WO2019096474A1 - Verfahren zum betreiben einer ladestation für ein kraftfahrzeug sowie entsprechende ladestation - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a charging station for a motor vehicle having an electrical energy store, with an energy supply device for providing electrical energy for charging the energy store and a parking area for parking the motor vehicle during charging.
  • the invention furthermore relates to a charging station for a motor vehicle having an electrical energy store.
  • a confirmation signal confirming the successful initialization is sent by the service unit to the charging station for releasing the charging station, the user initiating the charging station identification to a service unit of an operator of the charging station Charging station and the energy storage of the vehicle mechanically and / or electrically connects via a charging cable, after the connection of vehicle and charging station and after receipt of the confirmation signal by the charging station characterize the beginning of the charging process
  • Ending start signal is sent from the charging station to the service unit and to carry out a charging process an electric charging voltage is applied and the energy store is charged with the charging current and the user is charged to charge the charging process with a charging fee
  • the user to specify a maximum limit of the charging fee sends a charging charge specification specifying the upper limit of the charging fee to the service unit and that the Charging process is interrupted and / or terminated as soon as the charge limit is reached and / or exceeded.
  • an availability status of the parking area is monitored by means of an environment monitoring device operating independently of the energy provision device and transmitted to a central station via a communication link.
  • the charging station serves to provide electrical energy, by means of which the electrical energy store of the motor vehicle can be recharged or finally charged.
  • the electrical energy storage of the motor vehicle is used for the intermediate storage of electrical energy, for example for operating an electric machine, in particular a traction machine, of the motor vehicle.
  • the traction machine is used to drive the motor vehicle, so far so providing a directed to the driving of the motor vehicle torque.
  • the electric machine or traction machine is electrically connected to the electrical energy storage.
  • the charging station has the energy supply device, which is provided and configured to supply electrical energy to the motor vehicle for charging the energy supply. to transfer.
  • the actual transfer of the electrical energy from the energy supply device to the motor vehicle can basically be carried out arbitrarily.
  • a wired transmission or alternatively a wireless transmission is provided.
  • a combination of wired and wireless transmission can also be implemented.
  • a conductive connection between the energy supply device and the motor vehicle in particular a charging connection of the motor vehicle, is produced for charging the energy storage device.
  • the charging port in turn is connected to the electrical energy store.
  • the conductive connection is produced, for example, by means of an electrical line, in particular a cable or the like.
  • the wireless connection may be present via an induction connection.
  • both the Energyiekrittles- device and the motor vehicle have an electric coil.
  • the electric coil associated with the energy supply device is subjected to an alternating current for the purpose of transmitting electrical energy, whereby an electromagnetic alternating field is produced.
  • This in turn induces in the motor vehicle associated electrical coil, an alternating current, which is supplied to the energy storage for rectification of the alternating current in the form of direct current for charging.
  • the charging station has the parking area, which is provided and designed for parking the motor vehicle during the charging of the electrical energy storage device.
  • the parking area is in the immediate vicinity of the energy Positioning device formed, in particular directly to the energy supply device then.
  • the parking area can also be used by other motor vehicles for parking, which are either not to be charged by means of the energy supply device or have no energy storage at all, which can be charged by means of the energy supply device, it can occur that the electric energy supply cher containing vehicle finds no place in the vicinity of the energy supply device, so that the energy storage can not be charged by means of the charging station.
  • the charging station is stored in a database of the motor vehicle and / or is - because the energy supply device is not used for charging an energy store - even available in a central database or central office as available for charging. If the motor vehicle now controls the charging station in a targeted manner on account of this availability marking, the energy storage device can not be charged despite this identification.
  • the invention provides that the availability status of the parking area is monitored by means of the environment monitoring device, which operates independently of the energy supply device.
  • the availability status of the parking area indicates whether it is available to accommodate the motor vehicle or whether it is already occupied by another motor vehicle or otherwise.
  • the availability status may for example take two different values, namely "free" and "occupied".
  • the environment monitoring device operates completely independently of the energy supply device. So it is not intended just to determine whether currently a motor vehicle for charging his Energy storage is connected to the energy supply device and this parked on the parking area. Rather, the environment monitoring device should be able to determine the availability status of the parking area independently of an electrical connection between the energy supply device and the further motor vehicle, or from the provision of electrical energy by means of the energy supply device.
  • an optical detection device preferably a camera or the like, is used for this purpose.
  • the availability status of the parking area is first monitored or determined by means of the environment monitoring device. Subsequently, the ascertained availability status of the parking area is transmitted via the communication link to the central office. This is preferably done continuously, periodically at certain time intervals or whenever the availability status changes. Accordingly, the central office is always aware of the possibility of a slight time delay, if the charging station is available for charging the energy store of the motor vehicle or if the parking area is occupied.
  • a charging status can of course be transmitted via the communication link to the central parts.
  • the charging status describes the state of the energy supply device, ie whether it is currently being operated for charging an energy store and for this purpose provides electrical energy or whether it is not operated for the provision of electrical energy. Accordingly, the charging status may have the values "load” and "not charge", for example.
  • the motor vehicle can be guided to the charging station in a targeted manner when it is ready for charging the electrical energy store, ie both the parking area is free and the energy supply device is not currently used.
  • there is a further communication link between the central office and the motor vehicle means that the central office informs the motor vehicle whether and where there is an available charging station. Accordingly, the motor vehicle can specifically control or be led to such an available charging station.
  • the environmental monitoring by means of the environmental monitoring device, it is therefore possible to ensure that the motor vehicle can use the charging station for charging the energy store without waiting time or at least with at most a slight waiting time.
  • a further embodiment of the invention provides that on the basis of the availability status after a charging of the energy store, a follow-up stop time of the motor vehicle on the parking area is determined.
  • the recharging time begins with the end of the charging of the energy store or the electrical disconnection of the energy store or of the motor vehicle from the energy supply device.
  • the motor vehicle will not leave the parking area directly after the end of charging, but only with a certain delay. This delay is recorded in the form of the Nachlaufabstellzeit.
  • the follow-up stop time is determined on the basis of the availability status or the environment monitoring device. For example, can be determined from the Nachlaufabstellzeit an average Nachlaufabstellzeit for several vehicles, so that another motor vehicle whose energy storage is to be charged, is performed only after expiration of this Nachlaufabstellzeit to the charging station.
  • By scheduling the Nachlaufabstellzeit when driving or navigating the motor vehicle or the other motor vehicle results in this respect better utilization of the charging station without waiting for the motor vehicle or motor vehicles.
  • the environment monitoring device is disabled during charging of the energy storage. While the energy supply device electrical energy for charging the energy supply provides, it can be assumed that the motor vehicle is arranged on the parking area or remains on this. Accordingly, it is not necessary to determine the availability status during charging. For reasons of efficiency, it makes sense to deactivate the surroundings monitoring device during charging. In addition, such deactivation may be useful or even necessary for privacy reasons.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that, when there is an availability status corresponding to an occupied parking area without charging the energy store, a forward stop time of the motor vehicle on the parking area is determined.
  • the advance stop time begins when the motor vehicle is parked on the parking area, ie when the availability status changes from an availability status corresponding to a free parking area to the availability status corresponding to the occupied parking area.
  • the advance stop time ends with the start of the charging.
  • the determination of the Vorertonabstellzeit has the advantage that, for example, a mean Vorlaufabstellzeit determined for several motor vehicles and can be used to guide the motor vehicle or motor vehicles, so that the utilization of the charging station is improved.
  • a further development of the invention provides that when a Vorlaufabstellzeitschwellenwerts is exceeded by the Vorlaufabstellzeit a Falschpar- ker complicat to the motor vehicle or a user of the motor vehicle and / or the central office is transmitted.
  • the Vorlaufabstellzeitschwellen- value can basically be chosen arbitrarily. For example, it is based on the average lead time. For example, he is chosen larger than this.
  • the parking ticket reference is issued, namely at least one, several or all of the following recipients: the motor vehicle, the user of the motor vehicle and the central office. By submitting the wrong parking ticket notice to the motor vehicle or the user, a request to leave the parking area is communicated.
  • the parking area is only available for parking the motor vehicle during the charging of the electrical energy storage device by means of the energy supply device, but not for any period of time. It may be provided to additionally transmit the parking ticket advice to the central office, to point out that the charging station is currently blocked by the motor vehicle.
  • the Vorlaufabstellzeitschwellenwert can basically be chosen variable. For example, it is provided to select the Vorlaufabstellzeitschw- value shorter, when the notification is received from the central office of the charging station, that a motor vehicle drives the charging station for charging the energy storage. This increases the availability of the load.
  • a further embodiment of the invention provides that the Vorlaufabstellzeitschwellenwert is extended starting from a default value when an identification with respect to the charging station takes place.
  • the default value corresponds, for example, to the above-described average value of the advance stop time for a plurality of motor vehicles or is selected to be longer than this. It can now be provided that the motor vehicle is granted a longer stay on the parking area if the identification with respect to the charging station is present.
  • the motor vehicle and / or user of the motor vehicle identify at the charging station.
  • This identification can basically be done in any way. Particular preference is given to a contactless identification, for example by means of an RFID device or the like.
  • the Vorlaufabstellzeitschwellenwert is shortened starting from the default value when the charging station mitge attended by the central office is shared that another motor vehicle drives the charging station for charging the energy storage.
  • a preferred further embodiment of the invention provides that, when the first trailing stop time threshold value is exceeded by the trailing stop time, a warning message to the motor vehicle and / or a user of the motor vehicle and, if the second trailing stop time threshold value is exceeded by the trailing stop time, the false parking indicator is transmitted at least to the central station becomes.
  • the procedure regarding the Nachlaufabstellzeit is so far two-tiered.
  • the warning is transmitted only to the motor vehicle or its user.
  • the wrong parking ticket note is issued, at least to the central office.
  • the discontinuation of the false parker advice to the motor vehicle or the user can take place.
  • the first step only an indication is given to the motor vehicle or the user that the parking area is not available for a longer shutdown of the motor vehicle.
  • concrete measures for removing the motor vehicle from the parking area can be initiated on the basis of the false parking information.
  • the first step is performed when the first Nachelleabstellzeitschwellenechoes by the Nachlaufabstellzeit and the second step in exceeding the second Nachelleabstellzeitschwellenagonists by the Nachlaufabstellzeit. This approach also improves the availability of the charging station, but warns the motor vehicle or the user kulantweise before concrete steps for removing the motor vehicle from the parking area are initiated.
  • an optical detection device or a ground-integrated detection device is used as environment monitoring device.
  • the optical detection device is present, for example, in the form of a light sensor, a camera or the like.
  • the ground integrated detection device For example, it may be a weight sensor, a magnetic field sensor, or the like.
  • a ground-integrated detection device for example, a part of the energy supply device is used, namely, in particular, the coil associated therewith.
  • the expected charging time is determined, for example, from a charge state of the energy store and the electric power provided by the energy supply device and / or a time gradient of the charge state.
  • the recharge time is communicated to the central office which can use the recharge time to co-ordinate other vehicles. In particular, therefore, only another motor vehicle is led to the charging station by the central office when the expected recharge time has expired. This measure also serves to improve the availability of the charging station.
  • the invention further relates to a charging station for a motor vehicle having an electrical energy store, in particular for carrying out the method according to the statements within the scope of this description, with an energy supply device for providing electrical energy for charging the energy store and a parking area for parking of the motor vehicle during charging.
  • the charging station is designed to monitor an availability status of the parking area by means of an environment monitoring device operating independently of the energy provision device and to transmit it via a communication link to a central station.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a charging station with an energy supply device and a parking area for parking a motor vehicle, wherein a motor vehicle is arranged on the parking area.
  • the figure shows an arrangement of a charging station 1 and a motor vehicle 2.
  • the charging station 1 has an energy supply device 3, which serves to provide electrical energy for charging an energy storage of the motor vehicle 2 not shown here.
  • the charging station 1 has a parking area 4 for parking the motor vehicle 2 during the charging of the energy store. Shown is a state in which the motor vehicle 2 is parked on the parking area 4.
  • the motor vehicle 2 is electrically connected to the energy supply device 3 for transmitting electrical energy, namely preferably conductively via an electrical line 5.
  • the line 5 is connected on the one hand electrically to the energy supply device 3 and on the other hand to the motor vehicle 2, the latter via a charging connection 6.
  • the charging connection 6 is designed, for example, as a plug connection. In any case, the line 5 is detachable, namely damage-releasable, connected to the motor vehicle 2.
  • the charging station 1 furthermore has an environment monitoring device 7, which detects an availability status of the parking area 4 serves. With the aid of the environment monitoring device 7, it can be ascertained whether the parking area 4 is free or occupied, namely with the motor vehicle 2 or another motor vehicle.
  • the environment monitoring device 7 is present, for example, in the form of an optical detection device, for example a camera. Alternatively, there may also be a ground-integrated detection device, that is to say an environment monitoring device 7, which is integrated in the parking area 4 or is arranged below it.
  • the availability status of the parking area 4 ascertained with the aid of the surroundings monitoring device 7 is transmitted to a central station 8, which is only very schematically interpreted here, namely via a communication connection.
  • the central station 8 can lead the motor vehicle 2 to the installation station 1, if it is ascertained by means of the surroundings monitoring device 7 that the parking area 4 is available for parking the motor vehicle 2.
  • the utilization of the charging station 1 can be significantly improved.
  • unauthorized parked motor vehicles on the parking area 4 can be detected and measures for removing the parking area 4 can be initiated.
  • a purposeful navigation of the motor vehicle 2 to an available charging station, for example the charging station 1 can be carried out, so that no or only slight waiting times are incurred for the motor vehicle 2 or a user of the motor vehicle 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Ladestation (1) für ein einen elektrischen Energiespeicher aufweisendes Kraftfahrzeug (2), mit einer Energiebereitstellungseinrichtung (3) zum Bereitstellen von elektrischer Energie zum Aufladen des Energiespeichers sowie einer Parkfläche (4) zum Abstellen des Kraftfahrzeugs (2) während des Aufladens. Dabei ist vorgesehen, dass mittels einer von der Energiebereitstellungseinrichtung (3) unabhängig arbeitenden Umfeldüberwachungseinrichtung (7) ein Verfügbarkeitsstatus der Parkfläche (4) überwacht und über eine Kommunikationsverbindung an eine Zentralstelle (8) übermittelt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Ladestation (1) für ein einen elektrischen Energiespeicher aufweisendes Kraftfahrzeug (2).

Description

Verfahren zum Betreiben einer Ladestation für ein
Kraftfahrzeug sowie entsprechende Ladestation
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Ladestation für ein einen elektrischen Energiespeicher aufweisendes Kraftfahrzeug, mit einer Energiebereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen von elektrischer Energie zum Aufladen des Energiespeichers sowie einer Parkfläche zum Abstellen des Kraftfahrzeugs während des Aufladens. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Ladestation für ein einen elektrischen Energiespeicher aufweisendes Kraftfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2011 007 690 A1 bekannt. Diese betrifft ein Verfahren zur Einspeisung von elektri- scher Energie in einen Energiespeicher eines elektrisch betreibbaren Fahr- zeugs mittels einer elektrische Energie bereitstellenden stationären Ladesta- tion, wobei ein Nutzer der Ladestation eine Initialisierungsnachricht enthal- tend eine den Nutzer identifizierende Nutzererkennung und eine die Ladesta- tion identifizierende Ladestationserkennung an eine Serviceeinheit eines Be- treibers der Ladestation sendet, nach der Identifikation des Nutzers und der Ladestation von der Serviceeinheit ein die erfolgreiche Initialisierung bestäti gendes Bestätigungssignal von der Serviceeinheit an die Ladestation gesen- det wird zur Freigabe der Ladestation, der Nutzer die Ladestation und den Energiespeicher des Fahrzeugs über ein Ladekabel mechanisch und/oder elektrisch verbindet, nach der Verbindung von Fahrzeug und Ladestation und nach Empfang des Bestätigungssignals durch die Ladestation ein den Be- ginn des Ladevorgangs kennzeichnendes Startsignal von der Ladestation an die Serviceeinheit gesendet wird und zur Durchführung eines Ladevorgangs eine elektrische Ladespannung angelegt und der Energiespeicher mit dem Ladestrom geladen wird und der Nutzer zur Abrechnung des Ladevorgangs mit einer Ladegebühr belastet wird, wobei der Nutzer zur Festlegung einer Höchstgrenze der Ladegebühr eine die Höchstgrenze der Ladegebühr spezi- fizierende Ladegebührenkennung an die Serviceeinheit sendet und dass der Ladevorgang unterbrochen und/oder beendet wird, sobald die Höchstgrenze der Ladegebühr erreicht und/oder überschritten ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Ladestation vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere eine hohe Verfügbarkeit der Ladestationen für das Kraftfahr- zeug beziehungsweise mehrere Kraftfahrzeuge sicherstellt.
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer La- destation mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgese- hen, dass mittels einer von der Energiebereitstellungseinrichtung unabhängig arbeitenden Umfeldüberwachungseinrichtung ein Verfügbarkeitsstatus der Parkfläche überwacht und über eine Kommunikationsverbindung an eine Zentralstelle übermittelt wird.
Die Ladestation dient dem Bereitstellen von elektrischer Energie, mittels wel- cher der elektrische Energiespeicher des Kraftfahrzeugs aufladbar ist bezie- hungsweise schlussendlich aufgeladen wird. Der elektrische Energiespeicher des Kraftfahrzeugs dient dem Zwischenspeichern von elektrischer Energie, beispielsweise zum Betreiben einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Traktionsmaschine, des Kraftfahrzeugs. Die Traktionsmaschine dient dem Antreiben des Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Drehmoments. Hierzu ist die elektrische Maschine beziehungsweise Traktionsmaschine elektrisch an den elektrischen Energiespeicher angeschlossen.
Zum Bereitstellen der elektrischen Energie verfügt die Ladestation über die Energiebereitstellungseinrichtung, welche dazu vorgesehen und eingerichtet ist, elektrische Energie an das Kraftfahrzeug zum Aufladen des Energiespei- chers zu übertragen. Das eigentliche Übertragen der elektrischen Energie von der Energiebereitstellungseinrichtung an das Kraftfahrzeug kann grund- sätzlich beliebig erfolgen. Beispielsweise ist ein kabelgebundenes Übertra- gen oder alternativ ein kabelloses Übertragen vorgesehen. Auch eine Kom- bination von kabelgebundenem und kabellosem Übertragen kann umgesetzt sein.
Im Falle des kabelgebundenen Übertragens wird zum Aufladen des Energie- speichers eine konduktive Verbindung zwischen der Energiebereitstellungs- einrichtung und dem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Ladeanschluss des Kraftfahrzeugs, hergestellt. Der Ladeanschluss wiederum ist mit dem elektri- schen Energiespeicher verbunden. Die konduktive Verbindung wird bei- spielsweise mittels einer elektrischen Leitung, insbesondere eines Kabels oder dergleichen, hergestellt.
Die kabellose Verbindung kann hingegen über eine Induktionsverbindung vorliegen. Hierzu verfügen beispielsweise sowohl die Energiebereitstellungs- einrichtung als auch das Kraftfahrzeug über eine elektrische Spule. Die der Energiebereitstellungseinrichtung zugeordnete elektrische Spule wird zum Übertragen von elektrischer Energie mit einem Wechselstrom beaufschlagt, wodurch ein elektromagnetisches Wechselfeld entsteht. Dieses induziert wiederum in der dem Kraftfahrzeug zugeordneten elektrischen Spule einen Wechselstrom, welcher dem Energiespeicher nach einem Gleichrichten des Wechselstroms in Form von Gleichstrom zum Aufladen zugeführt wird.
Um mittels der Energiebereitstellungseinrichtung elektrische Energie an das Kraftfahrzeug zum Aufladen des Energiespeichers zu übertragen, ist es not- wendig, das Kraftfahrzeug in der Umgebung der Energiebereitstellungsein- richtung abzustellen. Dies ist besonders im Falle der kabellosen Verbindung der Fall, weil das Kraftfahrzeug bezüglich der elektrischen Spule ortsgenau platziert werden muss. Zu diesem Zweck verfügt die Ladestation über die Parkfläche, die zum Abstellen des Kraftfahrzeugs während des Aufladens des elektrischen Energiespeichers vorgesehen und ausgebildet ist. Vor- zugsweise ist die Parkfläche in unmittelbarer Umgebung der Energiebereit- Stellungseinrichtung ausgebildet, insbesondere unmittelbar an die Energiebe- reitstellungseinrichtung anschließend.
Weil die Parkfläche jedoch auch von anderen Kraftfahrzeugen zum Parken verwendet werden kann, welche entweder nicht mittels der Energiebereitstel- lungseinrichtung aufgeladen werden sollen oder überhaupt keinen Energie- speicher aufweisen, welcher mittels der Energiebereitstellungseinrichtung aufladbar ist, kann es Vorkommen, dass das den elektrischen Energiespei- cher aufweisende Kraftfahrzeug keinen Platz in der Umgebung der Energie- bereitstellungseinrichtung findet, sodass der Energiespeicher nicht mittels der Ladestation aufgeladen werden kann.
Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn das Kraftfahrzeug gezielt die Ladestation angesteuert hat, um den Energiespeicher aufzuladen. Bei- spielsweise ist die Ladestation in einer Datenbank des Kraftfahrzeugs hinter legt und/oder ist - weil die Energiebereitstellungseinrichtung nicht zum Auf- laden eines Energiespeichers verwendet wird - sogar in einer zentralen Da- tenbank beziehungsweise Zentralstelle als zum Aufladen verfügbar gekenn- zeichnet. Steuert das Kraftfahrzeug nun aufgrund dieser Verfügbarkeits- kennzeichnung gezielt die Ladestation an, so kann der Energiespeicher trotz dieser Kennzeichnung nicht aufgeladen werden.
Aus diesem Grund sieht die Erfindung vor, dass mittels der Umfeld überwa- chungseinrichtung, die von der Energiebereitstellungseinrichtung unabhängig arbeitet, der Verfügbarkeitsstatus der Parkfläche überwacht wird. Der Ver- fügbarkeitsstatus der Parkfläche gibt an, ob diese zur Aufnahme des Kraft- fahrzeugs zur Verfügung steht oder ob sie bereits durch ein anderes Kraft- fahrzeug oder anderweitig belegt ist. Insoweit kann der Verfügbarkeitsstatus beispielsweise zwei unterschiedliche Werte annehmen, nämlich „frei“ und „belegt“.
Die Umfeldüberwachungseinrichtung arbeitet völlig unabhängig von der Energiebereitstellungseinrichtung. Es ist also gerade nicht vorgesehen, ledig- lich festzustellen, ob momentan ein Kraftfahrzeug zum Aufladen seines Energiespeichers an die Energiebereitstellungseinrichtung angeschlossen ist und hierzu auf der Parkfläche parkt. Vielmehr soll die Umfeldüberwachungs- einrichtung unabhängig von einer elektrischen Verbindung zwischen der Energiebereitstellungseinrichtung und dem weiteren Kraftfahrzeug bezie- hungsweise von dem Bereitstellen von elektrischer Energie mittels der Ener- giebereitstellungseinrichtung den Verfügbarkeitsstatus der Parkfläche fest- steilen können.
Beispielsweise kommt hierzu eine optische Erfassungseinrichtung, bevorzugt eine Kamera oder dergleichen, zum Einsatz. Der Verfügbarkeitsstatus der Parkfläche wird zunächst mittels der Umfeldüberwachungseinrichtung über- wacht beziehungsweise festgestellt. Anschließend wird der festgestellte Ver- fügbarkeitsstatus der Parkfläche über die Kommunikationsverbindung an die Zentralstelle übermittelt. Bevorzugt erfolgt dies kontinuierlich, periodisch in bestimmten Zeitabständen oder bei jeder Änderung des Verfügbarkeitssta- tus. Entsprechend ist der Zentralstelle stets mit allenfalls geringer Zeitverzö- gerung bekannt, ob die Ladestation zum Aufladen des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs zur Verfügung steht oder ob die Parkfläche besetzt ist.
Gleichzeitig mit dem Verfügbarkeitsstatus der Parkfläche kann selbstver- ständlich ein Ladestatus über die Kommunikationsverbindung an die Zentral- steile übermittelt werden. Der Ladestatus beschreibt den Zustand der Ener- giebereitstellungseinrichtung, also ob diese derzeit zum Aufladen eines Energiespeichers betrieben wird und hierzu elektrische Energie bereitstellt oder ob sie nicht zum Bereitstellen von elektrischer Energie betrieben wird. Entsprechend kann der Ladestatus beispielsweise die Werte„laden“ und „nicht laden“ aufweisen.
Weil der Verfügbarkeitsstatus der Parkfläche in der Zentralstelle vorgehalten wird, kann das Kraftfahrzeug gezielt zu der Ladestation geführt werden, wenn diese zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers bereitsteht, also sowohl die Parkfläche frei ist als auch die Energiebereitstellungseinrich- tung derzeit nicht verwendet wird. Hierzu liegt beispielsweise eine weitere Kommunikationsverbindung zwischen der Zentralstelle und dem Kraftfahr- zeug vor, über welche die Zentralstelle dem Kraftfahrzeug mitteilt, ob und wo eine verfügbare Ladestation vorliegt. Entsprechend kann das Kraftfahrzeug gezielt eine solche verfügbare Ladestation ansteuern oder zu dieser geführt werden. Aufgrund der Umfeldüberwachung mittels der Umfeld überwa- chungseinrichtung kann somit sichergestellt werden, dass das Kraftfahrzeug ohne Wartezeit oder zumindest mit allenfalls geringer Wartezeit die Ladesta- tion zum Aufladen des Energiespeichers verwenden kann.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass anhand des Ver- fügbarkeitsstatus nach einem Aufladen des Energiespeichers eine Nachlauf- abstellzeit des Kraftfahrzeugs auf der Parkfläche ermittelt wird. Die Nach- I a ufa bstell zeit beginnt mit dem Ende des Aufladens des Energiespeichers beziehungsweise dem elektrischen Trennen des Energiespeichers bezie- hungsweise des Kraftfahrzeugs von der Energiebereitstellungseinrichtung. Üblicherweise wird das Kraftfahrzeug jedoch nicht unmittelbar mit dem Be- enden des Aufladens die Parkfläche verlassen, sondern erst mit einer gewis- sen Verzögerung. Diese Verzögerung wird in Form der Nachlaufabstellzeit festgehalten.
Die Nachlaufabstellzeit wird anhand des Verfügbarkeitsstatus beziehungs- weise der Umfeldüberwachungseinrichtung ermittelt. Beispielsweise kann aus der Nachlaufabstellzeit eine durchschnittliche Nachlaufabstellzeit für mehrere Kraftfahrzeuge ermittelt werden, sodass ein weiteres Kraftfahrzeug, dessen Energiespeicher aufgeladen werden soll, erst nach Ablauf dieser Nachlaufabstellzeit zu der Ladestation geführt wird. Durch die Einplanung der Nachlaufabstellzeit bei dem Führen beziehungsweise Navigieren des Kraftfahrzeugs oder des weiteren Kraftfahrzeugs ergibt sich insoweit eine bessere Auslastung der Ladestation ohne Wartezeiten für das Kraftfahrzeug beziehungsweise die Kraftfahrzeuge.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Umfeldüberwachungseinrichtung während des Aufladens des Energiespeichers deaktiviert wird. Während die Energiebe- reitstellungseinrichtung elektrische Energie zum Aufladen des Energiespei- chers bereitstellt, kann davon ausgegangen werden, dass das Kraftfahrzeug auf der Parkfläche angeordnet ist beziehungsweise auf dieser verbleibt. Ent- sprechend ist es nicht notwendig, während des Aufladens den Verfügbar- keitsstatus zu ermitteln. Bereits aus Effizienzgründen ist es sinnvoll, die Um- feldüberwachungseinrichtung während des Aufladens zu deaktivieren. Zu dem kann ein solches Deaktivieren bereits aus Datenschutzgründen sinnvoll oder sogar notwendig sein.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei Vor- liegen eines einer belegten Parkfläche entsprechenden Verfügbarkeitsstatus ohne Aufladen des Energiespeichers eine Vorlaufabstellzeit des Kraftfahr- zeugs auf der Parkfläche ermittelt wird. Die Vorlaufabstellzeit beginnt bei ei- nem Abstellen des Kraftfahrzeugs auf der Parkfläche, also bei einem Wech- sel des Verfügbarkeitsstatus von einem einer freien Parkfläche entsprechen- den Verfügbarkeitsstatus zu dem der belegten Parkfläche entsprechenden Verfügbarkeitsstatus. Die Vorlaufabstellzeit endet mit dem Beginn des Aufla- dens. Das Feststellen der Vorlaufabstellzeit hat den Vorteil, dass beispiels weise eine mittlere Vorlaufabstellzeit für mehrere Kraftfahrzeuge ermittelt und zum Führen des Kraftfahrzeugs beziehungsweise der Kraftfahrzeuge herangezogen werden kann, sodass die Auslastung der Ladestation verbes- sert wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei Überschreiten eines Vorlaufabstellzeitschwellenwerts durch die Vorlaufabstellzeit ein Falschpar- kerhinweis an das Kraftfahrzeug oder einen Benutzer des Kraftfahrzeugs und/oder die Zentralstelle übermittelt wird. Der Vorlaufabstellzeitschwellen- wert kann grundsätzlich beliebig gewählt sein. Beispielsweise orientiert er sich an der durchschnittlichen Vorlaufabstellzeit. Beispielsweise ist er größer gewählt als diese. Sobald die Vorlaufabstellzeit den Vorlaufabstellzeitschwel- lenwert überschreitet, wird der Falschparkerhinweis abgesetzt, nämlich an wenigstens einen, mehrere oder alle der nachfolgend genannten Empfänger: das Kraftfahrzeug, der Benutzer des Kraftfahrzeugs und die Zentralstelle. Durch das Übermitteln des Falschparkerhinweises an das Kraftfahrzeug be- ziehungsweise den Benutzer wird eine Aufforderung zum Verlassen der Parkfläche mitgeteilt. Insoweit wird verdeutlicht, dass die Parkfläche lediglich während des Aufladens des elektrischen Energiespeichers mittels der Ener- giebereitstellungseinrichtung zum Parken des Kraftfahrzeugs zur Verfügung steht, nicht jedoch für einen beliebigen Zeitraum. Es kann vorgesehen sein, zusätzlich den Falschparkerhinweis an die Zentralstelle zu übermitteln, um darauf hinzuweisen, dass die Ladestation derzeit durch das Kraftfahrzeug blockiert ist.
Der Vorlaufabstellzeitschwellenwert kann grundsätzlich variabel gewählt werden. Beispielsweise ist es vorgesehen, den Vorlaufabstellzeitschwellen- wert kürzer zu wählen, wenn von der Zentralstelle der Ladestation der Hin- weis übermittelt wird, dass ein Kraftfahrzeug die Ladestation zum Aufladen des Energiespeichers ansteuert. Hierdurch wird die Verfügbarkeit der La- destation erhöht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Vorlaufab- stellzeitschwellenwert ausgehend von einem Vorgabewert verlängert wird, wenn eine Identifikation gegenüber der Ladestation erfolgt. Der Vorgabewert entspricht beispielsweise dem vorstehend beschriebenen Mittelwert der Vor- laufabstellzeit für mehrere Kraftfahrzeuge oder ist länger gewählt als dieser. Es kann nun vorgesehen sein, dass dem Kraftfahrzeug ein längerer Aufent- halt auf der Parkfläche eingeräumt wird, wenn die Identifikation gegenüber der Ladestation vorliegt.
Beispielsweise kann sich hierzu das Kraftfahrzeug und/oder Benutzer des Kraftfahrzeugs an der Ladestation ausweisen. Dieses Ausweisen kann grundsätzlich auf beliebige Art und Weise erfolgen. Besonders bevorzugt ist ein kontaktloses Ausweisen, beispielsweise mittels einer RFID-Einrichtung oder dergleichen vorgesehen. Umgekehrt kann es selbstverständlich vorge- sehen sein, dass der Vorlaufabstellzeitschwellenwert ausgehend von dem Vorgabewert verkürzt wird, wenn der Ladestation von der Zentralstelle mitge- teilt wird, dass ein weiteres Kraftfahrzeug die Ladestation zum Aufladen des Energiespeichers ansteuert.
Eine bevorzugte weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass bei einem Überschreiten eines ersten Nachlaufabstellzeitschwellenwerts durch die Nachlaufabstellzeit ein Warnhinweis an das Kraftfahrzeug und/oder einen Benutzer des Kraftfahrzeugs und bei einem Überschreiten eines zweiten Nachlaufabstellzeitschwellenwerts durch die Nachlaufabstellzeit der Falsch- parkerhinweis zumindest an die Zentralstelle übermittelt wird. Das Vorgehen hinsichtlich der Nachlaufabstellzeit ist insoweit zweistufig. In einem ersten Schritt wird der Warnhinweis lediglich an das Kraftfahrzeug beziehungsweise dessen Benutzer übermittelt. In einem zweiten Schritt wird der Falschparker- hinweis abgesetzt, nämlich zumindest an die Zentralstelle. Zusätzlich kann das Absetzen des Falschparkerhinweises an das Kraftfahrzeug beziehungs- weise den Benutzer erfolgen.
In dem ersten Schritt erfolgt insoweit lediglich ein Hinweis an das Kraftfahr- zeug beziehungsweise den Benutzer, dass die Parkfläche nicht zum länge- ren Abstellen des Kraftfahrzeugs zur Verfügung steht. In dem zweiten Schritt können aufgrund des Falschparkerhinweises konkrete Maßnahmen zum Ent- fernen des Kraftfahrzeugs von der Parkfläche eingeleitet werden. Der erste Schritt wird bei Überschreiten des ersten Nachlaufabstellzeitschwellenwerts durch die Nachlaufabstellzeit und der zweite Schritt bei Überschreiten des zweiten Nachlaufabstellzeitschwellenwerts durch die Nachlaufabstellzeit durchgeführt. Auch diese Vorgehensweise verbessert die Verfügbarkeit der Ladestation, warnt jedoch das Kraftfahrzeug beziehungsweise den Benutzer kulanterweise, bevor konkrete Schritte zum Entfernen des Kraftfahrzeugs von der Parkfläche eingeleitet werden.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Umfeldüberwachungseinrichtung eine optische Erfassungseinrichtung oder eine bodenintegrierte Erfassungseinrichtung verwendet wird. Die optische Erfassungseinrichtung liegt beispielsweise in Form eines Lichtsensors, einer Kamera oder dergleichen vor. Die bodenintegrierte Erfassungseinrichtung kann beispielsweise ein Gewichtssensor, ein Magnetfeldsensor oder derglei- chen sein. Als bodenintegrierte Erfassungseinrichtung wird beispielsweise ein Teil der Energiebereitstellungseinrichtung verwendet, nämlich insbeson- dere die dieser zugeordnete Spule. Durch entsprechende Ansteuerung, wel- che unabhängig von einem Energiebereitstellungsbetrieb der Energiebereit- stellungseinrichtung durchgeführt wird, kann auf das Vorliegen des Kraftfahr- zeugs auf der Parkfläche und insoweit auf den Verfügbarkeitsstatus der Parkfläche geschlossen werden.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass während des Aufladens eine voraussichtlich benötigte Aufladezeit ermittelt und an die Zentralstelle übermittelt wird. Die voraus- sichtlich benötigte Aufladezeit wird beispielsweise aus einem Ladestand des Energiespeichers und der von der Energiebereitstellungseinrichtung bereit- gestellten elektrischen Leistung und/oder einem zeitlichen Gradienten des Ladestands ermittelt. Die Aufladezeit wird der Zentralstelle mitgeteilt, welche die Aufladezeit zum Koordinieren von weiteren Kraftfahrzeugen verwenden kann. Insbesondere wird also erst dann ein weiteres Kraftfahrzeug an die Ladestation von der Zentralstelle geführt, wenn die voraussichtlich benötigte Aufladezeit abgelaufen ist. Auch diese Maßnahme dient einer Verbesserung der Verfügbarkeit der Ladestation.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Ladestation für ein einen elektrischen Energiespeicher aufweisendes Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchfüh- rung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschrei- bung, mit einer Energiebereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen von elektrischer Energie zum Aufladen des Energiespeichers sowie einer Park- fläche zum Abstellen des Kraftfahrzeugs während des Aufladens. Dabei ist vorgesehen, dass die Ladestation dazu ausgebildet ist, mittels einer von der Energiebereitstellungseinrichtung unabhängig arbeitenden Umfeldüberwa- chungseinrichtung einen Verfügbarkeitsstatus der Parkfläche zu überwachen und über eine Kommunikationsverbindung an eine Zentralstelle zu übermit- teln. Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Ladestation wurde bereits hingewiesen. So- wohl die Ladestation als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können ge- mäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Er- findung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
Figur eine schematische Darstellung einer Ladestation mit einer Energie- bereitstellungseinrichtung sowie einer Parkfläche zum Abstellen ei- nes Kraftfahrzeugs, wobei auf der Parkfläche ein Kraftfahrzeug an- geordnet ist.
Die Figur zeigt eine Anordnung aus einer Ladestation 1 und einem Kraftfahr- zeug 2. Die Ladestation 1 verfügt über eine Energiebereitstellungseinrichtung 3, welche zum Bereitstellen von elektrischer Energie zum Aufladen eines hier nicht näher dargestellten Energiespeichers des Kraftfahrzeugs 2 dient. Wei- terhin weist die Ladestation 1 eine Parkfläche 4 zum Abstellen des Kraftfahr- zeugs 2 während des Aufladens des Energiespeichers auf. Gezeigt ist ein Zustand, in welchem das Kraftfahrzeug 2 auf der Parkfläche 4 abgestellt ist.
Das Kraftfahrzeug 2 ist zum Übertragen von elektrischer Energie von der Energiebereitstellungseinrichtung 3 elektrisch an diese angeschlossen, näm- lich vorzugsweise konduktiv über eine elektrische Leitung 5. Die Leitung 5 ist einerseits elektrisch mit der Energiebereitstellungseinrichtung 3 und anderer- seits mit dem Kraftfahrzeug 2 verbunden, letzteres über einen Ladean- schluss 6. Der Ladeanschluss 6 ist beispielsweise als Steckanschluss aus- gestaltet. In jedem Fall ist die Leitung 5 lösbar, nämlich beschädigungsfrei lösbar, an das Kraftfahrzeug 2 angeschlossen.
Die Ladestation 1 verfügt weiterhin über eine Umfeldüberwachungseinrich- tung 7, die dem Feststellen eines Verfügbarkeitsstatus der Parkfläche 4 dient. Mithilfe der Umfeldüberwachungseinrichtung 7 kann insoweit festge- stellt werden, ob die Parkfläche 4 frei oder belegt ist, nämlich mit dem Kraft- fahrzeug 2 oder einem anderen Kraftfahrzeug. Die Umfeldüberwachungsein- richtung 7 liegt beispielsweise in Form einer optischen Erfassungseinrich- tung, beispielsweise einer Kamera, vor. Alternativ kann auch eine bodeninte- grierte Erfassungseinrichtung vorliegen, also eine Umfeldüberwachungsein- richtung 7, welche in die Parkfläche 4 integriert ist beziehungsweise unter- halb von dieser angeordnet ist. Der mithilfe der Umfeldüberwachungseinrichtung 7 festgestellte Verfügbar- keitsstatus der Parkfläche 4 wird an eine hier lediglich sehr schematisch an- gedeutete Zentralstelle 8 übermittelt, nämlich über eine Kommunikationsver- bindung. Vorzugsweise liegt zwischen der Zentralstelle 8 und dem Kraftfahr- zeug 2 eine weitere Kommunikationsverbindung vor. Über diese weitere Kommunikationsverbindung kann die Zentralstelle 8 das Kraftfahrzeug 2 zu der Anlagestation 1 führen, sofern mittels der Umfeldüberwachungseinrich- tung 7 festgestellt wird, dass die Parkfläche 4 zum Abstellen des Kraftfahr- zeugs 2 zur Verfügung steht. Mittels der Umfeldüberwachungseinrichtung 7 beziehungsweise dem Fest- steilen des Verfügbarkeitsstatus der Parkfläche 4 kann die Auslastung der Ladestation 1 deutlich verbessert werden. Zum einen können unberechtigt auf der Parkfläche 4 abgestellte Kraftfahrzeuge erkannt und Maßnahmen zum Entfernen von der Parkfläche 4 eingeleitet werden. Zum anderen kann eine zielgerichtete Navigation des Kraftfahrzeugs 2 zu einer verfügbaren La- destation, beispielsweise der Ladestation 1 , vorgenommen werden, sodass für das Kraftfahrzeug 2 beziehungsweise einen Benutzer des Kraftfahrzeugs 2 keine oder allenfalls geringe Wartezeiten anfallen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
Verfahren zum Betreiben einer Ladestation (1 ) für ein einen elektri- schen Energiespeicher aufweisendes Kraftfahrzeug (2), mit einer Ener- giebereitstellungseinrichtung (3) zum Bereitstellen von elektrischer Energie zum Aufladen des Energiespeichers sowie einer Parkfläche (4) zum Abstellen des Kraftfahrzeugs (2) während des Aufladens, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer von der Energiebereitstellungsein- richtung (3) unabhängig arbeitenden Umfeldüberwachungseinrichtung (7) ein Verfügbarkeitsstatus der Parkfläche (4) überwacht und über eine Kommunikationsverbindung an eine Zentralstelle (8) übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Verfügbarkeitsstatus nach einem Aufladen des Energiespeichers eine Nachlaufabstellzeit des Kraftfahrzeugs (2) auf der Parkfläche (4) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldüberwachungseinrichtung (7) während des Aufladens des Energiespeichers deaktiviert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines einer belegten Parkfläche (4) entsprechenden Verfügbarkeitsstatus ohne Aufladen des Energiespei- chers eine Vorlaufabstellzeit des Kraftfahrzeugs (2) auf der Parkfläche (4) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Überschreiten eines Vorlaufabstellzeit- schwellenwerts durch die Vorlaufabstellzeit ein Falschparkerhinweis an das Kraftfahrzeug (2) und/oder einen Benutzer des Kraftfahrzeugs (2) und/oder die Zentralstelle (8) übermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlaufabstellzeitschwellenwert ausgehend von einem Vorgabewert verlängert wird, wenn eine Identifikation ge- genüber der Ladestation (1 ) erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Überschreiten eines ersten Nachlaufab- stellzeitschwellenwerts durch die Nachlaufabstellzeit ein Warnhinweis an das Kraftfahrzeug (2) und/oder einen Benutzer des Kraftfahrzeugs (2) und bei einem Überschreiten eines zweiten Nachlaufabstellzeit- schwellenwerts durch die Nachlaufabstellzeit der Falschparkerhinweis zumindest an die Zentralstelle (8) übermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Umfeldüberwachungseinrichtung (7) eine opti- sche Erfassungseinrichtung oder eine bodenintegrierte Erfassungsein- richtung verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufladens eine voraussichtlich benö- tigte Aufladezeit ermittelt und an die Zentralstelle (8) übermittelt wird.
10. Ladestation (1 ) für ein einen elektrischen Energiespeicher aufweisen- des Kraftfahrzeug (2), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Energiebereitstellungseinrichtung (3) zum Bereitstellen von elektrischer Energie zum Aufladen des Energiespeichers sowie einer Parkfläche (4) zum Abstellen des Kraftfahrzeugs (2) während des Aufladens, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (1 ) dazu ausgebildet ist, mittels einer von der Energiebereitstellungseinrichtung (3) unabhängig arbei- tenden Umfeldüberwachungseinrichtung (7) einen Verfügbarkeitsstatus der Parkfläche (4) zu überwachen und über eine Kommunikationsver- bindung an eine Zentralstelle (8) zu übermitteln.
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