DE102010045896A1 - Kraftfahrzeug mit Sicherung gegen Stromdiebstahl und Betriebsverfahren - Google Patents
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Abstract
Das unbefugte Entnehmen von Strom aus Kraftfahrzeugbatterien soll verhindert werden. Daher wird ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie (1), einer Batterie (5) innerhalb der Karosserie (1) und einer Ladesteckeinrichtung (2), die an der Karosserie (1) angebracht ist, und einem elektrischen Leiter (6), über den von der Ladesteckeinrichtung (2) elektrischer Strom in die Batterie (5) einspeisbar ist, vorgeschlagen. Der elektrische Leiter (6) weist einen steuerbaren Schalter (9) auf, mit dem die elektrische Verbindung zwischen der Ladesteckeinrichtung und der Batterie unterbrechbar ist. An dem elektrischen Leiter (6) ist ein Sensor (10) angeordnet, mit dem eine Stromrichtung durch den elektrischen Leiter (6) detektierbar ist. Der steuerbare Schalter (10) wird in Abhängigkeit von der detektierten Stromrichtung gesteuert, insbesondere so, dass ein Entladen der Batterie über die Ladesteckeinrichtung nicht möglich ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Karosserie, einer Batterie innerhalb der Karosserie und einer Ladsteckeinrichtung, die an der Karosserie angebracht ist, und einem elektrischen Leiter, über den von der Ladesteckeinrichtung elektrischer Strom in die Batterie einspeisbar ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einer Batterie und einem elektrischen Leiter, über den elektrischer Strom von außerhalb des Fahrzeugs in die Batterie einspeisbar ist.
- Kraftfahrzeuge können in bekannter Weise elektrisch angetrieben werden. Dabei kann es sich um Hybridfahrzeuge mit Elektromotor und Verbrennungsmotor, aber auch um rein elektrisch betriebene Fahrzeuge handeln.
- Ein elektrisch betriebenes Fahrzeug besitzt in der Regel eine Batterie, z. B. eine Bleibatterie oder eine Lithium-Ionen-Batterie, in der elektrische Energie für den Antrieb gespeichert wird. Diese Batterie kann im Falle eines Hybridfahrzeugs mithilfe des Verbrennungsmotors und eines entsprechenden Generators geladen werden. Üblicherweise wird eine derartige Batterie jedoch über von außen gelieferten Strom geladen. Dies bedeutet, dass an dem elektrisch betriebenen Fahrzeug typischerweise eine Ladesteckdose vorhanden ist, an die ein Ladekabel ansteckbar ist. Über dieses Ladekabel wird dann Strom beispielsweise von einer Ladestation oder vom häuslichen Stromnetz in das Fahrzeug eingespeist.
- Aus der Druckschrift
DE 10 2007 002 025 A1 ist ein Fahrzeug mit einem elektromotorischen Antrieb und einer sowohl für eine verbrennungsmotorisch angetriebene Variante als auch für die alternativ dazu mittels des elektromotorischen Antriebs angetriebene Variante des Fahrzeugs gleichen Karosserie bekannt. Bei dem Fahrzeug ist eine von einer Karosserieaußenseite her zugängliche und von einem Deckel verschließbare Karosserieöffnung vorgesehen, in der beim elektromotorischen Antrieb anstelle eines Tankeinfüllstutzens eine Ladesteckdose angeordnet ist. Um einen unberechtigten Zugang zum Tankeinfüllstutzen zu verhindern, ist eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, die einen verstellbaren Riegel aufweist. Der Riegel greift dabei in seiner verriegelten Stellung in eine zugehörige Aufnahmeöffnung am Deckel ein und sichert so den Deckel gegen ein unerwünschtes Öffnen. - Wie in dem oben genannten Beispiel sind die Ladesteckdosen in der Regel gut zugänglich an den Fahrzeug-Außenseiten angebracht. Sie sind lediglich durch die Zentralverriegelung oder Schlüssel, mit denen ein Deckel der Ladesteckdose verschließbar ist, gegen Zugriff geschützt. Vielfach bedarf es keines großen Aufwands, den Deckel aufzubrechen und unbefugt Strom aus der Ladesteckdose zu entnehmen.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein unbefugtes Entladen einer Kraftfahrzeugbatterie über eine Ladesteckeinrichtung zu erschweren.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Es wird demnach erfindungsgemäß bereitgestellt ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie, einer Batterie innerhalb der Karosserie und einer Ladesteckeinrichtung, die an der Karosserie angebracht ist, und einem elektrischen Leiter, über den von der Ladesteckeinrichtung elektrischer Strom in die Batterie einspeisbar ist, wobei der elektrische Leiter einen steuerbaren Schalter aufweist, mit dem die elektrische Verbindung zwischen der Ladesteckeinrichtung und der Batterie unterbrechbar ist, und an dem elektrischen Leiter ein Sensor angeordnet ist, mit dem eine Stromrichtung durch den elektrischen Leiter detektierbar ist, und der steuerbare Schalter in Abhängigkeit von der detektierten Stromrichtung gesteuert ist.
- Ferner wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einer Batterie und einem elektrischen Leiter, über den elektrischer Strom von außerhalb des Fahrzeugs in die Batterie einspeisbar ist, durch Detektieren einer Stromrichtung eines Stroms durch den elektrischen Leiter, und Unterbrechen des elektrischen Leiters, wenn die detektierte Stromrichtung einer vorgegebenen Stromrichtung zum Laden der Batterie entgegengerichtet ist.
- In vorteilhafter Weise wird also elektronisch überwacht, in welcher Richtung Strom durch die Ladesteckeinrichtung bzw. den elektrischen Leiter zur Batterie fließt. Damit kann zwar nicht verhindert werden, dass die Ladesteckdose aufgebrochen wird, aber es wird zumindest verhindert, dass die Batterie unbefugt entleert wird. Dies hat langfristig dann auch die Folge, dass von Versuchen, ein Kraftfahrzeug unbefugt zu entladen, immer mehr Abstand genommen wird.
- Die Ladesteckeinrichtung kann beispielsweise einen Stecker aufweisen oder aber auch als Ladesteckdose realisiert sein. Der steuerbare Schalter kann als Relais, also im Wesentlichen mechanisch, ausgebildet sein. Alternativ kann der steuerbare Schalter aber auch als elektronischer Schalter realisiert sein.
- Der Sensor kann ein Magnetfeldsensor, z. B. ein Hall-Sensor, sein. Alternativ kann der Sensor auch einen Shunt und einen Spannungsmesser aufweisen, um den Strom indirekt über die Spannung zu messen.
- Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die ein Prinzipschaltbild einer Ladeeinheit eines Kraftfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
- Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
- Ein elektrisch betriebenes Fahrzeug (z. B. Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug) besitzt entsprechend der Figur eine Karosserie
1 . An oder in der Karosserie1 befindet sich eine Ladesteckdose2 . Die Ladesteckdose2 ist gegenüber der Außenseite3 des Fahrzeugs mit einem Deckel4 geschlossen. Der Deckel4 ist beispielsweise schwenkbar und wird zum Laden der Kraftfahrzeugbatterie5 aufgeschwenkt, sodass die Ladesteckdose2 von außen zugänglich ist. Der Deckel4 kann durch ein in der Figur nicht dargestelltes Schloss verriegelbar sein, sodass die Ladesteckdose2 nicht unbefugt geöffnet werden kann. Das Verriegeln der Ladesteckdose2 kann beispielsweise aber auch über einen ebenfalls in der Figur nicht dargestellten Stift erfolgen, der mit der Zentralverriegelung des Kraftfahrzeugs betätigt wird. - Über die Ladesteckdose
2 kann Strom in das Kraftfahrzeug bzw. in die Fahrzeugbatterie5 eingespeist werden. Hierzu ist die Ladesteckdose2 durch einen elektrischen Leiter6 mit der Fahrzeugbatterie5 verbunden. Der elektrische Leiter6 weist hier symbolisch zwei Leitungen7 und8 auf, wovon in die eine Leitung8 ein Schalter9 integriert ist. Mit dem Schalter9 kann somit die Leitung8 unterbrochen werden. - Der Schalter
9 ist elektrisch steuerbar. Er wird von einem Sensor10 angesteuert. Der Sensor10 dient dazu, die Stromrichtung in dem elektrischen Leiter6 bzw. der Leitung8 festzustellen. Registriert der Sensor10 , dass Strom von der Ladesteckdose2 zur Batterie5 fließt, so bleibt der Schalter9 geschlossen. Andernfalls, wenn der Sensor10 registriert, dass Strom von der Batterie5 zu der Ladesteckdose2 fließt, wird der Schalter9 geöffnet. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Strom unbefugt aus der Kraftfahrzeugbatterie5 entnommen wird. - Der Schalter
9 kann so ausgelegt sein, dass er im nicht angesteuerten Zustand geschlossen ist. Falls nun der Sensor10 eine Stromflanke detektiert, die mit einem Beginn des Entladens der Batterie5 einhergeht, wird vom Sensor10 ein entsprechender Impuls erzeugt, und dieser Impuls wird zum Öffnen des Schalters9 genutzt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn der Schalter9 bistabile Charakteristik besitzt. Der Schalter9 bleibt dann nach dem Ansteuerimpuls offen. Durch Betätigen der Zentralverriegelung oder eines anderen Entriegelungsmechanismus kann der Schalter9 wieder geschlossen werden, sodass die Batterie5 von außen geladen werden kann. - Der Sensor zum Erzeugen eines Ansteuerimpulses für den Schalter
9 kann beispielsweise ein Magnetfeldsensor sein, der die Magnetfeldänderung bei einer Stromflanke registriert. Insbesondere kann es sich bei dem Magnetfeldsensor um einen Hall-Sensor handeln. - Alternativ kann der Sensor
10 , der die Stromrichtung in der Leitung8 bestimmen muss, auch mit einem Shunt und daran angeschlossenen Spannungsmesser realisiert werden. Der Spannungsmesser zeigt dann beispielsweise im Falle des Ladens der Batterie5 eine positive Spannung, während er beim Entladen eine negative Spannung anzeigt. Die negative Spannung wird dann genutzt, um den Schalter9 zu öffnen. - Bei dem Schalter
9 kann es sich auch um einen rein elektronischen Schalter handeln. Beispielsweise kann ein Thyristor verwendet werden, der durch einen kleinen Gatestrom eingeschaltet werden kann und sich bei Umkehrung der Stromrichtung automatisch abschaltet. - Der Schalter
9 kann deaktivierbar sein. Dies bedeutet, dass der Schalter gezielt durch eine autorisierte Person geschlossen werden kann. Er soll beispielsweise deaktiviert werden können, damit eine gezielte Entladung der Batterie z. B. in der Werkstatt gewährleistet ist (eine gezielte Entladung des Akkus wird oftmals angestrebt, um die ursprüngliche Leistungsfähigkeit annähernd wiederherzustellen). Der Schalter kann aber auch dazu deaktiviert werden, dass beispielsweise der Fahrzeughalter von der Batterie Energie entnehmen kann. Die Deaktivierung bei einem automatischen Schalter kann beispielsweise im Untermenü einer Headunit oder mechanisch mit einem Schlüssel erfolgen. Der Schalter kann aber auch generell nicht aktiv sein, wenn das Fahrzeug nicht verschlossen ist. - In der Figur ist angedeutet, dass zwischen der Ladesteckdose
2 und der Batterie5 in den elektrischen Leiter6 noch ein elektrisches Bauelement11 geschaltet sein kann. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Umrichter handeln. Die Unterbrechung der Leitung8 ist dann nur notwendig, wenn es sich um einen bidirektionalen Umrichter handelt. - Grundsätzlich ist es mit den oben genannten Schaltungen also möglich, die Stromrichtung des Stroms durch den Leiter
6 zu detektieren und den Leiter6 bzw. die Leitung9 zu unterbrechen, wenn die detektierte Stromrichtung einer vorgegebenen Stromrichtung, nämlich der zum Laden der Batterie5 , entgegengerichtet ist. Somit lässt sich verhindern, dass Strom unbefugt aus Batterien bzw. Akkus von Elektrofahrzeugen entnommen werden kann. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Karosserie
- 2
- Ladesteckdose
- 3
- Außenseite
- 4
- Deckel
- 5
- Kraftfahrzeugbatterie
- 6
- elektrischer Leiter
- 7
- Leitung
- 8
- Leitung
- 9
- Schalter
- 10
- Sensor
- 11
- elektrisches Bauelement
- 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 Patentliteratur
-
- DE 102007002025 A1 [0004]
Claims (8)
- Kraftfahrzeug mit – einer Karosserie (
1 ), – einer Batterie (5 ) innerhalb der Karosserie (1 ) und – einer Ladesteckeinrichtung (2 ), die an der Karosserie (1 ) angebracht ist, und – einem elektrischen Leiter (6 ), über den von der Ladesteckeinrichtung (2 ) elektrischer Strom in die Batterie (5 ) einspeisbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der elektrische Leiter (6 ) einen steuerbaren Schalter (9 ) aufweist, mit dem die elektrische Verbindung zwischen der Ladesteckeinrichtung (2 ) und der Batterie (5 ) unterbrechbar ist, und – an dem elektrischen Leiter (6 ) ein Sensor (10 ) angeordnet ist, mit dem eine Stromrichtung durch den elektrischen Leiter (6 ) detektierbar ist, und – der steuerbare Schalter (9 ) in Abhängigkeit von der detektierten Stromrichtung gesteuert ist. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladesteckeinrichtung (
2 ) eine Ladesteckdose ist. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der steuerbare Schalter (
9 ) ein Relais aufweist. - Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei der steuerbare Schalter (
9 ) ein elektronischer Schalter ist. - Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (
10 ) ein Magnetfeldsensor ist. - Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Sensor (
10 ) einen Shunt und einen Spannungmesser aufweist. - Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der steuerbare Schalter deaktivierbar ist.
- Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einer Batterie (
5 ) und einem elektrischen Leiter (6 ), über den elektrischer Strom von außerhalb des Fahrzeugs in die Batterie (5 ) einspeisbar ist, gekennzeichnet durch – Detektieren einer Stromrichtung eines Stroms durch den elektrischen Leiter (6 ), und – Unterbrechen des elektrischen Leiters (6 ), wenn die detektierte Stromrichtung einer vorgegebenen Stromrichtung zum Laden der Batterie (5 ) entgegengerichtet ist.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102010045896A DE102010045896A1 (de) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | Kraftfahrzeug mit Sicherung gegen Stromdiebstahl und Betriebsverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102010045896A DE102010045896A1 (de) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | Kraftfahrzeug mit Sicherung gegen Stromdiebstahl und Betriebsverfahren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010045896A1 true DE102010045896A1 (de) | 2011-05-12 |
Family
ID=43853178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102010045896A Withdrawn DE102010045896A1 (de) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | Kraftfahrzeug mit Sicherung gegen Stromdiebstahl und Betriebsverfahren |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010045896A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2010
- 2010-09-17 DE DE102010045896A patent/DE102010045896A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
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GB2562890A (en) * | 2017-04-06 | 2018-11-28 | Ford Global Tech Llc | Controlling charge levels of vehicle batteries |
US10343538B2 (en) | 2017-04-06 | 2019-07-09 | Ford Global Technologies, Llc | Controlling charge levels of vehicle batteries based on battery charge states and vehicle operating modes |
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