WO2023094044A1 - Verfahren zum betreiben einer ladestation, ladestation und system mit einer mehrzahl von ladestationen - Google Patents

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WO2023094044A1
WO2023094044A1 PCT/EP2022/075110 EP2022075110W WO2023094044A1 WO 2023094044 A1 WO2023094044 A1 WO 2023094044A1 EP 2022075110 W EP2022075110 W EP 2022075110W WO 2023094044 A1 WO2023094044 A1 WO 2023094044A1
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WO
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charging station
charging
electric vehicle
pairing
mode
Prior art date
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PCT/EP2022/075110
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English (en)
French (fr)
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Reinhard ORTNER
Roland ZAUNER
Original Assignee
KEBA Energy Automation GmbH
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    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/20—Driver interactions by driver identification

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a charging station for charging and/or discharging an energy store of an electric vehicle with electrical energy.
  • the invention also relates to a charging station for charging and/or discharging an energy store of an electric vehicle with electrical energy. Furthermore, the invention relates to a system with a plurality of such charging stations.
  • the present technical field relates to charging an energy store of an electric vehicle.
  • the applicant's European patent EP 2 882 607 B1 describes a charging station for electric vehicles, with at least one input interface for feeding electrical energy from a stationary power supply network into the charging station, with a connection socket for connecting a charging plug of an electric vehicle for the controlled delivery of electrical energy to the electric vehicle, with a plurality of electrotechnical components comprising an electronic control device for switching, measuring or monitoring the electrical energy consumed and/or emitted, and with a housing enclosing the electrotechnical components.
  • Different charging methods are known for electric vehicles, there are rapid charging methods in which the charging station provides the electric vehicle with direct voltage/DC current, or alternatively alternating current charging methods in which the electric vehicle is provided with single-phase or multi-phase, in particular two-phase or three-phase, alternating current AC , wel-
  • the charging vehicle converts this into direct current for the energy storage device to be charged using a built-in AC/DC converter.
  • a charging logic in the vehicle or the energy storage device controls the charging process.
  • an RFID reader can be used to authorize the user to the charging station.
  • the user can activate the charging process with his or her RFID ID.
  • the RFID reader is installed in the charging station in particular and the RFID identifier can be compared via a backend server in order to enable or refuse the charging process.
  • An alternative to using an RFID reader is to pair the electric vehicle and the charging station using Bluetooth or NFC.
  • the disadvantage here is that the user has to carry out a second interaction in addition to plugging in the charging cable, which is disadvantageous for the ease of use.
  • a method for operating a charging station for charging and/or discharging an energy store of an electric vehicle with electrical energy has a housing comprising an interior space in which a plurality of electrical and/or electronic components, a control device coupled to the components for controlling the components and a receiving unit coupled to the control device are arranged, the charging station comprising in a plurality of modes a charging mode for charging and/or discharging an electric vehicle, a pairing mode preceding the charging mode for pairing with the electric vehicle and a standby mode preceding the pairing mode.
  • the procedure includes the steps:
  • the present charging station can only be switched from the stand-by mode to the pairing mode, in particular according to the ISO 15118 standard.
  • the charging station assumes the standby mode only when the specific authorization information is received by the receiving unit of the charging station. This ensures that only authorized electric vehicles are coupled to the present charging station for charging and/or discharging, in particular in terms of the pairing defined in ISO 15118. This significantly increases the security of the existing charging station.
  • Standby mode can also be referred to as pre-pairing mode.
  • charging stations in the private environment can not only be physically secured, but also logically secured. This is particularly advantageous if the charging station is in a residential building parking lot, for example, and therefore cannot be adequately secured physically.
  • Examples of the electrical and/or electronic components of the charging station include a switching device, for example a contactor or relay, connection terminals, electronic circuits, a fault current sensor, a communication module, a communication interface, a user interface, an EMC filter and/or at least one power pack.
  • the control device includes, for example, a printed circuit board on which a plurality of electronic components for controlling and/or measuring and/or monitoring the energy states at the charging station or in the connected electric vehicle are arranged, as well as an authentication device such as an RFID/NFC reader/Bluetooth module or an automated authorization process via high-level communication, in particular according to the ISO 15118 standard, or according to the plug-and-charge principle and the like.
  • the charging station can also be referred to as a charging connection device.
  • the charging station is designed in particular as a wall box.
  • the charging station is suitable for charging or regenerating the energy store of an electric vehicle in that the charging station is electrically connected to the energy store or the charging electronics of the electric vehicle via its connection socket and the charging plug of the electric vehicle.
  • the charging station acts as a source of electrical energy for the electric vehicle, with the electrical energy being able to be transferred to an energy store in the electric vehicle by means of a connection socket and charging plug.
  • the charging station can also be referred to as an intelligent charging station for electric vehicles.
  • the charging station preferably obtains the electrical energy from a multi-phase network.
  • the multiphase network is, for example, a multiphase subscriber network.
  • the multi-phase network can also be a multi-phase power supply network.
  • the multi-phase network is, for example, a TN-S network and has in particular a number of phases, e.g. LI, L2 and L3, a neutral conductor (also denoted N) and a PE conductor (also denoted PE) or a TN-C network with a number of phases, e.g. LI, L2 and L3 , and a PEN conductor (also referred to as PEN) which combines the PE conductor and the N conductor.
  • a TN-S network has in particular a number of phases, e.g. LI, L2 and L3, a neutral conductor (also denoted N) and a PE conductor (also denoted PE) or a TN-C network with a number of phases, e.g
  • the charging station is put into the pairing mode only from the standby mode.
  • the different modes of the charging station describe in particular a state machine of the charging station. In this, the transition to the pairing mode is only possible starting from the standby mode.
  • the authorization information is designed as a code, in particular as an authentication code, with a time-limited validity.
  • the authorization information includes an indication of a period of validity during which pairing with the charging station based on the authorization information is possible.
  • the authorization information is preferably linked to the validity period of the access to the charging station.
  • the period of validity of the access is in particular greater than the time-limited validity of the authorization information.
  • the rules for updating certificates according to the ISO 15118 standard are applied.
  • the authorization information via a predetermined communication channel, in particular via a contactless transmission method, preferably using RFID, using NFC, using WLAN, using mobile radio, for example using a short message or a call, or by means of a wired communication channel, received by the receiving unit.
  • a contactless transmission method preferably using RFID, using NFC, using WLAN, using mobile radio, for example using a short message or a call, or by means of a wired communication channel, received by the receiving unit.
  • the authorization information is in the form of an NFO code, with this NFO code being transmitted to the receiving unit of the charging station using NFC.
  • the authorization information can be embodied as a code that can be transmitted via WLAN, in which case the receiving unit comprises a WLAN module.
  • the receiving unit can also include a mobile radio module and the authorization information can be transmitted to the receiving unit of the charging station via a short message, for example SMS, or by means of a call.
  • the authorization information can also be transmitted by wire to the receiving unit of the charging station.
  • a key switch or a button for example at a hotel reception, is used for this purpose. When the key switch or the button is actuated, the charging station is activated for a customer, for example for a specific time window.
  • the authorization information is in the form of a specific identification number of a specific certificate, with the charging station being switched to standby mode upon receipt of the specific identification number by the receiving unit and the charging station being switched from standby mode to pairing mode on subsequent receipt of the specific certificate pairing with the electric vehicle.
  • the authorization information includes a time specification for specifying a specific time window for a possible pairing with an electric vehicle, wherein upon receipt of the authorization information by the receiving unit, the charging station is only put into standby mode for the duration of the specific time window.
  • the charging station is switched back to the standby mode for a remaining duration of the specific time window.
  • the charging station if pairing with an electric vehicle has been successfully carried out within the specific time window, the charging station is switched to a standard operation mode.
  • the authorization information is in the form of an external identification means (EIM; External Identification Means).
  • EIM External Identification Means
  • the external identification means is preferably entered by means of a user interface of the receiving unit.
  • the external means of identification can also be referred to as External Identification Means (EIM) and is defined in particular in accordance with the ISO 15118 standard.
  • EIM External Identification Means
  • the inputting of the external identification means includes a manual input by a user and/or an input using RFID.
  • the charging station is an AC charging station.
  • the AC charging station comprises connection terminals on the output side, to which either a charging cable of the electric vehicle is attached directly, or a connection socket with a number of coupling points for connecting a charging cable of the electric vehicle.
  • the charging station is a DO charging station.
  • the DO charging station comprises connection terminals on the output side, to which a charging cable of the electric vehicle is attached directly.
  • the charging station includes a current measuring device for measuring the current flowing on the phases in the direction of flow to the electric vehicle.
  • the current measuring device is a useful current sensor.
  • the plurality of electrical and/or electronic components includes a residual current sensor and a switching device downstream of the residual current sensor.
  • the fault current sensor is coupled to a number of connection terminals for three phases and preferably a neutral conductor.
  • the fault current sensor is assigned to the phases and the neutral conductor and is set up to detect a fault current that varies over time with a direct current component and an alternating current component.
  • the switching device is downstream of the fault current sensor and is designed to open the phases and the neutral conductor. Details on the residual current sensor and the switching device are contained in the German patent application
  • the residual current sensor can also be referred to as an all-current-sensitive residual current sensor.
  • the switching device can also be referred to as a switching element.
  • the switching device is preferably designed in such a way that, in the event of a mains voltage failure, it opens, in particular automatically, and can thus establish a safe state.
  • the plurality of electrical and/or electronic components comprises an input-side EMC filter device, an LCL filter device downstream of the EMC filter device, an AC/DC converter downstream of the LCL filter device, an AC/DC converter downstream intermediate circuit, a dem Intermediate circuit downstream DC/DC converter and the DC/DO converter downstream output intermediate circuit, which is connected to a number of output potential taps for the output-side coupling of the electric vehicle.
  • the fault current sensor is designed: by a summation current converter for providing the fault current that changes over time, or by four current converters for the three phases and the neutral conductor for providing a respective output signal, and an adder unit connected downstream of the four current converters for providing the fault current that changes over time by adding the output signals provided by the four current transformers.
  • the charging station comprises a communication module which is set up either to specify an energy consumption quantity for the electric vehicle by means of PWM signals or to negotiate a charging plan with charging electronics of the electric vehicle coupled to the charging station in accordance with ISO 15118.
  • Negotiation takes place as described in ISO 15118.
  • the charging electronics of the energy store requests a certain charging power via the communication module from the charging station and the charging station, for example the control device of the charging station, determines whether the requested charging power can be provided.
  • a current state of the subscriber network and/or the power supply network is taken into account in particular.
  • the charging station can make a "counter-suggestion" via the communication module, which can be accepted by the charging electronics of the energy store, or the charging electronics can make its own request again. In this way, the charging station and the charging electronics communicate until the charging plan is negotiated.
  • Negotiating the charging plan can be part of the pairing process when a battery is reconnected to the charging station.
  • the charging station has: a communication interface which is set up to exchange data with a terminal device of the user and/or a server which in particular manages the charging station, a user interface for inputs from a user and/or for outputs to the User, and/or a power pack which is set up to convert an AC voltage provided via the phases into a predetermined DC voltage for the control device and/or the components of the charging station.
  • the charging station can in particular have an energy measuring unit which is set up to measure the amount of energy drawn from the electric vehicle.
  • a billing unit can also be provided in particular, which bills the user or customer for the energy consumed by the electric vehicle.
  • the respective unit for example the receiving unit, can be implemented in terms of hardware and/or software.
  • the unit can be embodied as a device or as part of a device, for example as a computer or as a microprocessor or as part of the control device.
  • the unit can be embodied as a computer program product, as a function, as a routine, as part of a program code or as an executable object.
  • a charging station for charging and/or discharging an energy store of an electric vehicle with electrical energy.
  • the charging station has a housing comprising an interior space in which a plurality of electrical and/or electronic components, a control device coupled to the components for controlling the components, and a receiving unit (coupled) coupled to the control device are arranged, wherein the charging station can be operated in a plurality of modes including a charging mode for charging and/or discharging an electric vehicle, a pairing mode preceding the charging mode for pairing with the electric vehicle and a standby mode preceding the pairing mode, the control device being able to do this is set up to put the charging station into standby mode only upon receipt of predetermined authorization information.
  • the charging station is set up in particular to carry out the method according to the first aspect or one of the embodiments of the first aspect.
  • the receiving unit (120) is set up to transmit the authorization information via a predetermined communication channel, in particular via a contactless transmission method, preferably using RFID, using NFC, using WLAN, using mobile radio, for example using a short message or a call, or using a wired Communication channel to receive.
  • a contactless transmission method preferably using RFID, using NFC, using WLAN, using mobile radio, for example using a short message or a call, or using a wired Communication channel to receive.
  • the receiving unit is designed as a communication module which is set up to communicate in accordance with ISO 15118 with charging electronics of an electric vehicle coupled to the charging station.
  • the communication module is preferably also set up to negotiate a charging plan with the charging electronics of the electric vehicle coupled to the charging station in accordance with ISO 15118.
  • the negotiation takes place in particular as described in ISO 15118.
  • a system with a plurality N of charging stations is proposed.
  • the respective charging station is designed in particular according to the second aspect or one of the embodiments of the second aspect.
  • the N charging stations are connected by means of a star connection to a single circuit breaker, which is coupled to a network connection point.
  • FIG. 1 shows schematically an embodiment of an arrangement with a first embodiment of a charging station and an electric vehicle!
  • FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of a second embodiment of a charging station for charging and/or discharging an energy store of an electric vehicle!
  • FIG. 3 shows a schematic circuit diagram of a third embodiment of a charging station for charging and/or discharging an energy store of an electric vehicle!
  • Fig. 4 shows a schematic view of a first embodiment of a method for operating a charging station!
  • Fig. 5 shows a schematic view of a second embodiment of a method for operating a charging station!
  • Fig. 6 shows a schematic view of a third embodiment of a method for operating a charging station!
  • FIG. 7 shows a schematic view of a fourth embodiment of a method for operating a charging station.
  • Fig. 1 schematically shows an arrangement with a first embodiment of a charging station 1 and an electrical energy store 2 of an electric vehicle 3.
  • a multi-phase subscriber network 4 is connected to a multi-phase power supply network 7 by means of a network connection point 6 .
  • the multi-phase subscriber network 4 has a number of phases, for example LI, L2 and L3, and a neutral conductor N (or PEN conductor, not shown).
  • N neutral conductor PEN conductor, not shown
  • the electric vehicle 3 is connected to the charging station 1 by means of a charging cable 5, which is connected to a connection socket (not shown in FIG. 1) of the charging station 1 or is attached to a terminal strip (not shown in FIG. 1) of the charging station 1.
  • the charging station 1 is set up for charging and/or discharging the energy store 2 of the electric vehicle 3 with electrical energy, in particular by means of the multi-phase subscriber network 4 coupled to the charging station 1 .
  • the charging station 1 comprises a number of electrical and/or electronic components 130'140, 200'700 (not shown in Fig. 1, see for example in Fig. 2 or Fig. 3), one with the components 130'140, 200' 700 coupled control device 110 for controlling the components 130'140, 200'700 and a receiving unit 120 coupled to the control device 110.
  • the charging station 1 can be operated in a plurality of modes including a charging mode for charging and/or discharging the electric vehicle 3, a pairing mode preceding the charging mode for pairing with the electric vehicle 3 and a standby mode preceding the pairing mode.
  • the control device 110 (see FIG. 2 or FIG. 3) is set up to set the charging station 1 into the standby mode only upon receipt of predetermined authorization information.
  • FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of a second embodiment of a charging station 1 for charging and/or discharging an energy store 2 of an electric vehicle 3 .
  • the second embodiment according to FIG. 2 is based on the first embodiment according to FIG.
  • the charging station 1 of FIG. 2 has three input-side connection terminals 101, 102, 103 for coupling the phases L1, L2, L3.
  • the charging station 1 also has a further connection terminal (not shown) for coupling the neutral conductor N.
  • the charging station 1 On the output side, the charging station 1 has a number of output potential taps 701, 702, 703.
  • a residual current sensor 130 and a switching device 140 connected downstream of the residual current sensor 130 are provided.
  • the fault current sensor 130 is associated with the phases LI, L2, L3 and the neutral conductor N (not shown) and is set up to detect a fault current that varies over time with a DC component and an AC component.
  • the residual current sensor 130 is a summation current transformer, for example.
  • the switching device 140 is arranged downstream of the fault current sensor 130 and is set up to open the phases LI, L2, L3 and the neutral conductor N.
  • the switching device 140 is, for example, a contactor or a four-phase relay. Alternatively, the switching device 140 can be formed by four relays for the three phases LI, L2, L3 and the neutral conductor N.
  • control device 110 is set up in particular to control residual current sensor 130 and switching device 140 .
  • Fig. 3 shows a schematic circuit diagram of a third embodiment of a charging station 1 for charging and / or discharging an energy storage device 2 of an electric vehicle 3.
  • the third embodiment of FIG. 3 is based on the first embodiment of FIG 3 as an example of the electrical and/or electronic components, an input-side EMC filter device 200, an LCL filter device 300 connected downstream of the EMC filter device 200, an AC/DC converter 400 connected downstream of the LCL filter device 300, an AC/DC converter DC converter 400 downstream intermediate circuit 500, the intermediate circuit 500 downstream DC / DC converter 600 and the DC / DC converter 600 downstream output intermediate circuit 700.
  • Charging voltage for the electric vehicle 3 via two output potential taps 701, 702 provided.
  • FIG. 4 shows a schematic view of a first embodiment of a method for operating a charging station 1 .
  • the charging station 1 is designed in particular according to one of FIGS.
  • the charging station 1 can be operated in a plurality of modes, including a charging mode for charging and/or discharging the electric vehicle 3, a pairing mode preceding the charging mode for pairing with the electric vehicle 3, and a standby mode preceding the pairing mode.
  • the method of FIG. 4 includes the steps S41, S42 and S43:
  • step S41 predetermined authorization information is received by the receiving unit 120.
  • the authorization information is, for example, a code with a time-limited validity.
  • the code is in the form of an authentication code, for example.
  • the authorization information can also include an indication of a validity period during which pairing with the charging station 1 based on the authorization information is possible.
  • the authorization information is linked to the validity period of the access to the charging station 1.
  • the period of validity of the access is in particular greater than the time-limited validity of the authorization information.
  • the rules for updating certificates according to the ISO 15118 standard are applied.
  • the authorization information is preferably via a predetermined communication channel, in particular via a contactless transmission method, preferably using RFID, using NFC, using WLAN, using mobile radio, for example using a short message or a call, or using a wired communication channel received by the receiving unit 120.
  • a contactless transmission method preferably using RFID, using NFC, using WLAN, using mobile radio, for example using a short message or a call, or using a wired communication channel received by the receiving unit 120.
  • step S42 the charging station 1 is then put into the standby mode, the charging station 1 only being put into the standby mode when the predetermined authorization information is received.
  • the present charging station 1 can thus be switched exclusively from the standby mode to the pairing mode, in particular in accordance with the ISO 15118 standard.
  • step S43 the charging station 1 is then switched from the standby mode to the pairing mode for pairing with the electric vehicle 3.
  • the charging station 1 is put into the pairing mode only starting from the standby mode.
  • FIG. 5 shows a schematic view of a second embodiment of a method for operating a charging station 1.
  • a web interface receives a specific identification number of a specific certificate.
  • the specific identification number is an example of the predetermined authorization gsinform ation discussed above.
  • step S52 the receiving unit 110 of the charging station 1 receives the specific identification number from the web interface.
  • step S53 after receiving the specific identification number by the receiving unit 110, the charging station 1 is put into the standby mode and waits for the receipt of the specific identification number from the electric vehicle 3.
  • step S54 the electric vehicle 3 connects to the charging station 1.
  • step S55 it is checked whether an identification number received by the receiving unit 110 from the electric vehicle 3 corresponds to the identification number determined according to step S52. If this is the case, the method continues with step S56. If this is not the case, the method continues with step S58.
  • step S56 the charging station 1 is put into the pairing mode.
  • step S57 the electric vehicle is authorized in accordance with ISO 15118.
  • step S59 the charging station is placed in the normal operating mode.
  • step S58 it is checked whether a time window for the pairing has been exceeded. In the positive case, the method continues with step S59, whereas in the negative case, the method continues with step S54.
  • FIG. 6 A third embodiment of a method for operating a charging station 1 is shown in FIG. 6 .
  • the third embodiment according to FIG. 6 is based on the fact that the authorization information includes a time specification for specifying a specific time window for a possible pairing with an electric vehicle 3 .
  • the method according to FIG. 6 comprises the steps S61 to S67:
  • a web interface sends a time specification specifying a specific time window, for example 30 minutes, for a possible pairing with an electric vehicle 3 to the charging station 1.
  • step S62 the charging station 1 prepares to enter the pairing mode.
  • step S63 it is checked whether the time window is still open. If the time window is open, the method is carried out with step S64, whereas the method is continued with step S67 if the time window is no longer open.
  • step S64 it is checked whether the electric vehicle 3 is connected to the charging station. If this is not the case, the method continues with step S63. If this is the case, however, the charging station 1 can be put into the standby mode and the method can be continued with step S65.
  • step S65 the charging station 1 is put into the pairing mode.
  • step 66 the process of authorizing the electric vehicle 3 with respect to the charging station 1 according to ISO 15118 is carried out.
  • step S66 the method continues with step S67.
  • step S67 the charging station 1 is switched to the normal operating mode.
  • FIG. 7 shows a schematic view of a fourth embodiment of a method for operating a charging station 1.
  • the fourth embodiment according to FIG. 7 is based on the fact that the authorization information is in the form of an external identification means (EIM; external identification means).
  • the method according to FIG. 7 comprises steps S71 to S76:
  • step S71 the charging station 1 is in a standard mode.
  • step S72 the user enters the external identification means by means of a user interface of the receiving unit 120 .
  • the external means of identification can also be referred to as External Identification Means (EIM) and is defined in particular in accordance with the ISO 15118 standard.
  • EIM External Identification Means
  • the charging station 1 After receiving the external means of identification, the charging station 1 in shifts to the standby mode and then shifts from the standby mode to the pairing mode for pairing with the electric vehicle 3 .
  • step S73 the electric vehicle 3 connects to the charging station 1.
  • step S74 it is then checked whether the charging station 1 is in the pairing mode. If yes, the method continues with step S75. If no, the method continues with step S72. In step S75, the process of authorizing the electric vehicle 3 with respect to the charging station 1 according to ISO 15118 is carried out.
  • step S76 the charging station 1 is put into the normal operating mode.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Ladestation zum Laden und/oder Entladen eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges mit elektrischer Energie vorgeschlagen. Die Ladestation (1) ist in einer Mehrzahl von Modi umfassend einen Lademodus zum Laden und/oder Entladen eines Elektrofahrzeuges (3), einen dem Lademodus vorausgehenden Pairing-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug (3) und einen dem Pairing-Modus vorausgehenden Bereitschaftsmodus betreibbar. Das Verfahren umfasst die Schritte: Empfangen (S41) einer vorbestimmtem Berechtigungsinformation durch die Empfangseinheit (120), Anschließendes Versetzen (S42) der Ladestation (1) in den Bereitschaftsmodus, wobei die Ladestation (1) ausschließlich bei Empfang der vorbestimmtem Berechtigungsinformation in den Bereitschaftsmodus versetzt wird, und Anschließendes Versetzen (S43) der Ladestation (1) von dem Bereitschaftsmodus in den Pairing-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug (3).

Description

VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER LADESTATION, LADESTATION UND SYSTEM MIT EINER MEHRZAHL VON LADESTATIONEN
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Ladestation zum Laden und/oder Entladen eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges mit elektrischer Energie. Die Erfindung betrifft ferner eine Ladestation zum Laden und/oder Entladen eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges mit elektrischer Energie. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System mit einer Mehrzahl solcher Ladestationen.
STAND DER TECHNIK
Das vorliegende technische Gebiet betrifft das Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges. Hierzu beschreibt beispielsweise das Europäische Patent EP 2 882 607 Bl der Anmelderin eine Ladestation für Elektrofahrzeuge, mit wenigstens einer Eingangsschnittstelle zur Einspeisung von elektrischer Energie aus einem ortsfesten Stromversorgungsnetz in die Ladestation, mit einer Anschlussbuchse zum Verbinden eines Ladesteckers eines Elektrofahrzeuges zur gesteuerten Abgabe von elektrischer Energie an das Elektrofahrzeug, mit einer Mehrzahl von elektrotechnischen Komponenten umfassend eine elektronische Steuervorrichtung zum Schalten, Messen oder Überwachen der aufgenommenen und/oder der abgegebenen elektrischen Energie, und mit einem die elektrotechnischen Komponenten umschließenden Gehäuse.
Bei Elektrofahrzeugen sind unterschiedliche Ladeverfahren bekannt, so gibt es SchneUladeverfahren, bei welchen die Ladestation dem Elektrofahrzeug Gleichspannung /-ström DC zur Verfügung stellt, oder aber auch Wechselstromladeverfahren, wobei dem Elektrofahrzeug einphasig oder mehrphasig, insbesondere zweiphasig oder dreiphasig, Wechselstrom AC zur Verfügung gestellt wird, wel- chen das ladende Fahrzeug mittels eines eingebauten AC/DC Wandlers in Gleichstrom für den zu ladenden Energiespeicher umwandelt. Bei den Wechselstromladeverfahren kontrolliert eine Ladelogik des Fahrzeugs oder des Energiespeichers den Ladevorgang.
Weitere herkömmliche Lösungen sind aus den Dokumenten EP 3 664244 Al, EP 3 729 593 Al, DE 11 2013 007 137 T5, EP 2 465 176 Bl,
DE 10 2016 212 135 Al, DE 10 2017 100 138 Al, WO 2020/167132 Al, EP 2 571 128 Bl, DE 10 2009 060 364 Al DE 19 601 880 Al, DE 10 2012 219 542 Al und DE 20 2012 012 590 Ul bekannt.
Herkömmlicherweise kann zur Autorisierung des Benutzers gegenüber der Ladestation ein RFID -Lesegerät verwendet werden. Dabei kann der Benutzer mit seiner RFID-Kennung den Ladevorgang freischalten. Dabei ist das RFID- Lesegerät insbesondere in der Ladestation verbaut und die RFID-Kennung kann über einen Backend-Server abgeglichen werden, um den Ladevorgang freizuschalten oder zu verweigern. Alternativ zur Verwendung eines RFID -Lesegeräts ist die Durchführung eines Pairings zwischen Elektrofahrzeug und Ladestation mittels Bluetooth oder NFC. Nachteilig hierbei ist allerdings, dass der Benutzer neben dem Anstecken des Ladekabels eine zweite Interaktion durchführen muss, was nachteilig für den Bedienkomfort ist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorhegenden Erfindung, das Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges zu verbessern.
Die gestellte Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Ladestation mit den Merkmalen des Anspruchs 12 und durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben einer Ladestation zum Laden und/oder Entladen eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges mit elektrischer Energie vor geschlagen. Die Ladestation hat ein Gehäuse umfassend einen Innenraum, in dem eine Mehrzahl von elektrischen und/oder elektronischen Komponenten, eine mit den Komponenten gekoppelte Steuervorrichtung zum Steuern der Komponenten und eine mit der Steuervorrichtung gekoppelte Empfangseinheit angeordnet sind, wobei die Ladestation in einer Mehrzahl von Modi umfassend einen Lademodus zum Laden und/oder Entladen eines Elektrofahrzeuges, einen dem Lademodus vorausgehenden Pairing-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug und einen dem Pairing-Modus vorausgehenden Bereitschaftsmodus betreibbar ist. Das Verfahren umfasst die Schritte:
Empfangen einer vorbestimmtem Berechtigungsinformation durch die Empfangseinheit,
Anschließendes Versetzen der Ladestation in den Bereitschaftsmodus, wobei die Ladestation ausschließlich bei Empfang der vorbestimmtem Berechtigungsinformation in den Bereitschaftsmodus versetzt wird, und
Anschließendes Versetzen der Ladestation von dem Bereitschaftsmodus in den Pairing-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug.
Die vorliegende Ladestation kann ausschließlich ausgehend von dem Bereitschaftsmodus in den Pairing-Modus, insbesondere gemäß der Norm ISO 15118, versetzt werden. Den Bereitschaftsmodus nimmt die Ladestation ausschließlich dann an, wenn die bestimmte Berechtigungsinformation durch die Empfangseinheit der Ladestation empfangen wird. Hiermit wird sichergestellt, dass nur berechtigte Elektrofahrzeuge zum Laden und/oder zum Entladen mit der vorliegenden Ladestation gekoppelt werden, insbesondere im Sinne des in der ISO 15118 definierten Pairing gekoppelt werden. Hierdurch wird die Absicherung der vorliegenden Ladestation deutlich erhöht. Der Bereitschaftsmodus kann auch als Pre-Pairing-Modus bezeichnet werden.
Durch das vorliegende Verfahren sind Ladestationen auch im privaten Umfeld nicht nur physikalisch absicherbar, sondern auch logisch absicherbar. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Ladestation beispielsweise in einer Wohnhaus-Parkanlage steht und somit physikalisch nicht ausreichend abgesichert werden kann.
Beispiele für die elektrischen und/oder elektronischen Komponenten der Ladestation umfassen eine Schaltvorrichtung, zum Beispiel ein Schütz oder Relais, Anschlussklemmen, elektronische Schaltkreise, einen Fehlerstromsensor, ein Kommunikationsmodul, eine Kommunikationsschnittstelle, eine Benutzerschnittstelle, einen EMV'Filter und/oder zumindest ein Netzteil. Die Steuervorrichtung umfasst beispielsweise eine Leiterplatte, auf welcher eine Mehrzahl von elektronischen Bauelementen zum Steuern und/oder Messen und/oder Überwachen der Energiezustände an der Ladestation bzw. im verbundenen Elektrofahrzeug angeordnet sind, sowie eine Authentifizierungseinrichtung wie beispielsweise RFID/NFC-Reader/Bluetoothmodule oder einem automatisierten Autorisierungsvorgang über High-Level-Communication, insbesondere nach ISO 15118 Standard, oder nach dem Plug- and- Charge Prinzip und dergleichen.
Die Ladestation kann auch als Ladeanschlussvorrichtung bezeichnet werden. Die Ladestation ist insbesondere als Wallbox ausgebildet. Die Ladestation ist zum Aufladen bzw. Regenerieren des Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges geeignet, indem die Ladestation über ihre Anschlussbuchse und den Ladestecker des Elektrofahrzeuges mit dem Energiespeicher bzw. der Ladeelektronik des Elektrofahrzeuges elektrisch verbunden wird. Die Ladestation agiert dabei als Bezugsquelle für elektrische Energie für das Elektrofahrzeug, wobei die elektrische Energie in einen Energiespeicher des Elektrofahrzeuges mittels Anschlussbuchse und Ladestecker übertragen werden kann. Die Ladestation kann auch als intelligente Stromtankstelle für Elektrofahrzeuge bezeichnet werden.
Vorzugsweise bezieht die Ladestation die elektrische Energie von einem mehrphasigen Netz. Das mehrphasige Netz ist beispielsweise ein mehrphasiges Teilnehmernetz. Das mehrphasige Netz kann auch ein mehrphasiges Energieversorgungsnetz sein. Das mehrphasige Netz ist beispielsweise ein TN-S Netz und hat insbesondere eine Anzahl von Phasen, beispielsweise LI, L2 und L3, einen Neutralleiter (auch bezeichnet mit N) und einen PE -Leiter (auch bezeichnet mit PE) oder ein TN-C Netz mit einer Anzahl von Phasen, beispielsweise LI, L2 und L3, sowie einen PEN-Leiter (auch bezeichnet mit PEN), welcher den PE-Leiter und den N-Leiter kombiniert.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Ladestation in den Pairing-Modus ausschließlich ausgehend von dem Bereitschaftsmodus versetzt.
Die verschiedenen Modi der Ladestation beschreiben insbesondere einen Zustandsautomaten der Ladestation. In diesem ist der Übergang in den Pairing- Modus ausschließlich ausgehend von dem Bereitschaftsmodus möglich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Berechtigungsinformation als ein Code, insbesondere als ein Authentifizierungs-Code, mit einer zeitlich beschränkten Gültigkeit ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Berechtigungsinformation eine Angabe zu einer Gültigkeitsdauer, in welcher ein auf der Berechtigungsinformation basiertes Pairing mit der Ladestation möglich ist.
Vorzugsweise ist die Berechtigungsinformation mit der Gültigkeitsdauer des Zugangs an der Ladestation verknüpft. Die Gültigkeitsdauer des Zugangs ist insbesondere größer als die zeitlich beschränkte Gültigkeit der Berechtigungsinformation. Hierbei werden insbesondere die Regeln zum Zertifikatupdate nach der Norm ISO 15118 angewendet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Berechtigungsinformation über einen vorbestimmten Kommunikationskanal, insbesondere über ein kontaktloses Übertragungsverfahren, vorzugsweise mittels RFID, mittels NFC, mittels WLAN, mittels Mobilfunk, beispielsweise mittels einer Kurznachricht oder eines Anrufs, oder mittels eines leitungsgebundenen Kommunikationskanals, durch die Empfangseinheit empfangen.
Beispielsweise ist die Berechtigungsinformation als ein NFOCode ausgebildet, wobei dieser NFOCode mittels NFC an die Empfangseinheit der Ladestation übertragen wird. Des Weiteren kann die Berechtigungsinformation als ein über WLAN übertragbarer Code ausgebildet sein, wobei dann die Empfangseinheit ein WLAN-Modul umfasst. Des Weiteren kann die Empfangseinheit auch ein Mobilfunkmodul umfassen und die Berechtigungsinformation kann über eine Kurznachricht, beispielsweise SMS, oder mittels eines Anrufs an die Empfangseinheit der Ladestation übertragen werden. Des Weiteren kann die Berechtigungsinformation auch leitungsgebunden an die Empfangseinheit der Ladestation übertragen werden. In Ausführungsformen wird hierzu eine Schlüsselschalter oder ein Taster, beispielsweise an einer Rezeption eines Hotels, verwendet. Bei Betätigung des Schlüsselschalters oder des Tasters wird die Ladestation für einen Kunden, beispielsweise für ein bestimmtes Zeitfenster, freigeschaltet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Berechtigungsinformation als eine bestimmte Identifikationsnummer eines bestimmten Zertifikats ausgebildet, wobei bei Empfang der bestimmten Identifikationsnummer durch die Empfangseinheit die Ladestation in den Bereitschaftsmodus versetzt wird und bei darauffolgendem Empfang des bestimmten Zertifikats die Ladestation von dem Bereitschaftsmodus in den Pairing-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug versetzt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Berechtigungsinformation eine Zeitangabe zur Angabe eines bestimmten Zeitfensters für ein mögliches Pairing mit einem Elektrofahrzeug, wobei bei Empfang der Berechtigungsinformation durch die Empfangseinheit die Ladestation nur für die Dauer des bestimmten Zeitfensters in den Bereitschaftsmodus versetzt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Ladestation, falls innerhalb des bestimmten Zeitfensters ein Pairing mit einem Elektrofahrzeug erfolgreich durchgeführt ist, für eine verbleibende Restdauer des bestimmten Zeitfensters zurück in den Bereitschaftsmodus versetzt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Ladestation, falls innerhalb des bestimmten Zeitfensters ein Pairing mit einem Elektrofahrzeug erfolgreich durchgeführt ist, in einen Standard-Operation-Modus versetzt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Berechtigungsinformation als ein externes Identifikationsmittel (EIM; External Identification Means) ausgebildet. Dabei wird das externe Identifikationsmittel vorzugsweise mittels einer Benutzerschnittstelle der Empfangseinheit eingegeben.
Das externe Identifikationsmittel kann auch als External Identification Means (EIM) bezeichnet werden und ist insbesondere gemäß der Norm ISO 15118 definiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Eingeben des externen Identifikationsmittels eine manuelle Eingabe durch einen Benutzer und/oder eine Eingabe mittels RFID.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ladestation eine AC-Ladestation.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die AC-Ladestation ausgangsseitige Anschlussklemmen, an welche entweder ein Ladekabel des Elektrofahrzeuges direkt angeschlagen ist, oder eine Anschlussbuchse mit einer Anzahl von Kopplungspunkten zum Anschließen eines Ladekabels des Elektrofahrzeuges.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ladestation eine DOLadestation. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die DOLadestation ausgangsseitige Anschlussklemmen, an welche ein Ladekabel des Elektrofahrzeuges direkt angeschlagen ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Ladestation eine Strommesseinrichtung zum Messen des auf den Phasen in Flussrichtung zum Elektrofahrzeug fließenden Stroms. Die Strommesseinrichtung ist ein Nutzstromsensor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Mehrzahl von elektrischen und/oder elektronischen Komponenten einen Fehlerstromsensor und eine dem Fehlerstromsensor nachgeordnete Schaltvorrichtung. Der Fehlerstromsensor ist mit einer Anzahl von Anschlussklemmen für drei Phasen und vorzugsweise einen Neutralleiter gekoppelt. Der Fehlerstromsensor ist den Phasen und dem Neutralleiter zugeordnet und zum Erfassen eines zeitlich veränderlichen Fehlerstroms mit Gleichstrom anteil und Wechselstrom anteil eingerichtet. Die Schaltvorrichtung ist dem Fehlerstromsensor nachgeordnet und ist zum Öffnen der Phasen und des Neutralleiters eingerichtet. Details zum Fehlerstromsensor sowie zu der Schaltvorrichtung ergeben sich aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2021 131 140.3, welche hiermit durch Bezugnahme vollumfänglich mit einbezogen wird.
Der Fehlerstromsensor kann auch als allstromsensitiver Fehlerstromsensor bezeichnet werden. Die Schaltvorrichtung kann auch als Schaltelement bezeichnet werden. Die Schaltvorrichtung ist vorzugsweise derart ausgeführt, dass sie bei einem Ausfall der Netzspannung, insbesondere selbstständig, öffnet und somit einen sicheren Zustand herstellen kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mehrzahl von elektrischen und/oder elektronischen Komponenten eine eingangsseitige EMV- Filtervorrichtung, eine der EMV'Filtervorrichtung nachgeschaltete LCL- Filtervorrichtung, einen der LCL-Filtervorrichtung nachgeschalteten AC/DC- Wandler, einen dem AC/DC-Wandler nachgeschalteten Zwischenkreis, einen dem Zwischenkreis nachgeschalteten DC/DC-Wandler und einen dem DC/DO Wandler nachgeschalteten Ausgangszwischenkreis, welcher mit einer Anzahl von Ausgangspotentialabgriffen zur ausgangsseitigen Kopplung des Elektrofahrzeuges verbunden ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Fehlerstromsensor ausgebildet: durch einen Summenstrom- Wandler zum Bereitstellen des zeitlich veränderlichen Fehlerstroms, oder durch vier Stromwandler für die drei Phasen und den Neutralleiter zum Bereitstellen eines jeweiligen Ausgangssignals und eine den vier Stromwandlern nachgeschaltete Addiereinheit zum Bereitstellen des zeitlich veränderlichen Fehlerstroms durch Addition der von den vier Stromwandlern bereitgestellten Ausgangssignale.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Ladestation ein Kommunikationsmodul, welches dazu eingerichtet ist, entweder mittels PWM-Signalen dem Elektrofahrzeug eine Energiebezugsmenge vorzugeben oder gemäß der ISO 15118 einen Ladeplan mit einer Ladeelektronik des mit der Ladestation gekoppelten Elektrofahrzeuges auszuhandeln. Das Aushandeln erfolgt wie in der ISO 15118 beschrieben. Beispielsweise fragt die Ladeelektronik des Energiespeichers eine bestimmte Ladeleistung über das Kommunikationsmodul bei der Ladestation an und die Ladestation, beispielsweise die Steuervorrichtung der Ladestation, ermittelt, ob die angefragte Ladeleistung bereitstellbar ist. Hierbei werden insbesondere ein aktueller Zustand des Teilnehmernetzes und/oder des Energieversorgungsnetzes berücksichtigt. Wenn die angefragte Ladeleistung nicht bereit- stellbar ist, kann die Ladestation über das Kommunikationsmodul einen "Gegenvorschlag" machen, welcher von der Ladeelektronik des Energiespeichers angenommen werden kann oder aber die Ladeelektronik stellt erneut eine eigene Anfrage. Auf diese Weise kommunizieren die Ladestation und die Ladeelektronik, bis der Ladeplan ausgehandelt ist. Das Aushandeln des Ladeplans kann Teil des Kopplungsvorgangs sein, wenn ein Energiespeicher neu mit der Ladestation verbunden wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Ladestation auf: eine Kommunikationsschnittstelle, welche dazu eingerichtet ist, Daten mit einem Endgerät des Benutzers und/oder einem Server, welcher insbesondere die Ladestation verwaltet, auszutauschen, eine Benutzerschnittstelle für Eingaben eines Benutzers und/oder für Ausgaben an den Benutzer, und/oder ein Netzteil, welches dazu eingerichtet ist, eine über die Phasen bereitgestellte Wechselspannung in eine vorbestimmte Gleichspannung für die Steuervorrichtung und/oder die Komponenten der Ladestation bereitzustellen.
Des Weiteren kann die Ladestation insbesondere eine Energiemesseinheit auf- weisen, welche dazu eingerichtet ist, die vom Elektrofahrzeug bezogene Energiemenge zu messen. Zusätzlich kann insbesondere auch eine Abrechnungseinheit vorgesehen sein, welche die von dem Elektrofahrzeug konsumierte Energie gegenüber dem Benutzer oder Kunden abrechnet.
Die jeweilige Einheit, zum Beispiel die Empfangseinheit, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die Einheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor oder als Teil der Steuervorrichtung ausgebildet sein. Bei einer software-technischen Implementierung kann die Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Ladestation zum Laden und/oder Entladen eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges mit elektrischer Energie vor geschlagen. Die Ladestation hat ein Gehäuse umfassend einen Innenraum, in dem eine Mehrzahl von elektrischen und/oder elektronischen Komponenten, eine mit den Komponenten gekoppelte Steuervorrichtung zum Steuern der Komponenten und eine mit der Steuervorrichtung gekoppelte Empfangseinheit (ange- ordnet sind, wobei die Ladestation in einer Mehrzahl von Modi umfassend einen Lademodus zum Laden und/oder Entladen eines Elektrofahrzeuges, einen dem Lademodus vorausgehenden Pairing-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug und einen dem Pairing-Modus vorausgehenden Bereitschaftsmodus betreibbar ist, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, die Ladestation ausschließlich bei Empfang einer vorbestimmten Berechtigungsinformation in den Bereitschaftsmodus zu versetzen.
Die Ladestation ist insbesondere dazu eingerichtet, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt oder einer der Ausführungsformen des ersten Aspekts auszuführen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Empfangseinheit (120) dazu eingerichtet, die Berechtigungsinformation über einen vorbestimmten Kommunikationskanal, insbesondere über ein kontaktloses Übertragungsverfahren, vorzugsweise mittels RFID, mittels NFC, mittels WLAN, mittels Mobilfunk, beispielsweise mittels einer Kurznachricht oder eines Anrufs, oder mittels eines leitungsgebundenen Kommunikationskanals, zu empfangen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Empfangseinheit als ein Kommunikationsmodul ausgebildet, welches dazu eingerichtet ist, gemäß der ISO 15118 mit einer Ladeelektronik eines mit der Ladestation gekoppelten Elektrofahrzeuges zu kommunizieren.
Das Kommunikationsmodul ist vorzugsweise des Weiteren dazu eingerichtet, gemäß der ISO 15118 einen Ladeplan mit der Ladeelektronik des mit der Ladestation gekoppelten Elektrofahrzeuges auszuhandeln. Das Aushandeln erfolgt insbesondere wie in der ISO 15118 beschrieben.
Die für das vorgeschlagene Verfahren beschriebenen Ausführungsformen gelten für die vorgeschlagene Ladestation entsprechend. Weiterhin gelten die Definitio- nen und Erläuterungen zu dem Verfahren auch für die vorgeschlagene Ladestation entsprechend.
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein System mit einer Mehrzahl N von Ladestationen vor geschlagen. Die jeweilige Ladestation ist insbesondere gemäß dem zweiten Aspekt oder einer der Ausführungsformen des zweiten Aspekts ausgebildet.
Gemäß einer Weiterbildung sind die N Ladestationen mittels einer Sternschaltung mit einem einzigen Leitungsschutzschalter verbunden, welcher mit einem Netzanschlusspunkt gekoppelt ist.
"Ein" ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert. Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Anordnung mit einer ersten Ausführungsform einer Ladestation und einem Elektrofahrzeug!
Fig. 2 zeigt ein schematisches Schaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Ladestation zum Laden und/oder Entladen eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges!
Fig. 3 zeigt ein schematisches Schaltbild einer dritten Ausführungsform einer Ladestation zum Laden und/oder Entladen eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges!
Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Ladestation!
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Ladestation!
Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Ladestation! und
Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Ladestation.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Anordnung mit einer ersten Ausführungsform einer Ladestation 1 und einem elektrischen Energiespeicher 2 eines Elektrofahrzeuges 3. In dem Beispiel der Fig. 1 ist ein mehrphasiges Teilnehmernetz 4 mittels eines Netzanschlusspunktes 6 an ein mehrphasiges Energieversorgungsnetz 7 angeschlossen. Das mehrphasige Teilnehmernetz 4 hat insbesondere eine Anzahl von Phasen, beispielsweise LI, L2 und L3, sowie einen Neutralleiter N (oder PEN- Leiter, nicht gezeigt). Es handelt sich in diesem Beispiel ohne Beschränkung der Allgemeinheit jeweils um dreiphasige Stromnetze. Das Elektrofahrzeug 3 ist mittels eines Ladekabels 5, das mit einer Anschlussbuchse (nicht dargestellt in Fig. 1) der Ladestation 1 verbunden ist oder an einer Klemmleiste (nicht dargestellt in Fig. 1) der Ladestation 1 angeschlagen ist, mit der Ladestation 1 gekoppelt.
Die Ladestation 1 ist zum Laden und/oder Entladen des Energiespeichers 2 des Elektrofahrzeuges 3 mit elektrischer Energie, insbesondere mittels des mit der Ladestation 1 gekoppelten mehrphasigen Teilnehmernetzes 4, eingerichtet. Die Ladestation 1 umfasst eine Anzahl elektrischer und/oder elektronischer Komponenten 130'140, 200'700 (nicht dargestellt in Fig. 1, siehe zum Beispiel in Fig. 2 oder Fig. 3), eine mit den Komponenten 130'140, 200'700 gekoppelte Steuervorrichtung 110 zum Steuern der Komponenten 130'140, 200'700 und eine mit der Steuervorrichtung 110 gekoppelte Empfangseinheit 120 auf.
Die Ladestation 1 ist in einer Mehrzahl von Modi umfassend einen Lademodus zum Laden und/oder Entladen des Elektrofahrzeuges 3, einen dem Lademodus vorausgehenden Pairing-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug 3 und einen dem Pairing-Modus vorausgehenden Bereitschaftsmodus betreibbar. Hierbei ist die Steuervorrichtung 110 (siehe Fig. 2 oder Fig. 3) dazu eingerichtet, die Ladestation 1 ausschließlich bei Empfang einer vorbestimmten Berechtigungsinformation in den Bereitschaftsmodus zu versetzen.
In Fig. 2 ist ein schematisches Schaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Ladestation 1 zum Laden und/oder Entladen eines Energiespeichers 2 eines Elektrofahrzeuges 3 dargestellt. Die zweite Ausführungsform nach Fig. 2 basiert auf der ersten Ausführungsform nach Fig. 1. Die Ladestation 1 der Fig. 2 hat drei eingangsseitige Anschlussklemmen 101, 102, 103 zum Koppeln der Phasen LI, L2, L3. Insbesondere hat die Ladestation 1 auch eine weitere Anschlussklemme (nicht gezeigt) zum Koppeln des Neutralleiters N. Ausgangsseitig hat die Ladestation 1 eine Anzahl von Ausgangspotential- abgriffen 701, 702, 703. Zwischen den Anschlussklemmen 101, 102, 103 und den Ausgangspotentialabgriffen 701, 702, 703 sind ein Fehlerstromsensor 130 und eine dem Fehlerstromsensor 130 nachgeschaltete Schaltvorrichtung 140 vorgesehen. Der Fehlerstromsensor 130 ist den Phasen LI, L2, L3 und dem Neutralleiter N (nicht gezeigt) zugeordnet und zum Erfassen eines zeitlich veränderlichen Fehlerstroms mit Gleichstromanteil und Wechselstrom anteil eingerichtet. Der Fehlerstromsensor 130 ist beispielsweise ein Summenstromwandler.
Die Schaltvorrichtung 140 ist dem Fehlerstromsensor 130 nachgeordnet und zum Öffnen der Phasen LI, L2, L3 und des Neutralleiters N eingerichtet. Die Schalt- Vorrichtung 140 ist beispielsweise ein Schütz oder ein Vierphasen-Relais. Alternativ kann die Schaltvorrichtung 140 durch vier Relais für die drei Phasen LI, L2, L3 und den Neutralleiter N ausgebildet sein. Gemäß Fig. 2 ist die Steuervorrichtung 110 insbesondere dazu eingerichtet, den Fehlerstromsensor 130 und die Schaltvorrichtung 140 zu steuern.
Fig. 3 zeigt ein schematisches Schaltbild einer dritten Ausführungsform einer Ladestation 1 zum Laden und/oder Entladen eines Energiespeichers 2 eines Elektrofahrzeuges 3. Die dritte Ausführungsform nach Fig. 3 basiert auf der ersten Ausführungsform nach Fig. 1. Darüber hinaus hat die Ladestation 1 der Fig. 3 als Beispiel für die elektrischen und/oder elektronischen Komponenten eine eingangsseitige EMV-Filtervorrichtung 200, eine der EMV'Filtervorrichtung 200 nachgeschaltete LCL-Filtervorrichtung 300, einen der LCL-Filtervorrichtung 300 nachgeschalteten AC/DC-Wandler 400, einen dem AC/DC-Wandler 400 nachgeschalteten Zwischenkreis 500, einen dem Zwischenkreis 500 nachgeschalteten DC/DC-Wandler 600 und einem dem DC/DC-Wandler 600 nachgeschalteten Ausgangszwischenkreis 700. Gemäß der Fig. 3 wird die ausgangsseitige DC- Ladespannung für das Elektrofahrzeug 3 über zwei Ausgangspotentialabgriffe 701, 702 bereitgestellt.
In Fig. 4 ist eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Ladestation 1 dargestellt. Die Ladestation 1 ist insbesondere gemäß einer der Fig. 1 bis 3 ausgebildet. Dabei ist die Ladestation 1 in einer Mehrzahl von Modi umfassend einer einen Lademodus zum Laden und/oder Entladen des Elektrofahrzeuges 3, einem dem Lademodus vorausgehenden Pairing-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug 3 und einen dem Pairing-Modus vorausgehenden Bereitschaftsmodus betreibbar.
Das Verfahren der Fig. 4 umfasst die Schritte S41, S42 und S43:
In Schritt S41 wird eine vorbestimmte Berechtigungsinformation durch die Empfangseinheit 120 empfangen. Die Berechtigungsinformation ist beispielsweise ein Code mit einer zeitlich beschränkten Gültigkeit. Der Code ist beispielsweise als ein Authentifizierungscode ausgebildet.
Die Berechtigungsinformation kann auch eine Angabe zu einer Gültigkeitsdauer umfassen, in welcher ein auf der Berechtigungsinformation basiertes Pairing mit der Ladestation 1 möglich ist.
Insbesondere ist die Berechtigungsinformation mit der Gültigkeitsdauer des Zugangs an der Ladestation 1 verknüpft. Die Gültigkeitsdauer des Zugangs ist insbesondere größer als die zeitlich beschränkte Gültigkeit der Berechtigungsinformation. Hierbei werden insbesondere die Regeln zum Zertifikatsupdate nach der Norm ISO 15118 angewendet.
Die Berechtigungsinformation wird vorzugsweise über einen vorbestimmten Kommunikationskanal, insbesondere über ein kontaktloses Übertragungsverfahren, vorzugsweise mittels RFID, mittels NFC, mittels WLAN, mittels Mobilfunk, beispielsweise mittels einer Kurznachricht oder eines Anrufs, oder mittels eines leitungsgebundenen Kommunikationskanals durch die Empfangseinheit 120 empfangen.
In Schritt S42 wird die Ladestation 1 anschließend in den Bereitschaftsmodus versetzt, wobei die Ladestation 1 ausschließlich bei Empfang der vorbestimmten Berechtigungsinformation in den Bereitschaftsmodus versetzt wird. Damit kann die vorliegende Ladestation 1 ausschließlich aus dem Bereitschaftsmodus in den Pairing-Modus, insbesondere gemäß der Norm ISO 15118, versetzt werden.
In Schritt S43 wird anschließend die Ladestation 1 von dem Bereitschaftsmodus in den Pairing-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug 3 versetzt. Vorzugsweise wird die Ladestation 1 in den Pairing-Modus ausschließlich ausgehend von dem Bereitschaftsmodus versetzt.
Ausführungsformen für das Verfahren gemäß Fig. 4 zeigen die Fig. 5 bis 7. Hierzu zeigt die Fig. 5 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Ladstation 1. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 umfasst die Schritte S51 bis S59:
In Schritt S51 empfängt ein Web-Interface eine bestimmte Identifikationsnummer eines bestimmten Zertifikats. Die bestimmte Identifikationsnummer ist dabei ein Ausführungsbeispiel für die oben diskutierte vorbestimmte Berechti- gun gsinform ation .
In Schritt S52 empfängt die Empfangseinheit 110 der Ladestation 1 die bestimmte Identifikationsnummer von dem Web -Interface.
In Schritt S53 wird die Ladestation 1 nach dem Empfang der bestimmten Identifikationsnummer durch die Empfangseinheit 110 in den Bereitschaftsmodus versetzt und wartet auf den Empfang der bestimmten Identifikationsnummer von dem Elektrofahrzeug 3. In Schritt S54 verbindet sich das Elektrofahrzeug 3 mit der Ladestation 1.
In Schritt S55 wird überprüft, ob eine von der Empfangseinheit 110 von dem Elektrofahrzeug 3 empfangene Identifikationsnummer der bestimmten Identifikationsnummer gemäß Schritt S52 entspricht. Ist dies der Fall, so wird das Verfahren mit dem Schritt S56 fortgesetzt. Ist dies nicht der Fall, so wird das Verfahren mit dem Schritt S58 fortgesetzt.
In Schritt S56 wird die Ladestation 1 in den Pairing-Modus versetzt.
In dem Schritt S57 wird die Autorisierung des Elektrofahrzeuges gemäß ISO 15118 durch geführt.
In Schritt S59 wird die Ladestation in den normalen Betriebsmodus versetzt.
In Schritt S58 wird hingegen überprüft, ob ein Zeitfenster für das Pairing überschritten ist. Im positiven Falle wird das Verfahren mit Schritt S59 fortgesetzt, wohingegen im negativen Falle das Verfahren mit Schritt S54 fortgesetzt wird.
In Fig. 6 ist eine dritte Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Ladestation 1 dargestellt. Die dritte Ausführungsform nach Fig. 6 basiert darauf, dass die Berechtigungsinformation eine Zeitangabe zur Angabe eines bestimmten Zeitfensters für ein mögliches Pairing mit einem Elektrofahrzeug 3 umfasst. Das Verfahren nach Fig. 6 umfasst die Schritte S61 bis S67:
In Schritt S61 sendet ein Web-Interface eine Zeitangabe zur Angabe eines bestimmten Zeitfensters, zum Beispiel 30 Minuten, für ein mögliches Pairing mit einem Elektrofahrzeug 3 an die Ladestation 1.
In Schritt S62 bereitet sich die Ladestation 1 darauf vor, den Pairing-Modus anzunehmen. In Schritt S63 wird überprüft, ob das Zeitfenster noch offen ist. Ist das Zeitfenster offen, so wird das Verfahren mit Schritt S64 durchgeführt, wohingegen das Verfahren mit Schritt S67 fortgeführt wird, wenn das Zeitfenster nicht mehr offen ist.
In Schritt S64 wird geprüft, ob das Elektrofahrzeug 3 mit der Ladestation verbunden ist. Ist das nicht der Fall, wird das Verfahren mit Schritt S63 fortgeführt. Ist das aber der Fall, so kann die Ladestation 1 in den Bereitschaftsmodus versetzt werden und das Verfahren kann mit Schritt S65 fortgesetzt werden.
In Schritt S65 wird die Ladestation 1 in den Pairing-Modus versetzt.
In Schritt 66 wird der Prozess der Autorisierung des Elektrofahrzeuges 3 gegenüber der Ladestation 1 gemäß ISO 15118 durchgeführt.
Nach diesem Schritt S66 wird das Verfahren mit dem Schritt S67 fortgeführt. Im Schritt S67 wird die Ladestation 1 in den normalen Betriebsmodus versetzt.
Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Ladestation 1. Die vierte Ausführungsform nach Fig. 7 basiert darauf, dass die Berechtigungsinformation als ein externes Identifikationsmittel (EIM; external identification means) ausgebildet ist. Das Verfahren nach Fig. 7 umfasst die Schritt S71 bis S76:
In Schritt S71 befindet sich die Ladestation 1 in einem Standard-Modus (standard mode).
In Schritt S72 wird das externe Identifikationsmittel mittels einer Benutzer- Schnittstelle der Empfangseinheit 120 durch den Benutzer eingegeben. Das externe Identifikationsmittel kann auch als External Identification Means (EIM) bezeichnet werden und ist insbesondere gemäß der Norm ISO 15118 definiert. Nach dem Empfang des externen Identifikationsmittels wird die Ladestation 1 in den Bereitschaftsmodus versetzt und anschließend von dem Bereitschaftsmodus in den Pairing-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug 3 versetzt.
In Schritt S73 verbindet sich das Elektrofahrzeug 3 mit der Ladestation 1.
Daraufhin wird im Schritt S74 geprüft, ob sich die Ladestation 1 in dem Pairing- Modus befindet. Falls ja, wird das Verfahren mit Schritt S75 fortgesetzt. Falls nein, wird das Verfahren mit Schritt S72 fortgeführt. In Schritt S75 wird der Prozess der Autorisierung des Elektrofahrzeuges 3 gegenüber der Ladestation 1 gemäß ISO 15118 durchgeführt.
In Schritt S76 wird die Ladestation 1 in den normalen Betriebsmodus versetzt. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE
Ladestation
2 Energiespeicher
3 Elektrofahrzeug
4 mehrphasiges Teilnehmernetz
5 Ladekabel
6 Netzanschlusspunkt
7 mehrphasiges Energieversorgungsnetz
8 Gehäuse
9 Innenraum
101 Anschlussklemme
102 Anschlussklemme
103 Anschlussklemme
110 Steuervorrichtung
120 Empfangseinheit
130 Fehlerstromsensor
140 Schaltvorrichtung (Unterbrechungselement)
200 EM V- Filter Vorrichtung
300 LCL-Filtervorrichtung
400 AC/DC-Wandler
500 Zwischenkreis
600 DC/DC-Wandler
700 Ausgangszwischenkreis
701 Ausgangspotentialabgriff
702 Ausgangspotentialabgriff
703 Ausgangspotentialabgriff
S41- S43 Verfahrensschritte
S51- S59 Verfahrensschritte
S61- S67 Verfahrensschritte
S71- S76 Verfahrensschritte

Claims

22 PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Betreiben einer Ladestation (1) zum Laden und/oder Entladen eines Energiespeichers (2) eines Elektrofahrzeuges (3) mit elektrischer Energie, welche ein Gehäuse (8) umfassend einen Innenraum (9) aufweist, in dem eine Mehrzahl von elektrischen und/oder elektronischen Komponenten (130'140, 200'700), eine mit den Komponenten (130'140, 200'700) gekoppelte Steuervorrichtung (110) zum Steuern der Komponenten (130'140, 200'700) und eine mit der Steuervorrichtung (110) gekoppelte Empfangseinheit (120) angeordnet sind, wobei die Ladestation (1) in einer Mehrzahl von Modi umfassend einen Lademodus zum Laden und/oder Entladen eines Elektrofahrzeuges (3), einen dem Lademodus vorausgehenden Pairing-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug (3) und einen dem Pairing-Modus vorausgehenden Bereitschaftsmodus betreibbar ist, mit
Empfangen (S41) einer vorbestimmtem Berechtigungsinformation durch die Empfangseinheit (120),
Anschließendes Versetzen (S42) der Ladestation (1) in den Bereitschaftsmodus, wobei die Ladestation (1) ausschließlich bei Empfang der vorbestimmtem Berechtigungsinformation in den Bereitschaftsmodus versetzt wird, und
Anschließendes Versetzen (S43) der Ladestation (1) von dem Bereitschafts- modus in den Pairing-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug (3).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (1) in den Pairing-Modus ausschließlich ausgehend von dem Bereitschaftsmodus versetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechtigungsinformation als ein Code, insbesondere als ein Authentifi- zierungs-Code, mit einer zeitlich beschränkten Gültigkeit ausgebildet ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechtigungsinformation eine Angabe zu einer Gültigkeitsdauer umfasst, in welcher ein auf der Berechtigungsinformation basiertes Pairing mit der Ladestation (1) möglich ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechtigungsinformation über einen vorbestimmten Kommunikations- kanal, insbesondere über ein kontaktloses Übertragungsverfahren, vorzugsweise mittels RFID, mittels NFC, mittels WLAN, mittels Mobilfunk, beispielsweise mittels einer Kurznachricht oder eines Anrufs, oder mittels eines leitungs gebundenen Kommunikationskanals, durch die Empfangseinheit (120) empfangen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechtigungsinformation als eine bestimmte Identifikationsnummer eines bestimmten Zertifikats ausgebildet ist, wobei bei Empfang der bestimmten Identifikationsnummer durch die Empfangseinheit (110) die Ladestation (1) in den Bereitschaftsmodus versetzt wird und bei darauffolgendem Empfang des bestimmten Zertifikats die Ladestation (1) von dem Bereitschaftsmodus in den Pai- ring-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug (3) versetzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechtigungsinformation eine Zeitangabe zur Angabe eines bestimmten Zeitfensters für ein mögliches Pairing mit einem Elektrofahrzeug (3) umfasst, wobei bei Empfang der Berechtigungsinformation durch die Empfangseinheit (110) die Ladestation (1) nur für die Dauer des bestimmten Zeitfensters in den Bereitschaftsmodus versetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (1), falls innerhalb des bestimmten Zeitfensters ein Pairing mit einem Elektrofahrzeug (3) erfolgreich durchgeführt ist, für eine verbleibende Restdauer des bestimmten Zeitfensters zurück in den Bereitschaftsmodus versetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (1), falls innerhalb des bestimmten Zeitfensters ein Pairing mit einem Elektrofahrzeug (3) erfolgreich durchgeführt ist, in einen Standard- Operation-Modus versetzt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechtigungsinformation als ein externes Identifikationsmittel (EIM; External Identification Means) ausgebildet ist, wobei das externe Identifikationsmittel mittels einer Benutzerschnittstelle der Empfangseinheit (120) eingegeben wird.
11. Ladestation nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingeben des externen Identifikationsmittels eine manuelle Eingabe durch einen Benutzer und/oder eine Eingabe mittels RFID umfasst.
12. Ladestation (1) zum Laden und/oder Entladen eines Energiespeichers (2) eines Elektrofahrzeuges (3) mit elektrischer Energie, welche ein Gehäuse (8) umfassend einen Innenraum (9) aufweist, in dem eine Mehrzahl von elektrischen und/oder elektronischen Komponenten (130'140, 200'700), eine mit den Komponenten (130'140, 200'700) gekoppelte Steuervorrichtung (110) zum Steuern der
Komponenten (130'140, 200'700) und eine mit der Steuervorrichtung (110) gekoppelte Empfangseinheit (120) angeordnet sind, wobei die Ladestation (1) in 25 einer Mehrzahl von Modi umfassend einen Lademodus zum Laden und/oder Entladen eines Elektrofahrzeuges (3), einen dem Lademodus vorausgehenden Pai- ring-Modus zum Pairing mit dem Elektrofahrzeug (3) und einen dem Pairing- Modus vorausgehenden Bereitschaftsmodus betreibbar ist, wobei die Steuervorrichtung (110) dazu eingerichtet ist, die Ladestation (1) ausschließlich bei Empfang einer vorbestimmten Berechtigungsinformation in den Bereitschaftsmodus zu versetzen.
13. Ladestation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (120) dazu eingerichtet ist, die Berechtigungsinformation über einen vorbestimmten Kommunikationskanal, insbesondere über ein kontaktloses Übertragungsverfahren, vorzugsweise mittels RFID, mittels NFC, mittels WLAN, mittels Mobilfunk, beispielsweise mittels einer Kurznachricht oder eines Anrufs, oder mittels eines leitungsgebundenen Kommunikationskanals, zu empfangen.
14. Ladestation nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (120) als ein Kommunikationsmodul ausgebildet ist, welches dazu eingerichtet ist, gemäß der ISO 15118 mit einer Ladeelektronik eines mit der Ladestation (1) gekoppelten Elektrofahrzeuges (3) zu kommunizieren.
15. System mit einer Mehrzahl N von Ladestationen (1), wobei die jeweilige Ladestation (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14 ausgebildet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118024908A (zh) * 2024-03-29 2024-05-14 深圳市莱动科技有限公司 一种智能充放电救援一体桩充放电控制方法及装置

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19601880A1 (de) 1996-01-19 1997-07-24 Siemens Ag Verbrauchernetzanordnung
DE102009060364A1 (de) 2009-12-24 2011-06-30 Volkswagen AG, 38440 Vorrichtung und Verfahren zur Energieeinspeisung und/oder -rückspeisung von elektrischer Energie
DE102012219542A1 (de) 2012-01-13 2013-07-25 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtungen und Verfahren zum Überwachen eines Schutzleiters
EP2465176B1 (de) 2009-08-10 2015-03-04 Rwe Ag Ladestation für elektrofahrzeuge mit netzstabilisierung
EP2571128B1 (de) 2011-09-19 2015-10-21 Bender GmbH & Co. KG Elektrische Überwachungseinrichtung und Verfahren zur Sicherstellung der Schutzfunktion einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) Typ A
DE112013007137T5 (de) 2013-06-07 2016-03-10 Mitsubishi Electric Corporation Lade- und Entlade-Steuervorrichtung und Elektromotorfahrzeug
EP2882607B1 (de) 2012-08-09 2016-10-12 Keba Ag Ladeanschlussvorrichtung für elektrofahrzeuge
DE102016212135A1 (de) 2016-07-04 2018-02-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung des elektrischen Ladens einer Gruppe von Fahrzeugen
DE102017100138A1 (de) 2017-01-05 2018-07-05 Envia Mitteldeutsche Energie Ag Verfahren zum Betreiben eines Teilnehmers an einem Versorgungsnetz
CN109866648A (zh) * 2019-04-25 2019-06-11 上汽大众汽车有限公司 电动汽车智能充电方法及***
DE112016007402T5 (de) * 2016-11-30 2019-07-18 Ford Motor Company Verfahren und gerät für fahrzeugbasiertes aufladen von drohnen
EP3656603A1 (de) * 2018-11-23 2020-05-27 Henrik Thiele Ladestation und system mit fahrzeugpräsenzsensor und authentifikationsfunktion
EP3664244A1 (de) 2018-12-04 2020-06-10 Innogy SE Ladestation mit lastmanagement durch anhebung der versorgungsspannung
WO2020167132A1 (en) 2019-02-11 2020-08-20 Easee As Charging station and arrangement of electric components for controlling the delivery of electricity from an electrical grid to an electric vehicle
EP3729593A1 (de) 2017-12-22 2020-10-28 Innogy SE Ladestation für elektrofahrzeuge sowie verfahren zum betreiben einer ladestation
DE102020101360A1 (de) * 2020-01-21 2021-07-22 innogy eMobility Solutions GmbH Verfahren und System zum Steuern eines Ladevorgangs eines Elektrofahrzeugs

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021131140A1 (de) 2021-11-26 2023-06-01 KEBA Energy Automation GmbH Ladestation, system und anordnung mit einer mehrzahl von ladestationen und verfahren zum betreiben einer ladestation

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19601880A1 (de) 1996-01-19 1997-07-24 Siemens Ag Verbrauchernetzanordnung
EP2465176B1 (de) 2009-08-10 2015-03-04 Rwe Ag Ladestation für elektrofahrzeuge mit netzstabilisierung
DE102009060364A1 (de) 2009-12-24 2011-06-30 Volkswagen AG, 38440 Vorrichtung und Verfahren zur Energieeinspeisung und/oder -rückspeisung von elektrischer Energie
EP2571128B1 (de) 2011-09-19 2015-10-21 Bender GmbH & Co. KG Elektrische Überwachungseinrichtung und Verfahren zur Sicherstellung der Schutzfunktion einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) Typ A
DE102012219542A1 (de) 2012-01-13 2013-07-25 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtungen und Verfahren zum Überwachen eines Schutzleiters
DE202012012590U1 (de) 2012-01-13 2013-08-07 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtungen zum Überwachen eines Schutzleiters
EP2882607B1 (de) 2012-08-09 2016-10-12 Keba Ag Ladeanschlussvorrichtung für elektrofahrzeuge
DE112013007137T5 (de) 2013-06-07 2016-03-10 Mitsubishi Electric Corporation Lade- und Entlade-Steuervorrichtung und Elektromotorfahrzeug
DE102016212135A1 (de) 2016-07-04 2018-02-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung des elektrischen Ladens einer Gruppe von Fahrzeugen
DE112016007402T5 (de) * 2016-11-30 2019-07-18 Ford Motor Company Verfahren und gerät für fahrzeugbasiertes aufladen von drohnen
DE102017100138A1 (de) 2017-01-05 2018-07-05 Envia Mitteldeutsche Energie Ag Verfahren zum Betreiben eines Teilnehmers an einem Versorgungsnetz
EP3729593A1 (de) 2017-12-22 2020-10-28 Innogy SE Ladestation für elektrofahrzeuge sowie verfahren zum betreiben einer ladestation
EP3656603A1 (de) * 2018-11-23 2020-05-27 Henrik Thiele Ladestation und system mit fahrzeugpräsenzsensor und authentifikationsfunktion
EP3664244A1 (de) 2018-12-04 2020-06-10 Innogy SE Ladestation mit lastmanagement durch anhebung der versorgungsspannung
WO2020167132A1 (en) 2019-02-11 2020-08-20 Easee As Charging station and arrangement of electric components for controlling the delivery of electricity from an electrical grid to an electric vehicle
CN109866648A (zh) * 2019-04-25 2019-06-11 上汽大众汽车有限公司 电动汽车智能充电方法及***
DE102020101360A1 (de) * 2020-01-21 2021-07-22 innogy eMobility Solutions GmbH Verfahren und System zum Steuern eines Ladevorgangs eines Elektrofahrzeugs

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118024908A (zh) * 2024-03-29 2024-05-14 深圳市莱动科技有限公司 一种智能充放电救援一体桩充放电控制方法及装置

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