JP2013507902A - 電気によって動作する車両の充電プロセスの認証をコントロールするための方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、電気によって動作する車両の充電プロセスの権利をコントロールする方法に関する。本発明では、メイン端子と、電流線路を介してコントロールユニットと接続されている多数の充電コンセントとの間にコントロールユニットが設けられる。充電されるべき車両が、１つの充電コンセントと接続され、メイン端子からコントロールユニットを介して充電コンセントに導かれる総充電電流が検出される。充電コンセントに接続されている各車両からコントロールユニットへ充電電流要求が伝送され、総充電電流が、充電コンセントと接続されている車両の充電電流の総計とが比較される。総充電電流が総計を越えると、充電コンセントがオフにされる。充電されるべき車両を接続するステップは、車両からコントロールユニットへ権利情報を伝送するステップを含んでいる。コントロールユニットによって、権利情報は権利を有する車両のリストと比較されて車両の権利が検査される。充電電流要求および権利情報の伝送は、電流線路上の交流電流信号を変調をすることによって行われ、交流電流信号は、権利要求または充電電流要求をあらわす。本発明はさらに、本発明を実行するコントロールユニットに関する。

Description

本発明は、電気によって動作する車両を、制御して充電するための方法および装置に関し、殊に、認証を伴わない充電を阻止するメカニズムに関する。

電気によって動作する車両、例えばハイブリッド車両および電動車両は、電気的なアキュミュレータ装置によって蓄電される。このアキュミュレータ装置は、車両のためのトラクションエネルギーを蓄積する。車両に新たなトラクションエネルギーを供給するために、車両の空のアキュミュレータ装置を新しいアキュミュレータ装置と取り替えることが可能である。しかしこの場合には、コストのかかる交換プロセスが伴い、さらに、アキュミュレータ装置の車両に関するメンテナンスの際に別の問題が生じてしまう。

さらに、電気によって動作する車両を、通常のネットワーク接続のコンセントでのコントロール無しに充電することが知られている。しかしここでは、許可されていないエネルギーの取り出しを防止するために、コンセントが保護されなければならない。これは例えば、鍵がかけられる空間内にコンセントを設けることによって行われる。しかしこのようなアクセスコントロール方法は、モバイル用途の場合には有効ではなく、従って、充電エネルギー供給網の構築時に困難が生じてしまう。

個々のコンセントに、自動的なアクセス制御のための個別スイッチングモジュールを設けることが可能である。これは自ら権利の確認を行い、高いコストを必要とする。なぜなら、各コンセントが個別に修正されなければならないからである。

従って、本発明の課題は、電気によって動作する車両のコントロールされた充電を実現する方法および装置を提供することである。ここでは、高い組み込みコストおよびハードウェアコストが生じることはない。

本発明の開示
上述の課題は、請求項１に記載されている方法および請求項６に記載されているコントロールユニットによって解決される。

本発明の基になるコンセプトは、多数の充電コンセントをコントロールするコントロールユニットを中央に設けるということである。これによって多数の充電コンセントが、個々のコントロールユニットによってコントロールされる。ここでは、全ての充電コンセントを修正する必要はない。これによって、例えば地下駐車場内に既に存在し、共通の線路を介してメイン端子に接続されているコンセント網を容易に改築することができる。ここでこのメイン端子は、例えば、安全ボックスによって設けられている。これらのメイン端子の間、すなわち安全ボックスとこれに続くコンセント網との間に、本発明の装置が設けられる。従ってこれは、メイン端子と後続する全ての充電コンセントとの間の電流の流れを制御する。車両ないしは負荷を個々のコンセントで個別化することを可能にするために、データが、既に存在するコンセント網を介して伝送される。このような伝送は例えば、搬送周波数装置から知られている。これは電力線装置とも称され、ここでは、既に存在している、給電のために設定されている線路が、データ伝送にも使用される。交流信号が電流ケーブル内の電圧に重ねられてデータ伝送が行われる。ここではこの重ねられた交流信号は、電流線路の供給交流電流よりも確実に高い周波数を有する。従って、周波数分離によって、データチャネルは論理的に、電流供給から別個にされる。基本的には、交流信号の重畳によって、データコミュニケーションのために電流線路を利用する、規格化された、または規格化されていない全ての伝送技術が使用される。

本発明では、電流線路によって行われるコミュニケーションによって、個々の車両ないしは負荷の個別の権利コントロールが行われる。これは、コントロールユニットによって評価される。このコントロールユニットは権利が無い場合に、接続されている車両をネットワークから取り除く。個々のコンセントでの個々の負荷の確認が、プッシュプルデータトラフィックによって行われる。すなわち、コントロールユニット側からの問い合わせに車両が応答する（プル動作）、または、権利データを車両が自立して伝送することによって行われる（プッシュ動作）。

本発明によって、容易に、電流線路に接続されている全ての車両が、電流を取り出す権利を有しているか否かが検査される。少なくとも１つの車両が権利を有していないことが検出されると、コントロールユニットは電流線路全体、ひいては全ての充電コンセントを、少なくともある持続時間の間、オフにし、これによって、権利を有していないユーザーがアクセスすることを禁止する。このために、権利を有する車両は、必要な充電電流を上述のデータ伝送を介して（電流線路を利用して）、コントロールユニットに伝達する。コントロールユニットはこれによって、全ての必要な充電電流ないしは受け取られた充電電流の総計を把握することができる。コントロールユニットは同時に、実際に充電コンセントで出力された電力ないしは対応する電流を検出し、形成された充電電流の総計を実際に測定された総充電電流と比較することができる。実際の、測定された総充電電流が、伝達されたこの充電電流値の総計よりも高い場合には、コントロール機器は全てのコンセントをオフにするか、または個々のコンセントをオフにするか、または個々の車両に充電プロセスを中断させ、権利を有していない車両を、実際の総充電電流の新たな検出に基づいて、通知された（かつオフによって更新された）充電電流値の総計と比較する。このようにして、個々の、要求されたオフによって、権利を有していない車両が検出される。

従って本発明の基となるコンセプトでは、コントロールユニットは、中断器を含んでおり、これによって場合によっては、コンセントをオフする。コントロールユニットはさらにコミュニケーションユニットを含んでいる。このコミュニケーションユニットによって、車両によって個々の充電電流値または権利情報が受信される、またはこれが車両に送信される。個別オフのためにコミュニケーション機器はさらに、オフ命令を個々の車両に個別に伝達するように構成される。本発明のコントロールユニットはさらに、データ処理装置を含んでいる。このデータ処理装置は、通知された充電電流値を合算するように構成されている。本発明のコントロールユニットはさらに、電流測定ユニットを含んでいる。電流測定ユニットは、総充電電流を検出し、これによって、通知された値の総計を、実際に検出された総充電電流と比較する。比較結果は、データ処理ユニットに通知される。データ処理ユニットはこれに応じて中断器を駆動制御する、またはコミュニケーションユニットを介して個々の遮断信号を個別に車両に送信する。

本発明の基になるコンセプトは、後続の方法、装置および実施形態によって実現される。従って、電気によって動作する車両の充電プロセスの権利をコントロールする本発明の方法では、コントロールユニットが、メイン端子と多数の充電コンセントとの間に設けられる。ここでこの多数の充電コンセントは、電流線路を介して、コントロールユニットと接続されている。電気によって動作する車両としては殊に、電動車両およびハイブリッド車両が挙げられる。メイン端子は、例えば、安全ボックスによって設けられ、ネットワークのルートを構成する。また、電流線路は分岐線路である。この分岐線路は個々の充電コンセントをメイン端子と接続し、これによって電流を供給する。

充電されるべき車両は、充電コンセントと接続される。これは例えば、車両の充電端子が充電ケーブルを介して、充電コンセントと接続されていることによって行われる。メイン端子から、コントロールユニットを介して、充電コンセントに導かれる総充電電流が検出される。殊に、コントロールユニットの遮断ユニットを介して伝達された総充電電流が検出される。電流接続供給網では、実質的に、同じ電圧から出発するので、用語、電流および電力はエネルギー伝送の相当の記載と見なされる。総充電電流は殊に、シャント抵抗を用いて検出される。すなわち、直列抵抗で下降する電圧によって、または、そこから電流の流れが推測可能な磁界測定によって、例えば、ホールセンサまたは誘導コイルによって検出される。

充電電流要求は、充電コンセントに接続されている車両から、コントロールユニットに伝達される。有利には、充電されるべき車両が充電コンセントに接続されるときに、充電電流要求が行われ、これによって、新たな車両がコントロールユニットに通知される。さらに定期的に、充電電流要求が、既に接続されている車両からコントロールユニットに伝達される。これによって、目下の状態が考慮される。充電電流要求が、コントロールユニットから要請されても（プル動作）、または先を見越して、接続されるべき車両からコントロールユニットへ伝達されてもよい（プッシュ動作）。充電電流要求は、見積もられた充電電流値に基づく、または車両の充電制御部によって設定された目標充電電流値に基づく、または車両の充電制御部が測定した、測定充電電流値であり得る。

接続された全ての権利を検査するために、総充電電流（すなわち、実際の、検出された総充電電流）が、充電コンセントに接続されている車両からコントロールユニットへ伝達される又は伝達された充電電流の総計と比較される。車両の充電電流は、充電電流要求によってあらわされる。充電電流要求とは、車両からコントロールユニットへ伝達される要求であり、これによって、どのような充電電流が現在、個々の車両によって必要とされているのか、ないしは要求されているのかが伝達される。従って、充電電流要求は、車両によって受け取られた充電電流に関する。有利にはまずは、車両に充電電流を供給するために充電要求は必要とされず、むしろ各充電コンセントは電力を準備している。準備開始後に権利が確認され、場合によっては措置が講じられる。

このような措置では、総充電電流がこの総計を上回ると、充電コンセントがオフされる。殊に、全ての充電コンセントがオフされる。ここで択一的に、若干の充電コンセントのみがオフされる。しかしこの場合には、各充電コンセントにおいて付加的なスイッチモジュールが必要とされる。さらに、コントロールユニットから車両へ制御情報が伝送されることによって、これは充電プロセスを調整することができる。従って、充電コンセントからの電力の取り出しが、車両側で、コントロールユニットの制御命令に基づいて、少なくとも一時的に終了する。車両の充電プロセスのこのような一時的な終了によって、権利を有していない車両の識別が可能になる。これは、少なくとも１つの、権利を有していない車両が電流線路に接続されていることが検出された後に行われる。

充電されるべき車両の接続は、権利情報を車両からコントロールユニットへ伝達することを含む（先を見越して、またはコントロールユニットによる要求に基づいて）。権利情報は、コントロールユニットによって、権利を有する車両のリストと比較される。この比較は、権利情報を、記憶されている権利証明と比較することも含む。これは例えば、クレジットカード番号、携帯電話番号、充電予約識別番号、プリペイド口座識別番号または別の権利情報または支払い情報である。このような証明は、例えば車両運転者を介して車両と結合されているので、このような権利証明は、権利を有する車両のリストの形で運用される。従って、権利を有する車両のリストの書き込みは、車両の直接的な明示だけでなく（例えばそれを示すこと）、１人または複数人の車両運転者を一般的な権利証明の形状で証明する証明も含む。この比較によって、車両の権利が検査される（すなわち一般的に、彼が該当しているか否かに関して権利証明が検査される。）。充電電流要求の伝送（すなわち、目下受け取っている充電電流に関する情報）および権利情報の伝送は、ケーブル接続された伝送チャネルを介して行われる。これは、電流線路によって設定される。すなわち殊に、交流電流信号を電流線路上に重畳することによって行われる。ここでこの交流電流信号は、権利要求または充電電流要求をあらわす。この伝送は符号化される、または安全プロトコールを介して行われてもよい。車両との安全な接続が確立されていない場合には、車両が権利を有していないことが前提とされ、上述の措置が実行される。従って、本願に記載されたオフがこの場合に実行される。

権利情報を伝送するステップは、権利証明を車両からコントロールユニットへ伝送すること、すなわち先を見越して伝送することまたはコントロールユニットによる要求に応じて伝送することによって行われる。さらに伝送のステップは、権利証明の要求を、コントロールユニットから車両へ伝送することによって行われる。これは、プル動作に相応する。従って、車両は権利証明を、コントロールユニットの権利証明の要求に基づいて伝送する。ここでこれは、プル動作内の応答に相応する。

権利情報は、支払い情報を含み得る。この場合にコントロールユニットは、この支払い情報が帳簿記入されているか否かを検査する。従って権利は、支払い情報、例えばクレジットカード番号の伝送によって行われる。これによって、支払い情報が帳簿記入されているだろうことが検出された場合に、権利が発行される。権利を有する車両のリストは、このコンテキストにおいて、殊に、車両の標示自体だけではなく、支払い情報でもある。この支払い情報は、車両の所有者または運転者を介して、車両と結合されている。有効な支払い情報の伝送によって、車両に権利が与えられる。一般的に、コントロールユニットは有利にはリストを保存する。このリスト内には、要求されているないしは引き出された充電電流だけが示されているのではなく、各充電電流値に割り当てられている車両の識別標識も示されており、リスト内で、充電電流値と結びつけられている。識別は実際のシリーズ番号であってよく、または、接続されている車両の単なる通し番号によって行われてもよい。ここでこのようなナンバリングは例えば、はじめての接続の順番によって生じる。殊に車両の識別は、接続されている全ての車両にとって一義的であるが、接続されている車両、および接続されていない車両（しかし過去において、接続されていた車両）のグループにとって多義的である識別のみを含む。特に容易な実施形態では、属する充電電流値が設けられている識別標示は、リスト内の箇所によって設定される。ここでは充電電流（ないしその値）が示されている。従ってこのｉ番目の充電電流記入は、識別標識ｉを備えた車両に相応する。

充電電流要求は繰り返し、または周期的に、車両からコントロールユニットへ伝送される。この繰り返される、または周期的な要求が、先を見越して、プッシュ方法の枠内で、車両から自立してコントロールユニットへ伝送されるか、または個々に、繰り返されて、または周期的に、コントロールユニットの繰り返されるまたは周期的な照会に対する応答として送出される。ここでこれはプル動作に相応する。この繰り返される、または周期的な伝送は、固定した時間ラスタで行われ得る。ここでこれによって、実質的に継続した監視が行われる。例えば、１秒毎にまたは１分毎にまたは１５分毎に（または別の設定された時間）このプロセスが繰り返される。同様に、有利には、権利情報も繰り返される、または周期的に確認される、ないしは車両からコントロールユニットへ伝送される。ここで権利情報は、充電電流要求と同じ時間パターンで伝送され、有利には共通のメッセージで伝送される。または権利情報がずらされて、またはより低い周波数で、車両からコントロールユニットへ伝送される。充電電流要求、権利情報または上述したメッセージの、車両からコントロールユニットへの伝送は、プッシュ動作の枠内での先を見越した伝送である。またはプッシュ動作の枠内でのコントロールユニットによる相応の照会に対する応答である。殊に、総充電電流が総計を越えていることが検出されると、または全ての充電コンセント、少なくとも１つの充電コンセント、または充電コンセントが１つだけオフされると、権利情報が確認される。

権利を有していない充電プロセスを阻止するためのメカニズムとして、オフメカニズム方法または確認メカニズム方法が設定される。これは、総充電電流が総計を越えると実施される。このようなメカニズムは、殊に以降のように行われる。一方では、総充電電流が総計を越えると、全ての充電コンセントがコントロールユニットの前によって少なくとも所定の持続時間の間、オフされる。この所定の持続時間は、固定の周期であってよく、例えば、１分または５分である。択一的に全ての充電コンセントがコントロールユニットによってオフされ、コントロールユニットが投入されるまで、または相応の信号を得るまでオフ状態にされ続ける。全ての充電コンセントが、所定の持続時間のあいだ、オフされる場合には、有利には、この所定の持続時間の終了時のスイッチオン時に、上述した権利確認および充電電流要求の伝送が実行される。従って所定の持続時間後の再スイッチオン時には、充電コンセントとの、充電されるべき車両の接続時に行われる全ての措置が実行される。これは殊に、全体的な権利確認およびコントロール並びに充電電流要求の伝送に関する。

別の実施形態では、コントロールユニットは、車両の充電プロセスを個別に終了させる。ここで、コントロールユニットはオフ命令を個別に、車両に伝送する。ここで車両がオフ命令を受け取ると、充電プロセスを中断する。コントロールユニットは、各中断の後、ないしは、オフ命令の各伝送の後、比較のステップを行う。比較時には、オフ命令によってオフされた、またはオフされるべき車両の、通知された充電電流が、通知された全ての充電電流の総計から減算される。従って、これによって修正された総計は、通知された全ての充電電流をあらわす目標値に相応する。検出された充電電流が修正されたこの総計を越えると、許可されていない車両が充電プロセスを行っている、または車両が正しく、オフ命令に応答しておらず、これによって権利が失われていることが仮定される。

コントロールユニットは、個々のオフに基づいて、総充電電流を通知された充電電流の総計（殊に修正された総計）と比較することによって、少なくとも１つの車両を求める。この車両は、権利が無いのにもかかわらず、またはオフ命令を受信しているのにもかかわらず、充電電流を充電コンセントから得ている。コントロールユニットは、この車がそれに応答する限りは、当該少なくとも１つの車両の信号出力を生起させる。これによって、許可されていないこの車両が、外部から、この信号出力によって見分けがつく。択一的にコントロールユニットは、中断信号を、充電コンセントのスイッチングモジュールに伝送することによって、これをオフする。ここでこの充電コンセントには、少なくとも１つの車両が接続されている。この車両は、権利が無いのにもかかわらず、またはオフ命令を受信しているのにもかかわらず、充電電流をこの充電コンセントから受け取っている。

別の実施形態では、コントロールユニットは、個々のオフに基づいて、総充電電流を通知された充電電流の総計と比較することによって、電流取り出しの権利を有する少なくとも１つの車両を求める。有利には、個々のオフおよび属する比較プロセスによって、接続されており、充電の権利を有しており、充電プロセスの中断によってオフ命令に応じる全ての車両が求められる。この求められた、権利を有する車両は、コントロールユニットによって、信号出力命令によって、信号を出力するように促される。このようにして、外部から、権利を有する全ての車両が信号出力によって見分けられる。権利を有していない車両のみに信号出力が促される上述の方法とは異なり、ここに記載した実施形態では、全ての別の車両の見分けがつく。これは、権利を有する全ての車両が、外部から判別される信号を出力することによって行われる。

信号出力としては殊に、点滅照明、走行灯の駆動制御または短い時間、例えば５秒間のクラクション操作が適している。

さらに本発明はコントロールユニットを設ける。これは、メイン供給端子、出力端子、中断ユニット並びにコミュニケーションユニットを有している。このメイン供給端子は、中央電流供給ネットワーク端子（メイン端子とも称される）に接続されるように構成されている。出力端子は、メイン端子の電流を転送し、多数の充電コンセント（これらは電流線路と接続されている）のコントロールされた給電のための電流線路に接続されるように構成されている。中断ユニットは、メイン供給端子と、出力端子との間に接続されている。コントロールユニットの電流測定ユニットは、メイン供給端子に、または主力端子に、またはその間に接続されており、コントロールユニットを通って流れる電流を検出する。コミュニケーションユニットは出力端子と接続されており、別の論理的なチャネルを電流線路のために形成する。さらにコミュニケーションユニットは、復調器並びに変調器を有しており、これによって、出力端子およびこれに接続可能な電流線路を介して、変調された信号に関するデータを送受信することができる。

コントロールユニットはさらにデータ処理ユニットを含んでおり、このデータ処理ユニットは種々のコントロールメカニズムを実行する。これは、コミュニケーションユニットと接続されており、これを介しておよび出力端子を介して、コミュニケーションユニットへと送信された充電電流要求の充電電流情報を、充電電流メモリ内に格納する。これによって、データ処理ユニットは、接続されている車両から通知された全ての個々の充電電流を蓄積することができる。さらに、データ処理ユニットは、例えば加算器によって、充電電流情報を加算し、これによって、充電コンセントに接続されている車両の充電電流の総計が検出されるように構成されている。充電コンセントは同じように、電流線路を介して、出力端子に接続可能である。さらに、データ処理ユニットは、例えば比較器によって、この総計を、電流測定ユニットによって検出された総電流と比較するように構成されている。従って、このような比較器ないしはデータ処理ユニットには、判断部が設けられている。この判断部は、許可されていない電流引き出しを識別し、これに続いて措置を講じる。殊に措置として、データ処理ユニットによって中断器ユニットが駆動制御される。これは、データ処理ユニットが比較によって、通知された電流引き出しの総計（すなわち充電電流情報とその充電電流情報）が出力された総電流を越えていることを求めた場合に、中断信号が送信されることによって行われる。

さらに、データ処理ユニットは、車両からの権利情報を受信するように（またはこれから問い合わせされるように）構成されており、これによって、この権利情報を評価し、権利を検査する。このために権利情報が、車両から、出力端子に接続可能な電流線路を介して出力端子に送られ、コントロールユニットを介して、出力端子と接続されているデータ処理ユニットが、この受信された権利情報を評価する。さらに権利情報が証明される。これは、この権利情報が、権利を有する車両のリストと比較されることによって行われる。権利を有する車両のリストは、車両識別自体によってのみ表されるのではなく、電流引き出しの権利を有する支払い情報および予約情報によっても表される。ここでは、リストがコントロールユニットのメモリ内に、またはデータ処理ユニット内に格納されている。択一的に、このリストは離れた場所にある権利確認システム内に入れられる。この場合には、コントロールユニットはさらに、遠隔伝送インタフェースを含み、これによって情報、殊に権利情報を遠隔伝送インタフェースを介して、これに接続可能な権利確認システムへと送信する。遠隔伝送インタフェースは殊に、インターネット端子によって、例えばＷＬＡＮアクセスポイントを介して、または無線網をベースにしたインターネット接続、例えばＧＰＲＳおよびＷＡＰを介して設定される。殊に、遠隔伝送インタフェースは、上述した伝送様式用に設定される。これは例えばＷＬＡＮ無線モジュールとして、または移動無線網無線モジュールとして、または同様にパワーラインモジュールとして、設定されている。このモジュールは、コントロールユニットを、メイン供給端子を介して、給電網をベースにしている伝送プロトコールによって、インターネットと接続するように構成されている。

本発明の別の実施形態では、データ処理ユニットは、自身に接続されているコミュニケーションユニットとともに、権利証明の形の権利情報を、車両から出力端子を介して受信するように構成されている。さらに、データ処理ユニットは、権利証明をリストと比較し、これによってこの権利証明が正しいことを証明するように構成されている。権利証明は、基本的に先を見越して、車両から伝送される、またはコントロールユニットによる照会の後に伝送される。従って、データ処理ユニットは同様に、権利証明の要求の形の権利情報を車両に、出力端子を介して送信するように構成されている、または、権利証明の要求を車両に送信し、並びに車両からの権利証明を出力端子を介して受信するように構成されている。

１つの別の実施形態では、データ処理ユニットは、接続されているコミュニケーションユニットとともに、権利情報内の支払い情報を、出力端子を介して受信するように構成されている。この場合には、データ処理装置は、権利証明自体を処理するのではなく、有効な支払い情報を、権利証明と同等なものと見なす。従って、データ処理ユニットは、自身に接続されている遠隔伝送インタフェースとともに、遠隔確認を、離れた場所にある帳簿記入データバンクに送信するように構成されており、さらに、帳簿記入データバンクから帳簿記入実証を遠隔伝送インタフェースを介して受信するように構成されている。ここで受信の際には、帳簿記入実証は、データ処理ユニットによって、正しいと証明された権利証明として見なされ、次に、属する充電電流要求が、充電電流の総計内に収容される。択一的に、帳簿記入データバンクが、コントロールユニット内に設けられる。さらに、プリペイド構造が可能である。ここでは、権利情報が、使用可能な金額（または電流同等値）の形で、車両からデータ処理ユニットへ伝送される。データ処理ユニットは次に、この金額を評価し、例えば、最大持続時間とともに、属する車両を、権利を有するものとして、コントロールユニットのメモリ内に記憶する。

データ処理ユニットは、自身に接続されているコミュニケーションユニットとともに、さらに、繰り返し、または周期的に、充電電流値照会を、出力端子を介して、車両に送信するように構成されている。さらにデータ処理ユニットは、コミュニケーションユニットとともに、属する充電電流値応答を、出力端子を介して車両から受信するように構成されている。データ処理ユニットは、さらに、充電電流値メモリ内の充電電流記入を、この充電電流値応答に応じて更新するように構成されている。充電電流値メモリはコントロールユニット内に、またはデータ処理ユニットの一部として、読み出し／書き込みメモリとして設けられている。これは不揮発性または揮発性であり得る。

別の実施形態では、データ処理ユニットが、総計が出力総電流を越えたことを求めた場合に、データ処理ユニットが中断器ユニットへ所定の持続時間の間、中断信号を送信するように構成されている。さらにデータ処理ユニットは、中断信号または信号出力命令を、出力端子を介して車両または充電コンセントのスイッチングモジュールへ、個別に、所定の持続時間の間または連続して送信するように構成されている。中断信号を介した、データ処理ユニットと中断器ユニットとのこのような結合によって、遮断メカニズムが設定される。この遮断メカニズムは、権利を有していない車両の充電を阻止する。同様に、中断信号によって出力端子を介して、個々の車両を少なくとも時おり、その充電プロセスにおいて監視するメカニズムが設定される。これによって、個別の検査によって、どの車両が、中断信号に応答しないのか、および／または充電電流を受け取る権利を有していないのかを検出する。択一的に、充電コンセントにスイッチングモジュールを設けることができる。これは、中断信号を実行に移す。ここで、コントロールユニットに関して、このために次のことが設定される。すなわち、データ処理ユニットが、この充電コンセントを、データ伝送インタフェースとしての出力端子を介して駆動制御するように構成されている。所定の持続時間を設定するために、コントロールユニットは、持続時間を定めるタイマーを含み得る。同様に、コントロールユニットは、繰り返しまたは周期的に、充電電流値照会を車両に伝送するタイマーを含むことができる。

本発明のコントロールユニットの実施形態を含んでいる、本発明をより詳細に説明するためのブロック回路図

図面の詳細な説明
図１は、通常の環境内での、本発明のコントロールユニット１００を示している。本発明のコントロールユニットに対して示されているコンポーネントは実線で示されており、通常の使用環境のコンポーネントは破線で示されている。３桁の参照番号は全て、本発明のコントロールユニットのコンポーネントに関し、２桁の参照番号は全て、周辺のコンポーネントに関する。この環境内で、コントロールユニットが使用されている。これらは、本発明に属していないが、本発明を詳細に説明するのに役に立つ。コントロールユニット１００は、メイン供給端子１１０並びに出力端子１２０およびその間に接続されている中断器ユニット１３０を含んでいる。最後に、本発明のコントロールユニット１００は、コミュニケーションユニット１４０を含んでいる。このコミュニケーションユニットは、自身の側で、交流電流信号の重畳変調のために、出力端子１２０と接続されている。コミュニケーションユニット１４０と出力端子１２０との間の接続は、矢印で示されている。この矢印は、双方向のデータトラフィックをあらわしている。ここでこの接続は、単に、データ転送のために構成されている。データ転送のために構成されている別の接続は、図１において矢印で示されている。これらの矢印は、データ伝送方向を示している。矢印を有していない接続は、電力を伝送するための接続である。

コントロールユニットはさらに、電流測定ユニット１５０を含んでいる。これは、出力端子１２０の電流の流れを検出し、データ信号の形状で、コントロールユニットのデータ処理ユニット１６０に送信する。コミュニケーションユニット１４０はさらに、データを２つの方向で伝送するための復調器並びに変調器を含んでいる。ここで変調器も復調器も、図１に示されていない。データ処理ユニット１６０はさらに、メモリ１７０と接続されている。このメモリ内には、殊に充電電流データが記憶されている。これは、コミュニケーションユニット１４０を介して、出力端子１２０によって受信され、データ処理ユニット１６０に伝送されたものである。データ処理ユニットはさらに、相応するデータ信号を形成する信号発生器と、コンパレータと加算器とを含んでいる。しかしこれらは、見やすくするために詳細に示されていない。さらにこれらのコンポーネントは、ソフトウェアによって実現され得る。これによってプログラミング可能なプロセッサが駆動制御される。これは、これらのコンポーネントをまとめて、ソフトウェアによって実現する。同様に、属するソフトウェア部分は、相応するステップの実行をあらわす。

データ処理ユニット１６０は、さらに、中断器ユニット１３０を駆動制御するために、中断器ユニットと接続されている。電流測定ユニット１５０によって検出された、実際の、出力された総電流が、メモリ１７０内に記憶されている全ての充電電流情報の総計を越えていることが検出されると、データ処理ユニット１６０から、中断信号が中断器ユニット１３０に送信される。

メイン供給端子１１０は、ケーブル接続端子１０を介して給電網２０と接続されるように構成されている。本発明では、給電網２０の電力は、本発明のコントロールユニットを通って、コントロールユニット１００の出力端子１２０に出力される。出力端子１２０はさらに電気的な接続部３０を介して電流線路４０と接続されるように構成されている。この電流線路には、複数の充電コンセント５０が接続されている。これらの充電コンセント５０自体は、場合によっては車両、殊に、車両の充電制御部６０と接続されている。この充電制御部は、本発明では、電流線路４０を介して出力された電流を充電に使用する。さらに、充電制御部６０は、権利情報並びに充電電流要求を、コンセント５０を介して電流線路４０へと伝送するように構成されている。出力端子１２０が電流線路４０と接続可能なように構成されていることによって、車両の充電制御部６０から送信された信号が、本発明のコントロールユニット１００内で検出される。これは、まずこれがコミュニケーションユニット１４０によって復調されて、復調後に、データ接続を介して、コントロールユニット１００のデータ処理ユニットを介して伝送されることによって実現される。

Claims (11)

1. 電気によって動作する車両の充電プロセスの権利をコントロールする方法であって、
   メイン端子（１１０）と、電流線路（４０）を介してコントロールユニット（１００）と接続されている複数の充電コンセント（５０）との間にコントロールユニット（１００）を設けるステップと、
   １つの充電されるべき車両（６０）を、１つの充電コンセント（５０）と接続するステップと、
   前記メイン端子（１１０）から前記コントロールユニット（１００）を介して前記複数の充電コンセント（５０）に導かれる総充電電流を検出するステップと、
   前記複数の充電コンセント（５０）に接続されている各車両から、前記コントロールユニット（１００）へ充電電流要求を伝送するステップと、
   前記総充電電流を、前記各充電コンセント（５０）に接続されている各車両の充電電流の総計と比較するステップと、
   前記総充電電流が当該総計を越えると、前記充電コンセント（５０）をオフにするステップとを有しており、
   ここで前記充電されるべき車両を接続するステップは、車両（６０）から前記コントロールユニット（１００）へ権利情報を伝送するステップを含んでおり、前記コントロールユニットによって、前記車両の権利を検査するために、当該権利情報が権利を有する車両のリストと比較されて、
   充電電流要求および権利情報の伝送を、前記電流線路（４０）上の交流電流信号を変調をすることによって行い、
   当該交流電流信号は、前記権利要求または前記充電電流要求をあらわす、
   ことを特徴とする、電気によって動作する車両の充電プロセスの権利をコントロールする方法。
2. 前記権利情報を伝送するステップを、
   前記コントロールユニット（１００）に前記車両（６０）の権利証明を伝送することによって行う、または、
   前記コントロールユニット（１００）から前記車両（６０）へ権利証明の要求を伝送することによって行う、または
   前記コントロールユニット（１００）に前記車両（６０）の権利証明を伝送し、かつ前記コントロールユニット（１００）から前記車両（６０）へ権利証明の要求を伝送することによって行う、請求項１記載の方法。
3. 前記権利情報は支払い情報を含んでおり、
   前記コントロールユニット（１００）は当該支払い情報が帳簿記入されるか否かを検査する、請求項１または２記載の方法。
4. 前記充電電流要求を、前記充電プロセスの間、繰り返しまたは周期的に、前記車両（６０）から前記コントロールユニット（１００）へ伝送し、
   当該充電電流要求は、前記車両（６０）によって要求された充電電流値、または、車両（６０）によって前記充電コンセント（４０）を介して受け取られた充電電流値をあらわす、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 前記総充電電流が前記総計を越えると、
   （ａ）全ての充電コンセント（４０）を、前記コントロールユニット（１００）によって、少なくとも所定の持続時間の間オフする、または
   （ｂ）前記コントロールユニットはオフ命令を前記車両（６０）に個別に伝送し、前記車両（６０）は当該オフ命令を受け取ると前記充電プロセスを中断し、前記コントロールユニット（１００）は、各中断後に、前記比較ステップを行い、この際に前記オフ命令によってオフされた車両の、通知された充電電流を前記総計から減算し、
   （ｉ）前記コントロールユニット（１００）は、前記個別のオフに基づいて、前記通知された充電電流の総計と前記総充電電流との比較によって、権利を有していないのにもかかわらず、または、オフ命令を受信しているのにもかかわらず、充電電流を前記充電コンセント（５０）から受け取っている少なくとも１つの車両（６０）を求め、かつ
   前記コントロールユニット（１００）は、当該少なくとも１つの車両（６０）に信号を出力させる、または、中断信号を前記充電コンセント（５０）のスイッチングモジュールに伝送することによって、当該少なくとも１つの車両が接続されている前記充電コンセント（５０）をオフにする、または
   （ｉｉ）前記コントロールユニットは、前記個別のオフに基づいて、前記通知された充電電流の総計と前記総充電電流との比較によって、電流を引き出す権利を有している少なくとも１つの車両（６０）を求め、前記受信されたオフ命令に基づいて、前記充電プロセスを中断し、前記コントロールユニットは当該車両に信号を出力させる、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 電気によって動作する車両の充電プロセスの権利をコントロールするコントロールユニットであって、
   メイン供給端子（１１０）と、出力端子（１２０）と、当該メイン供給端子と当該出力端子の間に接続されている中断器ユニット（１３０）と、コミュニケーションユニット（１４０）を含んでおり、
   前記コントロールユニット（１００）はさらに、前記出力端子に出力された総電流を検出する電流測定ユニット（１５０）を含んでおり、
   前記コミュニケーションユニット（１４０）は前記出力端子（１２０）と接続されており、前記出力端子から、変調された信号としてデータを送受信するために、復調器並びに変調器を含んでおり、
   前記コントロールユニットはさらにデータ処理ユニット（１６０）を含んでおり、当該データ処理ユニットは前記コミュニケーションユニット（１４０）と接続されており、前記車両から変調された信号と共に伝送された充電電流要求内の充電電流情報を、前記コントロールユニット（１００）の充電電流値メモリ（１７０）内に格納し、その総計を、前記出力端子に出力された総電流と比較するように構成されており、
   前記データ処理ユニット（１６０）は、前記総計が前記出力された総電流を上回ると、前記中断器ユニット（１３０）を開放するように構成されており、
   前記データ処理ユニット（１６０）はさらに、権利情報を受信し、権利を有する車両のリストと比較するように構成されており、当該リストは前記コントロールユニット内のメモリ（１７０）内に格納されている、または前記権利情報を伝送する遠隔伝送インタフェースを用いて、前記リストを有している、離れて位置する権利確認システムに設けられている、
   ことを特徴とする、コントロールユニット。
7. 前記メイン供給端子（１１０）は、メイン端子（１０）に接続されるように構成されており、前記中断器ユニット（１３０）はメイン供給端子（１１０）と出力端子（１２０）との間に接続されており、前記出力端子（１２０）は、電流線路に接続されている複数の充電コンセント（５０）をコントロールして給電する電流線路（４０）に接続されるように構成されており、
   前記復調器によって、前記コミュニケーションユニットは、出力端子に印加されている、変調された信号を受信することができ、前記変調器によって、前記コミュニケーションユニットは、変調された信号としてのデータを前記出力端子を介して出力することができ、
   前記データ処理ユニット（１６０）は、前記充電電流情報を合算するように構成されており、当該データ処理ユニット（１６０）によって合算されるべき充電電流情報は、前記複数の充電コンセントに接続されている種々の車両から生じ、当該複数の充電コンセントは前記出力端子（１２０）に接続可能であり、
   前記データ処理ユニット（１６０）は、前記中断器ユニット（１３０）と接続されており、総計が前記出力された総電流を越えていることを前記データ処理ユニット（１６０）が検出すると、中断信号を前記中断器ユニットに出力するように構成されており、
   さらに前記データ処理ユニット（１６０）は、前記権利情報を、前記遠隔伝送インタフェースを介して受信するように構成されている、請求項６記載のコントロールユニット。
8. 前記データ処理ユニット（１６０）は、自身に接続されている前記コミュニケーションユニット（１４０）とともに、車両からの権利証明の形での権利情報を前記出力端子（１２０）を介して受信し、および当該権利情報を前記リストと比較するように構成されている、または、権利証明の要求の形での権利情報を前記車両へ前記出力端子（１２０）を介して送信するように構成されている、または
   前記受信かつ比較並びに送信を行う、請求項６または７記載のコントロールユニット。
9. 前記データ処理ユニット（１６０）は、自身に接続されている前記コミュニケーションユニット（１４０）とともに、前記権利情報内の支払い情報を前記出力端子（１２０）を介して受信するように構成されており、
   前記データ処理ユニット（１６０）は、自身に接続されている遠隔伝送インタフェースとともに、遠隔確認を、離れて位置する帳簿記入データバンクに送信し、当該帳簿記入データバンクから帳簿記入実証を前記遠隔伝送インタフェースを介して受信するように構成されている、請求項６、７または８記載のコントロールユニット。
10. 前記データ処理ユニット（１６０）は、自身に接続されている前記コミュニケーションユニット（１４０）とともに、繰り返しまたは周期的に、充電電流値照会を前記出力端子を介して前記車両に伝送し、対応する充電電流値応答を前記出力端子（１２０）を介して前記車両（６０）から受け取るように構成されており、
    前記データ処理ユニットはさらに、前記充電電流値メモリ（１７０）内に充電電流を記入し、当該記入を当該充電電流値応答に従って更新するように構成されている、請求項６から９までのいずれか１項記載のコントロールユニット。
11. 前記データ処理ユニットは、総計が前記出力された総電流を越えていることを前記データ処理ユニットが検出すると前記中断器ユニット（１３０）へ所定の持続時間の間、中断信号を送信するように構成されている、または
    前記データ処理ユニット（１６０）は、中断信号または信号出力命令を前記出力端子（１２０）を介して前記車両へ、または前記充電コンセントのスイッチングモジュールへ個別に、所定の持続時間または連続して送信するように構成されている、請求項６から１０までのいずれか１項記載のコントロールユニット。

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