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Die Erfindung betrifft ein Ladesystem für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug, wobei eine Auswerteeinheit des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mit einem ersten Signalkontakt und einem zweiten Signalkontakt eines ersten Ladeanschlusses verbunden ist.
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Die
DE 10 2011 118 957 A1 offenbart eine Ladevorrichtung und ein Verfahren zum elektrischen Laden eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, umfassend eine Ladedose zum Einführen eines Steckers, wobei mindestens eine weitere Ladedose vorgesehen ist, wobei die beiden Ladedosen mit einem Ladenetzverteiler verbunden sind und über die beiden Ladedosen mit der gleichen Spannungsart geladen werden kann, wobei Mittel vorgesehen sind, die ein gleichzeitiges Laden über die beiden Ladedosen mit der gleichen Spannungsart verhindern.
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Die
DE 10 2017 123 457 A1 stellt eine Ladevorrichtung für ein Fahrzeug bereit. Die Ladevorrichtung umfasst:
- - zwei mehrpolige Anschlüsse, wovon jeder mit einer am Fahrzeug angeordneten Ladeschnittstelle koppelbar ist,
- - ein Leistungselektronikmodul, welches zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom eingerichtet ist und mit den beiden mehrpoligen Anschlüssen gekoppelt ist,
- - mindestens eine Messeinrichtung, welche eingerichtet ist, einen Parameter des während eines Ladevorgangs an einem Pol eines der beiden mehrpoligen Anschlüsse anliegenden Ladestroms zu bestimmen, und
- - eine Auswerteeinheit, welche mit der mindestens einen Messeinrichtung gekoppelt ist und eingerichtet ist, auf Basis der von der Messeinrichtung bestimmten Parameter zu ermitteln, ob der Ladevorgang durch einen ersten oder durch einen zweiten mehrpoligen Anschluss stattfindet.
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Dabei ergibt sich ein Nachteil, dass ein Fahrzeug mit mehreren Ladedosen jede Ladedose mit einer separaten Auswerteeinheit ausgestattet werden muss.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ladesystem bereitzustellen, mit welchem eine Überwachung von Ladedosen eines Fahrzeugs effizienter und insbesondere kostengünstiger durchgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Ladesystem gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Ladesystem für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug, wobei eine Auswerteeinheit des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mit einem ersten Signalkontakt und einem zweiten Signalkontakt eines ersten Ladeanschlusses verbunden ist. Ein erster Signalkontakt und ein zweiter Signalkontakt eines zumindest zweiten Ladeanschlusses des Fahrzeugs sind mit der Auswerteeinheit verbunden, und der erste Signalkontakt des ersten Ladeanschlusses mit dem ersten Signalkontakt des zweiten Ladeanschlusses und der zweite Signalkontakt des ersten Ladeanschlusses mit dem zweiten Signalkontakt des zweiten Ladeanschlusses verbunden sind. Jedem Signalkontakt ist ein jeweiliges Schaltelement zugeordnet, und mit dem jeweiligen Schaltelement der entsprechende Signalkontakt mit der Auswerteeinheit verbindbar oder trennbar ist. Durch die Verbindung der mehreren Ladeanschlüsse des Fahrzeugs können insbesondere die Auswerteeinheit und/oder ein Steuersystem eines Bordladers und/oder der Bordlader alle am Fahrzeug befindlichen Ladeanschlüsse überwachen und mit diesen kommunizieren. Dadurch ist insbesondere eine effektivere und vereinfachtere Kommunikation aller Ladeanschlüsse beziehungsweise Ladedosen am Fahrzeug erreicht. Insbesondere kann durch die Verbindung aller ersten Signalkontakte und aller zweiten Signalkontakte der zumindest ersten und zweiten Ladeanschlüsse des Fahrzeugs elektronische Komponenten und Bauraum eingespart werden. Dadurch ergeben sich insbesondere Einsparungen in den Kosten des Ladesystems für das elektrisch betreibbare Fahrzeug. Beispielsweise kann dadurch eine elektrische Verbindung eines Ladeanschlusses des Fahrzeugs mit einer elektrischen Ladestation einfacher erkannt und überprüft werden. Insbesondere können ohne größeren Zusatzaufwand alle Ladedosen beziehungsweise Ladeanschlüsse des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs, auch während das Fahrzeug inaktiv ist, mit der Auswerteeinheit verbunden und überwacht werden. Durch das Hinzuschalten oder Trennen eines entsprechenden Signalkontakts mit der Auswerteeinheit können insbesondere auf zusätzliche Hardwareänderungen der Auswerteeinheit und/oder des Ladesystems verzichtet werden.
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Beispielsweise kann es sich bei dem Schaltelement um einen elektrischen und/oder mechanischen Schalter oder um einen Schaltkontakt handeln.
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Insbesondere können durch die Vielzahl an möglichen Schaltstellungen der jeweiligen Schaltelemente zumindest der erste Signalkontakt des ersten Ladeanschlusses und der erste Signalkontakt des zumindest zweiten Ladeanschlusses parallel geschaltet werden und/oder der zweite Signalkontakt des ersten Ladeanschlusses und der zweite Signalkontakt des zumindest zweiten Ladeanschlusses parallel geschaltet werden. Dadurch kann beispielsweise ein initiales Wecken des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs und/oder eines Fahrzeugsystems und/oder des Ladesystems durchgeführt werden.
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Insbesondere können mit dem Ladesystem der erste und zweite Ladeanschluss und insbesondere mehrere weitere Ladeanschlüsse mit der Auswerteeinheit verbunden werden.
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Beispielsweise können auch durch die verbundenen beiden Ladeanschlüsse die Ladeanschlüsse untereinander in kommunikationstechnische Verbindung treten. Beispielsweise kann die Auswerteeinheit des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs überprüfen, ob beide oder zumindest einer der Ladeanschlüsse des Fahrzeugs für einen bevorstehenden Ladevorgang des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Beispielsweise kann ebenso ein aktuell durchgeführter Ladevorgang an dem ersten Ladeanschluss oder an dem zweiten Ladeanschluss überwacht und gesteuert werden.
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Insbesondere ist das Ladesystem dazu ausgebildet, einen elektrischen, insbesondere konduktiven, Ladevorgang des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs an einer elektrischen Ladestation durchzuführen. Insbesondere kann das elektrisch betreibbare Fahrzeug nicht nur mit dem ersten und/oder zweiten Ladeanschluss ausgebildet sein, sondern kann ebenso weitere Ladeanschlüsse umfassen.
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Beispielsweise kann mithilfe des verbundenen ersten und zweiten Ladeanschlusses eine Kommunikation über den Standard IEC 61851/SAE J1772 erfolgen. Mit den zuvor genannten Protokollen können insbesondere die Ladestecker für einen Steckkontakt mit den Ladeanschlüssen Kommunikationssignale übersenden.
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Ein weiterer unabhängiger Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Kommunikationsverbindung einer Auswerteeinheit eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mit zumindest einem ersten Ladeanschluss des Fahrzeugs, wobei ein erster Signalkontakt und ein zweiter Signalkontakt des ersten Ladeanschlusses mit der Auswerteeinheit verbunden werden. Ein erster Signalkontakt und ein zweiter Signalkontakt eines zumindest zweiten Ladeanschlusses des Fahrzeugs werden mit der Auswerteeinheit verbunden, wobei der erste Signalkontakt des ersten Ladeanschlusses mit dem ersten Signalkontakt des zweiten Ladeanschlusses und der zweite Signalkontakt des ersten Ladeanschlusses mit dem zweiten Signalkontakt des zweiten Ladeanschlusses verbunden werden. Des Weiteren wird jedem Signalkontakt ein jeweiliges Schaltelement zugeordnet, wodurch jeder Signalkontakt separat mit der Auswerteeinheit getrennt oder verbunden werden kann.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ladesystems beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung(en). Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen die nachfolgenden Figuren in:
- 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ladesystems; und
- 2 eine schematische Darstellung zweier Ladeanschlüsse, welche mit einer Auswerteeinheit verbunden sind.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die 1 zeigt ein Ladesystem 1 für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug 2. Das elektrisch betreibbare Fahrzeug 2 umfasst insbesondere eine Auswerteeinheit 3. Die Auswerteeinheit 3 kann insbesondere mit einem ersten Signalkontakt K1 und einem zweiten Signalkontakt K2 eines ersten Ladeanschlusses 4 verbunden werden. Der erste Signalkontakt K1 und der zweite Signalkontakt K2 eines zumindest zweiten Ladeanschlusses 5 des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 kann ebenso mit der Auswerteeinheit 3 verbunden werden. Insbesondere werden der erste Signalkontakt K1 des ersten Ladeanschlusses 4 mit dem ersten Signalkontakt K1 des zweiten Ladeanschlusses 5 und der zweite Signalkontakt K2 des ersten Ladeanschlusses 4 und der zweite Signalkontakt K2 des zweiten Ladeanschlusses 5 miteinander verbunden. Insbesondere können durch diese Verschaltung beziehungsweise Verdrahtung der Ladeanschlüsse 4, 5 weitere Ladeanschlüsse mit der Auswerteeinheit 3 und mit den weiteren Ladeanschlüssen verbunden werden.
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Bei den Ladeanschlüssen 4, 5 kann es sich insbesondere um Ladedosen handeln. Der erste Ladeanschluss 4 und der zweite Ladeanschluss 5 können zum Laden eines Energiespeichers des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 verwendet werden. Insbesondere kann mithilfe des ersten Ladeanschlusses 4 und des zweiten Ladeanschlusses 5 des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 ein konduktiver Ladevorgang des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 an einer elektrischen Ladestation 6 durchgeführt werden. Insbesondere wird zum Durchführen eines elektrischen Ladevorgangs an der elektrischen Ladestation 6 ein Ladekabel und ein am Ladekabel befindliche Ladestecker mit dem ersten Ladeanschluss 4 oder dem zweiten Ladeanschluss 5 so verbunden, dass ein elektrischer Steckkontakt ausgebildet ist. Beispielsweise kann der erste Ladeanschluss 4 und/oder der zumindest zweite Ladeanschluss 5 mit einem Bordlader 7 des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 verbunden werden. Mithilfe des Bordladers 7 kann beispielsweise eine durch die elektrische Ladestation 6 bereitgestellte Wechselspannung in eine Gleichspannung umgewandelt werden. Bei dem Bordlader 7 des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 kann es sich insbesondere um einen Onbord-Charger handeln.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der erste Signalkontakt K1 und der zweite Signalkontakt K2 des ersten Ladeanschlusses 4 und der erste Signalkontakt K1 und der zweite Signalkontakt K2 des zweiten Ladeanschlusses 5 mit einer Auswerteeinheit 3 verbunden werden. Mithilfe der Auswerteeinheit 3 kann beispielsweise eine Kommunikation zwischen dem Bordlader 7 und den Ladeanschlüssen 4, 5 durchgeführt werden. Die Auswerteeinheit 3 kann insbesondere Daten und Signale des ersten und/oder zweien Signalkontakts K1, K2 empfangen und auswerten beziehungsweise aufbereiten. Die Auswerteeinheit 3 kann beispielsweise als externe Einheit im Fahrzeug ausgebildet sein oder in einer Elektronikkomponente des Bordladers 7 integriert sein.
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Insbesondere ist dadurch das Ladesystem 1 in der Lage, einen entsprechenden Ladevorgang an dem ersten Ladeanschluss 4 oder an dem zweiten Ladeanschluss 5 zu überwachen. Beispielsweise kann die Auswerteeinheit 3 den zumindest ersten und/oder zweiten Ladeanschluss 4, 5 des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 dahingehend überprüfen, ob mit dem ersten und/oder dem zweiten Ladeanschluss 4, 5 ein elektrischer Ladevorgang des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 von der elektrischen Ladestation 6 durchgeführt wird. Dadurch kann überprüft werden, welche der Ladeanschlüsse 4, 5 aktuell belegt sind und welcher der beiden frei zur Verfügung steht.
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Der erste Signalkontakt K1 und der zweite Signalkontakt K2 des ersten Ladeanschlusses 4 und der erste Signalkontakt K1 und der zweite Signalkontakt K2 des zweiten Ladeanschlusses 5 können mit beispielsweise der Auswerteeinheit 7 mittels einer Stern-Netz-Topologie oder einer Bus-Netz-Topologie miteinander verbunden werden. Dadurch können alle Komponenten des Ladesystems 1 beispielsweise über einen Knotenpunkt miteinander vernetzt werden, sodass insbesondere die Auswerteeinheit 3, über alle Geräte einen Überblick erhält und mit insbesondere dem ersten und/oder dem zweiten Ladeanschluss 4, 5 kommunizieren kann.
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Bei dem ersten Signalkontakt K1 des ersten und/oder des zweiten Ladeanschlusses 4, 5 kann es sich insbesondere um einen Pilotkontakt (Control Pilot CP) handeln. Mithilfe des Pilotkontakts als erster Signalkontakt K1 kann insbesondere ein Steuersignal zwischen dem elektrisch betreibbaren Fahrzeug und der elektrischen Ladestation 6 ausgetauscht werden. Bei dem zweiten Signalkontakt K2 des ersten und/oder zweite Ladeanschlusses 4, 5 kann es sich insbesondere um einen Proximity-Schalter-Kontakt (Proximity Pilot PP) handeln. Dieser dient dazu festzustellen, ob an dem ersten und/oder zweiten Ladeanschluss 4, 5 ein Ladestecker einer elektrischen Ladestation 6 angeschlossen ist. Ebenso ist es denkbar, dass der erste Signalkontakt K1 des ersten und/oder zweiten Ladenanschlusses 4,5 als Proximity-Schalter-Kontakt ausgebildet ist. Insbesondere kann dann der zweite Signalkontakt K2 des ersten und/oder zweiten Ladenanschlusses 4,5 als Pilotkontakt ausgebildet sein.
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Die 2 zeigt den ersten und zweiten Ladeanschluss 4,5, welche mit der Auswerteeinheit 3 verbunden sind. Insbesondere besitzt jeder Signalkontakt ein separates Schaltelement beziehungsweise einen Schalter. Der erste Signalkontakt K1 des ersten Ladeanschlusses 4 ist mit einem ersten Schaltelement S1 nachgeschaltet. Der erste Signalkontakt K1 des zweiten Ladeanschlusses 5 ist mit einem zweiten Schaltelement S2 nachgeschaltet. Der zweite Signalkontakt K2 des ersten Ladeanschlusses 4 ist mit einem dritten Schaltelement S3 nachgeschaltet. Und der zweite Signalkontakt K2 des zweiten Ladeanschlusses 5 ist mit einem vierten Schaltelement S4 nachgeschaltet. Mit den Schaltelementen S1, S2, S3 und S4 können die jeweiligen Signalkontakte einzeln mit der Auswerteeinheit 3 verbunden werden oder von der Auswerteeinheit 3 getrennt beziehungsweise weggeschalten werden.
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Optional kann der erste Signalkontakt K1 des ersten Ladeanschlusses 4 und/oder der erste Signalkontakt K1 des zweiten Ladeanschlusses 5 mit einem ersten Signaleingang E1 der Auswerteeinheit 3 verbunden werden, und der zweite Signalkontakt K2 des ersten Ladeanschlusses 4 und/oder der zweite Signalkontakt K2 des zweiten Ladeanschlusses 5 mit einem zweiten Signaleingang E2 der Auswerteeinheit verbunden werden.
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Beispielsweise können alle Schaltelemente S1, S2, S3 und S4, wenn kein Ladevorgang des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 2 mit dem ersten und/oder zweiten Ladeanschluss 4,5 an der elektrischen Ladestation 6 durchgeführt wird, geschlossen werden. Insbesondere finden sich die Schaltelemente S1, S2, S3 und S4 hierbei in einer geschlossenen Schalterstellung. Dadurch kann bei einer Verbindung der elektrischen Ladestation 6 mit dem ersten und/oder zweiten Ladeanschluss 4, 5 das elektrisch betreibbare Fahrzeug 2 oder eines Fahrzeugsystems über die Auswerteeinheit 3 aktiviert beziehungsweise geweckt werden. Nachdem das elektrisch betreibbare Fahrzeug 2 aufgeweckt wurde, kann durch ein gezieltes öffnen der Schaltelemente S1, S2, S3 und S4 ermittelt werden, welcher der Ladeanschlüsse 4, 5 mit der elektrischen Ladestation verbunden ist. Falls zum Beispiel der erste Ladeanschluss 4 mit der elektrischen Ladestation verbunden ist, dann befinden sich die Schaltelemente S1 und S3 im geschlossenen Zustand und die Schaltelemete S2 und S4 im geöffneten Zustand. Sobald der Ladevorgang beendet worden ist, können die Schaltelemente S2 und S4 ebenfalls geschlossen werden, um zu überprüfen, ob mit dem zweiten Ladeanschluss 5 wirklich kein Steckkontakt mit einem Ladestecker durchgeführt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ladesystem
- 2
- elektrisch betreibbares Fahrzeug
- 3
- Auswerteeinheit
- 4
- erster Ladeanschluss
- 5
- zweiter Ladeanschluss
- 6
- elektrische Ladestation
- 7
- Bordlader
- E1
- erster Signaleingang
- E2
- zweiter Signaleingang
- K1
- erster Signalkontakt
- K2
- zweiter Signalkontakt
- S1 bis S4
- erstes bis viertes Schaltelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011118957 A1 [0002]
- DE 102017123457 A1 [0003]
