DE202010004148U1 - Device for transmitting identification information - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Übertragung einer Identifikationsinformation an eine elektrische Energie für elektrisch betreibbare Fahrzeuge bereitstellende Ladestation enthaltend
– ein Ladekabel zur Verbindung des Fahrzeugs mit der Ladestation,
– ein mit dem Ladekabel endseitig verbundenes Steckelement, welches in ein Gegensteckelement der Ladestation einsetzbar ist zur mechanischen und/oder elektrischen Konnektierung derselben,
– einen Datenspeicher zur Speicherung der Identifikationsinformation und
– eine Kommunikationseinheit zur berührungslosen Übertragung der aus dem Datenspeicher ausgelesenen Identifikationsinformation an die Ladestation und/oder zum Empfang von Signalen von der Ladestation,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit dem Steckelement und/oder dem Ladekabel und der Datenspeicher dem Fahrzeug zugeordnet ist.Device for transmitting identification information to a charging station that provides electrical energy for charging stations that provide electrically operable vehicles
A charging cable for connecting the vehicle to the charging station,
A plug-in element which is connected at the end to the charging cable and which is insertable into a mating plug-in element of the charging station for the mechanical and / or electrical connection thereof,
A data memory for storing the identification information and
A communication unit for non-contact transmission of the identification information read from the data memory to the charging station and / or for reception of signals from the charging station,
characterized in that the communication unit is associated with the plug element and / or the charging cable and the data memory the vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung einer Identifikationsinformation an eine elektrische Energie für elektrisch betreibbare Fahrzeuge bereitstellende Ladestation enthaltend ein Ladekabel zur Verbindung des Fahrzeugs mit der Ladestation, ein mit dem Ladekabel endseitig verbundenes Steckelement, welches in ein Gegensteckelement der Ladestation einsetzbar ist zur mechanischen und/oder elektrischen Konnektierung derselben, einen Datenspeicher zur Speicherung der Identifikationsinformation und eine Kommunikationseinheit zur berührungslosen Übertragung der aus dem Datenspeicher ausgelesenen Identifikationsinformation an die Ladestation und/oder zum Empfang von Signalen von der Ladestation.The The invention relates to a device for transmitting identification information to an electrical energy for containing electrically operable vehicles charging station containing a charging cable for connecting the vehicle to the charging station, one end connected to the charging cable plug element, which can be used in a mating plug of the charging station for mechanical and / or electrical Konnektierung same, a data memory for storing the identification information and a communication unit for contactless transmission the read out of the data memory identification information to the charging station and / or to receive signals from the charging station.

Elektrisch betreibbare Fahrzeuge werden zur Aufladung ihres Energiespeichers üblicherweise über ein Ladekabel an eine elektrische Energie bereitstellende Ladestation angeschlossen. Derartige Ladestationen stehen vermehrt auf öffentlich zugänglichen Parkplätzen, in Einkaufszentren oder am Arbeitsplatz zur Verfügung. Um die in dem Energiespeicher des Fahrzeugs eingespeiste Energiemenge bestimmbar zu machen und gegenüber dem Fahrzeugnutzer abrechnen zu können, muss der Fahrzeugnutzer zunächst identifiziert werden. Heute geschieht dies beispielsweise mittels einer in die Ladestation integrierten Kartenleseeinheit, in die der Fahrzeugnutzer eine EC-Karte, eine Kreditkarte oder eine Kundenkarte des Betreibers der Ladestation einführt. Die Kosten können dann beispielsweise der EC- bzw. Kreditkarte belastet oder über ein bei dem Ladestationenbetreiber geführtes Kundenkonto des Fahrzeugnutzers abgerechnet werden. Nachteilig hierbei ist, dass mit der Installation der Kartenleseeinheit an der Ladestation hohe Kosten verbunden sind. Ferner besteht wie bei Geldautomaten die Möglichkeit der Manipulation und die Gefahr einer missbräuchlichen Nutzung. Die Kartenleseeinheit muss zudem zuverlässig vor Vandalismus sowie Witterungseinflüssen geschützt werden. Darüber hinaus ist die vergleichsweise zeitaufwändige Identifikation für den Nutzer insbesondere bei schlechtem Wetter, zum Beispiel bei Regen oder Schneefall, unvorteilhaft.electrical operable vehicles are usually used to charge their energy storage via a Charging cable to a charging station providing electrical energy connected. Such charging stations are increasingly public accessible Parking, available in shopping malls or at work. To those in the energy store the amount of energy fed into the vehicle can be determined and across from to bill the vehicle user, the vehicle user must first be identified. Today this happens for example by means of a built-in charging station card reading unit, in the the vehicle user a debit card, a credit card or a customer card of the operator of the charging station. The costs can then For example, the EC or credit card debited or over Customer account maintained by the charging station operator of the vehicle user be billed. The disadvantage here is that with the installation the card reading unit at the charging station high costs are connected. Furthermore, there is the possibility of manipulation as with ATMs and the risk of abusive Use. The card reading unit also needs to be reliable against vandalism as well weather conditions protected become. About that In addition, the comparatively time-consuming identification for the user especially in bad weather, for example in the rain or Snowfall, unfavorable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur schnellen, sicheren und kostengünstigen Identifikation des Fahrzeugnutzers anzugeben.task It is therefore an object of the present invention to provide a device for rapid, safe and inexpensive Identify the vehicle user.

Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit dem Steckelement und/oder dem Ladekabel und der Datenspeicher dem Fahrzeug zugeordnet ist.to solution the object is the invention in conjunction with the preamble of the protection claim 1, characterized in that the communication unit the plug element and / or the charging cable and the data memory the Vehicle is assigned.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine eindeutige Identifikation des Fahrzeugnutzers anhand der Identifikationsinformation erfolgen kann, ohne dass der Fahrzeugnutzer selbst besondere Maßnahmen hierzu ergreifen muss. Die in dem Datenspeicher hinterlegte Identifikationsinformation wird hierzu beim Anschluss des Ladekabels an die Ladestation berührungslos beispielsweise optisch oder via Funk der Ladestation mitgeteilt werden. Indem der Datenspeicher mit der Identifikationsinformation dem Fahrzeug selbst zugeordnet ist, wird eine hohe Sicherheit und ein guter Schutz vor Missbrauch, Diebstahl bzw. Vandalismus erreicht. Durch die räumlich getrennte Zuordnung der Kommunikationseinheit zu dem in das Gegensteckelement der Ladestation einzusetzende Steckelement bzw. zum Ladekabel kann zugleich gewährleistet werden, dass beim Anschluss des Fahrzeugs an die Ladestation ein zuverlässiger Austausch der Identifikationsinformation möglich ist.Of the particular advantage of the invention is that a unique Identification of the vehicle user based on the identification information can, without the vehicle user taking any special measures must take to this. The identification information stored in the data memory becomes contactless when connecting the charging cable to the charging station for example, optically or via radio the charging station communicated become. By the data storage with the identification information Assigned to the vehicle itself is a high level of safety and security good protection against abuse, theft or vandalism. By the spatially separate assignment of the communication unit to the in the mating plug element the charging station to be inserted plug-in element or the charging cable can guaranteed at the same time be that when connecting the vehicle to the charging station reliable Exchange of identification information is possible.

Kerngedanke der Erfindung ist es hierbei, die Identität des Fahrzeugnutzers bzw. des Fahrzeugs in besonders einfacher Weise zu ermitteln. Die Identifikationsinformation wird – vorzugsweise automatisch und vom Fahrzeugnutzer unbemerkt – während des Anschließens des Fahrzeugs an die Ladestation ausgetauscht. Der Fahrzeugnutzer wird von der Eingabe einer Benutzerkennung entlastet. Zudem kann auf das Vorsehen von Eingabemitteln an der Ladestation verzichtet werden, so dass ein hoher Bedienkomfort für den Fahrzeugnutzer und ein verbesserter Schutz vor Vandalismus, Fehlbedienung und Missbrauch realisiert sind.core idea The invention here is the identity of the vehicle user or to determine the vehicle in a particularly simple manner. The identification information is - preferably automatically and unnoticed by the vehicle user - during the connection of the Vehicle replaced at the charging station. The vehicle user becomes relieved from the input of a user ID. In addition, on the Provision of input means to be dispensed at the charging station, allowing a high level of operating comfort for the vehicle user and a Improved protection against vandalism, incorrect operation and misuse realized are.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Kommunikationseinheit eine Antenne zum Aussenden und/oder Empfangen von Daten und ein mit der Antenne und dem Datenspeicher verbundenen Schaltkreis zur Verarbeitung der Daten und/oder zum Auslesen der Identifikationsinformation aus dem Datenspeicher auf. Vorteilhaft bietet sich hierdurch die Möglichkeit, die Kommunikationseinheit sehr kostengünstig auszuführen. Die Kommunikation mit der Ladestation, die ihrerseits über eine Sende-/Empfangseinheit verfügt, kann unter Verwendung standardisierter, marktüblicher Bauteile via Funk erfolgen. Darüber hinaus kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Ladekabel selbst oder Teile desselben als Antenne dienen. Hierdurch kann auf das Vorsehen eines separaten Bauteils verzichtet werden. Zudem kann der Aufbau sehr kostengünstig realisiert werden. Selbstverständlich kann die Kommunikationseinheit bei Bedarf weitere Funktionskomponenten aufweisen, beispielsweise einen Energiespeicher zur Bereitstellung von Energie oder einen Verstärker zur Verstärkung der von der Ladestation empfangenen Signale.To a preferred embodiment of Invention, the communication unit has an antenna for transmitting and / or receiving data and having the antenna and the data memory connected circuit for processing the data and / or the Reading out the identification information from the data memory. This advantageously offers the possibility of the communication unit very inexpensive perform. The communication with the charging station, which in turn has a Transmitter / receiver unit has, can be done using standard, commercially available components via radio. About that In addition, for example, be provided that the charging cable itself or parts thereof serve as an antenna. This can be done on the Provision of a separate component can be dispensed with. In addition, can the construction very cost-effective will be realized. Of course you can the communication unit, if required, further functional components have, for example, an energy storage device for deployment of energy or an amplifier for reinforcement the signals received from the charging station.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind der Schaltkreis und der die Identifikationsinformation speichernde Datenspeicher über ein in das Ladekabel integrierte Leitung miteinander verbunden. Vorteilhaft bietet sich hierdurch eine ebenso kostengünstige wie zuverlässige Möglichkeit zum Auslesen der Identifikationsinformation aus dem Datenspeicher. Die Leitung kann als separate Datenleitung zur Übertragung der in dem Datenspeicher gespeicherten Identifikationsinformation ausgebildet sein. Ebenso kann eine in dem Ladekabel ohnehin integrierten Daten- bzw. Energieleitung genutzt werden, über die synchron bzw. zeitversetzt zum Auslesen der Identifikationsinformation Daten bzw. Energie zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation übertragen wird. Das Ladekabel kann hierbei entweder fest mit dem Fahrzeug, insbesondere dem Energiespeicher desselben bzw. einem dem Energiespeicher zugeordneten Steuergerät verbunden sein oder über weitere Steckelemente mit dem Fahrzeug lösbar verbunden werden.According to a development of the invention the circuit and the data memory storing the identification information are connected to each other via a line integrated in the charging cable. This advantageously provides an equally cost-effective and reliable option for reading the identification information from the data memory. The line can be designed as a separate data line for transmitting the identification information stored in the data memory. Likewise, an already integrated in the charging cable data or power line can be used over the synchronous or time-shifted to read the identification information data or energy between the vehicle and the charging station is transmitted. The charging cable can either be connected to the vehicle, in particular the energy storage of the same or a control device associated with the energy storage device or be detachably connected to the vehicle via further plug-in elements.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Kommunikationseinheit als eine passive Nahfeldkommunikationseinheit ausgebildet, wobei das mittels der Antenne von der Ladestation empfangene Signal als ein Trägersignal von dem die Identifikationsinformation aus dem Datenspeicher auslesenden Schaltkreis in ein moduliertes Signal wandelbar ist derart, dass die Identifikationsinformation von der das modulierte Signal empfangenden Ladestation durch Vergleich des von ihr ausgesendeten Trägersignals mit dem empfangenen modulierten Signal bestimmbar ist. Vorteilhaft kann durch das Vorsehen einer Nahfeldkommunikationseinheit gewährleistet werden, dass die Identifikationsinformation erst dann an die Ladestation übertragen wird, wenn sich der Fahrzeugnutzer mit dem Steckelement derselben genähert hat. Hierdurch kann verhindert werden, dass die Identifikationsinformation zeitgleich an eine Vielzahl von benachbarte zueinander aufgestellten Ladestationen übertragen wird. Beispielsweise kann die Nahfeldkommunikationseinheit so ausgelegt werden, dass die Identifikationsinformation erst bei einer Annäherung von einem Meter oder weniger an die Ladestation übertragen wird. Die Vorrichtung zur Übertragung einer Identifikationsinformation arbeitet hierbei ähnlich wie ein RFID-System mit dem Unterschied, dass die Antenne, der Schaltkreis und der Datenspeicher räumlich getrennt angeordnet sind.To a development of the invention is the communication unit as a passive near-field communication unit, wherein the signal received by the antenna from the charging station as a carrier signal from the circuit reading the identification information from the data memory can be converted into a modulated signal such that the identification information from the charging station receiving the modulated signal by comparison the carrier signal emitted by it can be determined with the received modulated signal. Advantageous can be ensured by the provision of a near-field communication unit, that the identification information is then transmitted to the charging station is when the vehicle user with the plug-in element of the same approached Has. This can prevent the identification information from being prevented at the same time to a large number of neighbors Transfer charging stations becomes. For example, the near-field communication unit may be so designed be that the identification information until an approximation of one meter or less to the charging station. The device for transmission An identification information works in a similar way an RFID system with the difference that the antenna, the circuit and the data store spatially are arranged separately.

Das von der Ladestation ausgesendete Trägersignal initialisiert zum einen eine Identifikationsroutine. Zum anderen versorgt es die passive Kommunikationseinheit mit Energie, so dass auf eine separate Funktionskomponente zur Energieversorgung der Kommunikationseinheit verzichtet und die Vorrichtung sehr kostengünstig aufgebaut werden kann. Das Trägersignal wird von der Kommunikationseinheit moduliert. Das modulierte Signal wird von der Sende-/Empfangseinheit der Ladestation detektiert.The initialized from the charging station carrier signal to an identification routine. Second, it supplies the passive Communication unit with energy, allowing for a separate functional component dispensed with the power supply of the communication unit and the Device very inexpensive can be built. The carrier signal is modulated by the communication unit. The modulated signal is detected by the transmitting / receiving unit of the charging station.

Selbstverständlich kann eine Ladestation mehr als ein Gegensteckelement aufweisen und so die Möglichkeit bieten, zeitgleich mehr als ein Fahrzeug mit Energie zu versorgen. In diesem Fall kann aufgrund des Vorsehens der Nahfeldkommunikationseinheit gleichwohl eine eindeutige Zuordnung des Steckelements zu einem einzigen Gegensteckelement erfolgen, indem jedem Gegensteckelement eine separate Sende- /Empfangseinheit zugeordnet ist und der Abstand der Gegensteckelemente in der Ladestation so bemessen ist, dass bei der Annäherung an die Ladestation jeweils nur ein Gegensteckelement angesprochen wird.Of course you can have a charging station more than one mating plug and so the possibility provide at the same time more than a vehicle to provide energy. In this case, due to the provision of the near field communication unit nevertheless a clear assignment of the plug element to a single mating plug made by each mating plug a separate transmitting / receiving unit is assigned and the distance of the mating connector elements in the charging station so dimensioned that when approaching the charging station respectively only a mating connector is addressed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend vorgestellt.One embodiment The invention is presented below.

Eine Vorrichtung zur Übertragung einer Identifikationsinformation besteht aus einem Ladekabel zur Verbindung eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs mit einer elektrische Energie für das Fahrzeug bereitstellenden Ladesäule, aus einem dem Ladekabel endseitig zugeordneten Steckelement, welches in ein Gegensteckelement der Ladesäule einsetzbar ist, aus einem in einem Fahrzeug angeordneten Datenspeicher, in dem die Identifikationsinformation gespeichert ist, und aus einer Kommunikationseinheit, welche mit dem Datenspeicher über eine Datenleitung verbunden ist. Durch das Einsetzen des Steckelements in das Gegensteckelement sind das Ladekabel und die Ladestation mechanisch und elektrisch miteinander verbunden.A Device for transmission An identification information consists of a charging cable for Connection of an electrically operable vehicle with an electrical Energy for the vehicle providing charging station, from a charging cable end associated plug-in element, which in a mating plug the charging station can be used, from a arranged in a vehicle data storage, in which the identification information is stored, and from a Communication unit, which with the data storage via a Data line is connected. By inserting the plug element in the mating connector are the charging cable and the charging station mechanically and electrically connected.

Die Kommunikationseinheit ist in dem Steckelement des Ladekabels integriert angeordnet. Sie dient dazu, berührungslos Signale von einer Sende-/Empfangseinheit der Ladestation zu empfangen und die aus dem Datenspeicher ausgelesene Identifikationsinformation an die Ladestation zu übertragen. Die Kommunikationseinheit besteht aus einer Antenne und einem mit der Antenne und dem Datenspeicher verbundenen Schaltkreis. Antenne und Schaltkreis können beispielsweise in dem Steckelement vergossen oder in einer Ausnehmung desselben angeordnet sein. Sie ist hierbei als eine Nahfeldkommunikationseinheit ausgebildet mit einer reichweite von weniger als 2 Metern, vorzugsweise von weniger als einem Meter.The Communication unit is integrated in the plug-in element of the charging cable arranged. It serves, non-contact Receive signals from a transmitting / receiving unit of the charging station and the identification information read from the data memory to transfer to the charging station. The communication unit consists of one antenna and one with the antenna and the data memory connected circuit. antenna and circuit can, for example potted in the plug element or in a recess thereof be arranged. It is hereby used as a near-field communication unit formed with a range of less than 2 meters, preferably less than a meter.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist ähnlich der eines RFID-Systems. Nähert sich der Fahrzeugnutzer mit dem die Kommunikationseinheit aufweisenden Steckelement der Ladestation, wird ein von der Sende-/Empfangseinheit der Ladestation ausgesandtes Trägersignal von der Antenne der Kommunikationseinheit empfangen. Das Trägersignal wird von dem Schaltkreis moduliert, wobei die in dem Datenspeicher abgelegte Identifikationsinformation in das Trägersignal kodiert wird. Das modulierte Signal wird von der Sende-/Empfangseinheit der Ladestation erfasst. Durch Vergleich des von der Sende-/Empfangseinheit der Ladestation ausgesandten Trägersignals mit dem empfangenen modulierten Signal wird dann die Identifikationsinformation bestimmt. Bei erfolgreicher Identifikation des Fahrzeugnutzers wird der Ladevorgang freigegeben.The operation of the device is similar to that of an RFID system. When the vehicle user approaches the plug-in element of the charging station having the communication unit, a carrier signal emitted by the transmitting / receiving unit of the charging station is received by the antenna of the communication unit. The carrier signal is modulated by the circuit, the identification information stored in the data memory being coded into the carrier signal. The modulated signal is received from the transceiver unit of La recorded. By comparing the transmitted from the transmitting / receiving unit of the charging station carrier signal with the received modulated signal, the identification information is then determined. Upon successful identification of the vehicle user, the charging process is released.

Als Fahrzeuge im Sinne dieser Erfindung gelten insbesondere Automobile, Zweiräder, Wasserfahrzeuge (Boote), Anhänger (zum Beispiel Wohnanhänger, Verkaufsanhänger), Wohnmobile und Luftfahrzeuge.When Vehicles for the purposes of this invention are in particular automobiles, two-wheelers, Watercraft (boats), trailers (for example, residential trailers, Sales trailer) RVs and aircraft.

Claims (4)

Vorrichtung zur Übertragung einer Identifikationsinformation an eine elektrische Energie für elektrisch betreibbare Fahrzeuge bereitstellende Ladestation enthaltend – ein Ladekabel zur Verbindung des Fahrzeugs mit der Ladestation, – ein mit dem Ladekabel endseitig verbundenes Steckelement, welches in ein Gegensteckelement der Ladestation einsetzbar ist zur mechanischen und/oder elektrischen Konnektierung derselben, – einen Datenspeicher zur Speicherung der Identifikationsinformation und – eine Kommunikationseinheit zur berührungslosen Übertragung der aus dem Datenspeicher ausgelesenen Identifikationsinformation an die Ladestation und/oder zum Empfang von Signalen von der Ladestation, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit dem Steckelement und/oder dem Ladekabel und der Datenspeicher dem Fahrzeug zugeordnet ist.Device for transmitting identification information to a charging station that provides electrical power for electrically operable vehicles - a charging cable for connecting the vehicle to the charging station, - a plug-in end connected to the charging cable, which can be inserted into a mating plug element of the charging station for mechanical and / or electrical Connecting the same, - a data memory for storing the identification information and - a communication unit for non-contact transmission of the data read from the memory read identification information to the charging station and / or for receiving signals from the charging station, characterized in that the communication unit the plug element and / or the charging cable and the data store is associated with the vehicle. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit eine Antenne zum Aussenden und/oder Empfangen von Daten und eine mit der Antenne und dem Datenspeicher verbundenen Schaltkreis zur Verarbeitung der Daten und/oder zum Auslesen der Identifikationsinformation aus dem Datenspeicher aufweist.Device according to claim 1, characterized in that that the communication unit has an antenna for transmitting and / or Receiving data and one with the antenna and the data memory connected circuit for processing the data and / or the Reading out the identification information from the data memory. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkreis über ein in das Ladekabel integrierte Leitung mit dem Datenspeicher verbunden ist.Device according to Claim 1 or 2, characterized that the circuit over a cable integrated into the charging cable is connected to the data memory is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit als eine passive Nahfeldkommunikationseinheit ausgebildet ist, wobei das von der Ladestation empfangene Signal als ein Trägersignal von dem Schaltkreis in ein moduliertes Signal wandelbar ist derart, dass die Identifikationsinformation in der das modulierte Signal empfangenen Ladestation durch Vergleich des ausgesendeten Trägersignals mit dem empfangenen modulierten Signal bestimmbar ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized that the communication unit as a passive Nahfeldkommunikationseinheit is formed, wherein the signal received from the charging station as a carrier signal is convertible from the circuit into a modulated signal such that the identification information in the the modulated signal received charging station by comparing the transmitted carrier signal can be determined with the received modulated signal.
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