WO2011018335A2 - Ladegerät für einen energiespeicher und verfahren zum betreiben eines solchen ladegeräts - Google Patents

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WO2011018335A2
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energy
charging
energy storage
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Stefan Bonnekessel
Björn Demitter
Michael Schiemann
Hans-Georg Schweiger
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a charger for an electrochemical and / or electrostatic energy store, a method for operating such a charger and an electric vehicle with such a charger with the features of the preambles of the independent claims.
  • Modern electric vehicles such as exclusively powered by electric energy vehicles, but also hybrid vehicles, which have combinations with internal combustion engines or fuel cells are equipped with one or more electrochemical and optionally additional electrostatic energy storage.
  • electric vehicle both electric vehicles and hybrid vehicles.
  • Electrochemical energy stores may e.g. Lead-acid batteries, nickel-metal hydride batteries, nickel-zinc batteries, lithium-ion batteries or even combinations of these batteries. It is also possible to use combinations with double-layer capacitors.
  • a charger To charge such energy storage with energy charging a charger is necessary.
  • a charger may be a stationary charger or a charger integrated in the electric vehicle, a so-called on-board charger.
  • Each energy storage device is subject to an aging process, depending on its mechanical and chemical structure.
  • the speed This aging process may depend on various factors, in particular a state of charge, a temperature, charging and discharging currents, as well as charging and discharging during operation of the energy store.
  • the strength of the influence of these factors on the aging process of an energy store depends on an operating state of the energy store.
  • the operating state of driving (cyclic aging) and of parking (calendar aging) are to be considered separately.
  • a power supply network is here and hereinafter generally referred to a power system through which provide electricity suppliers electrical energy.
  • this can be a home network, but in particular also a special high-performance network which is suitable for particularly high power consumptions, such as may occur during charging of an energy store in an electric vehicle.
  • the charger is therefore intended to reduce the operating costs in the use of energy storage and thereby allow the highest possible ease of use, with the longest possible life of the battery.
  • an extended life of the energy storage also takes into account environmental protection requirements.
  • the charger should be able to help facilitate the use of renewable energy, which already from various electricity providers are fed into the electricity grids.
  • Modern chargers often include programmable arithmetic units that can be used to program, for example, charge on or off intervals, such as to facilitate the use of low-cost night-time power.
  • the programming is usually done manually or via a PC, which is often very cumbersome or even impossible if no PC is available. The same applies to programmable devices connected to the energy store.
  • the present invention is therefore based on the object to propose a charger, which solves the problems mentioned or at least reduced.
  • the state of charge of an energy store should be controllable in a way that is as user-friendly as possible, so that the aging process of the energy store is slowed down as much as possible.
  • the greatest possible temporal flexibility with regard to the retrievable power or amount of energy should advantageously be realized, whereby as far as possible factors should be considered.
  • the operability of the charger should be simplified in terms of the most cost-effective and environmentally friendly energy consumption.
  • the charger should also be easy to operate in terms of its programming, especially with regard to updating the firmware of the charger.
  • a particularly long life of the energy storage can be achieved by a charger for an energy storage, for example, for an electrochemical and / or electrostatic energy storage, in particular for a lithium-ion battery in an electric vehicle, wherein the charger includes a circuit for adjusting the charger in a full charge mode or a parking charge mode, wherein the charger is configured in full charge mode to make a full charge of the energy storage and in the park charge mode to produce a park state of the energy storage, the parking state corresponds to a reduced state of charge of the E nergie notess.
  • the circuit may comprise electrotechnical and / or programmable components.
  • the reduced state of charge of the circuit may comprise electrotechnical and / or programmable components.
  • Energy storage is defined as a state of charge of the energy storage, in which in the energy storage a reduced amount of energy is stored.
  • the reduced amount of energy is less than a maximum amount stored in the energy store. chaeable amount of energy.
  • the full charge of the energy storage is defined as a state of charge, in which the maximum amount of energy stored in the energy storage is stored.
  • the parking state which corresponds to the reduced state of charge, is chosen so that the life of the energy storage is as long as possible, but at the same time a minimum amount of stored energy is not exceeded, for example, in the case of an electric vehicle to guarantee a minimum range.
  • the reduced amount of energy in the reduced state of charge for example, about 60% of the maximum storable amount of energy of the energy storage (in its full state of charge) amount. If a momentary state of charge of the energy store is measured above the reduced state of charge (parking state) as measured by the amount of energy currently stored, then the parking state of the energy store can be adjusted by the corresponding energy removal from the energy store by the charger connected to the parking charge mode.
  • a further development of the invention provides that the full charging mode is activated by default and the charger has a parking key for activating the parking charging mode.
  • Such a charger is thus characterized by a particularly simple operability.
  • an on-board charger In the case of an on-board
  • the charger is set up in the park charge mode for forwarding an energy stored in the energy store to the energy consumer and / or the charger comprises a module for feeding back the energy removed from the energy store a power supply network.
  • This module is advantageously a component approved for the power supply network of power suppliers, which as a rule is designed as an inverter module and is set up to convert a voltage absorbed by the energy store into an AC voltage synchronized with an AC voltage of the power supply network. In this way, the charger is in the park loading mode for a particularly efficient utilization of energy removed from the energy storage and is therefore particularly environmentally friendly and cost-effective.
  • a development of the charger provides that the charger has an interface for receiving and evaluating a sent to the charger activation signal for establishing the full state of charge or the ParkladeCloudes the energy storage, in particular via an Internet connection, via an SMS or via radio.
  • a charger has the ability to adjust the state of charge after a remote-controlled activation of the charger. For example, a battery in an electric vehicle, which is in a park state with a reduced amount of stored energy, can be timely set to send a text message to the charger in a full charge state with a maximum amount of stored energy, in order to start the journey on a maximum range of the vehicle.
  • the charger includes a computing unit for calculating a start time of the charging process and the Zielladeschreibs, ie the energy stored in this Zielladeschreib in the energy storage, based on a current charging state of the energy storage, an available charging power of a power grid, the target time and a planned energy consumption, the charger further having an input interface for entering the target time and the planned energy consumption.
  • the input interface can be located directly on the charger and configured as a signal receiver or input keyboard. In the case of an on-board charger of an electric vehicle, however, this input keyboard can also advantageously be arranged in the driver's cab.
  • Such a programmable charger has the advantage that the state of charge can be optimized particularly user-friendly and flexible.
  • the destination time for example, a planned departure time
  • the planned energy consumption can be specified, for example, particularly simply in the form of a route in kilometers.
  • the start time of the automatically executable charging process is determined in such a way that the state of charge adapted to the planned energy consumption is achieved, taking into account the available charging power, shortly before the target time. In this way, the energy storage can remain as long as possible in the gentle park state and will on the other hand have a state of charge with a sufficient amount of stored energy at the desired time.
  • Particularly advantageous is a transmission of the target time and the planned energy consumption via Internet, SMS or radio.
  • the charger has a computing unit and an interface for receiving temperature information, in particular via an Internet connection, a power supply network, radio and / or GPS, wherein the charger is adapted to calculate a temporal charging power curve based on a charging strategy implemented in the computing unit, taking into account the temperature information and for automatically performing a corresponding charging operation.
  • the temperature can be a significant factor for the aging of the energy storage.
  • the temperature during the charging process plays an important role. For example, if the temperatures in lithium cells are too low, so-called lithium plating may occur if charging currents are too high.
  • temperature information is obtained via sensors on the charger or the battery.
  • the proposed invention has the advantage that temperature information about appropriate service providers are not only up-to-date, but also available over a longer period. This allows the calculation of a particularly good because predictive charging strategy, taking into account the received temperature information for a future period to adjust the state of charge of the battery within this period.
  • the charger has a computing unit and an interface for receiving information about at least one electricity supplier, in particular with respect to electricity costs, a network utilization and / or energy generation types, in particular via an Internet connection, a power supply network, radio and / or GPS, the charger tet is for calculating a temporal charging power curve and / or for selecting the power supplier based on a charging strategy implemented in the arithmetic unit taking into account the received information, wherein the charger is further configured to automatically perform a corresponding charging operation.
  • the arithmetic unit has in particular the functionality of a so-called least-cost router, with which always, advantageously also during the charging process, the cheapest electricity supplier can be determined and set.
  • a charging device implemented in the arithmetic unit of the charger has such a charger via known chargers, which can take advantage of a timer setting a low night tariff, the advantage of greater flexibility and automation, since at any time automatically the cheapest electricity tariff different electricity supplier selectable is.
  • this is also configured to process over the interface received switching commands of the electricity supplier, which signal the utilization of the power grid or a change to a cheaper tariff.
  • such a charger advantageously has an operator interface via which a corresponding charging strategy can be set or selected, for example by selecting a particularly cost-effective or environmentally friendly preprogrammed strategy.
  • a setting of a charging strategy insofar as it is not already firmly implemented, is advantageously also feasible via an internet connection, radio or another wireless or wired interface.
  • the charger contains a computing unit that is set up to perform a load analysis of a power supply network, in particular based on an analysis of a grid voltage and a grid frequency in the electricity supplier network, and to calculate a temporal charging power curve based on a programmed charging strategy taking into account the utilization analysis, and is also set up for automatically performing a corresponding charging process.
  • a load analysis of a power supply network in particular based on an analysis of a grid voltage and a grid frequency in the electricity supplier network
  • a temporal charging power curve based on a programmed charging strategy taking into account the utilization analysis
  • Such an internal load analysis can, for example, be performed on a Fast Fourier
  • FFT Fast Fourier Transformation
  • electricity costs can also be saved with the aid of a further advantageous embodiment of the charger.
  • ren which provides that the charger is set up for sending an identification code to a power supplier and / or manufacturer, in particular via a power supply network, radio or Internet.
  • an electric car can be identified as such for a power provider, so that a reduced electricity tariff can be achieved in this way, if appropriate.
  • This is particularly advantageous if a more favorable taxation can be achieved in this way.
  • the sending of the identification code is also suitable for the identification of the charger and, where appropriate, connected to the charger energy storage or connected to the charger electric vehicle and devices contained in such an electric vehicle or other
  • the charger has a computing unit and an interface for receiving and automated processing of a program code for changing or updating a programming of the computing unit, in particular via an Internet connection or a power supply network.
  • a firmware of the charger can be changed or updated via the Internet connection or the power supply network, without further data carriers, drives or computers are needed.
  • the arithmetic unit is set up so that such a process either completely automated or by an activation of a user, such as an update button or a menu guide on an input interface, is feasible.
  • new firmware for example, transmitted via the power supply to the charger.
  • the charger then updates its programming and restarts at a convenient time. This results in particular for the manufacturer, the ability to provide a large number of such chargers a series or product batch with current firmware centrally, for example, via a power grid, and thereby provide the latest features or updates to the customer.
  • the charger includes a computing unit with an interface for data exchange with the energy storage, in particular for a transmission of a program code to the energy storage for changing or updating a programming of the energy storage and / or for receiving data from the energy storage, in particular error messages , Maintenance and / or repair requirements, the charger also has a
  • This embodiment of the charger has on the one hand the suitability via the Internet, the power supply network and / or over radio received data, in particular program codes for changing or updating a programming of the energy storage to forward to this.
  • This allows in particular updating firmware of the energy store by the manufacturer with all the advantages described above in connection with corresponding programming of the charger.
  • the charger exchanges the corresponding data between the manufacturer and the energy storage, for example via the supply network.
  • an appropriately configured battery can perform an update and a subsequent restart.
  • This data exchange between the energy storage device and the manufacturer via the charger also gives the manufacturer the option of supplying a large number of energy storage devices in a series or product batch with up-to-date firmware centrally via a power supply network, thereby making the most up-to-date functions or updates available to the customer. Furthermore, there is the possibility of data transmission from the energy storage device to the charger for transferring the charging parameters to the charger and / or from this, for example, to the manufacturer, for example via the power supply network. In this way, for example, error codes or a request for the exchange of the energy store can be processed centrally by a manufacturer or a service facility. Thus, it is possible, for example, to offer the user of the energy storage a timely replacement of the energy storage, if this has reported on the charger an impending failure.
  • a further advantage of such a bidirectional data exchange between charger and energy store is the possibility of receiving a start signal from the energy store by the charger, whereby, in particular, correspond to the description above, a charging by the charger is triggered.
  • charging parameters may include technical characteristics of the energy storage, such as a charging capacity or lower and upper limits for allowable charging power or charging currents.
  • the charger includes an arithmetic unit with an interface for data exchange with a device connected to the charger, in particular an electric vehicle, in particular for transmitting a program code for changing or updating a programming of the device and / or for receiving data from the device, in particular error messages, operating information, maintenance and / or repair requirements, wherein the charger further comprises an interface for a data exchange via the Internet, a power supply network and / or by radio, in particular with a manufacturer, a workshop and / or a Electricity supplier.
  • the exchanged data in particular in the case where the device is an electric vehicle, may include a recall of the vehicle to a workshop, which can be transferred from the manufacturer or a factory seat to the vehicle via the charger, or also a Application of products or services.
  • information such as routes, failures, etc., can be forwarded from the vehicle to the manufacturer or a factory seat.
  • the programming of an on-board navigator of the vehicle can be updated in this way be, or that of another control unit of the vehicle, which in turn give rise to the above-mentioned advantages of such programming via the charger.
  • Said interface for the exchange of data with the device connected to the charger can in particular also include the energy store, ie that means that the device is connected to the charger via the energy store for data exchange.
  • said interface can also be realized by a direct connection between the charger and the device concerned, for example by additional connections and cables or by a wireless interface.
  • the invention provides a method for
  • a charger for an energy storage for example for an electrochemical and / or electrostatic energy storage, in particular for a lithium-ion battery in an electric vehicle, wherein the charger is switched to a full charge mode or a parking charge mode, wherein in the fully charged mode by the charger a Fully charged state and in the parking charging mode a parking state of the energy storage is made, the parking state corresponds to a reduced state of charge of the energy storage, as described above.
  • the charger is operated by default in the full load mode and by pressing a parking key (eg when parking at an airport for a long time) in the parking loading mode.
  • a parking key eg when parking at an airport for a long time
  • the charging process is carried out with a charger of the type proposed here.
  • the invention provides an electric vehicle before with a charger proposed here type, the charger is either integrated in the electric vehicle as a so-called on-board charger or configured as a stationary charger.
  • Such an electric vehicle has the advantage that a contained in such an electric vehicle electrochemical and / or electrostatic energy storage is particularly easy to put into a park state, so that the life of this energy storage is particularly effectively extended in this way. This leads to an improved performance of the electric vehicle and to a significant reduction of costs by significantly extended replacement intervals of the energy storage.
  • Fig. 1 is a schematically illustrated charger with a parking key
  • Fig. 2 is a schematic representation of an electric vehicle equipped with a charger.
  • a charger is shown here proposed type.
  • the charger 1 is connected to an energy storage 2.
  • the energy storage 2 is in this embodiment, a lithium-ion battery, but it could be as good as the energy storage, for example, a lead-acid battery or a nickel-metal hydride battery.
  • the charger 1 has a circuit 3 with which the charger 1 can be set to a full charge mode or a parking charge mode.
  • the charger is set up to produce a full charge state of the energy storage device 1 in full charge mode.
  • the parking charging mode the charger 1 is set up to produce a parking state of the energy accumulator 1, wherein the parking state is characterized by a reduced stored amount of energy in the energy storage (compared to a maximum amount of energy storable in the energy storage).
  • the charger shown is set to Full Charge mode by default.
  • the charger 1 has a
  • the charger 1 is further configured to forward an energy taken from the energy store 2.
  • the charger 1 comprises a module 5 for feeding back the energy stored in the energy storage in a power grid 6.
  • the module which is configured as an inverter module, a voltage absorbed by the energy storage in one with an AC voltage of the Power supplier network synchronized AC voltage converted.
  • the charger 1 For charging the energy storage 2, the charger 1 is first connected to the energy storage 2 and the power supply network 6. By default, the energy storage device 2 is fully charged in this way up to a maximum amount of energy storable in the energy store. By pressing the parking key 4, the charger is switched from full load mode to the park load mode. In the parking loading mode, the energy storage 2 is in the parked state with the reduced stored energy amount offset.
  • the reduced amount of energy corresponds in this example about 60% of the maximum storable amount of energy. Such a reduced state of charge is particularly suitable for extending the life of lithium-ion batteries.
  • the energy storage device 2 is in a current state of charge with a currently stored amount of energy that is greater than the amount of energy associated with the parking state and the charger is in the park charge mode, the energy storage is removed by the charger a corresponding amount of energy until the park state of the energy storage device is reached is.
  • the extracted energy is fed back into the power supply network 6 via the module 5.
  • FIG. 2 schematically shows an electric vehicle 7 with a charger 1 of a type proposed here and an energy store 2.
  • the charger is connected to a power supply network 6 for charging the energy store 2.
  • this charger 1 also includes a parking key 4 with which the charger can be put into a parking charging mode via the circuit 3.
  • the parking key 4 is advantageously arranged in the driver's compartment of the electric vehicle 7.
  • the charger is set up to produce a full charge state of the energy store 2 in a full charge mode and to produce a park charge state of the energy store 2 in the charge-load mode with a reduced amount of stored energy.
  • the charger 1 is set by default in VoIl- load mode and is switched by pressing the parking key 4 in the Park Charge mode.
  • the charger 1 is in the parking charging mode and the energy storage 2 is in a current state of charge with a stored amount of energy greater than the reduced energy amount associated with the parking state, so much energy is taken by the charger 1 after activation of the charger until the Parkladezu- stand of the energy storage 2 is set, ie until the reduced amount of energy is reached.
  • the vehicle is parked, as shown in FIG. 2, and the charger 1 is connected to the power supply network 6, the extracted energy is fed back into the power supply network 6 via a module 5.
  • this energy taken from the energy storage 2 can also be passed on to consumers, which are connected to the energy stores (not shown here). This is particularly advantageous when the vehicle is not connected to a power grid 6, ie in particular during a journey.
  • the charger 1 has a first interface 8 for receiving and evaluating a sent to the charger activation signal for establishing the full state of charge or the parking state of the energy storage 2. So if the energy storage 2 in the parked electric vehicle 7 in a park state and is a If the corresponding activation signal is sent by a user and received by the charger 1 via the first interface 8, then the charger 2 automatically sets the full charge state of the energy store 2. In this way, the energy storage is largely spared during parking of the electric vehicle 7 by the parking state and fully charged in good time before a planned drive the energy storage 2 (full charge state is set), in this way to achieve a maximum range of the electric vehicle 7.
  • This activation signal is transmitted in the example shown here via an SMS from a mobile phone to the charger 2.
  • 8 can be added via the first interface 8.
  • the charger is further configured to perform a charging process with a target time and a target charge state, the charger 1 having a computing unit 9 for calculating a start time of the charging process and the target charge state based on a current charge state of the energy storage 2, an available charging power of the power supply network 6, the target time point and a planned energy consumption, wherein the charger 1 further comprises an input interface 10 for inputting the target time and the planned energy consumption. If a journey with the electric vehicle 7 is planned at a future point in time, the destination point in time, then the destination time point can be input via the input interface 10.
  • this is done in a format with a time and a date. Furthermore, a planned journey length in kilometers is entered via this interface.
  • the arithmetic unit is programmed so that from these inputs, the starting time of the charging process and the Zieliellginss be calculated using the current state of charge of the energy storage device 2 and the available charging power of the power supply network 6. In the time until the start time of this charging process, the energy storage device 2 is automatically placed in the park state to extend the life of the energy storage device 2 as possible.
  • the energy storage device 2 Only at the start time of the vehicle is the energy storage device 2 more displaced by the charger into a charge state with a charge state corresponding to the target charge state, this amount of energy being calculated to be sufficient for the travel of the entered path length, the start time of the charge being determined on the basis of the Specifications for the Travel distance, available charging power, etc. has been calculated.
  • the destination time and the planned energy consumption can also be entered via SMS or via the Internet by means of the first interface 8.
  • the charger 1 is further configured to receive temperature information via the first interface 8 from a dedicated weather and temperature information service provider.
  • the reception could just as easily be realized via another interface, which is set up to receive weather and temperature information.
  • this information could also be received via a second interface 8 ', which is connected to the power supply network, if this information is offered via the power supply network.
  • the charger 2 has temperature sensors 10 for measuring an ambient temperature.
  • the energy store 2 has temperature sensors 11 for measuring a temperature of the energy store 2.
  • the temperature information measured with the temperature sensor 11 is transmitted from the energy store 2 by means of a cable 12 to the charger 1. Alternatively, this transmission can also be done wirelessly by means of a corresponding transmitter in the energy storage device 2 and a receiver in the charger 1.
  • the arithmetic unit 9 is set up to process this temperature information from the temperature sensor 11 in the energy store 2, the temperature information of the temperature sensor 10 in the charger 1 as well as the temperature and weather information received via the first interface 8.
  • the temperature information received by the service provider can also be received from the utility network 6 or via radio or GPS via special weather services. This received temperature information can be updated daily or for a longer period in the form of a weather forecast available.
  • the arithmetic unit is arranged to extract the temperature information from the weather information. On the basis of a future temperature profile created in this way, the arithmetic unit adjusts a charging flow in time so that a temperature-induced aging is minimized as far as possible. Thus, particularly at low temperatures, lithium plating and thus the reduction of the battery life and at high temperatures rapid aging can be prevented.
  • the arithmetic unit 9 is further configured to process information about at least one electricity supplier, in particular with regard to electricity costs, a network utilization
  • Electricity supplier on the basis of a charging strategy implemented in the arithmetic unit 9, taking into account the received information.
  • the information about the supply network 6 is received via the second interface 8 '.
  • they could also be received via the interface 8 via radio, the Internet and / or GPS.
  • the user If the user is interested, for example, in a reduction of energy costs, he adjusts a charging strategy by means of which the temporal charge performance curve is optimized in such a way that the largest possible amount of energy is obtained from an electricity supplier with the lowest possible electricity tariff.
  • the arithmetic unit thus assumes the function of a least-cost router in which tariff information of various electricity providers is compared and the cheapest one is selected.
  • Such tariff information with associated switching times of the electricity providers are updated daily via the power supply network.
  • the arithmetic unit is programmed in such a way that even during a charging process it becomes a cost-effective electricity provider with automatic scher registration with this can be changed.
  • the user is interested in using environmentally friendly generated energy, he chooses a charging strategy by means of the arithmetic unit so that the largest possible amount of energy is obtained from renewable energy sources, the corresponding information can also be received daily updated.
  • information about the network utilization of the electricity providers is also evaluated. In this way, a balancing of network utilization can be achieved especially at peak load times, so that the electric vehicle can be used as a peak load buffer for power plants, and the cost of charging the energy storage 2 are reduced (night-time charging).
  • the arithmetic unit is set up based on an evaluation of a grid voltage and a grid frequency in the power grid 6 by an internal analysis (eg based on a fast Fourier transform, short FFT) to determine the grid load itself and such a load analysis for to use the calculation of an optimal charging power curve.
  • an internal analysis eg based on a fast Fourier transform, short FFT
  • the Fourier transform of the mains voltage is calculated.
  • the network utilization is measured. In this way, portions of the mains voltage measured by a nominal frequency of the mains voltage by more than a predetermined maximum
  • the threshold value deviates, a charging process is interrupted or postponed to a later date. In this way, a charging power curve is adapted to the load of the power grid and reduced peak loads.
  • the maximum threshold value in this embodiment is 10 Hz fixed. But equally well, a larger or smaller threshold can be given.
  • a device is integrated in the charger for sending an identification code to a power supplier and a manufacturer via the second interface 8 'and the power supply network 6.
  • a corresponding identification code is sent in this way, so that an electric provider as the electric vehicle such an identified and possibly calculated a reduced electricity tariff. Furthermore, such identification is necessary in order to achieve more favorable taxation for electric vehicles.
  • the arithmetic unit 9 is set up to execute a
  • a corresponding reception of such a program code via the power supply network 6 and the second interface 8 is either activated by the user 6 via a user interface 10 or done automatically by the charger , After the automated sending of an identification code via the power supply network, the arithmetic unit receives new firmware data via the power supply network, carries out an update and restarts at a suitable time.
  • the firmware update may be manually initiated by a user via the user interface 10 via an update button or menu navigation.
  • Such an update is also possible by means of an external computer, which is connected, for example via a radio link via the first interface 8 or wired to the charger 1.
  • the arithmetic unit 9 is also set up for data exchange with the energy store 2 via the connection 12.
  • program codes are transferred to the energy storage 2 in order, for example, to update the firmware of the energy store 2.
  • 12 data from the energy storage, in particular error messages, maintenance and / or repair requests are received via this connection.
  • a wireless connection between the energy storage 2 and the charger 1 is possible, about about
  • the data received by the energy storage device 2 are then forwarded via the interface 8 'via the power supply network to a manufacturer of the energy storage device 2.
  • a start signal for a charging process which a user has sent to the energy store, is forwarded from the energy store to the charger, whereby a charging process of the energy store is triggered by the charging device.
  • charging parameters are transferred from the energy store to the charger, which configures the charger.
  • These charging parameters include technical characteristics of the energy storage, such as a charging capacity or lower and upper limits for permissible charging power or charging currents. In this way, the charger is tuned exactly at any time on the energy storage.
  • charger 1 is connected to the arithmetic unit 9 via the first interface 8 by radio for data exchange with a control unit 13, which also has a corresponding interface 14.
  • this connection uses program codes to modify or update one Programming of the control unit 13 is transmitted, so that updates of a firmware of the control unit 13 can be performed.
  • data are sent from the control unit 13 and the charger 1 via this connection, in particular error messages, operating information, maintenance and / or
  • these data are sent via the power supply network 6 to a manufacturer of the control unit 13 or a workshop.
  • other control devices or other energy consumers in the electric vehicle 7 can be connected to the charger wirelessly or wired for such a data exchange.
  • an updating of software of an on-board navigation system can be carried out in this way.
  • a start signal for a charge which has been transferred to this controller, forwarded by the controller to the charger, whereby a charging process of the energy storage is triggered by the charger.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ladegerät (1) für einen Energiespeicher (1), insbesondere für eine Lithium-Ionen-Batterie in einem Elektrofahrzeug (7 das Ladegerät (1) eine Schaltung (3) beinhaltet für ein Einstellen des Ladegeräts (1) in einen Volllademodus oder einen Parklademodus, wobei das Ladegerät (1) eingerichtet ist im Volllademodus einen Vollladezustand des Energiespeichers (2) herzustellen und im Parklademodus einen Parkladezustand des Energiespeichers (2) herzustellen, wobei der Parkladezustand einem reduzierten Ladezustand des Energiespeichers entspricht. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Ladegeräts (1) sowie ein Elektrofahrzeug mit einem solchen Ladegerät (1).

Description

Beschreibung
Ladegerät für einen Energiespeicher und Verfahren zum Betreiben eines solchen Ladegeräts
Die Erfindung betrifft ein Ladegerät für einen elektrochemischen und/oder elektrostatischen Energiespeicher, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Ladegerätes und ein Elektro- fahrzeug mit einem derartigen Ladegerät mit den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche.
Moderne Elektrofahrzeuge, wie beispielsweise ausschließlich über elektrische Energie angetriebene Fahrzeuge, aber auch Hybridfahrzeuge, welche Kombinationen mit Verbrennungskraft- maschinen oder Brennstoffzellen aufweisen, sind mit einem o- der mehreren elektrochemischen und gegebenenfalls zusätzlichen elektrostatischen Energiespeichern ausgestattet. Hier und im Folgenden werden als Elektrofahrzeug sowohl Elektro- fahrzeuge wie auch Hybridfahrzeuge bezeichnet.
Elektrochemische Energiespeicher können z.B. Blei-Säure- Batterien, Nickel-Metallhydrid-Batterien, Nickel-Zink- Batterien, Lithium-Ionen-Batterien oder auch Kombinationen aus diesen Batterien sein. Es können auch Kombinationen mit Doppelschichtkondensatoren zum Einsatz kommen.
Um solche Energiespeicher mit Energie aufzuladen ist ein Ladevorgang über ein Ladegerät notwendig. Ein solches Ladegerät kann im Fall eines Elektrofahrzeugs ein stationäres oder ein in dem Elektrofahrzeug integriertes Ladegerät, ein sogenannter On-Board-Charger, sein.
Jeder Energiespeicher unterliegt je nach seinem mechanischen und chemischen Aufbau einem Alterungsprozess . Die Geschwin- digkeit dieses Alterungsprozesses kann von unterschiedlichen Faktoren abhängen, insbesondere von einem Ladezustand, einer Temperatur, von Lade- und Entladeströmen, sowie von Lade- und Entladehüben beim Betrieb des Energiespeichers.
Die Stärke des Einflusses dieser Faktoren auf den Alterungs- prozess eines Energiespeichers hängt von einem Betriebszustand des Energiespeichers ab. Insbesondere sind im Falle eines Elektrofahrzeuges der Betriebszustand des Fahrens (zykli- sehe Alterung) und der des Parkens (kalendarische Alterung) unbedingt getrennt voneinander zu betrachten.
Im Fall von Lithium-Ionen-Batterien in einem Elektrofahrzeug sind beispielsweise im Betriebzustand des Parkens besonders der Ladezustand und die Temperatur entscheidende Faktoren für die Geschwindigkeit des Alterungsprozesses des Energiespeichers. Ganz besonders wirkt sich ein hoher Ladezustand von über 60% bezogen auf den bezüglich eines Vollladezustandes bei gleichzeitig hohen Temperaturen ungünstig auf eine Le- bensdauer eines solchen Energiespeichers aus. Solche Bedingungen können allerdings häufig auftreten, da das Parken durchschnittlich 95% der Gesamtlebensdauer eines Fahrzeugs (beim PKW) ausmacht. Ist also für eine lange Lebensdauer eines solchen Energiespeichers ein zu hoher Ladezustand während eines Parkzustandes ungünstig, insbesondere bei hohen Temperaturen, so steht dem die Anforderung an eine jederzeit abrufbare hohe Leistung oder große Energiemenge entgegen, beispielsweise in Form ei- ner großen Reichweite im Fall eines Elektrofahrzeugs .
Hinzu kommt, dass der Fall einer geplanten Leistungsentnahme aus dem Energiespeiche einige Tage oder länger in der Zukunft besonders deswegen problematisch ist, weil der Temperaturver- lauf bis dahin unbekannt ist. Dies erschwert die Entscheidung, wie ein optimaler Ladezustand des Energiespeichers einzustellen ist, um eine möglichst lange Lebensdauer des Energiespeichers zu gewährleisten.
Desweiteren ist die Dauer eines Ladevorgangs nicht immer mit befriedigender Genauigkeit vorherzusehen, da die Netzauslastung eines Stromversorgungsnetzes in der Zukunft von einer momentanen Netzauslastung verschieden sein kann. Daher stellt sich das Problem des optimalen Startzeitpunktes eines Ladevorgangs, welcher darüber hinaus auch von der geplanten Energieentnahme abhängen sollte, um die Alterung des Energiespeichers möglichst zu verlangsamen. Als Stromversorgungsnetz ist hier und im Folgenden allgemein ein Stromnetz bezeichnet, durch welches Stromversorger elektrische Energie zur Verfügung stellen. Es kann sich dabei allgemein um ein Hausnetz aber insbesondere auch um ein spezielles Hochleistungsnetz handeln, welches sich für besonders ho- he Leistungsaufnahmen eignet, wie sie etwa bei einem Ladevorgang eines Energiespeichers in einem Elektrofahrzeug auftreten können.
Das Ladegerät soll also die Betriebskosten im Gebrauch des Energiespeichers senken und dabei einen möglichst hohen Benutzungskomfort ermöglichen, bei möglichst langer Lebensdauer der Batterie. Darüber hinaus trägt eine verlängerte Lebensdauer des Energiespeichers auch Ansprüchen des Umweltschutzes Rechnung. Da diesen immer wichtiger werdenden Ansprüchen prinzipiell möglichst weitgehend zu entsprechend, um den wachsenden Ansprüchen auch in Zukunft gerecht werden zu können, sollte das Ladegerät dabei helfen können, den Einsatz von erneuerbaren Energien zu erleichtern, welche bereits von verschiedenen Stromanbietern in die Stromversorgungsnetze eingespeist werden.
Ferner ist zukünftig damit zu rechnen, dass zu umweltpoliti- sehen Zwecken die Besteuerung von Strom für Elektrofahrzeuge begünstigt wird, oder dass für Elektrofahrzeuge günstigere Stromtarife angeboten werden als für andere Verbraucher. Ein modernes Ladegerät sollte es also ermöglichen, dem Anwender die Auswahl besonders günstiger Stromtarife zu ermöglichen bzw. in den Genuss von Steuervergünstigungen zu kommen. Ferner führen große Ladeströmen während des Ladevorgangs insbesondere zu Spitzenlastenzeiten des Versorgungsnetzes zu einer zusätzlichen Belastung des Versorgungsnetzes. Insbesondere ist zu solchen Spitzenlastenzeiten in der Regel mit höheren Strompreisen zu rechnen.
Moderne Ladegeräte beinhalten häufig programmierbare Recheneinheiten, mit denen etwa Einschalt- oder Abschaltintervalle für Ladevorgänge programmiert werden können, etwa um die Nut- zung von günstigem Nachtstrom zu erleichtern. Die Programmierung wird dabei meistens über manuell oder über einen PC, was häufig sehr umständlich oder gar unmöglich ist, falls kein PC zur Verfügung steht. Dasselbe trifft auf an den Energiespeicher angeschlossene programmierbare Geräte zu.
Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde ein Ladegerät vorzuschlagen, welches die genannten Probleme löst oder zumindest vermindert. Durch das Ladegerät soll also der Ladezustand eines Energiespeichers auf eine möglichst be- dienungsfreundliche Weise so steuerbar sein, dass der Alte- rungsprozess des Energiespeichers möglichst verlangsamt wird. Außerdem sollte vorteilhafterweise eine möglichst große zeitliche Flexibilität bezüglich der abrufbaren Leistung oder E- nergiemenge realisiert werden, wobei möglichst alle zeitkri- tischen Faktoren berücksichtigt werden sollten. Ferner soll die Bedienbarkeit des Ladegeräts auch im Hinblick auf einen möglichst kostengünstigen und umweltverträglichen Energieverbrauch vereinfacht werden. Insbesondere sollte das Ladege- rät auch in Bezug auf seine Programmierung einfach zu bedienen sein, insbesondere im Hinblick auf Aktualisierung der Firmware des Ladegerätes.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ladegerät, durch ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Ladegeräts und durch ein Elektrofahrzeug umfassend ein derartiges Ladegerät mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weiterentwicklungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich mit den Unteransprüchen .
Eine besonders lange Lebensdauer des Energiespeichers lässt sich erreichen durch ein Ladegerät für einen Energiespeicher, beispielsweise für einen elektrochemischen und/oder elektrostatischen Energiespeicher, insbesondere für eine Lithium- Ionen-Batterie in einem Elektrofahrzeug, wobei das Ladegerät eine Schaltung beinhaltet für ein Einstellen des Ladegeräts in einen Volllademodus oder einen Parklademodus, wobei das Ladegerät eingerichtet ist im Volllademodus einen Vollladezustand des Energiespeichers herzustellen und im Parklademodus einen Parkladezustand des Energiespeichers herzustellen, wobei der Parkladezustand einem reduzierten Ladezustand des E- nergiespeichers entspricht.
Dabei kann die Schaltung elektrotechnische und/oder program- mierbare Bauteile umfassen. Der reduzierte Ladezustand des
Energiespeichers ist definiert als ein Ladezustand des Energiespeichers, bei dem in dem Energiespeicher eine reduzierte Energiemenge gespeichert ist. Dabei ist die reduzierte Energiemenge geringer als eine maximal im Energiespeicher spei- cherbare Energiemenge. Der Vollladezustand des Energiespeichers ist als ein Ladezustand definiert, in dem die maximal speicherbare Energiemenge im Energiespeicher gespeichert ist. Vorteilhafterweise ist der Parkladezustand, der dem reduzier- te Ladezustand entspricht, so gewählt, dass die Lebensdauer des Energiespeichers möglichst lang ist, aber gleichzeitig eine minimale gespeicherte Energiemenge nicht unterschritten wird, um beispielsweise im Fall eines Elektrofahrzeugs eine Mindestreichweite zu garantieren. Im Fall einer Lithium- Ionen-Batterie kann die reduzierte Energiemenge im reduzierten Ladezustand (Parkladezustand) beispielsweise etwa 60% der maximal speicherbaren Energiemenge des Energiespeichers (in seinem Vollladezustand) betragen. Liegt ein momentaner Ladezustand des Energiespeichers gemessen an der momentan gespei- cherten Energiemenge über dem reduzierten Ladezustand (Parkladezustand) , so ist der Parkladezustand des Energiespeichers durch das in den Parklademodus geschaltete Ladegerät durch eine entsprechende Energieentnahme aus dem Energiespeicher einstellbar .
Eine Weiterentwicklung der Erfindung sieht vor, dass der Volllademodus standardmäßig aktiviert ist und das Ladegerät eine Parktaste aufweist für ein Aktivieren des Parklademodus. Ein solches Ladegerät zeichnet sich somit durch eine beson- ders einfache Bedienbarkeit aus. Im Fall eines On-Board-
Ladegeräts in einem Elektrofahrzeug ist es besonders günstig, wenn die Parktaste in einem Fahrerraum des Fahrzeugs angeordnet ist, vorteilhafterweise auf einer Instrumententafel. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Ladegerät im Parklademodus eingerichtet ist zum Weiterleiten einer dem Energiespeicher entnommenen Energie an Energieverbraucher und/oder das Ladegerät ein Modul umfasst zum Rückspeisen der dem Energiespeicher entnommenen Energie in ein Stromversorgungsnetz. Bei diesem Modul handelt es sich vorteilhafterweise um ein für das Stromversorgungsnetz von Stromversorgern zugelassenes Bauteil, welches in der Regel als Wechselrichtermodul ausgestaltet ist und eingerichtet ist, eine vom Energiespeicher aufgenommene Spannung in eine mit einer Wechselspannung des Stromversorgernetzes synchronisierte Wechselspannung umzuwandeln. Auf diese Weise eignet sich das Ladegerät im Parklademodus für eine besonders effiziente Verwertung der dem Energiespeicher entnommenen Energie und ist somit besonders umweltschonend und kostengünstig.
Eine Weiterentwicklung des Ladegeräts sieht vor, dass das Ladegerät eine Schnittstelle aufweist zum Empfangen und Auswerten eines an das Ladegerät gesendeten Aktivierungssignals für ein Herstellen des Vollladezustandes oder des Parkladezustandes des Energiespeichers, insbesondere über eine Internetverbindung, über eine SMS oder über Funk. Damit hat ein solches Ladegerät die Eignung, den Ladezustand nach einer ferngesteuerten Aktivierung des Ladegerätes einzustellen. So kann etwa eine Batterie in einem Elektrofahrzeug, welche sich in einem Parkladezustand mit einer reduzierten gespeicherten Energiemenge befindet, vor Fahrtbeginn über Absenden einer SMS an das Ladegerät rechtzeitig in einen Vollladezustand mit einer maximalen gespeicherten Energiemenge eingestellt werden, um auf diese Weise zum Fahrtantritt über eine maximale Reichweite des Fahrzeugs zu verfügen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ladegerät eingerichtet ist zum Durchführen eines Ladevorgangs mit einem Zielzeitpunkt und mit einem
Zielladezustand, wobei das Ladegerät eine Recheneinheit beinhaltet zum Berechnen eines Startzeitpunkts des Ladevorgangs und des Zielladezustands, d.h. der in diesem Zielladezustand im Energiespeicher gespeicherten Energiemenge, anhand eines aktuellen Ladezustands des Energiespeichers, einer verfügbaren Ladeleistung eines Stromversorgungsnetzes, des Zielzeitpunktes sowie eines geplanten Energieverbrauchs, wobei das Ladegerät ferner eine Eingabeschnittstelle aufweist zur Ein- gäbe des Zielzeitpunktes und des geplanten Energieverbrauchs. Dabei kann die Eingabeschnittstelle sich direkt am Ladegerät befinden und als Signalempfänger oder Eingabetastatur ausgestaltet sein. Im Fall eines On-Board-Ladegerätes eines Elekt- rofahrzeugs kann diese Eingabetastatur aber auch vorteilhaft- erweise im Fahrerraum angeordnet sein.
Ein solches programmierbares Ladegerät hat den Vorteil, dass sich der Ladezustand besonders bedienungsfreundlich und flexibel optimieren lässt. Im Fall eines Ladegeräts für ein E- lektrofahrzeug lässt sich der Zielzeitpunkt, beispielsweise eine geplante Abfahrtszeit, am einfachsten im Format einer Datums- und Zeitangabe eingeben. Der geplante Energieverbrauch lässt sich beispielsweise besonders einfach in der Form einer Fahrtstrecke in Kilometern angeben. Der Startzeit- punkt des automatisiert durchführbaren Ladevorgangs wird dabei so bestimmt, dass der dem geplanten Energieverbrauch an- gepasste Ladezustand unter Berücksichtigung der verfügbaren Ladeleistung kurz vor dem Zielzeit erreicht wird. Auf diese Weise kann der Energiespeicher möglichst lange im schonenden Parkladezustand verbleiben und wird andererseits einen Ladezustand mit einer ausreichenden gespeicherten Energiemenge zum gewünschten Zeitpunkt aufweisen. Besonders vorteilhaft ist eine Übertragung des Zielzeitpunktes und des geplanten Energieverbrauchs über Internet, SMS oder Funk.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung mit einer besonders hohen eigenen Erfindungshöhe weist das Ladegerät eine Recheneinheit und eine Schnittstelle auf zum Empfangen von Temperaturinformationen, insbesondere über eine Internetverbindung, ein Stromversorgungsnetz, Funk und/oder GPS, wobei das Ladegerät eingerichtet ist zum Berechnen eines zeitlichen Ladeleistungsverlaufs anhand einer in der Recheneinheit implementierten Ladestrategie unter Berücksichtigung der Temperatur- Informationen und zum automatisierten Durchführen eines entsprechenden Ladevorgangs .
Dieser Weiterentwicklung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Temperatur ein wesentlicher Faktor für die Alterung eines des Energiespeichers darstellen kann. Insbesondere spielt die Temperatur während des Ladeprozesses eine wichtige Rolle. So kann es beispielsweise bei zu niedrigen Temperaturen in Lithium-Zellen zu einem sogenannten Lithium-Plating bei zu großen Ladeströmen kommen. Aus dem Stand der Technik ist be- kannt, dass Temperaturinformationen über Sensoren am Ladegerät oder der Batterie gewonnen werden. Demgegenüber hat die vorgeschlagene Erfindung den Vorteil, dass Temperaturinformationen über entsprechende Dienstleister nicht nur tagesaktuell, sondern auch über einen längeren Zeitraum lieferbar sind. Dies erlaubt die Berechnung einer besonders guten weil vorausschauenden Ladestrategie unter Berücksichtigung der empfangenen Temperaturinformationen für einen zukünftigen Zeitraum zur Einstellung des Ladezustandes der Batterie innerhalb dieses Zeitraums.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung, welche sich wiederum durch eine besondere eigene Erfindungshöhe auszeichnet und eine besonders gute Kostenkontrolle während des Ladevorgangs erlaubt, weist das Ladegerät eine Recheneinheit und eine Schnittstelle auf zum Empfangen von Informationen über mindestens einen Stromversorger, insbesondere bezüglich Stromkosten, einer Netzauslastung und/oder Energieerzeugungsarten, insbesondere über eine Internetverbindung, ein Stromversorgungsnetz, Funk und/oder GPS, wobei das Ladegerät eingerich- tet ist zum Berechnen eines zeitlichen Ladeleistungsverlaufs und/oder zum Auswählen des Stromversorgers anhand einer in der Recheneinheit implementierten Ladestrategie unter Berücksichtigung der empfangenen Informationen, wobei das Ladegerät ferner eingerichtet ist zum automatisierten Durchführen eines entsprechenden Ladevorgangs. Hierbei hat die Recheneinheit insbesondere die Funktionalität eines sogenannten Least-Cost- Routers, mit dem sich immer, vorteilhafterweise auch während des Ladevorgangs, der günstigste Stromversorger ermitteln und einstellen lässt. Durch eine solche in der Recheneinheit des Ladegeräts implementierte Ladestrategie hat ein derartiges Ladegerät über bekannte Ladegeräte, welche über eine Timereinstellung einen günstigen Nachtstromtarif ausnutzen können, den Vorteil einer größeren Flexibilität und Automatisierbar- keit, da zu jedem beliebigen Zeitpunkt automatisch der günstigste Stromtarif verschiedener Stromversorger auswählbar ist .
Durch ein automatisiertes Auswählen eines Stromversorgers, welcher regenerativ gewonnene Energie bereitstellt, lassen sich zudem ökologische Zielsetzungen realisieren, indem beispielsweise automatisch Strom von solchen Stromanbietern bezogen wird, welche zu einem gegebenen Zeitpunkt aus erneuerbaren Energiequellen erzeugten Strom zur Verfügung stellen. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Ladestrategie, ist diese auch dazu eingerichtet, über die Schnittstelle empfangene Schaltbefehle des Stromversorgers zu verarbeiten, welche die Auslastung des Stromnetzes oder einen Wechsel in einen günstigeren Tarif signalisieren.
Zu diesem Zweck weist ein solches Ladegerät vorteilhafterweise eine Bedienerschnittstelle auf, über die sich eine entsprechende Ladestrategie einstellen oder auswählen lässt, beispielsweise durch Auswählen einer besonders kostengünsti- gen oder umweltschonenden vorprogrammierten Strategie. Ein solches Einstellen einer Ladestrategie, soweit sie nicht bereits fest implementiert ist, ist vorteilhafterweise auch ü- ber eine Internetverbindung, Funk oder eine andere drahtlose oder kabelgebundene Schnittstelle durchführbar.
Es ergibt sich somit für den Kunden der Vorteil, den Energiespeicher immer unter ökologischen und/oder wirtschaftlich optimierten Bedingungen aufzuladen.
In einer Weiterentwicklung enthält das Ladegerät eine Recheneinheit, die eingerichtet ist zum Durchführen einer Auslastungsanalyse eines Stromversorgernetzes, insbesondere anhand einer Analyse einer Netzspannung und einer Netzfrequenz im Stromversorgernetz, und zum Berechnen eines zeitlichen Ladeleistungsverlaufs anhand einer programmierten Ladestrategie unter Berücksichtigung der Auslastungsanalyse, und ferner eingerichtet ist zum automatisierten Durchführen eines entsprechenden Ladevorgangs. Eine solche interne Auslastungsana- lyse kann beispielsweise auf einer Fast-Fourier-
Transformation (FFT) beruhen, indem der Spannungsverlauf im Versorgungsnetz analysiert wird und bei auftreten von Nebenfrequenzen das Netz als mehr oder weniger stark ausgelastet bewertet wird. Dies erlaubt zum einen eine Reduzierung der Netzauslastung eines Stromversorgernetzes zu Spitzenlastzeiten oder allgemein zu einer zeitlichen Vergleichmäßigung einer solchen Netzauslastung. Außerdem lassen sich hierdurch Stromkosten einsparen durch ein Aufladen der Batterie bei einer besonderen geringen Netzauslastung, welche häufig auch kostenreduziert ist, wie beispielsweise während der Nacht bei einem sogenannten Nachtstromladen.
Stromkosten lassen sich insbesondere auch mit Hilfe einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Ladegeräts einspa- ren, welche vorsieht, dass das Ladegerät eingerichtet ist zum Absenden eines Identifikationscodes an einen Stromversorger und/oder Hersteller, insbesondere über ein Stromversorgungsnetz, Funk oder Internet. Dadurch ist beispielsweise ein E- lektroauto als ein solches für einen Stromanbieter identifizierbar, so dass auf diese Weise gegebenenfalls ein reduzierter Stromtarif erzielbar ist. Dies ist insbesondere auch dann von Vorteil, wenn auf diese Weise eine günstigere Besteuerung erzielt werden kann.
Das Absenden des Identifikationscodes eignet sich auch zur Identifizierung des Ladegerätes und gegebenenfalls von an das Ladegerät angeschlossener Energiespeichern oder eines mit dem Ladegerät verbundenen Elektrofahrzeugs sowie von in einem solchen Elektrofahrzeug enthaltenen Geräten oder anderen
Verbrauchern, welche direkt oder über den Energiespeicher an das Ladegerät angeschlossen sind, gegenüber einem Hersteller oder Netzversorger . Eine solche Identifizierung ist insbesondere notwendig für eine Legitimierung, insbesondere im Bezug auf ein Empfangen von Informationen oder Daten, wie beispielsweise Firmwareupdates eines Herstellers eines solchen Ladegerätes, Energiespeichers oder Elektrofahrzeugs .
In einer Weiterentwicklung mit einer besonderen eigenen Er- findungshöhe weist das Ladegerät eine Recheneinheit und eine Schnittstelle auf zum Empfangen und automatisierten Abarbeiten eines Programmcodes zum Ändern oder Aktualisieren einer Programmierung der Recheneinheit, insbesondere über eine Internetverbindung oder ein Stromversorgungsnetz. Auf dieser Weise kann über die Internetverbindung oder das Stromversorgungsnetz insbesondere eine Firmware des Ladegeräts geändert oder aktualisiert werden, ohne dass weitere Datenträger, Laufwerke oder Rechner benötigt werden. Dabei ist die Recheneinheit so eingerichtet, dass eine solcher Vorgang entweder vollständig automatisiert oder durch eine Aktivierung eines Benutzers, etwa über eine Update-Taste oder eine Menueführung an einer Eingabeschnittstelle, durchführbar ist. Dabei wird nach einer Identifikation des Ladegerätes, beispielsweise über das Versorgungsnetz, neue Firmware beispielsweise über das Versorgungsnetz auf das Ladegerät übertragen. Anschließend führt das Ladegerät eine Aktualisierung seiner Programmierung durch und startet sich zu einem geeig- neten Zeitpunkt neu. Dadurch ergibt sich für den Hersteller insbesondere die Möglichkeit, eine große Anzahl solcher Ladegeräte einer Serie oder Produktcharge mit aktueller Firmware zentral, beispielsweise über ein Stromversorgungsnetz, zu versorgen und dadurch die aktuellsten Funktionen oder Updates dem Kunden zur Verfügung zu stellen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform beinhaltet das Ladegerät eine Recheneinheit mit einer Schnittstelle für einen Datenaustausch mit dem Energiespeicher, insbesondere für eine Übertragung eines Programmcodes auf den Energiespeicher zum Ändern oder Aktualisieren einer Programmierung des Energiespeichers und/oder zum Empfang von Daten von dem Energiespeicher, insbesondere Fehlermeldungen, Wartungs- und/oder Reparaturanforderungen, wobei das Ladegerät ferner eine
Schnittstelle aufweist für einen Datenaustausch über das Internet, ein Stromversorgungsnetz und/oder über Funk, insbesondere mit einem Hersteller, einer Werkstatt und/oder einem Stromversorger . Diese Ausführungsform des Ladegerätes hat zum einen die Eignung über das Internet, das Stromversorgungsnetz und/oder ü- ber Funk empfangene Daten, insbesondere Programmcodes zum Ändern oder Aktualisieren einer Programmierung des Energiespeichers, an diesen weiterzuleiten. Dies erlaubt insbesondere ein Aktualisieren einer Firmware des Energiespeichers durch den Hersteller mit allen Vorteilen, die weiter oben im Zusammenhang mit einer entsprechenden Programmierung des Ladegeräts beschrieben wurden. In einem solchen Vorgang wird nach einer Identifikation des Energiespeichers beim Hersteller neue Firmware durch das Ladegerät übertragen, wobei das Ladegerät die entsprechenden Daten zwischen dem Hersteller und dem Energiespeicher austauscht, beispielsweise über das Versorgungsnetz. Nach dem Empfang der Firmware kann eine ent- sprechend eingerichtete Batterie eine Aktualisierung und einen anschließenden Neustart durchführen.
Dieser Datenaustausch zwischen Energiespeicher und Hersteller über das Ladegerät eröffnet dem Hersteller außerdem die Mög- lichkeit, eine große Anzahl von Energiespeichern einer Serie oder Produktcharge mit aktueller Firmware zentral über ein Stromversorgungsnetz zu versorgen und dadurch die aktuellsten Funktionen oder Updates dem Kunden zur Verfügung zu stellen. Ferner besteht die Möglichkeit der Datenübertragung von dem Energiespeicher auf das Ladegerät zur Übergabe der Ladeparameter an das Ladegerät und/oder von diesem beispielsweise an den Hersteller etwa über das Stromversorgungsnetz. Auf diese Weise können beispielsweise Fehlercodes oder eine Anforderung zum Austausch des Energiespeichers zentral von einem Herstel- ler oder einer Serviceeinrichtung verarbeitet werden. Somit ist es beispielsweise möglich, dem Benutzer des Energiespeichers einen rechtzeitigen Austausch des Energiespeichers anzubieten, falls dieser über das Ladegerät einen bevorstehenden Ausfall gemeldet hat.
Eine weiterer Vorteil eines solchen bidirektionalen Datenaus- tauschs zwischen Ladegerät und Energiespeicher ist die Möglichkeit des Empfangens eines Startsignals ausgehend von dem Energiespeicher durch das Ladegerät, wodurch insbesondere, entsprechen der Beschreibung weiter oben, ein Ladevorgang durch das Ladegerät auslösbar ist.
Hinzu kommt die Übertragbarkeit von Ladeparametern von dem Energiespeicher auf das Ladegerät, durch welche das Ladegerät konfigurierbar ist. Solche Ladeparameter können technische Merkmale des Energiespeichers beinhalten, wie etwa eine Ladekapazität oder Unter- und Obergrenzen für zulässige Ladeleistungen oder Ladeströme.
In einer Weiterentwicklung des Ladegeräts beinhaltet das Ladegerät eine Recheneinheit mit einer Schnittstelle für einen Datenaustausch mit einer an das Ladegerät angeschlossenen Vorrichtung, insbesondere einem Elektrofahrzeug, insbesondere für eine Übertragung eines Programmcodes zum Ändern oder Aktualisieren einer Programmierung der Vorrichtung und/oder zum Empfang von Daten von der Vorrichtung, insbesondere Fehlermeldungen, Betriebsinformationen, Wartungs- und/oder Reparaturanforderungen, wobei das Ladegerät ferner eine Schnitt- stelle aufweist für einen Datenaustausch über das Internet, ein Stromversorgungsnetz und/oder über Funk, insbesondere mit einem Hersteller, einer Werkstatt und/oder einem Stromversor- ger . Die ausgetauschten Daten kann es sich insbesondere im Fall, dass es sich bei der Vorrichtung um ein Elektrofahrzeug handelt, können einen Rückruf des Fahrzeugs in eine Werkstatt beinhalten, welche von dem Hersteller oder eine Werksatt an das Fahrzeug über das Ladegerät übertragbar sind, oder auch eine Bewerbung von Produkten oder Dienstleistungen. Ferner können vom Fahrzeug Informationen wie Fahrstrecken, Ausfälle usw. an den Hersteller oder eine Werksatt weitergeleitet werden. Außerdem kann auf diese Weise insbesondere die Programmierung eines On-Board-Navigators des Fahrzeugs aktualisiert werden, oder die einer anderer Steuereinheit des Fahrzeugs, wobei sich wiederum die weiter oben genannten Vorteile einer solchen Programmierung über das Ladegerät ergeben. Die genannte Schnittstelle für den Datenaustausch mit der an das Ladegerät angeschlossenen Vorrichtung kann insbesondere auch den Energiespeicher mit einschließen, d.h. dass also die Vorrichtung mit dem Ladegerät über den Energiespeicher zum Datenaustausch verbunden ist. Alternativ kann die genannte Schnittstelle auch durch eine direkte Verbindung zwischen Ladegerät und der betreffenden Vorrichtung realisiert sein, beispielsweise durch zusätzliche Anschlüsse und Kabel oder durch eine kabellose Schnittstelle. Des weiteren sieht die Erfindung ein Verfahren vor zum
Betreiben eines Ladegeräts für einen Energiespeicher, beispielsweise für einen elektrochemischen und/oder elektrostatischen Energiespeicher, insbesondere für eine Lithium-Ionen- Batterie in einem Elektrofahrzeug, wobei das Ladegerät in ei- nen Volllademodus oder einen Parklademodus geschaltet wird, wobei im Volllademodus durch das Ladegerät ein Vollladezustand und im Parklademodus ein Parkladezustand des Energiespeichers hergestellt wird, wobei der Parkladezustand einem reduzierten Ladezustand des Energiespeichers entspricht, wie weiter oben beschrieben wurde. Durch das Einstellen des Parkladezustandes mit einem im Vergleich zum Vollladezustand reduzierten Ladezustand während eines Zeitraums, in dem der E- nergiespeicher nicht aktiv eingesetzt wird, wird dessen Lebensdauer durch reduzierte kalendarische Alterung verlängert.
In einer besonders einfach durchzuführenden Ausführungsform des Verfahrens, wird das Ladegerät standardmäßig im Volllademodus und über Betätigen einer Parktaste (z.B. beim längeren Parken an einem Flughafen) im Parklademodus betrieben. In einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung des Verfahrens, welches insbesondere eine besonders gute Kostenkontrolle des Ladevorgangs, die Berücksichtigung von Umweltas- pekten, eine Programmierung eines zukünftigen Ladevorgangs auch unter Berücksichtigung externer Temperaturinformationen erlaubt, wird der Ladevorgang mit einem Ladegerät hier vorgeschlagener Art durchgeführt. Schließlich sieht die Erfindung ein Elektrofahrzeug vor mit einem Ladegerät hier vorgeschlagener Art vor, wobei das Ladegerät entweder im Elektrofahrzeug als ein sogenannter On- Board-Charger integriert ist oder als ein stationäres Ladegerät ausgestaltet ist. Ein solches Elektrofahrzeug hat den Vorteil, dass ein in einem solchen Elektrofahrzeug enthaltener elektrochemischer und/oder elektrostatischer Energiespeichers besonders einfach in einen Parkladezustand versetzbar ist, so dass die Lebensdauer dieses Energiespeichers auf diese Weise besonders effektiv verlängerbar ist. Dies führt zu einer verbesserten Performance des Elektrofahrzeugs sowie zu einer erheblichen Reduktion von Kosten durch deutlich verlängerte Wechselintervalle des Energiespeichers.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 ein schematisch dargestelltes Ladegerät mit einer Parktaste, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Elektrofahrzeugs ausgestattet mit einem Ladegerät.
In Fig. 1 ist ein Beispiel für ein Ladegerät hier vorgeschlagener Art dargestellt. Das Ladegerät 1 ist angeschlossen an einen Energiespeicher 2. Der Energiespeicher 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Lithium-Ionen-Batterie, es könnte sich bei dem Energiespeicher aber genauso gut z.B. um eine Blei-Säure-Batterie oder eine Nickel-Metallhydrid-Batterie handeln. Das Ladegerät 1 weist eine Schaltung 3 auf, mit der das Ladegerät 1 in einen Volllademodus oder einen Parklademodus eingestellt werden kann. Das Ladegerät ist eingerichtet, im Volllademodus einen Vollladezustand des Energiespeichers 1 herzustellen. Im Parklademodus ist das Ladegerät 1 eingerich- tet, einen Parkladezustand des Energiespeichers 1 herzustellen, wobei sich der Parkladezustand durch eine reduzierte gespeicherte Energiemenge im Energiespeicher (im Vergleich zu einer maximal im Energiespeicher speicherbaren Energiemenge) auszeichnet. Das dargestellte Ladegerät ist standardmäßig auf den Volllademodus eingestellt. Das Ladegerät 1 weist eine
Parktaste 4 auf zum Aktivieren des Parklademodus. Das Ladegerät 1 ist ferner eingerichtet zum Weiterleiten einer den E- nergiespeicher 2 entnommenen Energie. Zu diesem Zweck umfasst das Ladegerät 1 ein Modul 5 zum Rückspeisen der dem Energie- Speicher entnommenen Energie in ein Stromversorgungsnetz 6. Bei einer solchen Rückspeisung wird durch das Modul, welches als Wechselrichtermodul ausgestaltet ist, eine vom Energiespeicher aufgenommene Spannung in eine mit einer Wechselspannung des Stromversorgernetzes synchronisierte Wechselspannung umgewandelt.
Zum Aufladen des Energiespeichers 2 wird das Ladegerät 1 zunächst mit dem Energiespeicher 2 und dem Stromversorgungsnetz 6 verbunden. Standardmäßig wird auf diese Weise der Energie- Speicher 2 vollständig aufgeladen bis zu einer maximal im E- nergiespeicher speicherbaren Energiemenge. Durch Betätigen der Parktaste 4 wird das Ladegerät vom Volllademodus in den Parklademodus umgeschaltet. In dem Parklademodus wird der E- nergiespeicher 2 in den Parkladezustand mit der reduzierten gespeicherten Energiemenge versetzt. Die reduzierte Energiemenge entspricht in diesem Beispiel etwa 60% der maximal speicherbaren Energiemenge. Ein solcher reduzierter Ladezustand eignet sich besonders gut um die Lebensdauer von Li- thium-Ionen-Batterien zu verlängern.
Befindet sich der Energiespeicher 2 in einem momentanen Ladezustand mit einer momentan gespeicherten Energiemenge, die größer ist als die zum Parkladezustand gehörige reduzierte Energiemenge und befindet sich das Ladegerät im Parklademodus, so wird dem Energiespeicher durch das Ladegerät eine entsprechende Energiemenge entnommen bis der Parkladezustand des Energiespeichers erreicht ist. Die entnommene Energie wird über das Modul 5 in das Stromversorgungsnetz 6 zurückge- speist.
In Fig. 2 ist ein Elektrofahrzeug 7 schematisch dargestellt mit einem Ladegerät 1 hier vorgeschlagener Art und einem E- nergiespeicher 2. Das Ladegerät ist mit einem Stromversor- gungsnetz 6 zum Aufladen des Energiespeichers 2 verbunden.
Wie im vorangehenden Beispiel umfasst auch dieses Ladegerät 1 eine Parktaste 4, mit der sich das Ladegerät über die Schaltung 3 in einen Parklademodus versetzen lässt. Die Parktaste 4 ist vorteilhafterweise im Fahrerraum des Elektrofahrzeugs 7 angeordnet. Das Ladegerät eingerichtet ist, in einem Volllademodus einen Vollladezustand des Energiespeichers 2 herzustellen und im Parklademodus einen Parkladezustand des Energiespeichers 2 herzustellen mit einer reduzierten gespeicherten Energiemenge. Das Ladegerät 1 ist standardmäßig im VoIl- lademodus eingestellt und wird durch Betätigen der Parktaste 4 in den Parklademodus geschaltet.
Befindet sich das Ladegerät 1 im Parklademodus und befindet sich der Energiespeicher 2 in einem momentanen Ladezustand mit einer gespeicherten Energiemenge größer als die zum Parkladezustand gehörige reduzierte Energiemenge, so wird nach Aktivierung des Ladegeräts dem Energiespeicher 2 durch das Ladegerät 1 so viel Energie entnommen, bis der Parkladezu- stand des Energiespeichers 2 eingestellt ist, also bis die reduzierte Energiemenge erreicht ist. Ist das Fahrzeug, wie in Fig. 2 dargestellt, abgestellt und das Ladegerät 1 mit dem Stromversorgungsnetz 6 verbunden, so wird die entnommene E- nergie über ein Modul 5 in das Stromversorgungsnetz 6 zurück- gespeist. Alternativ kann diese dem Energiespeicher 2 entnommene Energie auch an Verbraucher weitergegeben werden, welche an die Energiespeicher angeschlossen sind (hier nicht dargestellt) . Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn das Fahrzeug nicht an ein Stromversorgungsnetz 6 angeschlossen ist, also insbesondere während einer Fahrt.
Das Ladegerät 1 weist eine erste Schnittstelle 8 auf zum Empfangen und Auswerten eines an das Ladegerät gesendeten Aktivierungssignals für ein Herstellen des Vollladezustands oder des Parkladezustands des Energiespeichers 2. Befindet sich also der Energiespeicher 2 in dem abgestellten Elektrofahr- zeug 7 in einem Parkzustand und wird ein entsprechendes Aktivierungssignal von einem Anwender gesendet und vom Ladegerät 1 über die erste Schnittstelle 8 empfangen, so stellt das La- degerät 2 automatisch den Vollladezustand des Energiespeichers 2 her. Auf diese Weise wird der Energiespeicher während eines Parkens des Elektrofahrzeugs 7 durch den Parkladezustand weitgehend geschont und rechtzeitig vor einer geplanten Fahrt der Energiespeicher 2 vollständig aufgeladen (Volllade- zustand wird eingestellt) , um auf diese Weise eine maximale Reichweite des Elektrofahrzeugs 7 zu erreichen. Dieses Aktivierungssignal wird in dem hier dargestellten Beispiel über eine SMS von einem Mobilfunktelefon auf das Ladegerät 2 übertragen. Alternativ kann über die erste Schnittstelle 8 bei- spielsweise auch per Funk eine Verbindung zum Internet hergestellt werden, so dass über das Internet ein entsprechendes Aktivierungssignal an das Ladegerät 1 geschickt werden kann. Das Ladegerät ist ferner eingerichtet zum Durchführen eines Ladevorgangs mit einem Zielzeitpunkt und einem Zielladezustand, wobei das Ladegerät 1 eine Recheneinheit 9 aufweist zum Berechnen eines Startzeitpunkts des Ladevorgangs und des Zielladezustands anhand eines aktuellen Ladezustands des E- nergiespeichers 2, einer verfügbaren Ladeleistung des Stromversorgungsnetzes 6, des Zielzeitpunktes sowie eines geplanten Energieverbrauchs, wobei das Ladegerät 1 ferner eine Eingabeschnittstelle 10 aufweist zur Eingabe des Zielzeitpunkts und des geplanten Energieverbrauchs. Ist zu einem zukünftigen Zeitpunkt, dem Zielzeitpunkt, eine Fahrt mit dem Elektrofahr- zeug 7 geplant, so lässt sich der Zielzeitpunkt über die Eingabeschnittstelle 10 eingeben. Vorteilhafterweise geschieht dies in einem Format mit einer Uhrzeit und einem Datum. Ferner wird über diese Schnittstelle eine geplante Fahrtlänge in Kilometern eingegeben. Die Recheneinheit ist so programmiert, dass aus diesen Eingaben der Startzeitpunkt des Ladevorgangs und der Zielladezustands anhand des aktuellen Ladezustands des Energiespeichers 2 und der verfügbaren Ladeleistung des Stromversorgungsnetzes 6 berechnet werden. In der Zeit bis zum Startzeitpunkt dieses Ladevorgangs wird der Energiespeicher 2 automatisch in den Parkladezustand versetzt, um die Lebensdauer des Energiespeichers 2 möglichst zu verlängern.
Erst zum Startzeitpunkt des Fahrzeugs wird der Energiespei- eher 2 durch das Ladegerät in einen Ladezustand mit einer dem Zielladezustand entsprechenden gespeicherten Energiemenge versetzt, wobei diese Energiemenge so berechnet ist, dass sie für die Fahrt der eingegebenen Weglänge ausreicht, wobei der Startzeitpunkt des Ladevorgangs anhand der Vorgaben für die Fahrstrecke, verfügbare Ladeleistung usw. berechnet worden ist. Alternativ können der Zielzeitpunkt und der geplante E- nergieverbrauch auch per SMS oder über das Internet mittels der ersten Schnittstelle 8 eingegeben werden.
Das Ladegerät 1 ist ferner eingerichtet zum Empfangen von Temperaturinformationen über die erste Schnittstelle 8 von einem speziellen Dienstleister für Wetter- und Temperaturinformationen. Genauso gut könnte der Empfang über eine weitere Schnittstelle realisiert werden, welche für den Empfang von Wetter- und Temperaturinformationen eingerichtet ist. Beispielsweise könnten diese Informationen auch über eine zweite Schnittstelle 8' empfangen werden, welche mit dem Stromversorgungsnetz verbunden ist, falls diese Informationen über das Stromversorgungsnetz angeboten werden. Des Weiteren weist das Ladegerät 2 Temperatursensoren 10 auf zum Messen einer Umgebungstemperatur. Ebenso weist der Energiespeicher 2 Temperatursensoren 11 auf zum Messen einer Temperatur des Energiespeichers 2. Die mit dem Temperatursensor 11 gemessenen Temperaturinformationen werden von dem Energiespeicher 2 mittels eines Kabels 12 auf das Ladegerät 1 übertragen. Alternativ kann diese Übertragung auch drahtlos erfolgen mittels eines entsprechenden Senders in dem Energiespeicher 2 und einem Empfänger in dem Ladegerät 1 geschehen. Die Recheneinheit 9 ist eingerichtet zur Verarbeitung dieser Temperaturinformationen von dem Temperatursensor 11 im Energiespeicher 2, den Temperaturinformationen des Temperatursensors 10 im Ladegerät 1 sowie der über die erste Schnittstelle 8 empfangenen Temperatur- und Wetterinformationen. Die von dem Dienstleister empfangenen Temperaturinformationen können alternativ auch aus dem Versorgungsnetz 6 oder über Funk oder GPS über spezielle Wetterdienste empfangen werden. Dabei können diese empfangenen Temperaturinformationen tagesaktuell oder auch für einen längeren Zeitraum in Form einer Wettervorhersage vorliegen. Zu diesem Zweck ist die Recheneinheit eingerichtet zum Extrahieren der Temperaturinformationen aus den Wetterinformationen. Anhand eines auf diese Weise erstellten zukünftigen Temperaturverlaufs passt die Recheneinheit einen Lade- ström zeitlich so an, dass eine temperaturbedingte Alterung möglichst verringert wird. So kann insbesondere bei tiefen Temperaturen ein Lithiumplating und dadurch die Reduzierung der Batterielebensdauer und bei hohen Temperaturen eine schnelle Alterung verhindert werden.
Die Recheneinheit 9 ist ferner eingerichtet zum Verarbeiten von Informationen über mindestens einen Stromversorger, insbesondere bezüglich Stromkosten, einer Netzauslastung
und/oder Energieerzeugungsarten und zum Berechnen eines zeit- liehen Ladeleistungsverlaufs und/oder zum Auswählen des
Stromversorgers anhand einer in der Recheneinheit 9 implementierten Ladestrategie unter Berücksichtigung der empfangenen Informationen. Dabei werden die Informationen über das Versorgungsnetz 6 empfangen über die zweite Schnittstelle 8'. Sie könnten prinzipiell aber genauso gut über die Schnittstelle 8 über Funk, das Internet und/oder GPS empfangen werden. Ist der Benutzer beispielsweise interessiert an einer Reduktion von Energiekosten, so stellt er eine Ladestrategie ein, mittels der der zeitliche Ladungsleistungsverlauf so op- timiert wird, dass eine möglichst große Energiemenge von einem Stromanbieter mit einem möglichst kostengünstigen Stromtarif bezogen wird. Damit übernimmt die Recheneinheit also die Funktion eines Least-Cost-Routers, in dem Tarifinformati- onen verschiedener Stromanbieter verglichen werden und der günstigste ausgewählt wird. Solche TarifInformationen mit dazugehörigen Schaltzeiten der Stromanbieter werden tagesaktuell über das Stromversorgungsnetz bezogen. Dabei ist die Recheneinheit so programmiert, das auch während eines Ladevorgangs zu einem kostengünstigsten Stromanbieter mit automati- scher Anmeldung bei diesem gewechselt werden kann. Ist der Benutzer an einer Verwendung von möglichst umweltschonend erzeugter Energie interessiert, so wählt er eine Ladestrategie mittels der Recheneinheit derart so aus, dass eine möglichst große Energiemenge von erneuerbaren Energiequellen bezogen wird, wobei die entsprechenden Informationen ebenfalls tagesaktuell empfangen werden können. Bei der Berechnung eines zeitlichen Ladeleistungsverlaufs werden ebenso auch Informationen über die Netzauslastung der Stromanbieter ausgewertet. Auf diese Weise kann insbesondere bei Spitzenlastzeiten eine Vergleichmäßigung einer Netzauslastung erzielt werden, so dass das Elektrofahrzeug als Spitzenlastpuffer für Kraftwerke eingesetzt werden kann, und die Kosten zum Aufladen des Energiespeichers 2 reduziert werden (Nachtstromladen) .
Falls keine Informationen zur Netzauslastung vorliegen, ist die Recheneinheit eingerichtet anhand einer Auswertung einer Netzspannung und einer Netzfrequenz im Stromversorgungsnetz 6 durch eine interne Analyse (z.B. basierend auf einer Fast- Fourier-Transformation, kurz FFT) die Netzauslastung selbst zu bestimmen und eine solche Auslastungsanalyse für die Berechnung eines optimalen Ladeleistungsverlaufs zu verwenden. Zu diesem Zweck wird insbesondere die Fourier-Transformierte der Netzspannung berechnet. Anhand des Vorhandenseins von An- teilen der Fourier-Transformierten der Netzspannung, welche zu einer von einer Sollfrequenz abweichenden Frequenz gehören, wird die Netzauslastung bemessen. Werden auf diese Weise Anteile der Netzspannung gemessen, die von einer Sollfrequenz der Netzspannung um mehr als ein vorgegebener maximaler
Schwellwert abweichen, wird ein Ladevorgang unterbrochen bzw. auf einen späteren Zeitpunkt verschoben. Auf diese Weise wird ein Ladeleistungsverlauf an die Auslastung des Stromversorgungsnetzes angepasst und Spitzenauslastungen reduziert. Als maximaler Schwellwert sind in diesem Ausführungsbeispiel 10Hz fest vorgegeben. Genauso gut kann aber auch ein größerer oder kleinerer Schwellwert vorgegeben sein.
Ferner ist im Ladegerät eine Einrichtung integriert zum Ab- senden eines Identifikationscodes an einen Stromversorger und einen Hersteller über die zweite Schnittstelle 8' und das Stromversorgungsnetz 6. Vor oder während Ladevorgangs wird auf diese Weise ein entsprechender Identifikationscode abgeschickt, so das ein Stromanbieter das Elektrofahrzeug als ein solches identifiziert und gegebenenfalls einen reduzierter Stromtarif berechnet. Desweiteren ist eine solche Identifizierung notwendig, um eine günstigere Besteuerung für Elekt- rofahrzeuge zu erzielen. Die Recheneinheit 9 ist eingerichtet zum Abarbeiten eines
Programmcodes zum Ändern oder Aktualisieren einer Programmierung der Recheneinheit 9, insbesondere einer Firmware der Recheneinheit 9. Ein entsprechender Empfang eines solchen Programmcodes über das Stromversorgungsnetz 6 und die zweite Schnittstelle 8 wird entweder durch den Benutzer 6 über eine Benutzerschnittstelle 10 aktiviert oder geschieht automatisiert durch das Ladegerät. Dabei nimmt die Recheneinheit nach automatisiertem Absenden eines Identifkationscodes über das Stromversorgungsnetz neue Firmwaredaten über das Stromversor- gungsnetz entgegen, führt eine Aktualisierung durch und startet zu einem geeigneten Zeitpunkt neu. Alternativ kann die Aktualisierung der Firmware manuell durch einen Anwender ausgelöst werden über die Benutzerschnittstelle 10 mittels einer Update-Taste oder einer Menüführung. Möglich ist ein solcher Update auch mittels eines externen Computers, welcher beispielsweise über eine Funkverbindung über die erste Schnittstelle 8 oder kabelgebunden mit dem Ladegerät 1 verbunden wird. Die Recheneinheit 9 ist außerdem für einen Datenaustausch mit dem Energiespeicher 2 über die Verbindung 12 eingerichtet. Auf diese Weise werden Programmcodes auf den Energiespeicher 2 übertragen, um etwa eine Aktualisierung der Firmware des Energiespeichers 2 vorzunehmen. Außerdem werden über diese Verbindung 12 Daten von dem Energiespeicher, insbesondere Fehlermeldungen, Wartungs- und/oder Reparaturanforderungen empfangen. Alternativ zur kabelgebundenen Schnittstelle 12 ist aber genauso gut eine kabellose Verbindung zwischen dem Energiespeicher 2 und dem Ladegerät 1 möglich, etwa über
Funk. Die vom Energiespeicher 2 empfangenen Daten werden anschließend über die Schnittstelle 8' über das Stromversorgungsnetz an einen Hersteller des Energiespeichers 2 weitergeleitet .
Außerdem wird ein Startsignal für einen Ladevorgang, welches ein Benutzer an den Energiespeicher gesendet hat, von dem E- nergiespeicher an das Ladegerät weitergeleitet, wodurch ein Ladevorgang des Energiespeichers durch das Ladegerät ausge- löst wird.
Des Weiteren werden Ladeparameter von dem Energiespeicher auf das Ladegerät übertragen, durch welche das Ladegerät konfiguriert wird. Diese Ladeparameter beinhalten technische Merkma- Ie des Energiespeichers, wie etwa eine Ladekapazität oder Unter- und Obergrenzen für zulässige Ladeleistungen oder Ladeströme. Auf diese Weise ist das Ladegerät zu jedem Zeitpunkt genau auf den Energiespeicher abgestimmt. Ferner ist Ladegerät 1 mit der Recheneinheit 9 über die erste Schnittstelle 8 per Funk zum Datenaustausch mit einem Steuergerät 13 verbunden, welches ebenfalls eine entsprechende Schnittstelle 14 aufweist. Über diese Verbindung werden beispielsweise Programmcodes zum Ändern oder Aktualisieren einer Programmierung des Steuergerätes 13 übertragen, so dass Updates einer Firmware des Steuergerätes 13 durchgeführt werden können. Außerdem werden über diese Verbindung Daten von der Steuereinheit 13 and das Ladegerät 1 gesendet, insbesondere Fehlermeldungen, Betriebsinformationen, Wartungs- und/oder
Reparaturanforderungen. Über die Schnittstelle 8' werden diese Daten über das Stromversorgungsnetz 6 an einen Hersteller des Steuergerätes 13 oder einer Werkstatt weitergesendet. Neben dem Steuergerät 13 können auch weitere Steuergeräte oder andere Energieverbraucher im Elektrofahrzeug 7 an das Ladegerät kabellos oder kabelgebunden angeschlossen sein für einen solchen Datenaustausch. Auf diese Weise kann insbesondere eine Aktualisierung einer Software eines On-Board- Navigationssystems durchgeführt werden.
Außerdem wird ein Startsignal für einen Ladevorgang, welches auf dieses Steuergerät übertragen wurde, von dem Steuergerät an das Ladegerät weitergeleitet, wodurch ein Ladevorgang des Energiespeichers durch das Ladegerät ausgelöst wird.

Claims

Patentansprüche
1. Ladegerät (1) für einen Energiespeicher (2), insbesondere für eine Lithium-Ionen-Batterie in einem Elektrofahr- zeug (7) ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ladegerät (1) eine Schaltung (3) beinhaltet für ein Einstellen des Ladegeräts (1) in einen Volllademodus o- der einen Parklademodus, wobei das Ladegerät (1) einge- richtet ist im Volllademodus einen Vollladezustand des Energiespeichers (2) herzustellen und im Parklademodus einen Parkladezustand des Energiespeichers (2) herzustellen, wobei der Parkladezustand einem reduzierten Ladezustand des Energiespeichers entspricht.
2. Ladegerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Volllademodus standardmäßig aktiviert ist und das Ladegerät eine Parktaste (4) aufweist für ein Aktivieren des Parklademodus.
3. Ladegerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (1) im Parklademodus eingerichtet ist zum Weiterleiten einer dem Energiespeicher (2) entnommenen Energie an Energie- Verbraucher und/oder ein Modul (5) umfasst zum Rückspeisen der dem Energiespeicher (2) entnommenen Energie in ein Stromversorgungsnetz (6) .
4. Ladegerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (1) eine
Schnittstelle (8, 8') aufweist zum Empfangen und Auswerten eines an das Ladegerät (1) gesendetes Aktivierungssignals für ein Herstellen des Vollladezustandes oder des Parkladezustandes des Energiespeichers (2), insbe- sondere über eine Internetverbindung, über eine SMS oder über Funk.
5. Ladegerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (1) eingerichtet ist zum Durchführen eines Ladevorgangs mit einem Zielzeitpunkt und mit einem Zielladezustands, wobei das Ladegerät (1) eine Recheneinheit (9) beinhaltet zum Berechnen eines Startzeitpunkts des Ladevorgangs und des Zielladezustands anhand eines aktuellen Ladezustands des Energiespeichers (2), einer verfügbaren Ladeleistung eines Stromversorgungsnetzes (6), des Zielzeitpunktes sowie eines geplanten Energieverbrauchs, wobei das Ladegerät (1) ferner eine Eingabeschnittstelle (10) aufweist zur Eingabe des Zielzeitpunktes und des geplanten Energieverbrauchs .
6. Ladegerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (1) eine Re- cheneinheit (9) und eine Schnittstelle (8, 8') aufweist zum Empfangen von Temperaturinformationen, insbesondere über eine Internetverbindung, ein Stromversorgungsnetz (6), Funk und/oder GPS, wobei das Ladegerät (1) eingerichtet ist zum Berechnen eines zeitlichen Ladeleis- tungsverlaufs anhand einer in der Recheneinheit (9) implementierten Ladestrategie unter Berücksichtigung der Temperaturinformationen .
7. Ladegerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (1) eine Recheneinheit (9) und eine Schnittstelle (8, 8') aufweist zum Empfangen von Informationen über mindestens einen Stromversorger, insbesondere bezüglich Stromkosten, einer Netzauslastung und/oder Energieerzeugungsarten, ins- besondere über eine Internetverbindung, ein Stromversorgungsnetz (6), Funk und/oder GPS, wobei das Ladegerät (1) eingerichtet ist zum Berechnen eines zeitlichen Ladeleistungsverlaufs und/oder zum Auswählen des Stromver- sorgers anhand einer in der Recheneinheit (9) implementierten Ladestrategie unter Berücksichtigung der empfangenen Informationen.
8. Ladegerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (1) eine Recheneinheit (9) und eine Schnittstelle (8, 8') aufweist zum Empfangen und automatisierten Abarbeiten eines Programmcodes zum Ändern oder Aktualisieren einer Programmierung der Recheneinheit, insbesondere über eine Inter- netverbindung oder ein Stromversorgungsnetz.
9. Ladegerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (1) eingerichtet ist zum Absenden eines Identifikationscodes an einen Stromversorger und/oder Hersteller, insbesondere über ein Stromversorgungsnetz, Funk oder Internet
10. Ladegerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (1) eine Re- cheneinheit (9) mit einer Schnittstelle (8, 8') beinhaltet für einen Datenaustausch mit dem Energiespeicher, insbesondere für eine Übertragung eines Programmcodes auf den Energiespeicher (2) zum Ändern oder Aktualisieren einer Programmierung des Energiespeichers (2) und/oder zum Empfang von Daten von dem Energiespeicher, insbesondere Fehlermeldungen, Wartungs- und/oder Reparaturanforderungen, wobei das Ladegerät (1) ferner eine Schnittstelle (8, 8') aufweist für einen Datenaustausch über das Internet, ein Stromversorgungsnetz (6) und/oder über Funk, insbesondere mit einem Hersteller, einer Werkstatt und/oder einem Stromversorger .
11. Ladegerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (1) eine Recheneinheit (9) mit einer Schnittstelle (8, 8') beinhaltet für einen Datenaustausch mit einer an das Ladegerät (1) angeschlossenen Vorrichtung, insbesondere einem E- lektrofahrzeug, insbesondere für eine Übertragung eines Programmcodes zum Ändern oder Aktualisieren einer Programmierung der Vorrichtung und/oder zum Empfang von Daten von der Vorrichtung, insbesondere Fehlermeldungen, Betriebsinformationen, Wartungs- und/oder Reparaturanforderungen, wobei das Ladegerät (1) ferner eine
Schnittstelle (8, 8') aufweist für einen Datenaustausch über das Internet, ein Stromversorgungsnetz (6) und/oder über Funk, insbesondere mit einem Hersteller, einer Werkstatt und/oder einem Stromversorger.
12. Ladegerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (1) eine Recheneinheit (9) beinhaltet, die eingerichtet ist zum Durchführen einer Auslastungsanalyse eines Stromversor- gernetzes, insbesondere anhand einer Analyse einer Netz- Spannung und einer Netzfrequenz im Stromversorgungsnetz, und zum Berechnen eines zeitlichen Ladeleistungsverlaufs anhand einer programmierten Ladestrategie unter Berücksichtigung der Auslastungsanalyse.
13. Verfahren zum Betreiben eines Ladegeräts für einen Energiespeicher, insbesondere für eine Lithium-Ionen- Batterie in einem Elektrofahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (1) mit einer Schaltung in einen Volllademodus oder einen Parklademodus geschaltet wird, wobei im Volllademodus durch das Ladegerät (1) ein Vollladezustand und im Parklademodus ein Parkladezustand des Energiespeichers (2) hergestellt wird, wobei der Parkladezustand einem reduzierten Ladezustand des Energiespei- chers entspricht.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Ladegerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchgeführt wird.
15. Elektrofahrzeug (7) mit einem Ladegerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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US13/390,178 US9296302B2 (en) 2009-08-11 2010-07-28 Charging device for an energy store and method for operating such a charging device
KR1020127006356A KR101703722B1 (ko) 2009-08-11 2010-07-28 에너지 저장부를 위한 충전 디바이스 및 이러한 충전 디바이스를 작동하기 위한 방법

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9296302B2 (en) 2009-08-11 2016-03-29 Continental Automotive Gmbh Charging device for an energy store and method for operating such a charging device
DE102018210524A1 (de) 2018-06-27 2020-01-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Aufladen von Akkupacks für Elektrowerkzeugmaschinen sowie Ladegerät zur Durchführung des Verfahrens
FR3099428A1 (fr) * 2019-08-01 2021-02-05 Renault S.A.S Procédé de charge d’une batterie de véhicule sur une borne de charge

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9543783B2 (en) * 2011-04-12 2017-01-10 Go-Tech Energy Co., Ltd. Charging module and rechargeable battery assembly for electric vehicle
DE102011053853A1 (de) 2011-09-22 2013-03-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeicher
KR101780828B1 (ko) * 2012-02-06 2017-09-22 매그나칩 반도체 유한회사 비휘발성 메모리 장치
JP2014050116A (ja) 2012-08-29 2014-03-17 Mitsubishi Electric Corp 充放電システム
DE102012021827A1 (de) * 2012-11-08 2014-05-08 Volker Schmidt System zur Be- und Entladung von Energiespeichern
DE102012024216A1 (de) 2012-12-11 2014-06-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs sowie entsprechend ausgestaltete Funkfernbedienung und entsprechend ausgestaltetes Fahrzeug und System
CN105518990B (zh) * 2013-09-12 2019-04-19 日产自动车株式会社 可变磁化机控制器
JP6361132B2 (ja) 2013-12-24 2018-07-25 トヨタ自動車株式会社 非接触電力伝送システム、充電ステーション、および車両
DE102014008619A1 (de) * 2014-06-07 2015-12-17 Audi Ag Sparsamer Kraftfahrzeugbetrieb während einer Parkphase
US9463705B2 (en) * 2014-06-10 2016-10-11 Qualcomm Incorporated System and method for adaptive charging compliance control
DE102015014049A1 (de) 2015-10-30 2017-05-04 Audi Ag Steuergeräte-Update im Kraftfahrzeug
US11811248B2 (en) 2016-07-21 2023-11-07 C.E. Niehoff & Co. Vehicle generator using battery charging profiles
CN107122600A (zh) * 2017-04-18 2017-09-01 海南佩尔优科技有限公司 一种蓄能空调***收益计量方法及***
US20200215930A1 (en) * 2017-08-10 2020-07-09 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Control apparatus, control method, and computer program
TWI705013B (zh) * 2017-12-29 2020-09-21 英屬開曼群島商睿能創意公司 電池交換站與管理電池交換站的方法
US11890959B2 (en) 2018-06-29 2024-02-06 Brusa Elektronik Ag Vehicle module provision of software to base module in an inductive vehicle charging system, and method for operating the vehicle module
US10770914B2 (en) 2018-11-05 2020-09-08 C.E. Niehoff & Co. Dual control loop for charging of batteries
DE102019119761A1 (de) * 2019-07-22 2021-01-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Batterie eines geparkten Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
DE102019128122A1 (de) * 2019-10-17 2021-04-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs
DE102020206258A1 (de) 2020-05-19 2021-11-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Ladevorrichtung für einen Energiespeicher eines Kraftfahrzeuges, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeuges
DE102020116163A1 (de) 2020-06-18 2021-12-23 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs und System zum Betrieb von Kraftfahrzeugen
CN114572019A (zh) * 2022-03-16 2022-06-03 深圳市大疆创新科技有限公司 对可移动平台进行充电的方法、基站和可移动平台***

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4344368C1 (de) * 1993-12-24 1995-05-11 Daimler Benz Ag Ladeinformationssystem für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug
DE29707965U1 (de) * 1997-05-02 1997-07-10 Adam Opel AG, 65428 Rüsselsheim Kraftfahrzeug mit Elektro-Fahrantrieb
US6072299A (en) * 1998-01-26 2000-06-06 Medtronic Physio-Control Manufacturing Corp. Smart battery with maintenance and testing functions
JP4126144B2 (ja) 2000-05-11 2008-07-30 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 充電システム、インテリジェント電池、および充電方法
DE10149282A1 (de) * 2001-10-05 2003-04-24 Siemens Ag Verfahren zur Erzeugung einer Versorgungsspannung in einem Kraftfahrzeug
JP2004094607A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 携帯情報機器、及びその充電状態最適化方法とプログラム、並びに、電池管理サーバ、及びそれによる電池式電気機器の充電状態最適化方法とプログラム
DE10331084A1 (de) * 2003-07-09 2005-03-24 Aloys Wobben Kraftfahrzeug
US8099198B2 (en) * 2005-07-25 2012-01-17 Echogen Power Systems, Inc. Hybrid power generation and energy storage system
US20070228836A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-04 Ralph Teichmann Power generation system and method
JP4862153B2 (ja) * 2006-04-07 2012-01-25 国立大学法人九州工業大学 電力負荷平準化方法及びシステム
US7402978B2 (en) * 2006-06-30 2008-07-22 Gm Global Technology Operations, Inc. System and method for optimizing grid charging of an electric/hybrid vehicle
CN200947552Y (zh) * 2006-07-24 2007-09-12 北方工业大学 电动汽车动力电池智能充放电***
DE102006034933B4 (de) * 2006-07-28 2016-10-06 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Hybrid-Fahrzeugantriebs
JP2008054439A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Toyota Motor Corp 電力システム
US7746026B2 (en) * 2006-12-22 2010-06-29 Chrysler Group Llc Controlling state of charge of a vehicle battery
JP5072378B2 (ja) * 2007-01-25 2012-11-14 中国電力株式会社 電力貯蔵装置及びシステム
US7679336B2 (en) * 2007-02-27 2010-03-16 Ford Global Technologies, Llc Interactive battery charger for electric vehicle
US7671567B2 (en) * 2007-06-15 2010-03-02 Tesla Motors, Inc. Multi-mode charging system for an electric vehicle
US8054048B2 (en) 2007-10-04 2011-11-08 GM Global Technology Operations LLC Power grid load management for plug-in vehicles
DE102009036943A1 (de) 2009-08-11 2011-03-03 Continental Automotive Gmbh Ladegerät für einen Energiespeicher und Verfahren zum Betreiben eines solchen Ladegeräts

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9296302B2 (en) 2009-08-11 2016-03-29 Continental Automotive Gmbh Charging device for an energy store and method for operating such a charging device
DE102018210524A1 (de) 2018-06-27 2020-01-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Aufladen von Akkupacks für Elektrowerkzeugmaschinen sowie Ladegerät zur Durchführung des Verfahrens
WO2020001907A1 (de) 2018-06-27 2020-01-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum aufladen von akkupacks für elektrowerkzeugmaschinen sowie ladegerät zur durchführung des verfahrens
FR3099428A1 (fr) * 2019-08-01 2021-02-05 Renault S.A.S Procédé de charge d’une batterie de véhicule sur une borne de charge

Also Published As

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