene Elektrofahrzeug abgegebene Energiemenge und einen Schalter auf, der zum Unterbrechen der Verbindung der Ladestation mit dem Elektroenergieversorgungsnetz eingerichtet ist. Die Mittel zum Erfassen der an das Elektrofahrzeug abgegebene Energiemenge sind beispielsweise ein einfacher Stromzähler, welcher den bei fest vorgegebener Ladespannung übertragenen Strom erfasst. Aufgrund der bekannten Spannung und des über die Lade- oder Entladezeit erfassten Stromes kann die übertragene Energie berechnet werden. Die Ladestation überträgt fortwährend zu verschiedenen Zeitpunkten Energiedaten an die Einheit der Parkraumbewirtschaftungen, die der über den Ladezeitraum akkumulierten Energiewerten entsprechen. Die Einheit der Parkraumbewirtschaftung vergleicht beispielsweise die so übermittelte Energiemenge mit einem vorgegebenen Energieschwellenwert und leitet eine Änderung des Ladevorgangs ein, wenn die übermittelte Energiemenge den Energiemengenschwellenwert unterschreitet.
- Zweckmäßigerweise sind die Ladedatenaustauschmittel und/oder die Ferndatenaustauschmittel kabellose Datenaustauschmittel. Solche kabellosen Datenaustauschmittel sind beispielsweise als eine Funkverbindung realisiert.
- Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird eine Mobilfunkverbindung sowohl für die Ladedatenaustauschmittel als auch für die Ferndatenaustauschmittel eingesetzt. Mobilfunkmittel sind dem Fachmann bestens bekannt, so dass auf deren Ausgestaltung nicht näher eingegangen zu werden braucht.
- Gemäß einer zweckmäßigen erfindungsgemäßen Weiterentwicklung des Verfahrens ist die Einheit der Parkraumbewirtschaftung ein Parkscheinautomat, welcher einem Nutzer die sowohl für das Parken berechneten Kosten als auch die Kosten für die Elektroenergieübertragung anzeigt und der Nutzer die Kosten unter Einsatz eines Zahlungsmittels begleicht, woraufhin der Parkscheinautomat die Ausfahrt des Elektrofahrzeugs von dem Parkplatz ermöglicht.
- Abweichend hiervon ist es im Rahmen der Erfindung jedoch auch möglich, dass zum Starten der Elektroenergieübertragung der Fachmann eine gewisse Geldmenge, sei es über Bareinzahlung, sei es über eine Überweisung oder eine Kreditkartenzahlung, bereitstellt, woraufhin die Einheit der Parkraumbewirtschaftung anschließend das Auf- oder Entladen des Elektrofahrzeugs durch Übersendung eines entsprechenden Freigabesignals an die Ladestation freigibt.
- Zweckmäßigerweise kommuniziert der Nutzer des Verfahrens über ein Mobilfunkgerät mit der Einheit der Parkraumbewirtschaftung und beeinflusst auf diese Art und Weise das Aufladen des Elektrofahrzeugs mit Elektroenergie aus der Ferne.
- Weitere Ausführungsbeispiele und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Figur der Zeichnung, wobei die Figur ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch verdeutlicht.
- In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einrichtung
1 schematisch verdeutlicht. So ist ein Elektroauto2 erkennbar, das auf einem Stellplatz3 eines figürlich nicht weiter dargestellten Parkplatzes abgestellt ist. Das Elektrofahrzeug2 weist einen Energiespeicher4 auf, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als handelsüblicher Akkumulator realisiert ist. Darüber hinaus verfügt das Elektrofahrzeug2 über einen zweiteiligen Umrichter5 , der über einen Gleichspannungszwischenkreis6 mit dem Akkumulator4 verbunden ist. Wechselspannungsseitig des Umrichters5 ist ein Ladeanschluss7 vorgesehen. - In unmittelbarer Nähe zum Elektrofahrzeug
2 ist eine Ladestation8 angeordnet. Die Ladestation8 ist an ein öffentliches Elektroenergieversorgungsnetz9 angeschlossen, das über einen Schalter10 sowie einen Stromzähler11 mit einem Speiseausgang12 verbindbar ist. Zwischen dem Speiseausgang12 und dem Ladeeingang7 erstreckt sich eine Kabelverbindung13 , so dass ein Leistungsfluss zwischen dem Akkumulator4 des Elektrofahrzeugs2 und dem Elektroenergieversorgungsnetz9 ermöglicht ist. Mit anderen Worten kann der Akkumulator4 , und damit das Elektrofahrzeug2 von dem Energieversorgungsnetz9 aufgeladen werden. Darüber hinaus ist jedoch auch möglich, in dem Akkumulator4 gespeicherte Elektroenergie in das Elektroenergieversorgungsnetz9 einzuspeisen. Das Laden oder Entladen des Elektrofahrzeugs2 wird durch Steuerungsmittel14 geregelt, die den gewünschten Energiefluss zwischen dem Elektroenergieversorgungsnetz9 und dem Akkumulator4 einstellen. - Die Ladestation
14 ist über Ladedatenaustauschmittel15 mit einem Parkscheinautomat16 verbunden, der somit Teil einer Parkraumbewirtschaftung des nicht figürlich dargestellten Parkplatzes ist. Der Parkscheinautomat16 verfügt ebenfalls über eine Steuerung17 sowie über Abrechnungsmittel18 , deren Funktion im Folgenden genauer beschrieben wird. Die Steuerung14 der Ladestation8 ist über die Ladedatenaustauschmittel15 mit der Steuerung17 des Parkscheinautomats16 verbunden. Hierzu weisen sowohl die Ladestation8 als auch der Parkscheinautomat16 jeweils ein so genanntes GPRS-Modul auf. Selbstverständlich sind auch andere kabellose Datenkommunikationswege oder auch kabelgeführte Kommunikationsmittel zur Verbindung der Steuerungen14 ,17 im Rahmen der Erfindung möglich. Über die Ladedatenaustauschmittel15 informiert die Steuerung14 der Ladestation8 die Steuerungsmittel17 über die ausgetauschte Energiemenge und die dabei vergangene Zeit. Die Steuerungsmittel17 bilden für die Steuerung14 eine übergeordnete Steuerung. So ist es der übergeordneten Steuerung17 möglich, sowohl den Lade- als auch den Entladevorgang des Akkumulators zu beginnen oder zu beenden. Darüber hinaus legen die Steuerungsmittel17 auch die Richtung des Leistungsflusses zwischen dem Elektrofahrzeug2 und dem Elektroenergieversorgungsnetz9 fest. Mit anderen Worten legen die Steuerungsmittel17 fest, ob das Elektrofahrzeug2 geladen oder aber ob die Ladestation8 die Energie des Akkumulators4 entgeltlich in das Elektroversorgungsnetz9 einspeist. - Zum Beginnen eines Ladevorgangs gibt ein Nutzer
19 am Parkscheinautomat an, mit welcher Energiemenge das Elektrofahrzeug2 aufgeladen werden soll. So entscheidet der Nutzer19 beispielsweise, dass der Akkumulator4 bis zu Dreiviertel seiner Gesamtkapazität aufgeladen wird. Die dazu notwendigen Daten gibt der Nutzer19 beispielsweise durch eine figürlich nicht dargestellte Tastatur in dem Parkscheinautomat16 ein. Die Abrechnungsmittel18 berechnen anschließend aufgrund der eingegebenen. Energiemenge die Kosten und erzeugen eine entsprechende Anfrage für den Benutzer, mit der dieser den Kauf unter Angabe des Zahlungsmittels durchführen kann. - Um auf möglicherweise entstehende Planänderungen reagieren zu können, verfügt der Nutzer
19 über ein Mobilfunkgerät20 , das über Ferndatenaustauschmittel21 mit dem Parkscheinautomat16 kommuniziert. Der Nutzer19 kann somit über sein Mobilfunkgerät, das beispielsweise ein Mobilfunktelefon ist, auf die Steuerungsmittel17 zugreifen und somit den Auflade- beziehungsweise Entladeprozess des Elektrofahrzeugs2 von fern beeinflussen. So kann sich der Nutzer19 beispielsweise entscheiden, dass er den Akkumulator4 jetzt doch lieber nicht aufgeladen lassen möchte, sondern stattdessen aufgrund eines guten Preises die Einspeisung der darin gespeicherten Elektroenergie in das Elektroversorgungsnetz9 veranlassen möchte. Diese Entscheidung gibt er beispielsweise über die Tastatur in sein Mobiltelefon ein, das entsprechende Steuersignale erzeugt und an den Parkscheinautomat überträgt. - Abweichend davon kann der Nutzer
19 beispielsweise in sein Mobilfunktelefon20 eingeben, dass er den Akkumulator4 vollständig geladen haben möchte. - Kommt der Nutzer
19 wieder zum Parkplatz zurück, muss er lediglich noch die Parkkosten an dem Parkscheinautomat16 begleichen. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass der Nutzer erst vor Wiederinbetriebnahme seines Elektrofahrzeugs2 sämtliche Kosten, also auch die im Zusammenhang mit dem Aufladen angefallenen Kosten, begleicht. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- http://park-charge.bsm-ev.de/infos%20Allgemein.htm [0003]
Claims (8)
- Einrichtung (
1 ) zum Auf- oder Entladen eines Elektrofahrzeugs (2 ) mit – einer an ein Elektroversorgungsnetz (9 ) angeschlossenen Ladestation (8 ), die mit dem Elektrofahrzeug (2 ) verbindbar ist, und – einer Stellfläche (3 ) in der Nähe der Ladestation (8 ), auf der das Elektrofahrzeug (2 ) abstellbar ist, wobei die Stellfläche (3 ) Teil eines Parkplatzes ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Ladestation (8 ) über Ladedatenaustauschmittel (15 ) mit einer Einheit der Parkraumbewirtschaftung (16 ) für den Parkplatz verbunden ist, wobei die besagte Einheit der Parkraumbewirtschaftung (16 ) – Steuermittel (17 ), die über die Ladedatenaustauschmittel (15 ) mit der Ladestation (8 ) verbunden und zum Einstellen des Auf- oder Entladens des Elektrofahrzeugs (2 ) eingerichtet sind, und – Abrechnungsmittel (18 ) aufweist, welche die Kosten des Auf- oder Entladens ermitteln und die entsprechende Zahlung entgegennehmen beziehungsweise bereitstellen. - Einrichtung (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit der Parkraumbewirtschaftung ein Parkscheinautomat (16 ) ist, der neben der Abrechnung der Kosten für die Parkzeit auch zum Abrechnen der Kosten für das Auf- oder Entladen eingerichtet ist. - Einrichtung (
1 ) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein mobiles Kommunikationsmittel (20 ), das über Ferndatenaustauschmittel (21 ) mit den Steuerungsmitteln (17 ) zum Einstellen des Auf- oder Entladens kommuniziert. - Einrichtung (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (8 ) Mittel zum Erfassen der an das angeschlossene Elektrofahrzeug (2 ) abgegebenen Energiemenge und einen Schalter (10 ) aufweist, der zum Unterbrechen der Verbindung der Ladestation (8 ) mit dem Elektroenergieversorgungsnetz (9 ) eingerichtet ist. - Einrichtung (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladedatenaustauschmittel (15 ) und/oder die Ferndatenaustauschmittel (21 ) kabellose Datenaustauschmittel sind. - Verfahren zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs (
2 ), bei dem das Elektrofahrzeug (2 ) auf einem Stellplatz eines Parkplatzes abgestellt und mit einer Ladestation (8 ) verbunden wird, die an ein Elektroversorgungsnetz (9 ) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (8 ) über Ladedatenaustauschmittel (15 ) mit einer Einheit der Parkraumbewirtschaftung (16 ) kommuniziert, wobei der Einheit der Parkraumbewirtschaftung (16 ) ein Energiemengenwert übertragen wird, welcher einer zwischen Elektroversorgungsnetz (9 ) und Elektrofahrzeug (2 ) übertragenen Energiemenge entspricht, die Einheit der Parkraumbewirtschaftung (16 ) auf Grundlage des übertragenen Energiemengenwertes mit Hilfe von Steuerungsmittel (17 ) die Übertragung abbricht, wenn ein gewünschter Schwellenwert erreicht ist, wobei Abrechnungsmittel (18 ) die Kosten der übertragenen Energiemenge berechnen. - Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit der Parkraumbewirtschaftung ein Parkscheinautomat (
16 ) ist, welcher einem Nutzer (19 ) die sowohl für das Parken berechneten Kosten als auch die Kosten für die Elektroenergieübertragung anzeigt und der Nutzer (19 ) die Kosten unter Einsatz eines Zahlungsmittels begleicht, woraufhin der Parkscheinautomat (16 ) die Ausfahrt des Elektrofahrzeugs (2 ) von dem Parkplatz (3 ) ermöglicht. - Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Nutzer (
19 ) über ein Mobilfunkgerät (20 ) mit der Einheit der Parkraumbewirtschaftung (16 ) kommuniziert und auf diese Weise das Aufladen des Elektrofahrzeugs (2 ) mit Elektroenergie aus der Ferne beeinflusst.
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