DE102012002842A1

DE102012002842A1 - Verfahren zum Identifizieren eines mit einer Ladevorrichtung verbundenen Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102012002842A1
Application number: DE102012002842A
Authority: DE
Inventors: Christian Maihöfer; Marc Necker; Peter Ziegler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-02-11
Filing date: 2012-02-11
Publication date: 2012-08-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Identifizieren eines mit einer Ladevorrichtung (2) verbundenen Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb (3),
umfassend die folgenden Schritte:
a) Verbinden des Fahrzeugs mit der Ladevorrichtung (2) mittels eines Ladekabels (4) zum Übertragen von elektrischer Energie von der Ladevorrichtung (2) an das Fahrzeug (3)
b) Übertragen einer ladevorrichtungs-spezifischen ID von der Ladevorrichtung (2) über das Ladekabel (4) an das Fahrzeug (3)
c) Übermitteln der ladevorrichtungs-spezifischen ID und einer fahrzeug-spezifischen ID von dem Fahrzeug (3) an eine Auswertungseinheit (6) mittels eines ersten Kommunikationsmittels (7)
d) Überprüfen durch die Auswertungseinheit (6), ob die fahrzeug-spezifische ID eine vorbestimmte Bedingung erfüllt
e) Falls die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist: Übermitteln eines Freischaltcodes von der Auswertungseinheit (6) an die Ladevorrichtung (2) mittels eines zweiten Kommunikationsmittels (8), derart, dass die Ladevorrichtung (2) einen Ladevorgang zum Übertragen der elektrischen Energie an das Fahrzeug freigibt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Identifizieren eines mit einer Ladevorrichtung verbundenen Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung zum Identifizieren eines mit einer Ladevorrichtung verbundenen Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb.
Aus der WO 2010/127775 A2 ist ein Verfahren bekannt, gemäß welchem eine Kommunikationsverbindung zwischen einem Fahrzeug und einem Dienstanbieter über eine erste drahtlose Verbindung herstellbar ist. Wenn das Fahrzeug an eine Ladevorrichtung zum Laden einer in dem Fahrzeug vorgesehenen aufladbaren Batterie angeschlossen ist, wird eine weitere Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und dem Dienstanbieter über die Ladevorrichtung hergestellt.
Eine Identifikation eines Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb an einer Ladevorrichtung kann erforderlich werden, wenn festgestellt werden soll, ob das Fahrzeug zur Durchführung eines Ladevorgangs zum Aufladen eines Akkumulators des Fahrzeugs mittels der Ladevorrichtung berechtigt ist. In herkömmlichen derartigen Verfahren wird das Fahrzeug mit der Ladevorrichtung nicht nur mittels eines Ladekabels zum Übertragen von elektrischer Energie verbunden, sondern es wird zusätzlich noch eine elektrische Verbindung bereitgestellt, mittels derer die Ladevorrichtung mit dem Fahrzeug, insbesondere mit einer Steuerungseinheit in dem Fahrzeug, kommunizieren kann. Dies geschieht, um festzustellen, ob das Fahrzeug zur Durchführung eines Ladevorgangs berechtigt ist.
Derartige herkömmliche Verfahren weisen jedoch den Nachteil auf, dass die Bereitstellung einer zusätzlichen elektrischen Verbindung regelmäßig mit hohen Kosten verbunden ist. Zudem ist es ebenfalls mit einem relativ hohen Aufwand verbunden, die jeweilige Ladevorrichtung hinsichtlich der Informationen bzgl. der Berechtigung von verschiedenen Fahrzeugen auf dem aktuellen Stand zu halten. Denn dazu ist es nötig, die Ladevorrichtung in regelmäßigen Abständen hinsichtlich der Berechtigungen von Fahrzeugen zu aktualisieren. Dies kann üblicherweise entweder manuell erfolgen, was zu Lasten der Aktualität der in der Ladevorrichtung bereitgestellten Berechtigungsinformationen geht oder alternativ beispielsweise mittels einer Internetverbindung erfolgen, was jedoch mit einem relativ hohen Aufwand und damit auch mit hohen Kosten verbunden ist, da für jede Ladevorrichtung eine separate Internetverbindung bereitgestellt werden muss.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform bereitzustellen, bei der oben genannte Nachteile beseitigt oder zumindest reduziert sind.
Oben genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie durch eine Anordnung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 5. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst das Fahrzeug mit der Ladevorrichtung mittels eines Ladekabels verbunden. Anschließend erfolgt die Übertragung einer ladevorrichtungs-spezifischen ID (Identifizierung) von der Ladevorrichtung über das Ladekabel an das Fahrzeug. Dies macht die Bereitstellung einer separaten elektrischen Verbindung zwischen Fahrzeug und Ladevorrichtung zur Identifikation des Fahrzeugs überflüssig. Über ein erstes drahtloses Kommunikationsmittel wird dann die ladevorrichtungs-spezifische ID zusammen mit einer fahrzeug-spezifischen ID von dem Fahrzeug an eine Auswertungseinheit übertragen. Diese kann beispielsweise als Mobilfunkverbindung ausgebildet sein.
In einem nächsten Schritt kann die Auswertungseinheit basierend auf der fahrzeugspezifischen ID überprüfen, ob diese eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Damit kann beispielsweise gemeint sein, zu prüfen, ob das Fahrzeug mit der fahrzeug-spezifischen ID zur Durchführung eines Ladevorgangs im Allgemeinen oder an der durch die ladevorrichtungs-spezifischen ID gekennzeichneten Ladevorrichtung im speziellen berechtigt ist. Falls dies der Fall ist, wird in einem nächsten Schritt eine weitere Kommunikationsverbindung zwischen der Auswertungseinheit, die in Form eines einfachen Servers ausgebildet sein kann, und der Ladevorrichtung aufgebaut, und mittels eines derartigen zweiten Kommunikationsmittels, das ebenfalls als Mobilfunkverbindung ausgebildet sein kann, ein Freischaltcode von der Auswertungseinheit an die Ladevorrichtung übermittelt. Nach Empfang eines derartigen Freischaltcodes gibt die Ladevorrichtung einen Aufladungsvorgang zum Aufladen eines Akkumulators des Fahrzeugs über das Ladekabel frei.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine regelmäßige Aktualisierung der Ladevorrichtung hinsichtlich der Berechtigung von an der Ladevorrichtung angeschlossenen Fahrzeugen überflüssig. Vielmehr kann durch die Kommunikation von Fahrzeug und Ladevorrichtung mit der Auswertungseinheit sichergestellt werden, dass die Freischaltung eines Ladevorgangs und die damit verbundene Berechtigungsabfrage für ein an der Ladevorrichtung angeschlossenes Fahrzeug stets auf aktuellen Informationen beruht. Zur Aktualisierung von Berechtigungsinformation ist es ausschließlich erforderlich, dass diesbezüglich aktuelle Informationen in der Auswertungseinheit gespeichert sind. So kann in einem in der Auswertungseinheit enthaltenen Datenspeicher beispielsweise in Form einer einfachen Tabelle abgelegt sein, welche Fahrzeuge (jeweils gekennzeichnet durch eine fahrzeug-spezifische ID) derzeit zur Aufladung an einer Ladevorrichtung berechtigt sind.
Vorzugsweise erfolgt die Übertragung der ladevorrichtungs-spezifischen ID mittels eines Pulsweitenmodulationsverfahrens. Trägerfrequenzverfahren können auch eingesetzt werden. Bevorzugt wird die Übertragung von der Ladevorrichtung zum Fahrzeug drahtgebunden durchgeführt. Alternativ kann auch eine Luftschnittstelle z. B. als GSM-Verbindung eingesetzt werden. Dies ermöglicht eine besonders einfache und damit kostengünstige Übermittlung der ladevorrichtungs-spezifischen ID.
In einer weiterbildenden Ausführungsform kann die ladevorrichtungs-spezifische ID Teil eines von der Ladevorrichtung an das Fahrzeug übertragenen Datenpakets, insbesondere eines Control-Pilot-Signals (CP), sein, so dass die ladevorrichtungs-spezifische ID in ein bereits vorhandenes Datenpaket integriert ist, was die Übermittlung weiter vereinfacht.
In einer Variante kann ein mögliches Berechtigungsschema für ein bestimmtes Fahrzeug derart verfeinert sein, dass ein bestimmtes Fahrzeug mit einer bestimmten fahrzeugspezifischen ID nur für bestimmte, der jeweiligen fahrzeug-spezifischen ID zugeordnete Ladevorrichtungen eine Berechtigung erhält. Beispielsweise kann daran gedacht sein, dass mittels eines einfachen zweidimensionalen Feldes Berechtigungen für verschiedene Fahrzeuge mit verschiedenen Ladevorrichtungen verknüpft werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich einen Schritt des Übermittelns eines Bestätigungscodes von dem Fahrzeug an die Auswertungseinheit mittels des ersten Kommunikationsmittels, dass die Freigabe des Ladevorgangs erfolgt ist. Somit kann die Auswertungseinheit auf einfache Weise darüber informiert werden, dass der Ladevorgang für ein bestimmtes Fahrzeug gestartet worden ist. Derart kann für ein bestimmtes Fahrzeug die Anzahl der durchgeführten Ladevorgänge in der Auswertungseinheit erfasst und zentral verwaltet werden. Insbesondere ist es vorstellbar, dass neben der Übermittlung eines Bestätigungscodes zusätzlich auch weitere Informationen, beispielsweise die Menge an von der Ladevorrichtung an das Fahrzeug übertragener elektrischer Energie, an die Auswertungseinheit übermittelt werden.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung zum Identifizieren eines mit einer Ladevorrichtung verbundenen Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
In der 1 ist eine erfindungsgemäße Anordnung zum Identifizieren eines mit einer Ladevorrichtung 2 verbundenen Fahrzeugs 3 mit elektrischem Antrieb mit 1 bezeichnet.
Das Fahrzeug 3 ist mit der Ladevorrichtung 2 über ein Ladekabel 4 verbunden, welches von der Ladevorrichtung 2 bereitgestellte elektrische Energie an das Fahrzeug 3 zum Aufladen einer in dem Fahrzeug 3 mit elektrischem Antrieb befindlichen Akkumulators 5 übertragen wird. Nach der Verbindungsherstellung wird erfindungsgemäß nicht nur elektrische Energie zum Aufladen des Akkumulators 5 von der Ladevorrichtung 2 an das Fahrzeug 3 übertragen, sondern es können über das Ladekabel 4 auch Statusinformationen bezüglich des Ladevorgangs von der Ladevorrichtung 2 an das Fahrzeug 3 mit elektrischen Antrieb übertragen werden.
Insbesondere kann ein sogenanntes ”Control-Pilot-Signal” (CP) übertragen werden, welches Informationen bezüglich der Ladebereitschaft der Ladevorrichtung 2 und auch bezüglich einer Ladestrombegrenzung der Ladevorrichtung 2 beinhaltet. Erfindungsgemäß ist in dem Control-Pilot-Signal (CP) eine ladevorrichtungs-spezifische ID enthalten, welche somit von der Ladevorrichtung 2 an das Fahrzeug 3 mit elektrischem Antrieb übertragen wird.
Insbesondere kann die ladevorrichtungs-spezifische ID in dem zwischen der Ladevorrichtung 2 und dem Fahrzeug 3 übertragenen Signalparameter, vorzugsweise in Form eines Tastverhältnisses des Signals, übertragen werden. Bei der Verwendung eines solchen Tastverhältnisses zum Zwecke der Codierung der ladevorrichtungs-spezifischen ID wird das Tastverhältnis innerhalb einer vordefinierten Periodendauer derart manipuliert, dass beispielsweise durch Wechsel zwischen zwei vorbestimmten Tastverhältnissen ein binärer Code übertragen werden kann, welcher die ladevorrichtungs-spezifische ID beinhaltet. Alternativ ist auch die Verwendung mehrerer Testverhältnisse zur Codierung der ladevorrichtungs-spezifischen ID vorstellbar.
Auch kann daran gedacht sein, die ladevorrichtungs-spezifische ID für einen festgelegten Zeitraum nach Beginn der Verbindungsherstellung zwischen Fahrzeug 3 und Ladevorrichtung 2 mittels des Ladekabels 4 für eine definierte Anzahl von Perioden erneut zu übertragen.
Nach Empfang der ladevorrichtungs-spezifischen ID durch das Fahrzeug 3 wird zwischen dem Fahrzeug 3 und einer Auswertungseinheit 6, die beispielsweise als Server ausgebildet sein kann, mittels eines ersten Kommunikationsmittels 7, das als Mobilfunkverbindung ausgebildet sein kann, eine Kommunikationsverbindung hergestellt und sowohl die ladevorrichtungs-spezifische ID als auch eine fahrzeug-spezifische ID an die Auswertungseinheit 6 übertragen.
In einem nächsten Schritt überprüft die Auswertungseinheit 6, ob die übermittelte fahrzeug-spezifische ID des Fahrzeugs 3 mit elektrischem Antrieb eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Bevorzugt kann überprüft werden, ob das Fahrzeug 3 zur Entnahme von elektrischer Energie aus der Ladevorrichtung 2 grundsätzlich berechtigt ist. Es sind aber auch andere zu prüfende Bedingungen vorstellbar, beispielsweise, ob die Verbindungsherstellung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt oder Zeitraum folgt.
Falls die Auswertungseinheit 6 feststellt, dass die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wird von der Auswertungseinheit 6 über ein zweites Kommunikationsmittel 8 an die Ladevorrichtung 2 ein Freischaltcode derart übermittelt, dass die Ladevorrichtung 2 einen Ladevorgang zum Aufladen des Akkumulators 5 des Fahrzeugs 3 mit elektrischem Antrieb freigibt. Bevorzugt handelt es sich bei dem zweiten Kommunikationsmittel 8 um eine herkömmliche internet-basierte Verbindung zwischen der Ladevorrichtung 2 und der Auswertungseinheit 6, es sind aber grundsätzlich auch andere Realisierungsmöglichkeiten, insbesondere auch drahtlose Übertragungsmittel, vorstellbar.
In einer Variante ist es vorstellbar, dass in einem letzten Schritt nach Start des Ladevorgangs zum Aufladen des Akkumulators 5 in dem Fahrzeug 3 über das erste Kommunikationsmittel 7 ein Bestätigungscode von dem Fahrzeug 3 an die Auswertungseinheit 6 übermittelt wird, so dass die Auswertungseinheit 6 darüber informiert ist, dass ein Ladevorgang erfolgreich gestartet wurde.
Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Anordnung 1 sind vielerlei zusätzliche Ausgestaltungsmöglichkeiten vorstellbar. Beispielsweise ist denkbar, dass für den Fall, dass die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt ist, das Fahrzeug 3 über diese Nichterfüllung der vorbestimmten Bedingung informiert wird, beispielsweise in dem über das erste Kommunikationsmittel 7 direkt eine Fehlermeldung an das Fahrzeug 3 übertragen wird, oder, alternativ, dass eine derartige Fehlermeldung über das zweite Kommunikationsmittel 8 an die Ladevorrichtung 2 übermittelt wird, und diese eine entsprechende Fehlermeldung über das Ladekabel 4, beispielsweise in analoger Weise zur Übertragung der ladevorrichtungs-spezifischen ID, an das Fahrzeug 3 weitergibt.
Auch ist es in weiteren Varianten vorstellbar, dass nicht nur fahrzeug-spezifische ID und ladevorrichtungs-spezifische ID von dem Fahrzeug 3 an die Auswertungseinheit 6 übertragen werden, sondern dass zusätzlich weitere Daten, wie z. B. die Menge an der Ladevorrichtung 2 entnommene elektrische Energie, oder weitere Diagnose-, Wartungs- und Fahrzeugkonfigurationsdaten an die Auswertungseinheit 6 übertragen werden.
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

WO 2010/127775 A2 [0002]

Claims

Verfahren zum Identifizieren eines mit einer Ladevorrichtung (2) verbundenen Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb (3), umfassend die folgenden Schritte: a) Verbinden des Fahrzeugs mit der Ladevorrichtung (2) mittels eines Ladekabels (4) zum Übertragen von elektrischer Energie von der Ladevorrichtung (2) an das Fahrzeug (3), b) Übertragen einer ladevorrichtungs-spezifischen ID von der Ladevorrichtung (2) über das Ladekabel (4) an das Fahrzeug (3), c) Übermitteln der ladevorrichtungs-spezifischen ID und einer fahrzeug-spezifischen ID von dem Fahrzeug (3) an eine Auswertungseinheit (6) mittels eines ersten Kommunikationsmittels (7), d) Überprüfen durch die Auswertungseinheit (6), ob die fahrzeug-spezifische ID eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, e) Falls die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist: Übermitteln eines Freischaltcodes von der Auswertungseinheit (6) an die Ladevorrichtung (2) mittels eines zweiten Kommunikationsmittels (8), derart, dass die Ladevorrichtung (2) einen Ladevorgang zum Übertragen der elektrischen Energie an das Fahrzeug freigibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der ladevorrichtungs-spezifischen ID mittels eines Pulsweitenmodulationsverfahrens oder mittels eines Trägerfrequenzverfahrens, insbesondere drahtgebunden, erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ladevorrichtungs-spezifische ID Teil eines von der Ladevorrichtung an das Fahrzeug (3) übertragenen Datenpakets, insbesondere eines Control-Pilot-Signals (CP), ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt: f) Übermitteln eines Bestätigungscodes von dem Fahrzeug (3) an die Auswertungseinheit (6) mittels des ersten Kommunikationsmittels (7), dass die Freigabe des Ladevorgangs erfolgt ist.
Anordnung (1) zum Identifizieren eines mit einer Ladevorrichtung (2) verbundenen Fahrzeugs (3) mit elektrischem Antrieb gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend: – eine Ladevorrichtung (2) mit einem Ladekabel (4), wobei das Ladekabel (4) mit dem Fahrzeug (3) verbindbar oder verbunden ist, – ein erstes Kommunikationsmittel (7) zum Herstellen einer ersten Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug (3) und einer Auswertungseinheit (6), – ein zweites Kommunikationsmittel (8) zum Herstellen einer zweiten Kommunikationsverbindung zwischen der Auswertungseinheit (6) und der Ladevorrichtung (2), – wobei die Anordnung (1) derart eingerichtet ist, dass mittels des Ladekabels (4) eine ladevorrichtungs-spezifische ID von der Ladevorrichtung (2) an das Fahrzeug (3) übermittelbar ist, – wobei die Auswertungseinheit (6) dafür ausgebildet ist, zu überprüfen, ob eine von der Ladevorrichtung (2) über das Fahrzeug (3) an die Auswertungseinheit (6) übermittelte ladevorrichtungs-spezifische ID eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, und, falls die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, einen Freischaltcodes an die Ladevorrichtung (2) übermittelt, derart, dass die Ladevorrichtung (2) einen Ladevorgang zum Übertragen der elektrischen Energie an das Fahrzeug (3) freigibt.
Anordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (1) für die Übermittlung der ladevorrichtungs-spezifische ID mittels eines Pulsweitenmodulationsverfahrens oder eines Trägerfrequenzverfahrens, Insbesondere drahtgebunden, eingerichtet ist