WO2023105097A1 - Stromquellenabsicherungssystem - Google Patents

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WO2023105097A1
WO2023105097A1 PCT/EP2022/085474 EP2022085474W WO2023105097A1 WO 2023105097 A1 WO2023105097 A1 WO 2023105097A1 EP 2022085474 W EP2022085474 W EP 2022085474W WO 2023105097 A1 WO2023105097 A1 WO 2023105097A1
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WO
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power source
charged
charging
user
authorization unit
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Application number
PCT/EP2022/085474
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English (en)
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Inventor
Oliver Raguse
Original Assignee
eClever Entwicklungs OHG
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Publication date
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    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/65—Monitoring or controlling charging stations involving identification of vehicles or their battery types
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L53/31—Charging columns specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L53/68—Off-site monitoring or control, e.g. remote control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/639—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap
    • H01R13/6397—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap with means for preventing unauthorised use

Definitions

  • the invention relates to a socket protection device for the authorized use of a power source, the power source being connected to a device to be charged via a conductor element, the socket protection device comprising at least one authorization unit with which a user authorizes himself to use a power source.
  • the invention relates to a method for the authorized use of a power source and a combination product for the authorized use of a power source.
  • Homeowners and campers in particular are also familiar with so-called three-phase sockets or camping sockets according to the international standard "Plugs, sockets and couplings for industrial applications" (IEC 60309).
  • these have nominal voltages of up to 690 V (400 V are common in the normal consumer range) and currents of up to 125 A (16 A or 32 A are common in the normal consumer range). With nominal voltages of 400 V and 32 A, which are usual in the normal consumer range, this results in an output of around 12.8 kW.
  • Precautions had to be taken to protect the sockets of the charging devices from unlawful use, i.e. only to authorize a specific group of users or devices to use the socket.
  • the car park gatekeepers were instructed to switch off the fuses in order to disconnect the socket from the electrical supply network in order to then be able to release it for use manually, for example by opening a cover covering the socket with a key.
  • locking systems are also known which can be operated by different users, for example by having the same key.
  • the disadvantage here is that the porter must be present and reachable, or all authorized users must have a key. Both options are also error-prone, since it is possible to forget to switch off the fuse again after use or to lock the socket again.
  • charging stations have been designed with a card reader, whereby a user can authorize himself to use the charging station with an authentication card (e.g. a key card or his/her credit card).
  • an authentication card e.g. a key card or his/her credit card.
  • a charging station has to be equipped with a card reader, which is expensive and prone to forgery. Solutions are also known according to which a user can authenticate himself via an application on his smartphone for use at a charging station. However, these options require additional manual operations in addition to plugging in the charging cable.
  • US Pat. No. 9,333,871 B2 describes a simple, fast and secure identification of a vehicle at a charging station, in which case technical elements such as a credit card reader can be dispensed with, so that no manual use of cards or typing in a number is necessary.
  • RFID tag an identification unit attached to or in the vehicle is recognized by the charging station.
  • the object to be loaded in this case a vehicle, must be provided with a specific RFID chip that can be identified or read.
  • EP 2 292460 A2 discloses a way of identifying a vehicle user quickly, reliably and inexpensively, with the charging cable including a data storage element (e.g. in the form of an RFID chip). On the Data storage element are associated with identification information that can be read from the charging station. In addition, access to the socket of the charging station can be denied if there is no authentication and the authentication is therefore rejected.
  • EP 2 292 460 A3 proposes that the user must also enter a PIN at the charging station in addition to the required RFID chip of the charging cable. It is also proposed that the user transmits the PIN via a mobile input device (eg smartphone). However, both processes require additional manual action on the part of the user.
  • EP 2 292 460 A3 proposes that the charging station have a locking mechanism to prevent unauthorized removal of the charging cable.
  • the data storage element can be exchanged and thus the identification of different customer accounts can be achieved.
  • the data storage element can be embodied as an RFID chip, so that the transmission of the identification information on the part of the charging cable does not require any additional supply of energy, since the reading takes place via a carrier signal emitted by the charging station.
  • the data storage element can be connected to the charging cable so that it is inaccessible and non-detachable from the outside, so that the charging cable can be assigned to a specific user and used only by that user
  • WO 2020/097191 A1 discloses the use of near-field communication (NFC) by a mobile device (e.g. smartphone) or by an application for authorization at a charging station.
  • NFC near-field communication
  • the available charging cables for electric vehicles are often quite expensive products.
  • an unauthorized third party can remove the charging cable and charge their own vehicle at the expense of the user and then simply reinsert the plug. The user authorized to use this does not notice this, or does so too late.
  • US Pat. No. 8,736,225 B2 discloses a modularized interface (module) and a corresponding method for the flexible, secure and controlled connection of a plug-in vehicle (ie a hybrid or purely electric vehicle) to the energy grid.
  • the modularized interface allows plug-in electric vehicles (hybrid or pure electric vehicles) to connect to the power grid in a way that allows vehicle owners to control their electricity consumption and utility companies to manage electric vehicle power loads and to eat.
  • the interface is a module that is either portable or, for example, integrated into the vehicle's charging infrastructure.
  • the module includes a security authentication device for authenticating the user via e.g. a password or biometric registration.
  • the module can communicate with the provider via an identification code, whereby an automatic billing process is enabled according to the amount of energy drawn.
  • the module will automatically stop charging if an unauthorized person gains access, preventing electrical power theft since no one other than the intended user can use the module.
  • the module can also recognize the vehicle and, depending on its identity, provide the required current. Appropriate mechanics (e.g. safety bolts) enable the module to prevent unauthorized detachment from the charging station.
  • the module Via a communication interface comprising an antenna, the module can communicate via WiFi, ZigBee, WiMAX, Satellite, RF or similar.
  • the module also interacts with an intelligent socket to allow the appropriate identification and delivery of electrical power.
  • the module can also be programmed for a new user.
  • US 2009/192927 A1 discloses an electrical outlet that can identify the user, control power, and monitor power consumption.
  • Power at the outlet can be shared with an authorized user whose power consumption can be tracked.
  • the data associated with a user can be stored and processed locally or remotely. A fee may be charged to a particular user based on electricity consumption data collected over time.
  • the socket has systems for user identification, user authorization, power consumption control and power consumption monitoring.
  • a method is disclosed which describes the billing of the electricity consumption for direct payment of the electricity or payment via an intermediary and for charging a consumption-dependent fee to the account.
  • an identification means eg an identification card
  • the reading device comprises an RFID reading device, the identification card of the user comprising a passive RFID tag, which is read out by the reading device.
  • the outlet communicates over a powerline-based network protocol (X.10), over WiFi, or a hardwired network with a central computer that stores a list of authorized users. Users will be charged a fee that varies according to the number of uses, length of use or power consumption during use according to a pre-agreed agreement.
  • CN 1 259 693 A discloses a power locking mechanism (mechanism) for a user's computer, the mechanism helping to prevent unauthorized access to the user's computer, such that an unauthorized user is forced to remove at least the casing of the computer, or destroy it to provide power to the computer via a bypass.
  • the power-locking mechanism includes a physically operable lock and is coupled to an essentially fixed power-in socket that is generally visible on the back of most computers.
  • the mechanism comprises a plug-in part (switchable plug) which engages the computer's power input socket by attachment of a locking element and thereby becomes a plug-in latch part which comprises an intermediate part containing circuitry and a recessed socket part.
  • the end of the mains cable that was previously used to connect to the mains input socket of the computer is plugged into the recessed socket part.
  • installing the mechanism consists of removing the computer power cord plug from the computer power inlet jack, inserting the male part of the switchable plug into the power inlet jack, and plugging the end of the power cord into the recessed socket part of the switchable plug.
  • the male part of the switchable plug has metal pins that are angled in such a way that they can be reliably embedded in the inner wall of a closed mains input socket. It is practically impossible to remove the male part of the switched plug from the mains input socket.
  • the power locking mechanism can include a sensor which is designed, for example, as a card reader, biometric reader or as a unit that can be controlled via an electromagnetic connection and only releases the power connection after corresponding activation by a user.
  • the electromagnetic signal can be an optical signal or a radio wave signal. In one configuration, activation via sound waves detected by the sensor is possible.
  • the power locking mechanism may include a programmable unit that can control the on or off state of the switchable plug.
  • KR 101 871 272 B1 discloses a charging control device and a control method for controlling it.
  • a function of the charging control device is to prevent the charging from being interrupted by an unauthorized person.
  • the charging control device allows a user who is physically distant from it to perform or release the locking between the charging control device and the vehicle using a mobile device (eg smartphone, smartwatch).
  • a mobile device eg smartphone, smartwatch.
  • an alert is sent to the user's mobile device in the event of theft or suspected unauthorized use. It is further provided that a remote user can deactivate the charging control device using a mobile device if the charging control device is stolen.
  • the charging control device includes a communication unit for wireless communication (via WiFi, LTE, for example).
  • the identification of a vehicle is determined and compared with an internal list, so that a locking mechanism is released depending on the position of the user's mobile device.
  • the position/distance of the mobile device can be determined by the charging control device via a wireless connection.
  • the user can be identified using a fingerprint scanner, a barcode/QR code scanner, a touch sensor, a microphone and an input unit with at least one keyboard and one camera. Furthermore, an NFC identifier is also provided.
  • US 2014/0 191 718 A1 discloses a vehicle charging station with a power distribution interface, a receiver component and an authorization component for charging a vehicle.
  • the receiver component of the charging station includes an electromagnetic reader, such as an RFID reader, which can determine identification information, for example, of the vehicle that is authorized for charging at the vehicle charging station.
  • the "passing" of authorization information is prevented in that the identification component cannot be transferred to another vehicle and cannot be used to authorize the refueling of another vehicle.
  • the system enables vehicle-based fueling services on a subscription basis. Since a specific vehicle can be securely identified, subscriptions for unlimited fueling, for example, can be sold within a certain period of time corresponding to the vehicle. This is possible because a maximum service and/or fuel usage can be calculated for the vehicle.
  • the identification component can self-destruct when removed from the vehicle or the information stored on it can be deleted, so that misuse of the identification component by a third party is prevented.
  • AT 508 853 B1 discloses a device for identifying and authorizing a current collector, in particular a plug on a power source with a socket, the plug carrying information for identification or authorization consisting of at least one computer chip, the information of which is read when the plug is inserted into a socket is transmitted optically or electronically by a readout device integrated in the socket, in the event of spatial proximity or direct contact.
  • the device allows existing plugs to be easily retrofitted by the chip, which is, for example, an RFID chip integrated in a foil, being glued into or onto the plug via an adhesive layer on one side of the foil.
  • the information stored on the chip is compared with the information stored in a database and the user is either authorized or rejected.
  • the information stored on the chip is read regularly during charging to ensure that only the authorized user draws the energy from the pantograph. By removing the charging cable and thus the chip from the vicinity of the charging station's reader, a message can be sent to the user's mobile phone.
  • DE 10 2012 215 813 A1 discloses a method and a device for charging or discharging an energy store of an electric vehicle, the method/device enabling the user to be informed about the end of the charging process and thus not having to spend any time at the charging device .
  • the user receives a device (token) which shows the remaining charging time, for example on a screen.
  • the duration of charging or discharging can be transmitted from the charging station to the token via a radio interface.
  • the token includes an RFID or NFC tag on which the relevant information can be stored. In this way, a specific charging station can be assigned to the token, or the charging station currently assigned to the token can be specifically addressed.
  • the token can be charged inductively, so there is no need to change batteries or rechargeable batteries manually.
  • the token is made available to the user of the charging station in a dispensing tray, for example using a suitable mechanism.
  • the ID of the charging station is transmitted wirelessly to the token's memory. If the user removes the token from the dispensing bowl, the ID of the token is linked to the ID of the charging station and this information is stored on a central data storage device, e.g. server, for later billing.
  • the charging station initiates communication with the vehicle and transmits the expected duration of the charging process to the token.
  • the token displays this information on his screen.
  • the token can also be used to display a message if an attempt is made to steal the vehicle.
  • the type 2 plug (IEC 62196 type 2) for electric vehicles was developed to prevent the charging cable from being disconnected from the power source under load. This has two latches that lock the connector electromechanically on the vehicle. During the charging process, the plug on the charging station is locked so that it cannot be pulled out under load. The vehicle and charging station control the locking. However, such a charging cable can still be used by an unauthorized third party if it is stolen by them while it is not connected to a charging station.
  • the prior art lacks a power conducting element (e.g., charging cable) that authorizes a user to use it and/or to use a power source, which use can only be achieved by an authorized user or group of users.
  • a power conducting element e.g., charging cable
  • a user can be quickly and easily identified, authenticated or authorized at a power source (e.g. charging station or inductive charging device).
  • a power source e.g. charging station or inductive charging device.
  • the current conductor element eg a charging cable
  • the current conductor element can only be explicitly assigned to a single user or a group of users, an unauthorized person can Third parties will not do anything with a stolen conductor element if it is stamped on an authorized user.
  • the invention allows the user to start charging an energy store simply by plugging the conductor element into a socket, with the charging power used being able to be automatically billed without the user having to enter his credit card number or an identifier, for example.
  • a power source authorization unit makes expensive card readers or operating elements (e.g. a console) obsolete, which means that a charging station has fewer components, requires less maintenance and is cheaper to maintain.
  • a server-based or cloud-based authorization query at more than one charging station allows the creation of a movement and/or charging station usage profile for a user, whereby the information obtained can be used for various purposes (e.g. better route planning, more efficient driving style, lower consumption).
  • the conductor element is not limited to use for electric vehicles.
  • the socket protection device (herein also referred to as a socket protection system) enables an authorized use of a power source with at least one socket.
  • the socket protection device (abbreviated: SAV) comprises at least one current conductor element, which comprises at least one plug.
  • the SAV can include a power source and at least one outlet.
  • the invention relates to a socket protection device for the authorized use of a power source with at least one socket, comprising at least one conductor element, the device comprising at least one electronic and/or electromagnetic authorization unit, by means of which at least one user can be authorized, with a power source authorization unit being locally connected and/or is arranged decentrally from the power source, and wherein the power conductor element comprises a power conductor element authorization unit, and wherein the power conductor element is not embodied as an integral part of the power source or is embodied as an integral part of the power source, and wherein the power conductor element can be assigned to a new user.
  • the socket protection system for the authorized use of a power source comprises at least one Power conductor element and at least one power source which has at least one socket, the power source having a power source authorization unit which is arranged locally on or decentrally from the power source, the power conductor element having a power conductor element authorization unit, the power source authorization unit for authorizing at least a user by means of a galvanic connection (also: coupling) with the power source authorization unit.
  • a galvanic connection/coupling refers to the physical contact between two electrical conductors, in particular conductors of the current conductor element authorization unit and current source authorization unit.
  • the current conductor element authorization unit and the power source authorization unit are both authorization units, the former being comprised by a current conductor element and the latter being comprised by a power source.
  • the matching of the comparison of the current conductor element authorization unit with the current source authorization unit causes the current source, in particular the socket outlet, to be activated/deactivated as described herein.
  • a match is understood here to mean that the identification information stored on the power source authorization unit or a computing unit matches the identification information stored on the electrical conductor element authorization unit (also: power source-specific authorization unit).
  • the activation/authorization of the power source depending on the adjustment of the power source-specific authorization unit by the power source authorization unit and depending on the filling level determined can take place sequentially (ie one after the other) or simultaneously (ie simultaneously).
  • an authorization to charge the device to be charged is only made possible from a certain filling level.
  • the fill level is preferably less than a comparison value of preferably 70%, particularly preferably 50%, and very particularly preferably 30%, in particular 20%.
  • the processing unit can preferably determine the filling level (charge level) of the devices to be charged, which are located in the vicinity of the power source and from which the processing unit assumes that they want to carry out a charging process.
  • the computing unit can authorize the loading.
  • the power source and/or the power source authorization unit can determine the filling level of the devices to be charged, for example via the battery management system (BMS).
  • BMS battery management system
  • the processing unit can deny authorization to a device to be charged that is already 70% full or not at all, as long as another device to be loaded, which, for example, is only loaded up to 20%, has priority. Effective load management for filling the devices to be charged can thus preferably be achieved.
  • the user or the computing unit can specify or predetermine the value (also: comparison value) of the filling level, which is used for prioritization.
  • a user can do this, for example, via an app installed on a mobile communication device.
  • an authorization to charge the device to be charged is only made possible below a certain filling level.
  • the filling level is preferably below 70%, particularly preferably below 50% and very particularly preferably below 30%.
  • the charging process of the device to be charged is blocked above a specific filling level.
  • the filling level is preferably greater than a comparative value of preferably 60%, particularly preferably 70% and very particularly preferably 80%.
  • the processing unit can preferably determine the filling level (charge level) of the devices to be charged, which are located in the vicinity of the power source and from which the processing unit assumes that they want to carry out a charging process.
  • the computing unit can authorize or block loading.
  • the power source and/or the power source authorization unit can determine the filling level of the devices to be charged, for example via the battery management system (BMS).
  • BMS battery management system
  • the processing unit can refuse authorization for a device to be charged that is already 60% full or not at all grant authorization as long as another device to be charged which, for example, is only charged up to 20%, has priority. Effective load management for filling the devices to be charged can thus preferably be achieved.
  • a power source includes a power source of any configuration, which is set up to charge an energy store or to supply energy to a consumer (eg turn signals and/or brake lights and/or cooling unit of a trailer). It is clear to a person skilled in the art that a current source is also a voltage source.
  • a power source includes, for example, an electrical power supply network (e.g. low-voltage network) or a charging device (also: charging device, for example a charging station), as used for charging electric vehicles, the charging device with the electric Power supply network is connected.
  • a power source can also include a device that delivers a fossil energy carrier, in particular a fuel (eg diesel, gasoline, natural gas) and/or a renewable energy carrier (eg hydrogen) to an energy store or a consumer.
  • a power source can also include a gas supply network, which can also be set up to carry compressed air.
  • a power source can also be set up to exchange information technology data.
  • a socket (also: power source socket) is understood here to mean a device connected to the power source, through which an electric current and/or a fossil energy carrier and/or a renewable energy carrier can be taken from the power source or derived therefrom.
  • a socket can therefore be designed, for example, as a device with (at least single-phase) electrical contacts and/or as a valve for dispensing a fossil energy carrier or a renewable energy carrier.
  • a socket can also include an element which is set up to charge an energy store by induction.
  • an inductive charging field also: inductive charging device.
  • coil devices embedded in the ground are known, which charge the accumulator of an electric vehicle when it is parked over a coil device.
  • coil devices can also be laid in the pavement of highways, for example.
  • the power source and the device to be charged can be part of a charging system, i.e. they can be included in it.
  • the charging system can also include a means for determining the fill level, which detects the fill level of a device to be charged.
  • the power source is designed as an inductive charging field.
  • an inductive charging field it can advantageously be achieved that the vehicle or the device to be charged can be charged without contact.
  • An energy store (also: accumulator) includes a device that is suitable for storing electrical or chemical energy.
  • Electrical energy stores include, for example, accumulators of electric vehicles, mobile communication devices (e.g. smartphones, tablets).
  • Chemical energy stores include devices that are set up to store a fossil energy carrier or a renewable energy carrier. For example, petrol, diesel, natural gas and hydrogen tanks installed in vehicles are included in a chemical energy store.
  • the terms “electric vehicle” and “Vehicle” are used interchangeably herein.
  • a filling of the energy store is referred to as a charging process (also: loading, loading, filling).
  • a current conductor element is understood here as an electrically conductive device which connects a current source to an energy store and/or a consumer (e.g. electric motor, internal combustion engine, compressed air motor).
  • the conductor element is designed as an at least single-phase cable. It goes without saying that if the current conductor element discharges a fossil fuel and/or a renewable energy source from the power source, the current conductor element is designed in such a way that there is a fluid connection between the socket and the energy store. In this case, the current conductor element is to be referred to as a fluid conductor element because a fluid (fuel) is transported through it. Accordingly, the terms current conductor element and fluid conductor element are used interchangeably herein.
  • the conductor element comprises at least one plug, which is set up to derive electrical energy and/or a fossil energy carrier and/or a renewable energy carrier from the power source.
  • a plug is operatively connected to a socket.
  • the current conductor element preferably comprises two plugs which are arranged opposite one another and are to be referred to herein as power source plugs and charging plugs, the first being connectable to the socket of the power source and the latter to an energy store or consumer.
  • plugs also: plug connections, plug types
  • plugs are known from the prior art. Examples, but not limited to these, are: three-phase current plugs, CEE plugs, IEC plugs, USB plugs, tank nipples (e.g. TN1 CNG), valves.
  • the current conductor element is preferably configured as a coil (also: secondary coil) and is arranged on the underside of the vehicle body, but can also be located in a different position on the vehicle.
  • An authorized use of a power source is understood here to mean that a user (also: customer, end consumer) can only draw electricity and/or a fossil energy carrier and/or a renewable energy carrier from the power source if he is authorized to do so.
  • the authorization can be granted, for example, by a service provider (also: provider). From the prior art it is known that the authority, for example. About Chip cards, credit cards, smartphone applications is issued, which is disadvantageous for the above reasons.
  • authorization and authentication are used interchangeably.
  • a user also includes a technical device (eg trailer, cleaning device, robot).
  • a trailer that is towed by a towing vehicle (truck, train) that is pulling it should only be usable if prior authorization has been given. It may be desirable in particular for the lighting and/or braking means included in the trailer to be usable only if the trailer has previously been authorized for use. This can be done, for example, by connecting a current conductor element (e.g. a power source plug) included in the trailer to the socket of the towing vehicle towing the trailer. The authorization is thus carried out via a galvanic coupling. Alternatively, one of the authorization options described below, as well as combinations, can also apply. Thus, a charging cable, or a current conductor element authorization unit comprised by it, which is described further below, can be authorized via a cloud by being plugged into the socket.
  • a current conductor element e.g. a power source plug
  • a consumer comprises a trailer with a refrigeration unit or another electrical consumer.
  • trailers are known to be powered either from the tractor and/or from a socket not included in the tractor.
  • the electrical load can preferably only be supplied with energy if it is authorized to do so, as defined herein.
  • the use of the trailer or another electrical consumer can thus advantageously be restricted to a specific user or a user group.
  • the provider can provide the power conductor element with an identifier (e.g. a numeric or alphanumeric value).
  • an identifier e.g. a numeric or alphanumeric value.
  • the conductor element can also include a user ID assigned by the provider.
  • the power source is provided, for example, by an energy supply company.
  • a conductor element provided with an identifier of the provider and/or user can be connected to the power source, which, depending on the identifier, delivers the amount of energy demanded by the user.
  • An identifier advantageously means that different providers/users have access to the same power source, or that the user can be authorized to use different power sources, not all of them are assigned to the same provider. In this way, uniformity and a simpler way of operating the power sources can be achieved, since the user can use any power source and is not limited to that of a provider. Instead of different providers setting up and operating differently designed power sources, this task can be placed in the responsibility of an energy supplier, for example, or the public sector (eg the Federal Network Agency). The user can then, analogous to today's telecommunications network, choose the provider who authorizes the user to purchase a certain amount of energy within a period of time.
  • such a current conductor element can include a charging cable for a mobile device, whereby the user can only use this at selected power sources.
  • shops e.g. restaurants
  • the business in this case the provider
  • the device according to the invention comprises at least one electronic and/or electromagnetic authorization unit (also: authorization unit) through which at least one user or a group of users can be authorized, i.e. is authorized to use the power source based on the action of the authorization unit.
  • the authorization unit comprises a current source authorization unit and a current conductor element authorization unit.
  • An authorization unit can be implemented as an interconnection of electronic components and/or as a computer program product, or as an interconnection of electronic components that communicates with a computer program product.
  • An electronic and/or electromagnetic configuration of the authorization unit is understood here to mean that it implements the authorization process through an electronic (galvanic) connection or an electromagnetic connection (e.g. via radio), as described below, and is preferably not a mechanical connection (E.g. key - lock) used for authorization, which advantageously can be dispensed with a manual activity of a user.
  • a power source authorization unit refers to an authorization unit that makes the power source identifiable (also: recognizable).
  • An SQAE is preferably designed to identify a current conductor element and/or user.
  • the SQAE is arranged locally at a power source, which means that it is enclosed, for example, by the housing of the power source (e.g. a charging station).
  • the advantage of this is that a user can be authorized directly at the power source without the data required for an authorization query from the provider having to be transmitted to a system, which advantageously reduces data traffic on the one hand and, on the other hand, makes the authorization independent of a data transmission network (also : Communications network), such as a mobile network, makes an authorization even possible when the data transmission network is not functional.
  • the SQAE is arranged at least partially or entirely decentrally from the power source, with a decentralized position describing a spatial arrangement that is not congruent with the position of the power source.
  • the SQAE can, for example, be located at the provider's location, which is several kilometers away from a charging station.
  • the SQAE can also be located on a server, a computer or in a cloud. This can advantageously prevent, for example, unauthorized manipulation of the SQAE by a person faking a user (also: unauthorized user).
  • the SQAE is arranged in the user's living area, for example.
  • the user can be the owner of an electric vehicle, which he parks in a parking space in the underground car park of a residential building.
  • the SQAE can assume that the electric vehicle should not be moved for a longer period of time and can therefore advantageously be charged without interruption, which has a positive effect on the durability of the accumulator installed in the electric vehicle.
  • the safety of the user or other people can be advantageously increased if the power source emits a fossil energy carrier or a renewable energy carrier (e.g. hydrogen). Since the user is preferably not in the physical vicinity of the vehicle to be charged at the time of delivery, his safety is increased.
  • a fossil energy carrier or a renewable energy carrier e.g. hydrogen
  • AI artificial intelligence
  • the AI is preferably designed to communicate with an authorization unit.
  • the AI or an algorithm is set up to create a movement and/or charging station usage profile (also: power source usage profile) of a user or the device to be charged (e.g. vehicle), with the information obtained being used for various purposes (e.g. better route planning, more efficient Driving style, lower consumption) can be used, which advantageously results in a higher efficiency of vehicle use.
  • the charging usage period and the position of the charging process can be determined by a computing unit. Furthermore, the processing unit can determine the movement profile of a user or vehicle. From this information obtained, the processing unit can determine a movement or charging station usage profile of a user or vehicle.
  • the position information can be determined by the computing unit, for example via the mobile communication device or via the power source authorization unit.
  • users or vehicles can advantageously be prioritized over others and the order of charging can be adjusted.
  • the charging power is distributed over time to the unit(s) to be charged depending on the movement and/or power source usage profile, in particular depending on the power source usage profile.
  • the user is authorized by being in close proximity to the power source.
  • Authorization to use the power source can be granted, for example, by the user communicating with the SQAE via the activated Bluetooth function of his smartphone and an application on the smartphone.
  • a power conductor element comprises a power conductor element authorization unit (SEAE).
  • SEAE is preferably arranged on or in the power source plug and/or on or in the charging plug of the current conductor element.
  • a SEAE preferably serves to identify the current conductor element.
  • a large number of current conductor elements can advantageously be individualized and assigned to a specific user.
  • a provider can assign a charging cable to a user, with which the user can be authorized to use a power source.
  • the current conductor element authorization unit is also referred to herein as a current source-specific authorization unit.
  • the SQAE and the SEAE are designed for mutual identification (also: recognition). This means that the SQAE can, for example, determine the presence of a SEAE and/or the SEAE can determine the presence of an SQAE. Furthermore, the SQAE and the SEAE can be set up to communicate with one another, so that data can advantageously be exchanged between them.
  • the current conductor element is preferably not designed as an integral part of the current source. This means that the current conductor element can be reversibly connected to the current source. This results in the advantage that the current conductor element can be transported by a user and can be transported by the user to another power source.
  • the conductor element is designed as an integral part of the device to be charged, and is preferably integrated into it.
  • the power source authorization unit and/or a current conductor element authorization unit can be used to switch the socket outlet, the advantages specified below being achieved by switching.
  • switching includes either unlocking and/or switching off the socket.
  • an authorization unit preferably an SQAE
  • Switching is understood here to mean that the socket outlet is disconnected from the energy supply network and/or from the gas supply network (switching off) so that an unauthorized user cannot use the power source and/or that the socket outlet is disconnected from the energy supply network or the gas supply network , as soon as the charging process of the energy storage device is complete.
  • the current conductor element connected to the socket can therefore no longer carry electrical current and/or fossil fuels and/or renewable energy sources.
  • switching also includes the opposite process, i.e.
  • the socket outlet when the socket outlet is connected to the energy supply network and/or the gas supply network (disconnection), so that the current conductor element connected to the socket outlet draws an electrical current and/or a fossil fuel and/or or a renewable energy source for charging an energy store or for operating a consumer.
  • the socket outlet can be switched by at least one electromagnetic unit. This is described below.
  • the socket outlet is preferably switched by at least one electromechanical unit.
  • An electromechanical unit is understood here to mean a device that is controlled by an electrical signal or a signal sequence in order to enable and/or switch off the socket outlet.
  • the electromechanical unit can preferably be controlled by an authorization unit, for example an SQAE, in order to enable and/or switch off.
  • the electromechanical unit is preferably comprised by the power source.
  • the electromechanical unit can be built into a charging station.
  • the electromechanical unit is preferably designed in such a way that it is activated via a control circuit and activates and/or deactivates the socket via a charging circuit (also: working circuit, main circuit).
  • a charging circuit also: working circuit, main circuit. This means that the electrical power drawn from the power source and/or the fossil energy carrier and/or the renewable energy carrier and/or compressed air can be taken off via the charging circuit.
  • the electromechanical unit comprises at least one relay and/or a latching switch and/or a transistor switch, which are described below.
  • Common electromechanical units for enabling and/or switching off a charging current circuit include, for example, relays, impulse switches, transistor switches.
  • a impulse switch is preferably used for switching according to the invention, since this advantageously consumes less energy than a relay or transistor switch.
  • an electromechanical unit for switching a socket of a power source from which a fossil energy source and/or a renewable energy source and/or compressed air and/or a fluid (e.g. water) can be drawn must be designed in such a way that the electromechanical unit can open a valve or the like, for example.
  • a transistor switch can be used, for example, with current sources where only small currents (below 5A) flow within the charging circuit.
  • Such charging circuits are suitable, for example, for charging mobile communication devices, but not for charging electric vehicles.
  • a transistor switch enables switching of the socket outlet of a power source that does not have room for a relay or impulse switch. In this way, a simpler design can also advantageously be achieved, which, due to the lack of mechanical parts, means fewer or no mechanical parts subject to wear and tear.
  • insulated gate bipolar transistors IGBT
  • IGBT insulated gate bipolar transistors
  • the device according to the invention comprises at least one identification module, which can be controlled by an authorization unit, preferably an SQAE, or can control it.
  • An identification module according to the invention is set up to make user identification executable and includes, for example, a console with or without a display for entering a personal identification number (PIN), a fingerprint sensor, and/or a biometric sensor (e.g. for voice recognition, iris scan). Especially when using the latter, a simple authorization of a user is advantageously made possible, since the user does not have to remember a PIN.
  • Controllability or control is understood here to mean that a device, unit, module, device can communicate with another device, unit, module, device, with the communication (e.g. via mobile radio) preferably taking place in both directions.
  • actuation comprises an exchange of data, actuation being followed, for example, by switching.
  • the device according to the invention comprises at least one identification module, which can be controlled by the power source authorization unit and/or the current conductor element authorization unit.
  • An identification module can also include a device that is set up to use parts of the electromagnetic spectrum that is invisible to humans for signal transmission for identification.
  • a device includes, for example, Bluetooth, WLAN, 2G (GPRS, EDGE), 3G (3G, H, H+), 4G (LTE, LTE-A), 5G, 6G, LoRaWAN, RFID, NFC, UMTS, LTE, ZigBee, WiMax and other mobile communications standards, or a combination of at least one of the above.
  • a combination advantageously results in the possibility of not being restricted to a mobile radio standard.
  • the identification module comprises an NFC connection and/or an RFID connection as an identification means, which advantageously results in a cost-effective type of identification or authorization that can be operated without an internal power supply, which is the case, for example, with active radio modules such as WLAN or Bluetooth is not the case.
  • One embodiment is configured in such a way that a user connects a current conductor element to the energy store and the socket of a power source (eg charging station for electric vehicles), the current conductor element being a SEAE and the power source includes an SQAE.
  • a user connects a current conductor element to the energy store and the socket of a power source (eg charging station for electric vehicles), the current conductor element being a SEAE and the power source includes an SQAE.
  • a user connects a current conductor element to the energy store and the socket of a power source (eg charging station for electric vehicles), the current conductor element being a SEAE and the power source includes an SQAE.
  • a power source eg charging station for electric vehicles
  • An additional authorization function is preferably set up so that the user can advantageously only start the charging process when he wishes to do so and/or that no unauthorized user can authorize himself to charge without authorization by stealing the charging cable.
  • This is designed, for example, in such a way that the user carries their smartphone with an activated Bluetooth function (or another radio connection) with them.
  • the charging process is only enabled when the SQAE recognizes the current conductor element of the user and their smartphone (e.g. through a Bluetooth identifier).
  • an identification module can be designed in such a way that parts of the electromagnetic spectrum visible to humans are used as means of identification.
  • the SQAE can communicate with an application installed on the smartphone, which generates a QR code on the display, for example, which the user actively holds up to a scanner on the charging station to start the charging process.
  • the advantage of this is that the user does not have to enter a PIN or do anything else (e.g. by pressing a button) to start the charging process.
  • a charging station can be designed in such a way that it does not include a control panel that could get dirty. Abandoning a control panel also allows for more cost-effective production and maintenance of a charging station.
  • a control panel for operating a charging station (e.g. for selecting different charging powers) can be projected onto the display of the user's smartphone as soon as the user has authorized himself at the power source by plugging in the conductor element.
  • the SEAE and/or the SQAE is set up for user-side recognition.
  • the current conductor element is designed in such a way that it can identify the user's vehicle as soon as it is connected to the user's energy storage device.
  • This has the advantage that an additional authorization level can be set up.
  • a current conductor element could only be used in connection with a specific vehicle.
  • fossil fuels e.g. petrol, diesel
  • a consumer-side detection by the SEAE or the SQAE is advantageous if they stop the fuel supply to the energy store at the socket when the user wants to fill up with the wrong fuel.
  • an identification means includes an RFID connection and/or an NFC connection. It is known to the person skilled in the art how both connections are established in order to enable communication between two entities, e.g. an SQAE and a SEAE.
  • RFID systems include a reading device (reader with antenna) and a transponder (tag), with the transponder being able to be included in a charging cable in order to make it identifiable to an SQAE.
  • the user ID can be stored on an RFID chip in order to authorize a user at a power source using an SQAE, which can read out the data stored on the RFID chip. If a user is to be denied authorization to use a charging station, for example, the SQAE can withdraw the authorization from the individual RFID identifier of this user on a server, for example.
  • an NFC connection is selected to identify a power source and/or a power conductor element and/or an energy store by a SEAE and/or a SQAE.
  • the advantage of an NFC connection is that the data stored on the NFC chip can be rewritten.
  • an SQAE can change the data stored on an NFC chip of a charging cable.
  • the charging cable NFC chip stores information on which power sources (e.g. charging stations) when and/or for how long and/or with which charging current the charging cable charged the energy storage device.
  • a charging cable can advantageously be assigned to a new user by the SQAE, for example, so that the old user or an unauthorized third party cannot or can no longer authorize himself/herself with the charging cable at a power source.
  • Another advantage of using an NFC connection is that an authorization query does not first have to be sent to a server, for example, but can be done directly at a charging station, for example, and is therefore independent of a possible server failure or failure of an Internet connection or other related Transmission of the data used mobile phone connection is.
  • the data traffic is further advantageously reduced.
  • an NFC connection is based on the technology of an RFID connection.
  • an NFC chip is defined as being rewritable, while the RFID chip is not.
  • a connector preferably the power source connector, comprises at least one NFC chip and/or an RFID chip (also: transponder, tag) for establishing an NFC connection and/or establishing an RFID connection.
  • the connector is set up by an identification module and/or an identification means for an identification determination, namely a neutral identification and/or positive identification and/or negative identification, as described below.
  • the identification of a conductor element is preferably determined by an SQAE.
  • An identification determination made (also: authorization query) can result in a negative identification and/or a neutral identification and/or a positive identification.
  • a negative identification denies the user or unauthorized user use of the power source, whereas a positive identification allows it.
  • a neutral identification can, but does not have to, have no consequences.
  • the SQAE can specify which state occurs.
  • the SQAE causes the outlet to switch depending on the identification determination.
  • the socket can be switched off and released with a positive identification, so that electrical energy can be drawn via the socket.
  • a positive and/or negative authorization of the connector or a SEAE can preferably be transmitted to an SQAE, with the transmission being able to be carried out using common transmission methods known to the person skilled in the art (e.g. fiber optic cable, mobile radio). Accordingly, the power source has a communication interface set up for transmission.
  • switching in particular enabling and/or switching off, is dependent on a period of time.
  • This can advantageously be achieved in that a user does not have to be on site, that is to say at the power source, in order to start or stop the charging process.
  • the period of time is preferably specified by a user and/or an algorithm and/or an artificial intelligence.
  • a charging cable includes a SEAE (eg with an NFC chip), which stores how long the charging cable may use the power source for charging.
  • a billing process can be initiated by releasing the socket.
  • the SQAE can initiate this.
  • the advantage of this is that the user does not have to try to initiate this himself, but that this happens automatically, for example by simply connecting the energy store or the consumer to the power source via the current conductor element.
  • a billing process is designed, for example, by the provider in such a way that the provider regulates what the user has to pay for an amount of electricity drawn and/or a fossil energy carrier and/or a renewable energy carrier.
  • a message to a control unit can be initiated by a rejected authorization.
  • the billing process can be initiated by the control unit.
  • a rejected authorization of a user, in particular an unauthorized user, can result in a message being sent to a control unit.
  • a control unit is understood to mean, for example, a warning light or a warning sound signal generator, which acoustically and/or visually informs an unauthorized third party of a lack of authorization.
  • a control unit in the form of method steps can also be included in a computer program product, which sends the unauthorized user a message, for example, on their smartphone to offer them a payment process that authorizes them to use the power source.
  • an unintentional detachment of the current conductor element triggers a message to the control unit.
  • an unintentional detachment of the current conductor element leads to a message being sent to the control unit.
  • Unintentional disconnection is understood as meaning a process that causes the current conductor element to be disconnected from the power source and/or from the energy store without the user wanting this. This concerns, for example, an attempted theft of the conductor element by a third party, or an attempted use of the conductor element by the third party.
  • the control unit is set up in such a way that the user receives a notification (for example on a mobile communication device such as a smartphone). This allows the user to find the vehicle to be loaded as quickly as possible in order to stop the process.
  • a connection can be established between the power source authorization unit (SQAE) and at least one mobile communication device and/or at least one computing unit.
  • SQAE power source authorization unit
  • a connection can preferably be established between the SQAE and a mobile communication device and/or a computing unit.
  • a mobile communication device includes, for example, smartphones, tablets, notebooks, transponders and all devices that a user can wear that are designed for communication, in particular mobile radio and/or Internet communication.
  • a computing unit is understood here to mean a device which comprises at least one processor.
  • a computing unit thus includes, for example, an electrical circuit, a computer, a server, a cloud, a display console or another system on which at least one computer program product (also: software) can be run.
  • a connection can be made, for example, via at least one electrical conductor, fiber optics, mobile communications.
  • a connection is used to transmit data, in particular data with an IT structure.
  • the SQAE carries out an identification query at time intervals. This can be done, for example, by the SQAE checking whether the current conductor element is still connected to the current source. In this way, it can advantageously be ensured that the energy store is still connected to the power source. Otherwise, the SQAE can switch them off and, for example, send a message to the user via the control unit.
  • the time intervals can be chosen such that they are less than 60 min, preferably less than 30 min, particularly preferably less than 10 min, very particularly preferably less than 1 min, more preferably less than 30 s, more particularly are preferably less than 1 s, more particularly preferably less than 500 ms and more preferably less than 100 ms.
  • the advantage of a shorter selected time interval is that the SQAE can switch off the socket faster, which increases the safety of the user, especially if a fossil fuel and/or a renewable energy carrier (e.g. hydrogen) is used to charge the energy storage device.
  • a renewable energy carrier e.g. hydrogen
  • the SQAE can be trained online and/or offline to a current conductor element, in particular its SEAE. Training is understood herein to mean that an SQAE can be presented with a new current conductor element so that it is recognized as authorized for use. This can be done online if an SQAE is located decentrally on a server or in a cloud and/or offline if the SQAE is located locally at or in the power source (e.g. a charging station). In order to initiate the learning process, for example, an authorized person (e.g. a employee of the provider) press a button on the power source or enter a PIN and meanwhile, or afterwards let the SQAE recognize the new conductor element to be recognized.
  • an authorized person e.g. a employee of the provider
  • the provider can also authorize a user to teach a charging cable to a power source by communicating a PIN that is valid once. This advantageously enables a very simple authorization. Provision can also be made for a user to authorize another user to use the current conductor element and/or a current source.
  • One embodiment provides that manual disconnection of the conductor element from the socket of the power source and/or the vehicle is not possible without authorization. This can be achieved, for example, by a user having to enter a PIN before detaching, or having to authorize himself to do so in another way (similar to that described above).
  • the advantage of this is that no unauthorized user can interrupt a charging process, e.g. to remove a fossil fuel from the power source without authorization.
  • the detachment can be made possible by, for example, a impulse switch being controlled by the SQAE in order to release a mechanical connection established before charging by means of an electromechanical fuse (e.g. a safety bolt, a lock, a latch) in order to enable the detachment.
  • an electromechanical fuse e.g. a safety bolt, a lock, a latch
  • the power source can only be used when a mobile communication device (e.g. smartphone, transponder) and the SEAE are in the immediate vicinity of the power source (e.g. charging station) at the same time.
  • a close proximity describes a position of 100 m or less, preferably 20 m or less, more preferably 5 m or less and most preferably 2 m or less.
  • the mobile communication device preferably sends a detection (also: ping, identification), for example via a Bluetooth connection.
  • the SQAE records this and tests whether the SEAE is also in the immediate vicinity. If both are present, the SQAE authorizes the user to use the power source.
  • the outlet is covered by a gate when not in use.
  • the goal is preferably made of a stable material (e.g. metal, metal compound, composite material). More preferably, the edges of the door are designed in such a way that it can only be opened (broken open) with considerable mechanical effort and/or force wine effect.
  • the power source is designed essentially cylindrical, with the goal as a rotating cylinder (gate cylinder) is designed within the power source.
  • the socket is located inside the cylinder and is only accessible to the user when the door cylinder has rotated to an open position following authorization. Rotating the gate cylinder into the open position can also provide access to a control panel and/or display if the power source includes one.
  • a power source can essentially be designed as a stable, cylindrical column with a smooth metal surface and is therefore advantageously better protected from damage or the effects of the weather than the charging columns known from the prior art.
  • a power source configured in this way preferably has no point of contact for tools such as crowbars. It is clear to the person skilled in the art that the charging station must be designed in such a way that it is nevertheless accessible to maintenance personnel. This can be accomplished, for example, via a contactless radio connection specified above.
  • the power source can only be used when a mobile communication device and the current conductor element authorization unit are located in the immediate vicinity of the power source at the same time.
  • the power source is only required to deliver electrical power if the power source authorization unit and a mobile communication device are located in the immediate vicinity of less than 10 meters around the power source. It can thus advantageously be achieved that only the owner of the mobile communication device can draw electrical power from the power source.
  • the conductor element can only be used when it is in the immediate vicinity of a user.
  • the SEAE can be designed in such a way that, if it is connected to a power source, it periodically (e.g. every 2 minutes) checks the environment for the presence of a mobile communication device (e.g. smartphone, transponder) with an active radio link (e.g. active Bluetooth) of the user tests. If this is available, the SEAE allows the use of the conductor element. This advantageously results in a further security function and restriction to a specific user.
  • the conductor element includes an additional safety function. This is designed in such a way that mechanical severing or other damage to the current conductor element connected to a current source results in a message being sent to the control unit and the user being informed of this (e.g. via his smartphone).
  • the conductor element can include an optical and/or acoustic warning function (eg alarm light, alarm tone).
  • an optical and/or acoustic warning function eg alarm light, alarm tone.
  • Temperature sensors should be fitted to register thermal damage.
  • metal threads can be arranged, for example, in the outer sheathing of the current conductor element, the severing of which triggers the message and/or the warning function.
  • the current conductor element comprises at least one sensor which is set up to detect a mechanical severing of the current conductor element (e.g. in the event of vandalism).
  • the sensor preferably has at least one sensor element which is extended at least in sections, but preferably over the entire length of the conductor element.
  • the sensor can, for example, have at least one metal thread, the cutting of which triggers a message, in particular a message to the power source, a provider, a user, or another unit described herein (e.g. SQAE, computing unit), in order to inform them that the current conductor element has been severed inform.
  • At least one metal thread preferably at least two metal threads, are preferably arranged along the current-conducting element and are preferably comprised of the material of the outer casing of the current-conducting element. Severing at least one of the metal threads preferably causes the socket to be switched off immediately.
  • the power source and/or the power source authorization unit registers the approach of an object to be charged.
  • the power source is designed as an inductive charging field and is able to register the approach of an object to be charged (e.g. an electric vehicle).
  • the device can include, for example, an optical distance sensor (e.g. LIDAR, RADAR, ultrasonic sensor) and/or a weight sensor (e.g. piezo element), with which the device, in particular the inductive charging field, registers occupancy by a vehicle.
  • the power source and/or the SQAE can send a query, preferably via a radio link, to the SEAE in order to authorize the user.
  • an energy store can be charged by the current conductor element authorization unit (SEAE).
  • SEAE current conductor element authorization unit
  • the charging of the energy store is essentially determined by the SEAE.
  • an inductive charging field is part of a road (e.g. motorway), i.e. the energy storage device should preferably be charged while the vehicle is moving, then there must also be a way to enable the user to be authorized quickly and easily.
  • the SEAE which is included in the vehicle in this exemplary embodiment, could detect that the vehicle is located above an inductive charging field.
  • the inductive charging array laid on the road may periodically include SQAEs that communicate with the SEAE, informing it of the identity of the power source.
  • the inductive charging field can include a specific charging frequency that is specific to the route section travelled.
  • the SEAE then checks (e.g. via a radio connection to a decentralized server of the provider) whether the user is authorized to use the power source for charging and then activates the charging process after positive identification and initiates a billing process if necessary. In this exemplary embodiment, therefore, it is not a socket on the power source side that is released by the SQAE. Instead, the charging process is activated on the part of the energy storage device. This has the advantage that no SQAE is necessary. It goes without saying that a vehicle manufacturer must design an energy store in such a way that it can only be charged via the SEAE, so that it can be prevented that an unauthorized third party also uses the inductive charging field.
  • position transponders which can include an SQAE, can be installed at intervals along the traveled routes, which informs the vehicle and/or the SEAE, for example, about the traveled route sections, in particular the kilometers travelled.
  • the inductive charging field can provide an Internet connection option, so that a vehicle, in particular the SEAE and/or a mobile communication device of the user, has the option of accessing the Internet even in areas with poor mobile phone coverage.
  • an adapter is interposed between the socket and the current conductor element.
  • An adapter may include an SQAE and to this extent is deemed to be included in the current conductor element.
  • the adapter is preferably designed in such a way that different current conductor elements (e.g. with different current source plugs) can be connected to the adapter. In this way, it can be advantageously achieved that current conductor elements from different countries that use different socket standards can also be used.
  • Authorization to use the power source can then be carried out via the adapter or via the SEAE it includes.
  • the adapter can, for example, communicate electrically with the battery management system (BMS) or another device of an electric vehicle via the current conductor element.
  • BMS battery management system
  • the adapter can be set up in such a way that it either collects vehicle data (e.g. battery status, travel times, idle times, driving style, charging processes, charging currents) or retrieves it from a storage element and sends it to a decentralized computing unit (e.g. a server, cloud) and/or to a mobile one Communication device transmitted.
  • vehicle data e.g. battery status, travel times, idle times, driving style, charging processes, charging currents
  • retrieves it from a storage element and sends it to a decentralized computing unit (e.g. a server, cloud) and/or to a mobile one Communication device transmitted.
  • the communication with the decentralized processing unit can also preferably serve to authorize the user.
  • the current conductor element is set up in such a way that the charging history is stored on it, in particular on a storage unit comprised by the current conductor element.
  • the location, the charging voltage, temperatures and charging cycles can be stored on the storage unit. This advantageously makes it possible to track how often the current conductor element was used. For example, its wear can be estimated.
  • a current conductor element is marked in color, with the colored marking corresponding to a maximum charging power that can be drawn from the current source. For example, it is conceivable that a user is handed a blue-marked current conductor element from an issuing point, with which the user is entitled to withdraw a defined amount of energy from a charging station. This amount of energy can be stored as a quota on a storage unit comprised by the current conductor element. The user can already have paid for the contingent before loading. With each charging cycle, the charging power taken from the power source is deducted from the quota. If the quota is used up, the current conductor element must be provided with a new quota again by the issuing office.
  • the device according to the invention is set up to send a message to a user's mobile communication device in order to inform the user about the status of the charging process, in particular its remaining duration.
  • the conductor element has an identifier that can be recognized by a mobile communication device. This identifier is preferably arranged invisibly in the conductor element. The identifier can be read out via an application installed on the mobile communication device (e.g. smartphone). This advantageously allows the possibility of identifying a current conductor element associated with a specific user.
  • the identifier can be transmitted, for example, via transmission paths that are described herein and are based on electromagnetic properties.
  • a handle over which a user grips the conductor element has a disinfectant. This is set up to reduce the number of germs on the handle, as a result of which it can be advantageously achieved that germs, in particular pathogens, are not transmitted to subsequent users.
  • a disinfectant can, for example, be designed in such a way that at least one means that generates blue light (e.g. blue light LED) is arranged in the handle in such a way that the handle surface is irradiated by the blue light.
  • blue light e.g. blue light LED
  • other parts of the electromagnetic spectrum can also be considered.
  • blue light can effectively kill microorganisms in the wavelength range of 400 to 450 nanometers (nm). This works via the absorption of blue light by biomolecules (so-called porphyrins) that are ubiquitous in living cells. In the presence of oxygen, these biomolecules, energetically stimulated by the blue light, form oxygen radicals in a chemical reaction, which, due to their high reactivity, lead to cell damage, the prevention of reproduction or the killing of microorganisms.
  • the current-conducting element and/or the current source has a mechanism that is set up to eject the current-conducting element, in particular to eject the plug (power source plug, charging plug), the ejection being controllable by a computing unit that is spatially remote from the Current conductor element is located.
  • the invention relates to a conductor element which is set up for authorization at a socket and has the properties disclosed herein.
  • the invention relates to a method for the authorized use of a power source with at least one socket, comprising the steps of authorizing a user and/or power conductor element by at least one authorization unit, switching of the socket by a power source authorization unit and/or a power conductor element authorization unit depending on the identification determination, initiation of a billing process by the power source authorization unit and/or the power conductor element authorization unit and/or the control unit, Establishing a connection between the power source authorization unit and at least one communication device and/or a computing unit.
  • the current source authorization unit recognizes the current conductor element authorization unit and/or both authorization units communicate with one another.
  • the power source authorization unit is trained to a new power conductor element online and/or offline.
  • the method for automatically generating a movement and/or charging station usage profile (also: power source usage profile) of at least one user, in particular of at least one vehicle, more particularly of a vehicle fleet includes authorizing a user and/or a power conductor element by at least one authorization unit ( power source authorization unit and/or conductor element authorization unit), the determination of a charging usage period and a position of the charging process by a computing unit, in particular by an algorithm executed on the computing unit and/or artificial intelligence, creating a movement profile of the user and/or the vehicle and Creation of a charging station usage profile based on the data obtained regarding the charging usage period, the position of the charging process and the movement profile of the user and/or vehicle by a computing unit or an algorithm and/or artificial intelligence executed on it.
  • an authorization unit power source authorization unit and/or conductor element authorization unit
  • Creation of a charging station usage profile based on the data obtained regarding the charging usage period, the position of the charging process and the movement profile of the user and/or vehicle by a computing unit or an algorithm and/or artificial
  • the charging station usage profile provided by the method advantageously allows the user to propose a more economical driving style and/or a more economical use of the power sources.
  • the method can be used to provide management of the charging station usage times of a vehicle fleet. For example, a car rental company can implement the method in order to determine which vehicle is in use when, when it is expected to be returned, when, where and for how long it will likely have to be charged.
  • the invention relates to a computer program product which comprises instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the method steps mentioned above. Furthermore, the invention relates to a computer-readable (storage) medium on which at least the computer program product can be stored.
  • the invention relates to a data processing device (computer), which comprises at least one computer-readable (storage) medium.
  • the data processing device forms a network with other computers.
  • the invention relates to a data carrier signal which transmits the computer program product.
  • the invention relates to a combination product for the authorized use of a power source with at least one socket, comprising a power source, a socket, a power conductor element, a power source authorization unit, a power conductor element authorization unit, the combination product being produced by connecting the power conductor element to the power source , wherein the current source authorization unit is designed to be able to communicate with the current conductor element authorization unit and/or to be recognizable as the latter.
  • the invention also relates to the use of the device according to the invention (socket protection device) or the combination product for the authorized use of a power source with at least one socket, the use of the device or the combination product being aimed at charging a communication device and/or a vehicle.
  • a data processing device can be constructed in such a way that it forms a network with other data processing devices.
  • a network can be designed as a server, a cloud, an Internet, or a LAN.
  • the SQAE is located decentrally in a cloud, it being obvious that only parts of the SQAE can be covered by a cloud or a computer program product that do not include the components that are required for physical identification, e.g.
  • the advantage of such a decentralized localization of the SQAE is that only the provider has access to it and a third party (assuming appropriate protection such as a firewall) cannot manipulate the SQAE.
  • embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. Implementation may be performed using a digital storage medium such as a floppy disk, DVD, Blu-ray Disc, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM or FLASH memory, hard disk or other magnetic or be carried out optical memory on which electronically readable control signals are stored, which can interact with a programmable hardware component in such a way or interact that the respective method is carried out.
  • a digital storage medium such as a floppy disk, DVD, Blu-ray Disc, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM or FLASH memory, hard disk or other magnetic or be carried out optical memory on which electronically readable control signals are stored, which can interact with a programmable hardware component in such a way or interact that the respective method is carried out.
  • CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • ASIC Application-Specific Integrated Circuit
  • IC Integrated Circuit
  • SOC System on Chip
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • embodiments of the present invention can be implemented as a program, firmware, computer program or computer program product with a program code or as data, the program code or the data being effective to carry out one of the methods when the program runs on a processor or a programmable hardware component expires.
  • the program code or the data can also be stored, for example, on a machine-readable carrier or data carrier.
  • the program code or data may be in the form of source code, machine code or byte code, as well as other intermediate code, among others.
  • a preferred embodiment includes a power source that is designed as a charging station (also: charging station) for electric vehicles (eg, a car).
  • the user who wants to use the charging station to charge the battery of the electric vehicle connects the electric vehicle to the charging station via the charging cable.
  • the power source plug of the charging cable includes an NFC module including an NFC chip as SEAE.
  • SEAE NFC chip
  • the user ID of the user is encoded on this.
  • the local SQAE included in the charging station communicating with a database via an Internet connection and comparing the user ID with the data in the database, with the database e.g managed by a provider.
  • the user is prompted to load this charging station authorized or denied access to use the charging station. If a positive authorization has been given, the SQAE activates the socket outlet.
  • the power source plug is permanently connected to the charging station by the user via an electromechanical fuse such as a safety bolt if used as intended (without using excessive force).
  • the SQAE encodes on the NFC chip how long the user has charged their electric vehicle with what power. After the charging process is completed, the socket is switched off and it is possible to disconnect the power source plug from the socket again.
  • the charging station can communicate with an application on the user's smartphone.
  • the charging station can thus tell the user how long the charging process is likely to take.
  • This information is determined by means of an algorithm or a Kl, the information being determined using the history information of the charging processes stored on the NFC module of the charging cable in order to predict the duration of a charging process.
  • This has the advantage that the user does not have to be in the immediate vicinity of the vehicle. If the user wants to interrupt the charging process before it ends, he can do so by sending the command to the charging station via the application on the smartphone, which authorizes the disconnection of the charging cable.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckdosenabsicherungsvorrichtung zum autorisierten Nutzen einer Stromquelle, wobei die Stromquelle über ein Stromleiterelement mit einer zu ladenden Einrichtung verbunden wird, wobei die Vorrichtung zumindest eine Autorisationseinheit umfasst, mit welcher sich ein Nutzer an einer Stromquelle zu dessen Nutzung autorisiert, und wobei die Steckdosenabsicherungsvorrichtung eine Stromquellen-Autorisationseinheit und eine Stromleiterelement-Autorisationseinheit umfasst.

Description

STROMQUELLENABSICHERUNGSSYSTEM
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Steckdosenabsicherungsvorrichtung zum autorisierten Nutzen einer Stromquelle, wobei die Stromquelle über ein Stromleiterelement mit einer zu ladenden Einrichtung verbunden wird, wobei die Steckdosenabsicherungsvorrichtung zumindest eine Autorisationseinheit umfasst, mit welcher sich ein Nutzer an einer Stromquelle zu deren Nutzung autorisiert.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum autorisierten Nutzen einer Stromquelle sowie ein Kombinationserzeugnis zum autorisierten Nutzen einer Stromquelle.
STAND DER TECHNIK
Verschiedenste Stecker-Steckdosen-Verbindungen mit unterschiedlichen Spezifikationen sind hinlänglich bekannt. Die meisten Verbraucher sind mit den herkömmlichen Schutzkontakt-Steckdosen mit den entsprechenden Steckern vertraut. Diese werden mit einer Nennspannung von 230 V betrieben und dürfen mit bis zu 16 A abgesichert werden. Dies ergibt eine maximale Leistung von etwa 3,2 kW.
Insbesondere Eigenheimbesitzer und Camper kennen aber auch sogenannte Drehstromsteckdosen bzw. Campingsteckdosen nach dem internationalen Standard „Stecker, Steckdosen und Kupplungen für industrielle Anwendungen“ (IEC 60309). Je nach Ausführung verfügen diese über Nennspannungen von bis zu 690 V (im Normalverbraucherbereich üblich sind 400 V) und Stromstärken von bis zu 125 A (im Normalverbraucherbereich üblich sind 16 A oder 32 A). Bei im Normalverbraucherbereich üblichen Nennspannungen von 400 V und 32 A ergibt sich somit eine Leistung von etwa 12,8 kW.
Bis vor wenigen Jahren fanden sich Drehstromsteckdosen in Wohnbereichen zumeist nur in Werkstätten oder z.B. auf Höfen, um an diesen energielastige Verbraucher wie etwa Tischkreissägen o.Ä. zu betreiben. Drehstromsteckdosen befinden sich häufig auch in Tiefgaragen, um den Betrieb von bspw. Wartungs- oder Reinigungsmaschinen zu ermöglichen. Jedoch kann nicht ausgeschlossen werden, dass ein Nutzer eines Elektrofahrzeuges versucht, dieses an der Drehstromsteckdose, die nicht zum Laden von Elektrofahrzeugen gedacht ist, zu laden. Mit der Einführung von Elektrofahrzeugen und damit einhergehenden Ladevorrichtungen, wie Ladesäulen und Steckdosen, wurde es notwendig, eine entsprechende Infrastruktur bereitzustellen, um ein Laden der Elektrofahrzeuge zu ermöglichen. Dabei befinden sich mittelweile an vielen Orten wie etwa Parkhäusern oder Tiefgaragen von Wohnhäusern solche Ladevorrichtungen, denen je nach Länge des Parkhausaufenthalts, mehrere dutzend Kilowattstunden entnommen werden können.
Es mussten Vorkehrungen getroffen werden, um die Steckdosen der Ladevorrichtungen vor unrechtmäßiger Nutzung zu schützen, also nur einen bestimmten Nutzer- oder Gerätekreis zur Nutzung der Steckdose zu autorisieren. Dazu wurden bspw. die Pförtner des Parkhauses angewiesen, die Sicherungen wegzuschalten, um die Steckdose vom elektrischen Versorgungsnetz abzutrennen, um diese dann manuell zur Nutzung freigeben zu können, indem bspw. ein die Steckdose abdeckender Deckel mittels eines Schlüssels geöffnet wird.
Alternativ dazu sind auch Schließsysteme bekannt, die von verschiedenen Nutzern bedient werden können, indem diese bspw. den gleichen Schlüssel besitzen. Hierbei ist nachteilig zu erwähnen, dass der Pförtner anwesend und erreichbar sein muss, oder alle berechtigten Nutzer über einen Schlüssel verfügen müssen. Beide Möglichkeiten sind zudem fehleranfällig, da vergessen werden kann, die Sicherung nach der Nutzung wieder wegzuschalten, bzw. die Steckdose wieder abzuschließen.
Alternativ dazu wurden Ladesäulen mit einem Kartenlesegerät ausgestaltet, wobei sich ein Nutzer mit einer Authentifizierungskarte (z.B. einer Schlüssel karte oder seiner Kreditkarte) zur Nutzung der Ladesäule autorisieren kann. Nachteilig hieran ist, dass eine Ladesäule mit einem Kartenlesegerät ausgestattet werden muss, welche teuer und fälschungsanfällig sind. Es sind auch Lösungen bekannt, nach denen sich ein Nutzer über eine Applikation auf seinem Smartphone zur Nutzung an einer Ladesäule authentifizieren kann. Jedoch erfordern diese Möglichkeiten zusätzlich zum Einstecken des Ladekabels weitere manuelle Vorgänge.
Die US 9,333,871 B2 beschreibt eine einfache, schnelle und sichere Identifikation eines Fahrzeuges an einer Ladesäule, wobei auf technische Elemente wie einen Kreditkartenleser verzichtet werden kann, so dass kein manueller Einsatz von Karten, Nummer eintippen notwendig ist. Gelöst wird dies, indem eine am oder im Fahrzeug angebrachte Identifikationseinheit (RFID tag) von der Ladestation erkannt wird. Allerdings muss das zu ladende Objekt, in diesem Fall ein Fahrzeug erkennbar bzw. auslesbar mit einem spezifischen RFID-Chip versehen werden.
Die EP 2 292460 A2 offenbart eine Möglichkeit zur schnellen, sicheren und kostengünstigen Identifikation eines Fahrzeugnutzers, wobei vom Ladekabel ein Datenspeicherelement (bspw. als RFID-Chip ausgebildet) umfasst ist. Auf dem Datenspeicherelement sind Identifikationsinformationen zugeordnet, die von der Ladestation auslesbar sind. Zudem kann der Zugang zur Steckdose der Ladestation bei fehlender Authentifizierung und somit abgelehnter Authentifikation verwehrt werden. Um die Steckdose in eine Bereitstellungsposition zu bringen, schlägt die EP 2 292 460 A3 vor, dass der Nutzer zusätzlich zum erforderlichen RFID-Chip des Ladekabels an der Ladesäule noch eine PIN eingeben muss. Es wird auch vorgeschlagen, dass der Nutzer die PIN über ein mobiles Eingabegerät (z.B. Smartphone) überträgt. Allerdings erfordern beide Vorgänge eine zusätzliche manuelle Tätigkeit seitens des Nutzers. Weiterhin schlägt die EP 2 292 460 A3 vor, dass die Ladestation einen Verriegelungsmechanismus aufweist, um eine unberechtigte Entnahme des Ladekabels zu verhindern. Das Datenspeicherelement kann ausgetauscht werden und somit die Identifikation unterschiedlicher Kundenkonten erreicht werden. Das Datenspeicherelement kann als ein RFID-Chip ausgebildet sein, so dass die Übermittlung der Identifikationsinformationen auf Seiten des Ladekabels keine zusätzliche Energiezufuhr benötigt, da das Auslesen über ein von der Ladestation ausgesendetes Trägersignal erfolgt. Weiterhin kann das Datenspeicherelement von außen unzugänglich und unlösbar mit dem Ladekabel verbunden sein, so dass das Ladekabel einem bestimmten Nutzer zugeordnet und nur von diesem verwendet werden kann
Die WO 2020/097191 A1 offenbart die Nutzung von near-field communication (NFC) durch ein mobiles Gerät (z.B. Smartphone), bzw. durch eine Applikation, zur Autorisation an einer Ladesäule.
Bei den erhältlichen Ladekabeln für Elektrofahrzeuge handelt es sich häufig um recht hochpreisige Produkte. Insbesondere wenn das Ladekabel und/oder die Ladesäule keine Verriegelung des Ladekabels am Fahrzeug und/oder der Ladesäule erlaubt, kann ein unberechtigter Dritter das Ladekabel entfernen und auf Kosten des Nutzers sein eigenes Fahrzeug laden und den Stecker dann einfach wieder zurückstecken. Der zur Nutzung berechtigte Nutzer bekommt dies nicht oder zu spät mit.
Die US 8 736 225 B2 offenbart eine modularisierte Schnittstelle (Modul) und ein entsprechendes Verfah-ren zur flexiblen, sicheren und kontrollierten Anbindung eines Plug- in-Fahrzeugs (d. h. eines Hybrid- oder reinen Elektrofahrzeugs) an das Energienetz. Die modulari-sierte Schnittstelle ermöglicht es Plug-in-Elektrofahrzeugen (Hybrid- oder reinen Elektrofahrzeugen) sich mit dem Stromnetz in einer Weise zu verbinden, die es den Fahrzeugbesitzern ermöglicht, ihren Stromverbrauch zu kontrollieren und den Versorgungsunternehmen, die Stromlasten von Elektrofahrzeugen zu verwalten und zu messen. Im Wesentlichen handelt es sich bei der Schnittstelle um ein Modul, welches ent-weder tragbar ist oder bspw. in die Lade- Infrastruktur des Fahrzeugs integriert ist. Das Modul umfasst eine Sicherheitsauthentifizierungseinrichtung zur Authentifizie-rung des Nutzers über bspw. ein Passwort oder eine biometrische Erfassung. Über einen Erkennungscode kann das Modul mit dem Provider kommunizieren, wobei ein automatischer Abrechnungsvorgang entsprechend der entnommenen Energiemenge ermöglicht ist. Das Modul unterbricht den Ladvorgang automatisch, wenn sich ein Unberechtigter Zugang verschafft, so dass einem Diebstahl elektrischer Leistung vorgebeugt wird, da kein anderer als der vorgesehene Nutzer das Modul nutzen kann. Das Modul kann zudem das Fahrzeug erkennen und abhängig von dessen Identität die erforderliche Stromstärke bereitstellen. Durch eine entsprechende Mechanik (bspw. Sicherungsbolzen) kann das Modul einer unberechtigten Abtrennung von der Ladestation vorbeugen. Über eine Kommunikationsschnittstelle, eine Antenne umfassend, kann das Modul über WiFi, ZigBee, WiMAX, Satellite, RF oder ähnliches kommunizieren. Das Modul wirkt zudem mit einer intelligenten Steckdose zusammen, um die entsprechende Identifikation und Abgabe elektrischer Leistung zu erlauben. Das Modul kann zu-dem auf einen neuen Nutzer programmiert werden.
Die US 2009/192927 A1 offenbart eine elektrische Steckdose, die den Benutzer identifizieren, die Stromversorgung steuern und den Stromverbrauch überwachen kann. Die Stromversorgung an der Steckdose kann für einen autorisierten Benutzer freigegeben werden, des-sen Stromverbrauch verfolgt werden kann. Die einem Benutzer zugeordneten Daten können lokal oder aus der Ferne gespeichert und verarbeitet werden. Einem bestimmten Benutzer kann, auf der Grundlage der im Laufe der Zeit gesammelten Stromverbrauchsdaten, eine Gebühr berechnet werden. Die Steckdose verfügt über Systeme zur Identifizierung des Benutzers, dessen zur Autorisierung, zur Steuerung des Stromverbrauchs und zur Überwachung des Stromverbrauchs. Zudem ist ein Verfahren offenbart, welches die Abrechnung des Stromverbrauchs zur direkten oder über einen Vermittler erfolgenden Bezahlung des Stroms und zur Erhebung einer verbrauchsabhängigen Gebühr auf dem Konto beschreibt. Um die Steckdose zu aktivieren, kann sich ein Nutzer über ein Identifikationsmittel (z.B. eine Identifikationskarte) per Funkverbindung an einem Lesegerät identifizieren, indem ein auf der Identifikationskarte gespeicherter Identifikationscode vom Lesegerät übermittelt wird. Ein Betreiber kann die von der Steckdose gespeicherte und für den Identifikations-prozess verwendete Berechtigungsliste verwalten und auf Stromverbrauchsdaten zugreifen. Das Lesegerät umfasst ein RFID-Lesegerät, wobei die Identifikationskarte des Nutzers einen passiven RFID tag umfasst, welcher vom Lesegerät ausgelesen wird. Die Steckdose kommuniziert über ein stromleitungsbasiertes Netzwerkprotokoll (X. 10), über WiFi oder ein fest verdrahtetes Netzwerk mit einem zentralen Computer, auf dem eine Liste von autorisierten Nutzern gespeichert ist. Den Nutzern wird eine Gebühr in Rechnung gestellt, die sich nach der Anzahl der Nutzungen, der Nutzungsdauer oder dem Stromverbrauch während der Nutzung gemäß einer im Voraus getroffenen Vereinbarung richtet.
Die CN 1 259 693 A offenbart einen Stromverriegelungsmechanismus (Mechanismus) für einen Computer eines Benutzers, wobei der Mechanismus den unbefugten Zugriff auf den Computer des Benutzers zu verhindern hilft, so dass ein unbefugter Benutzer dazu gezwungen ist, zumindest das Gehäuse des Computers zu entfernen, oder zu zerstören, um über eine Überbrückung den Computer mit Strom zu versorgen. Der Stromverriegelungsmechanismus umfasst ein physisch bedienbares Schloss und ist mit einer im Wesentlichen fest montierten Netzeingangsbuchse gekoppelt, die im Allgemeinen an der Rückseite der meisten Computer sichtbar ist. Der Mechanismus umfasst ein Steckteil (schaltbaren Stecker), das durch Anbringen eines Verriegelungselements in die Netzeingangsbuchse des Computers ein-greift und dadurch zu einem Steckverriegelungsteil wird, welches einen Zwischen-teil, das eine Schaltung enthält, und einem ausgesparten Buchsenteil umfasst. In den versenkten Buchsenteil wird das Ende des Netzkabels gesteckt, welches zuvor zum Anschluss an die Netzeingangsbuchse des Computers verwendet wurde. Im Grunde besteht die Installation des Mechanismus darin, den Stecker des Computernetzkabels aus der Netzeingangsbuchse des Computers zu entfernen, das Steckteil des schaltbaren Steckers in die Netzeingangsbuchse zu stecken und das Ende des Netzkabels in den ausgesparten Buchsenteil des schaltbaren Steckers zu stecken. Der Steckteil des schaltbaren Steckers hat Metallstifte, die so abgewinkelt sind, dass sie zuverlässig in die Innenwand einer geschlossenen Netzeingangsdose ein-gebettet werden können. Es ist praktisch nicht möglich, das Steckteil des geschalteten Steckers aus der Netzeingangsbuchse zu entfernen. Der Stromverriegelungsmechanismus kann einen Sensor umfassen, welcher bspw. als Kartenlesegerät, biometrisches Lesegerät oder als eine über eine elektromagnetische Verbindung ansteuerbare Einheit ausgestaltet ist und die Stromverbindung erst nach entsprechender Aktivierung durch einen Nutzer freigibt. Dabei kann es sich bei dem elektromagnetischen Signal um ein optisches Signal oder um ein Funkwellensignal handeln. In einer Ausgestaltung ist eine Aktivierung über vom Sensor detektierte Schallwellen möglich. Zudem kann der Stromverriegelungsmechanismus eine programmierbare Einheit umfassen, welche den Ein- oder Ausschaltzustand des schaltbaren Steckers kontrollieren kann.
Die KR 101 871 272 B1 offenbart eine Ladesteuerungsvorrichtung und ein dieses kontrollierendes Steuerungsverfahren. Eine Funktion der Ladesteuerungsvorrichtung besteht darin, ein Unterbrechen des Ladens durch einen Unbefugten zu verhindern. Zudem erlaubt die Ladesteuerungsvorrichtung, dass ein, von dieser räumlich entfernte, Nutzer die Verriegelung zwischen der Ladesteuerungsvorrichtung und dem Fahrzeug mit Hilfe eines Mobilgeräts (z.B. Smartphone, Smartwatch) ausführen oder lösen kann. Weiterhin wird bei Diebstahl oder Verdacht einer unbefugten Nutzung eine Warnmeldung an das Mobilgerät des Nutzers gesendet. Es ist weiter vorgesehen, dass ein entfernter Nutzer die Ladesteuerungsvorrichtung mit Hilfe eines Mobilgeräts deaktivieren kann, wenn die Ladesteuerungsvorrichtung gestohlen wird. Die Ladesteuerungsvorrichtung umfasst eine Kommunikationseinheit zur drahtlosen Kommunikation (über bspw. WiFi, LTE). Die Identifikation eines Fahrzeugs wird ermittelt und mit einer internen Liste abgeglichen, so dass ein Verriegelungsmechanismus abhängig von der Position des Mobilgeräts des Nutzers gelöst wird. Die Position/ Entfernung des Mobilgeräts kann dabei über eine drahtlose Verbindung von der Ladesteuerungsvorrichtung ermittelt werden. Die Identifikation des Nutzers kann über einen Fingerabdruck-Scanner, ein Barcode- / QR-Code-Scanner, ein Berührungssensor, ein Mikrofon und eine Eingabeeinheit mit mindestens einer Tastatur und einer Kamera vorhanden erfolgen. Weiterhin ist auch eine NFC-Kennung vorgesehen.
Die US 2014 / 0 191 718 A1 offenbart eine Fahrzeugladestation mit einer Stromverteilungsschnittstelle, einer Empfängerkomponente und einer Autorisierungskomponente zum Laden eines Fahrzeugs. Die Empfängerkomponente der Ladestation umfasst ein elektromagnetisches Lesegerät wie bspw. ein RFID-Lesegerät, welches Identifikationsinformationen bspw. des Fahrzeugs ermitteln kann, welches zum Laden an der Fahrzeugladestation autorisiert ist. In einer offenbarten Ausführungsform der wird die "Weitergabe" von Autorisierungsinformationen verhindert, indem die Identifikationskomponente nicht an ein anderes Fahrzeug übertragen und nicht zur Autorisierung des Tankens eines anderen Fahrzeugs verwendet werden kann. Das System ermöglicht fahrzeugbasierte Betankungsdienste im Abonnement. Da ein bestimmtes Fahrzeug sicher identifiziert werden kann, können beispielsweise Abonnements für unbegrenztes Tanken innerhalb eines bestimmten Zeitraums verkauft werden, die dem Fahrzeug entsprechen. Dies ist möglich, weil eine maxi-male Dienst- und/oder Tanknutzung für das Fahrzeug berechnet werden kann. Die Identifikationskomponente kann sich bei Entfernung vom Fahrzeug selbst zerstören oder die darauf gespeicherten Informationen löschen, so dass einem Miss-brauch der Identifikationskomponente durch einen Dritten vorgebeugt wird.
Die AT 508 853 B1 offenbart eine Vorrichtung zum Erkennen und Autorisieren eines Stromabnehmers, insbesondere eines Steckers an einer Stromquelle mit einer Steckbuchse, wobei der Stecker eine Information zur Identifikation oder Autorisierung bestehend aus zumindest einem Computerchip trägt, dessen Information beim Einbringen des Steckers in eine Steckbuchse durch ein in der Steckbuchse integriertes Auslesegerät, bei räumlicher Annäherung oder direktem Kontakt, optisch oder elektronisch übertragen wird. Die Vorrichtung erlaubt eine einfache Umrüstung bereits existierender Stecker, indem der Chip, wobei es sich bspw. um einen in einer Folie integrierten RFID-Chip handelt, über eine Klebeschicht an einer Seite der Folie in oder an den Stecker ein-geklebt wird. Die auf dem Chip gespeicherten Informationen werden mit den in einer Datenbank gespeicherten Informationen abgeglichen und er Nutzer entweder autorisiert oder abgelehnt. Die auf dem Chip gespeicherten Informationen werden während der Ladezeit regelmäßig ausgelesen, um sicherzustellen, dass nur der autorisierte Benutzer die Energie aus dem Stromabnehmer entnimmt. Durch das Entfernen des Ladekabels und somit der Chip aus der Nähe des Lesegerätes der Ladestation kann eine Mel-dung an das Mobiltelefon des Nutzers ausgegeben werden.
Die DE 10 2012 215 813 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Laden oder Entladen eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeuges, wobei es das Verfahren/ die Vorrichtung ermöglicht, dass der Nutzer über das Ende des Ladevorganges informiert wird und somit keine Zeit an der Ladevorrichtung verbringen muss. Der Nutzer erhält mit dem Beginn des Ladevorgangs ein Gerät (Token), welcher die verbleibende Ladezeit bspw. auf einem Bildschirm anzeigt. Über eine Funkschnitt-stelle können die Dauer des Ladens oder Entladens von der Ladestation an das Token übermittelt werden. Das Token umfasst einen RFID-/ oder NFC-Tag, auf dem die entsprechenden ln-formationen gespeichert werden können. So kann dem Token eine bestimmte Ladestation zugewiesen werden, bzw. die dem Token gerade zugeordnete Ladestation gezielt adressiert werden. Das Token kann induktiv geladen werden, so dass kein manuelles Wechseln von Batterien oder Akkus notwendig ist. Nachdem das Fahrzeug mit der Ladesäule verbunden wurde, wird bspw. durch einen geeigneten Mechanismus das Token in einer Ausgabeschale dem Nutzer der Ladesäule zur Verfügung gestellt. Gleichzeitig wird die ID der Ladesäule per Funk in den Speicher des Tokens übertragen. Entnimmt der Nutzer das Token aus der Ausgabeschale, wird die ID des Tokens mit der ID der Ladesäule verknüpft und diese Information auf einem zentralen Datenspeicher, z.B. Server, für die spätere Abrechnung abgelegt. Gleichzeitig initiiert die Ladesäule die Kommunikation mit dem Fahrzeug und übermittelt die voraussichtliche Dauer des Ladevorgangs an das Token. Das Token stellt diese Information auf seinem Bildschirm dar. Das Token kann auch dafür verwendet werden eine Meldung anzuzeigen, wenn versucht wird das Fahrzeug zu stehlen.
Um ein Abtrennen des Ladekabels von der Stromquelle unter Last zu verhindern, wurde der Typ-2 Stecker (IEC 62196 Typ 2) für Elektrofahrzeuge entwickelt. Dieser weist zwei Fallen auf, die den Stecker elektromechanisch am Fahrzeug verriegeln. Während des Ladevorgangs wird der Stecker an der Ladesäule verriegelt, so dass er nicht unter Last gezogen werden kann. Die Steuerung der Verriegelung übernehmen Fahrzeug und Ladesäule. Jedoch kann ein solches Ladekabel dennoch von einem unberechtigten Dritten genutzt werden, wenn es von diesem entwendet wird, während es nicht mit einer Ladestation verbunden ist.
Zudem sind die Bauformen der für Elektroautos gängigen Ladekabel, wie ein Typ-2-Stecker Ladekabel recht groß, was einerseits durch elektrotechnische Anforderungen (z.B.
Leiterquerschnitt) und andererseits durch die Anforderungen an einen Diebstahlschutz gegeben ist.
Weiterhin ist nicht bekannt, wie Ladekabel, die nicht zum Laden von Elektroautos vorgesehen sind (z.B. Ladekabel für Mobiltelefone), gegen eine unberechtigte Nutzung gesichert werden können.
Dem Stand der Technik ermangelt es an einem Stromleiterelement (z.B. Ladekabel), das einen Nutzer zu dessen Nutzung und/oder zur Nutzung einer Stromquelle autorisiert, wobei die Nutzung nur von einem dafür autorisierten Nutzer oder einer dafür autorisierten Gruppe von Nutzern erreicht werden kann.
AUFGABE
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit welcher ein Nutzer mit möglichst geringem manuellen Aufwand sehr einfach und schnell zur Nutzung einer Stromquelle und/oder eines Stromleiterelements autorisiert werden kann.
LÖSUNG
Die Aufgabe wird mit einer Steckdosenabsicherungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfüllt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
ALLGEMEINE VORTEILE
Mit der vorliegenden Erfindung kann eine schnelle und einfache Identifikation, Authentifikation oder Autorisation eines Nutzers an einer Stromquelle (z.B. Ladesäule oder induktiven Ladevorrichtung) erfolgen.
Dadurch, dass das Stromleiterelement (z.B. ein Ladekabel) explizit nur einem einzelnen Nutzer oder einer Gruppe von Nutzern zugeordnet werden kann, kann ein unberechtigter Dritter nichts mit einem entwendeten Stromleiterelement anfangen, sofern dieses auf einen dafür autorisierten Nutzer geprägt ist.
Weiterhin erlaubt die Erfindung, dass der Nutzer durch das bloße Einstecken des Stromleiterelements in eine Steckdose das Laden eines Energiespeichers starten kann, wobei die in Anspruch genommene Ladeleistung automatisch abgerechnet werden kann, ohne dass der Nutzer bspw. seine Kreditkartennummer oder eine Kennung angeben muss.
Durch eine Stromquellen-Autorisationseinheit werden teure Kartenlesegeräte oder Bedienungselemente (z.B. eine Konsole) obsolet, wodurch eine Ladesäule weniger Bauteile aufweist, seltener gewartet werden muss und günstiger im Unterhalt ist.
Weiterhin erlaubt eine serverbasierte oder cloudbasierte Autorisationsabfrage an mehr als einer Ladesäule die Erstellung eines Bewegungs- und/oder Ladesäulennutzungsprofiles eines Nutzers, wobei die gewonnenen Informationen für verschiedene Zwecke (z.B. bessere Routenplanung, effizienterer Fahrstil, geringerer Verbrauch) genutzt werden können. Zudem ist das Stromleiterelement nicht auf die Nutzung für Elektrofahrzeuge beschränkt.
Weitere Vorteile sind der Beschreibung und den Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die erfindungsgemäße Steckdosenabsicherungsvorrichtung (hierin auch als Steckdosenabsicherungssystem bezeichnet) ermöglicht ein autorisiertes Nutzen einer Stromquelle mit zumindest einer Steckdose. Die Steckdosenabsicherungsvorrichtung (kurz: SAV) umfasst zumindest ein Stromleiterelement, welches zumindest einen Stecker umfasst. Zudem kann die SAV eine Stromquelle und zumindest eine Steckdose umfassen.
Die Erfindung betrifft eine Steckdosenabsicherungsvorrichtung zum autorisierten Nutzen einer Stromquelle mit zumindest einer Steckdose umfassend zumindest ein Stromleiterelement, wobei die Vorrichtung zumindest eine elektronische und/oder elektromagnetische Autorisationseinheit umfasst, durch welche zumindest ein Nutzer autorisierbar ist, wobei eine Stromquellen-Autorisationseinheit lokal an und/oder dezentral von der Stromquelle angeordnet ist, und wobei das Stromleiterelement eine Stromleiterelement-Autorisationseinheit umfasst, und wobei das Stromleiterelement nicht als integraler Bestandteil der Stromquelle ausgeführt ist oder als integraler Bestandteil der Stromquelle ausgeführt ist, und wobei das Stromleiterelement einem neuen Nutzer zuweisbar ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Steckdosenabsicherungssystem zum autorisierten Nutzen einer Stromquelle zumindest ein Stromleiterelement sowie zumindest eine Stromquelle, welche zumindest eine Steckdose aufweist, wobei die Stromquelle eine Stromquellen-Autorisationseinheit aufweist, die lokal an oder dezentral von der Stromquelle angeordnet ist, wobei das Stromleiterelement eine Stromleiterelement-Autorisationseinheit aufweist, wobei die Stromquellen- Autorisationseinheit zur Autorisation von zumindest einem Nutzer mittels einer galvanischen Verbindung (auch: Kopplung) mit der Stromquellen-Autorisationseinheit eingerichtet ist.
Vorteilhaft an einer galvanischen Verbindung ist, dass diese sicherer gegen manipulative Eingriffe geschützt ist als es eine auf elektromagnetischer Verbindung (auch: Funk) beruhende Verbindung. Dabei bezeichnet eine galvanische Verbindung/Kopplung den physischen Kontakt zweier elektrischer Leiter, insbesondere von Leitern der Stromleiterelement-Autorisationseinheit und Stromquellen-Autorisationseinheit.
Die Stromleiterelement-Autorisationseinheit und die Stromquellen-Autorisationseinheit sind beides Autorisationseinheiten, wobei ersteres von einem Stromleiterelement und letzteres von einer Stromquelle umfasst ist. Die Übereinstimmung des Abgleichs der Stromleiterlement-Autorisationseinheit mit der Stromquellen-Autorisationseinheit bewirkt ein hierin beschriebenes Freischalten/Abschalten der Stromquelle, insbesondere der Steckdose. Unter einer Übereinstimmung wird hierbei verstanden, dass die Identifikationsinformationen, welche auf der Stromquellen-Autorisationseinheit oder einer Recheneinheit hinterlegt sind, mit den Identifikationsinformationen, welche auf der Stromleiterelement-Autorisationseinheit (auch: stromquellenspezifische Autorisationseinheit) hinterlegt sind, übereinstimmen. Das Freischalten/Autorisieren der Stromquelle in Abhängigkeit des Abgleichens der stromquellenspezifischen Autorisationseinheit durch die Stromquellen-Autorisationseinheit und in Abhängigkeit des ermittelten Füllstands kann sequenziell (also nacheinander) oder simultan (also gleichzeitig) erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Autorisation zum Laden der zu ladenden Einrichtung, insbesondere ein Freischalten der Steckdose, erst ab einem bestimmten Füllstand ermöglicht. Vorzugsweise ist der Füllstand kleiner als ein Vergleichswert von vorzugsweise 70%, besonders bevorzugt von 50%, und ganz besonders bevorzugt von 30%, insbesondere von 20%. Die Recheneinheit kann bevorzugt den Füllstand (Ladestand) der zu ladenden Einrichtungen ermitteln, welche sich in der Nähe der Stromquelle befindet und von denen die Recheneinheit annimmt, dass diese einen Ladevorgang durchführen wollen. Abhängig von den Füllständen kann die Recheneinheit die Beladung autorisieren. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Stromquelle und/oder die Stromquellen-Autorisationseinheit den Füllstand der zu ladenden Einrichtungen ermitteln, bspw. über das Battery-Management-System (BMS). So kann die Recheneinheit bspw. einer bereits zu 70% befüllten zu ladenden Einrichtung die Autorisation verweigern oder gar nicht erst erteilen, solange eine andere zu ladende Einrichtung, welche bspw. nur bis 20% geladen ist, priorisiert ist. Vorzugsweise kann somit ein effektives Lastmanagement zur Befüllung der zu ladendenden Einrichtungen erreicht werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Nutzer oder die Recheneinheit den Wert (auch: Vergleichswert) des Füllstandes vorgeben oder vorbestimmen, der zur Priorisierung herangezogen wird. Ein Nutzer kann dies bspw. über eine auf einem mobilen Kommunikationsgerät installierte App bewirken.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Autorisation zum Laden der zu ladenden Einrichtung, insbesondere ein Freischalten der Steckdose erst unter einem bestimmten Füllstand ermöglicht. Vorzugsweise ist der Füllstand unter 70%, besonders bevorzugt unter 50% und ganz besonders bevorzugt unter 30%.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Ladevorgang der zu ladenden Einrichtung, insbesondere ein Freischalten der Steckdose, oberhalb eines bestimmten Füllstands blockiert. Vorzugsweise ist der Füllstand größer als ein Vergleichswert von vorzugsweise 60%, besonders bevorzugt von 70% und ganz besonders bevorzugt von 80%. Die Recheneinheit kann bevorzugt den Füllstand (Ladestand) der zu ladenden Einrichtungen ermitteln, welche sich in der Nähe der Stromquelle befindet und von denen die Recheneinheit annimmt, dass diese einen Ladevorgang durchführen wollen. Abhängig von den Füllständen kann die Recheneinheit die Beladung autorisieren oder blockieren. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Stromquelle und/oder die Stromquellen- Autorisationseinheit den Füllstand der zu ladenden Einrichtungen ermitteln, bspw. über das Battery-Management-System (BMS). So kann die Recheneinheit bspw. einer bereits zu 60% befüllten zu ladenden Einrichtung die Autorisation verweigern oder gar nicht erst erteilen, solange eine andere zu ladende Einrichtung, welche bspw. nur bis 20% geladen ist, priorisiert ist. Vorzugsweise kann somit ein effektives Lastmanagement zur Befüllung der zu ladendenden Einrichtungen erreicht werden.
Eine Stromquelle umfasst eine beliebig ausgestaltete Stromquelle, die dazu eingerichtet ist, einen Energiespeicher zu laden oder einen Verbraucher (z.B. Blinker und/oder Bremslichter und/ oder Kühlaggregat eines Anhängers) mit Energie zu versorgen. Dem Fachmann ist klar, dass eine Stromquelle auch eine Spannungsquelle ist. Eine Stromquelle umfasst beispielsweise ein elektrisches Energieversorgungsnetz (z.B. Niederspannungsnetz) oder eine Ladeeinrichtung (auch: Ladevorrichtung, z.B. eine Ladesäule), wie sie zum Laden von Elektrofahrzeugen verwendet werden, wobei die Ladeeinrichtung mit dem elektrischen Energieversorgungsnetz verbunden ist. Erfindungsgemäß kann von einer Stromquelle aber auch eine Einrichtung umfasst sein, die einen fossilen Energieträger, insbesondere einen Kraftstoff (z.B. Diesel, Benzin, Erdgas) und/oder einen erneuerbaren Energieträger (z.B. Wasserstoff) an einen Energiespeicher oder einen Verbraucher abgibt. Demzufolge kann eine Stromquelle auch ein Gasversorgungsnetz umfassen, welches auch zum Führen von Druckluft eingerichtet sein kann. Weiterhin kann eine Stromquelle auch dazu eingerichtet sein, informationstechnische Daten auszutauschen.
Unter einer Steckdose (auch: Stromquellensteckdose) wird hierin eine mit der Stromquelle verbundene Einrichtung verstanden, durch welche ein elektrischer Strom und/oder ein fossiler Energieträger und/oder ein erneuerbarer Energieträger aus der Stromquelle entnommen oder daraus abgeleitet werden kann. Eine Steckdose kann daher bspw. als eine Vorrichtung mit (zumindest einphasigen) elektrischen Kontakten und/oder als ein Ventil zur Abgabe eines fossilen Energieträgers oder eines erneuerbaren Energieträgers ausgestaltet sein.
Weiterhin kann von einer Steckdose auch ein Element umfasst sein, welches dazu eingerichtet ist, einen Energiespeicher per Induktion zu laden. Solch eine Vorrichtung soll hierin als induktives Ladefeld (auch: induktive Ladevorrichtung) bezeichnet werden. Der Fachmann ist mit solchen Vorrichtungen vertraut. So sind im Boden eingelassene Spulenvorrichtungen bekannt, welche den Akkumulator eines Elektrofahrzeuges laden, wenn dieses über einer Spulenvorrichtung geparkt wird. Weiterhin können Spulenvorrichtungen auch im Straßenbelag von z.B. Autobahnen verlegt sein.
Die Stromquelle und die zu ladende Einrichtung (z.B. Elektrofahrzeug) können Bestandteil eines Ladesystems, also von diesem umfasst sein. Das Ladesystem kann ferner ein Mittel zum Ermitteln des Füllstands umfassen, welches den Füllstand einer zu ladenden Einrichtung erfasst.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Stromquelle als ein induktives Ladefeld ausgestaltet. Mit einem induktiven Ladefeld kann vorteilhaft erreicht werden, dass das Fahrzeug, bzw. die zu ladende Einrichtung kontaktlos geladen werden kann.
Ein Energiespeicher (auch: Akkumulator) umfasst eine Einrichtung, die dazu geeignet ist, eine elektrische oder chemische Energie zu speichern. Elektrische Energiespeicher umfassen bspw. Akkumulatoren von Elektrofahrzeugen, mobilen Kommunikationsgeräten (z.B. Smartphone, Tablet). Chemische Energiespeicher umfassen Vorrichtungen, welche dazu eingerichtet sind, einen fossilen Energieträger oder einen erneuerbaren Energieträger zu speichern. Bspw. sind von einem chemischen Energiespeicher in Fahrzeugen verbaute Benzin-, Diesel-, Erdgas-, Wasserstofftanks umfasst. Die Begriffe „Elektrofahrzeug“ und „Fahrzeug“ werden hierin äquivalent verwendet. Ein Befüllen des Energiespeichers wird als Ladevorgang (auch: Laden, Beladen, Befüllen) bezeichnet.
Unter einem Stromleiterelement wird hierin eine elektrisch leitende Vorrichtung verstanden, welche eine Stromquelle mit einem Energiespeicher und/oder einem Verbraucher (z.B. Elektromotor, Verbrennungsmotor, Druckluftmotor) verbindet. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Stromleiterelement als ein zumindest einphasiges Kabel ausgestaltet. Es versteht sich von selbst, dass, sofern das Stromleiterelement einen fossilen Energieträger und/oder einen erneuerbaren Energieträger aus der Stromquelle abführt, das Stromleiterelement so ausgestaltet ist, dass eine Fluidverbindung zwischen der Steckdose und dem Energiespeicher gegeben ist. In diesem Fall ist das Stromleiterelement als Fluidleiterelement zu bezeichnen, weil durch dieses ein Fluid (Kraftstoff) transportiert wird. Demzufolge werden die Begrifflichkeiten Stromleiterelement und Fluidleiterelement hierin äquivalent verwendet.
Das Stromleiterelement umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform zumindest einen Stecker, welcher dazu eingerichtet ist aus der Stromquelle eine elektrische Energie und/oder einen fossilen Energieträger und oder einen erneuerbaren Energieträger abzuleiten. Ein Stecker ist dafür mit einer Steckdose wirkverbunden. Bevorzugt umfasst das Stromleiterelement zwei Stecker, die gegenüberliegend angeordnet sind und hierin als Stromquellenstecker und Ladestecker bezeichnet werden sollen, wobei der Erste mit der Steckdose der Stromquelle und Letzterer mit einem Energiespeicher oder Verbraucher verbindbar ist. Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Steckern (auch: Steckverbindungen, Steckertypen) bekannt. Beispielhaft, aber nicht auf diese beschränkt, seien hier genannt: Drehstromstecker, CEE-Stecker, Kaltgerätestecker, USB-Stecker, Tanknippel (z.B. TN1 CNG), Ventile.
Für den Fall, dass ein induktives Ladefeld zum Laden des Energiespeichers verwendet wird, ist ein Stecker nicht notwendigerweise vom Stromleiterelement umfasst, kann aber trotzdem von diesem umfasst sein, wenn der Energiespeicher einerseits über Induktion und andererseits über eine galvanische Verbindung mit der Stromquelle geladen werden soll. Das Stromleiterelement ist zur Energieübertragung von einem induktiven Ladefeld bevorzugt als eine Spule (auch: Sekundärspule) ausgestaltet an der Unterseite der Fahrzeugkarosserie angeordnet, kann sich aber auch an einer anderen Position am Fahrzeug befinden.
Unter einem autorisierten Nutzen einer Stromquelle wird hierin verstanden, dass ein Nutzer (auch: Kunde, Endverbraucher) der Stromquelle nur dann einen elektrischen Strom und/oder einen fossilen Energieträger und/oder einen erneuerbaren Energieträger entnehmen kann, wenn er dazu befugt ist. Die Befugnis kann bspw. durch einen Dienstleister (auch: Provider) erteilt werden. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass die Befugnis bspw. über Chipkarten, Kreditkarten, Smartphone-Applikationen erteilt wird, was aus den o.g. Gründen nachteilig ist. Hierin werden die Begriffe Autorisation und Authentifikation äquivalent verwendet. Im Sinne der Erfindung ist von einem Nutzer auch eine technische Vorrichtung (z.B. Anhänger, Reinigungsgerät, Roboter) umfasst.
In einem Ausführungsbeispiel soll ein Anhänger, welcher durch ein diesen ziehendes Zugfahrzeug (LKW, Eisenbahnen) gezogen wird, nur dann nutzbar sein, wenn eine vorherige Autorisation erfolgt ist. Es kann dabei gewünscht sein, dass insbesondere die vom Anhänger umfassen Leucht- und/oder Bremsmittel, nur dann nutzbar sind, wenn der Anhänger zuvor zur Nutzung autorisiert wurde. Dies kann bspw. dadurch geschehen, dass ein vom Anhänger umfasstes Stromleiterelement (z.B. ein Stromquellenstecker) mit der Steckdose des den Anhänger ziehenden Zugfahrzeugs verbunden wird. Die Autorisation erfolgt somit über eine galvanische Kopplung. Alternativ kann auch eine der unten beschriebenen Autorisationsmöglichkeiten, sowie Kombinationen, zutreffen. So kann ein Ladekabel, oder eine von diesem umfasste Stromleiterelement-Autorisationseinheit, die weiter unten beschrieben wird, durch das erfolgte Einstecken in die Steckdose über eine Cloud autorisiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verbraucher einen Anhänger mit Kühlaggregat oder einen anderen elektrischen Verbraucher. Solche Anhänger werden bekannterweise entweder über die Zugmaschine und/oder über eine Steckdose, die nicht von der Zugmaschine umfasst ist, mit Energie versorgt. Bevorzugt kann der elektrische Verbraucher nur mit Energie versorgt werden, wenn er wie hierin definiert, dazu autorisiert ist. Somit kann vorteilhaft die Nutzung des Anhängers, oder eines anderen elektrischen Verbrauchers auf einen bestimmten Nutzer, oder eine Nutzergruppe, beschränkt werden.
Um einem Nutzer mittels der erfindungsgemäßen Steckdosenabsicherungsvorrichtung zur Nutzung der Stromquelle zu autorisieren, kann der Provider das Stromleiterelement mit einer Kennung (z.B. ein nummerischer oder alphanummerischer Wert) versehen. Es können verschiedene Provider existieren, welche dem Nutzer ein mit einer entsprechenden Kennung versehenes Stromleiterelement zur Verfügung stellen, womit dieser eine Stromquelle nutzen kann. Das Stromleiterelement kann zudem eine vom Provider zugeteilte Nutzerkennung umfassen. Die Stromquelle wird bspw. von einem Energieversorgungsunternehmen bereitgestellt.
Ein mit einer Kennung des Providers und/oder Nutzer versehenes Stromleiterelement kann mit der Stromquelle verbunden werden, welche abhängig von der Kennung die vom Nutzer nachgefragte Energiemenge abgibt. Vorteilhaft ergibt sich durch eine Kennung, dass unterschiedliche Provider/Nutzer Zugriff auf die gleiche Stromquelle haben, bzw. dass der Nutzer an verschiedenen Stromquellen zur Nutzung autorisiert werden kann, die nicht alle dem gleichen Provider zuzuordnen sind. Somit kann eine Einheitlichkeit und eine einfachere Bedienungsweise der Stromquellen erreicht werden, da der Nutzer beliebige Stromquellen nutzen kann und nicht auf die eines Providers beschränkt ist. Statt dass unterschiedliche Provider verschieden ausgestaltete Stromquellen aufbauen und betreiben, kann diese Aufgabe in die Verantwortung z.B. eines Energieversorgers, oder der öffentlichen Hand (z.B. Bundesnetzagentur) gelegt werden. Der Nutzer kann dann, analog zum heutigen Telekommunikationsnetz, den Provider wählen, welcher den Nutzer zur Abnahme einer gewissen Energiemenge innerhalb eines Zeitraumes befugt.
Aufgrund des oben Genannten ergibt sich vorteilhaft eine Reduzierung der Kosten zum Erhalt einer Stromquellen- (z.B. Ladesäulen-) Infrastruktur, wobei die geringeren Kosten an einen Nutzer weitergegeben werden können.
Im Sinne der Erfindung kann ein solches Stromleiterelement ein Ladekabel für ein mobiles Endgerät umfassen, wobei der Nutzer dieses nur an ausgewählten Stromquellen nutzen kann. So können bspw. Geschäfte (z.B. Restaurants) verhindern, dass ein beliebiger Nutzer sein Smartphone lädt, ohne die Leistungen des Geschäfts nachzufragen. Stattdessen kann das Geschäft (in diesem Fall der Provider) erst eine Kennung vergeben, wenn es beabsichtigt den Nutzer zur Nutzung der Stromquelle zu autorisieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest eine elektronische und/oder elektromagnetische Autorisationseinheit (auch: Autorisationseinheit), durch welche zumindest ein Nutzer, oder eine Gruppe von Nutzern autorisierbar ist, d.h. aufgrund des Wirkens der Autorisationseinheit zur Nutzung der Stromquelle berechtigt wird. Die Autorisationseinheit umfasst eine Stromquellen- Autorisationseinheit sowie eine Stromleiterelement-Autorisationseinheit. Eine Autorisationseinheit kann als eine Zusammenschaltung elektronischer Komponenten und/oder als ein Computerprogrammprodukt realisiert sein, oder als eine Zusammenschaltung elektronischer Komponenten ausgestaltet sein, die mit einem Computerprogrammprodukt kommuniziert. Unter einer elektronischen und/oder elektromagnetischen Ausgestaltung der Autorisationseinheit wird hierin verstanden, dass diese den Vorgang der Autorisation durch eine elektronische (galvanische) Verbindung oder eine elektromagnetische Verbindung (bspw. über Funk), wie weiter unten beschrieben, realisiert und sich bevorzugt keiner mechanischen Verbindung (z.B. Schlüssel - Schloss) zur Autorisation bedient, wodurch vorteilhaft auf eine manuelle Tätigkeit eines Nutzers verzichtet werden kann.
Eine Stromquellen-Autorisationseinheit (SQAE) bezeichnet eine Autorisationseinheit, welche die Stromquelle identifizierbar (auch: erkennbar) macht. Eine SQAE ist bevorzugt dazu ausgestaltet, ein Stromleiterelement und/oder Nutzer zu identifizieren. In einer Ausführungsform ist die SQAE lokal an einer Stromquelle angeordnet, womit gemeint ist, dass diese bspw. vom Gehäuse der Stromquelle (bspw. eine Ladesäule) umfasst ist. Vorteilhaft ergibt sich dadurch, dass die Autorisation eines Nutzers direkt an der Stromquelle erfolgen kann, ohne dass die für eine Autorisationsabfrage beim Provider notwendigen Daten an ein System übertragen werden müssen, was vorteilhaft einerseits den Datenverkehr reduziert und die Autorisation andererseits unabhängig von einem Datenübertragungsnetz (auch: Kommunikationsnetz), wie bspw. einem Mobilfunknetz, macht, wodurch eine Autorisation auch dann ermöglicht ist, wenn das Datenübertragungsnetz nicht funktionsfähig ist.
In einer Weiterbildung ist die SQAE zumindest teilweise oder gänzlich dezentral von der Stromquelle angeordnet, wobei eine dezentrale Position eine räumliche Anordnung beschreibt, die nicht deckungsgleich mit der Position der Stromquelle ist. Die SQAE kann sich bspw. am Ort des Providers befinden, der sich mehrere Kilometer entfernt von einer Ladesäule befindet. Weiterhin kann die SQAE auch auf einem Server, einem Computer oder in einer Cloud befindlich sein. Vorteilhaft kann damit bspw. einer unberechtigten Manipulation der SQAE durch eine einen Nutzer vortäuschende Person (auch: unberechtigter Nutzer), vorgebeugt werden.
In einer alternativen Ausführungsform ist die SQAE bspw. im Wohnbereich des Nutzers angeordnet. Dabei kann es gewünscht sein, dass der Nutzer erst dann zur Autorisation der Nutzung der Stromquelle freigegeben wird, wenn er den Wohnbereich betreten hat. Bspw. kann der Nutzer der Halter eines Elektrofahrzeuges sein, welches er auf einem Parkplatz in der Tiefgarage eines Wohnhauses abstellt. Sobald der Nutzer die Wohnung für bspw. mehr als 15 Minuten nicht mehr verlassen hat, kann die SQAE davon ausgehen, dass das Elektrofahrzeug für einen längeren Zeitraum nicht mehr bewegt werden soll und somit vorteilhaft unterbrechungsfrei geladen werden kann, was sich positiv auf die Haltbarkeit des im Elektrofahrzeug verbauten Akkumulators auswirkt.
Weiterhin vorteilhaft kann die Sicherheit des Nutzers oder weiterer Personen erhöht werden, wenn die Stromquelle einen fossilen Energieträger, oder einen erneuerbaren Energieträger (z.B. Wasserstoff) abgibt. Da der Nutzer sich zum Zeitpunkt der Abgabe bevorzugt nicht in räumlicher Nähe des zu ladenden Fahrzeugs befindet, wird somit seine Sicherheit erhöht.
Um zu bestimmen, ob ein Fahrzeug für einen längeren Zeitraum nicht bewegt wird, kann eine künstliche Intelligenz (Kl) Verwendung finden, welche bspw. überwacht, wann der Nutzer für gewöhnlich seinen Wohnraum verlässt, um sein Fahrzeug zu bewegen oder berechnet, wann der Nutzer sein Fahrzeug voraussichtlich benötigen wird. Die Kl ist bevorzugt als mit einer Autorisationseinheit kommunizierend ausgestaltet. Gemäß einer Ausführungsform ist die Kl oder ein Algorithmus dazu eingerichtet ein Bewegungs- und/oder Ladesäulennutzungsprofiles (auch: Stromquellennutzungsprofil) eines Nutzers oder der zu ladenden Einrichtung (z.B. Fahrzeug) zu erstellen, wobei die gewonnenen Informationen für verschiedene Zwecke (z.B. bessere Routenplanung, effizienterer Fahrstil, geringerer Verbrauch) genutzt werden können, wodurch sich vorteilhaft eine höhere Effizienz der Fahrzeugnutzung ergibt.
Der Ladenutzungszeitraum und die Position des Ladevorgangs kann durch eine Recheneinheit festgestellt werden. Weiter kann die Recheneinheit das Bewegungsprofil eines Nutzers oder Fahrzeugs ermitteln. Aus diesen gewonnen Informationen kann die Recheneinheit ein Bewegungs- oder Ladesäulennutzungsprofil eines Nutzers oder Fahrzeugs ermitteln.
Die Positionsinformationen können von der Recheneinheit bspw. über das mobile Kommunikationsgerät oder über die Stromquellen-Autorisationseinheit ermittelt werden.
Durch die Einbeziehung des Bewegungs- und/oder Stromquellennutzungsprofiles der zu ladenden Einrichtung können vorteilhaft Nutzer oder Fahrzeuge über andere priorisiert werden und die Reihenfolge des Ladens kann angepasst werden.
In einer Ausführungsform wird ein zeitliches Verteilen der Ladeleistung auf die zu ladende(n) Einheit(en) in Abhängigkeit von dem Bewegungs- und/oder Stromquellennutzungsprofil, insbesondere in Abhängigkeit des Stromquellennutzungsprofils bewirkt.
In einer Ausgestaltung erfolgt die Autorisation des Nutzers dadurch, dass er sich in räumlicher Nähe der Stromquelle befindet. Eine Berechtigung zur Nutzung der Stromquelle kann bspw. dadurch erfolgen, indem der Nutzer über die aktivierte Bluetooth-Funktion seines Smartphones und eine Applikation auf dem Smartphone mit der SQAE kommuniziert.
Vorteilhaft ergibt sich dadurch, dass der Nutzer keine weitere Tätigkeit vornehmen muss, als den Stecker in die Steckdose der Stromquelle zu stecken. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, dass ein unberechtigter Nutzer dieselbe Stromquelle nicht benutzen kann, da er zur Nutzung dieser nicht autorisiert ist, da er nicht über die Bluetooth-Kennung des zur Nutzung autorisierten Nutzers verfügt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst ein Stromleiterelement eine Stromleiterelement-Autorisationseinheit (SEAE). Die SEAE ist bevorzugt am oder im Stromquellenstecker und/oder an oder im Ladestecker des Stromleiterelements angeordnet. Eine SEAE dient bevorzugt der Identifikation des Stromleiterelements. So kann vorteilhaft eine Vielzahl von Stromleiterelementen individualisiert und einem bestimmten Nutzer zugeordnet werden. Somit kann bspw. ein Provider einem Nutzer ein Ladekabel zuordnen, mit diesem der Nutzer zur Nutzung einer Stromquelle autorisierbar ist. Die Stromleiterelement-Autorisationseinheit wird hierin auch als stromquellenspezifische Autorisationseinheit bezeichnet.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die SQAE und die SEAE zu einer gegenseitigen Identifikation (auch: Erkennung) ausgestaltet. Dies bedeutet, dass die SQAE bspw. die Anwesenheit einer SEAE feststellen kann und/oder die SEAE die Anwesenheit einer SQAE feststellen kann. Weiterhin können die SQAE und die SEAE als miteinander kommunizierend eingerichtet sein, so dass vorteilhaft Daten zwischen diesen ausgetauscht werden können.
Das Stromleiterelement ist bevorzugt nicht als integraler Bestandteil der Stromquelle ausgestaltet. Dies bedeutet, dass das Stromleiterelement reversibel mit der Stromquelle verbunden werden kann. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass das Stromleiterelement von einem Nutzer transportierbar ist und von diesem zu einer anderen Stromquelle transportiert werden kann.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Stromleiterelement als integraler Bestandteil der zu ladende Einrichtung ausgestaltet, und vorzugsweise in dieses integriert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist durch die Stromquellen-Autorisationseinheit und/oder eine Stromleiterelement-Autorisationseinheit ein Schalten der Steckdose realisierbar, wobei durch ein Schalten die unten angegebenen Vorteile erzielt werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Schalten entweder ein Freischalten und/oder das Abschalten der Steckdose.
In einer Ausführungsform kann eine Autorisationseinheit, bevorzugt eine SQAE ein Schalten der Steckdose bewirken. Unter einem Schalten wird hierin verstanden, dass die Steckdose von dem Energieversorgungsnetz und/oder von dem Gasversorgungsnetz abgetrennt wird (Abschalten), so dass ein unberechtigter Nutzer die Stromquelle nicht nutzen kann, und/oder dass die Steckdose von dem Energieversorgungsnetz oder dem Gasversorgungsnetz abgetrennt wird, sobald der Ladevorgang des Energiespeichers beendet ist. Das mit der Steckdose verbundene Stromleiterelement kann somit keinen elektrischen Strom und/oder keinen fossilen Energieträger und/oder keinen erneuerbaren Energieträger mehr führen. Weiterhin ist von einem Schalten auch der gegenteilige Vorgang umfasst, also wenn die Steckdose mit dem Energieversorgungsnetz und/oder dem Gasversorgungsnetz verbunden wird (Freischalten), sodass durch das mit der Steckdose verbundene Stromleiterelement eine Entnahme eines elektrischen Stroms und/oder eines fossilen Energieträgers und/oder eines erneuerbaren Energieträgers zum Laden eines Energiespeichers oder zum Betrieb eines Verbrauchers ermöglicht ist. Gemäß einer Ausführungsform ist das Schalten der Steckdose durch zumindest eine elektromagnetische Einheit realisierbar. Diese ist nachfolgend beschrieben.
Bevorzugt erfolgt das Schalten der Steckdose durch zumindest eine elektromechanische Einheit. Unter einer elektromechanischen Einheit wird hierin eine Vorrichtung verstanden, die durch ein elektrisches Signal oder eine Signalfolge angesteuert wird, um ein Freischalten und/oder ein Abschalten der Steckdose zu bewirken. Bevorzugt kann die elektromechanische Einheit von einer Autorisationseinheit, bspw. einer SQAE angesteuert werden, um ein Freischalten und/oder ein Abschalten zu bewirken. Weiterhin bevorzugt ist die elektromechanische Einheit von der Stromquelle umfasst. Z.B. kann die elektromechanische Einheit innerhalb einer Ladesäule verbaut sein.
Die elektromechanische Einheit ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass sie über einen Steuerstromkreis angesteuert wird und die Freischaltung und/oder Abschaltung der Steckdose über einen Ladestromkreis (auch: Arbeitsstromkreis, Hauptstromkreis) bewirkt. D.h., dass der aus der Stromquelle entnommene elektrische Strom und/oder der fossile Energieträger und/oder der erneuerbare Energieträger und/oder Druckluft über den Ladestromkreis abgenommen werden können.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die elektromechanische Einheit zumindest ein Relais und/oder einen Stromstoßschalter und/oder einen Transistorschalter, welche unten beschrieben sind.
Gängige elektromechanische Einheiten, um ein Freischalten und/oder Abschalten eines Ladestromkreises zu bewirken umfassen bspw. Relais, Stromstoßschalter, Transistorschalter. Bevorzugt wird zum erfindungsgemäßen Schalten ein Stromstoßschalter verwendet, da dieser vorteilhaft einen geringeren Energieverbrauch aufweist als ein Relais oder Transistorschalter. Es versteht sich von selbst, dass eine elektromechanische Einheit zum Schalten einer Steckdose einer Stromquelle, aus welcher ein fossiler Energieträger und/oder ein erneuerbarer Energieträger und/oder eine Druckluft und/oder ein Fluid (z.B. Wasser) entnehmbar ist, so ausgestaltet sein muss, dass die elektromechanische Einheit bspw. ein Ventil o.ä. öffnen kann.
Ein Transistorschalter kann bspw. bei Stromquellen verwendet werden, wo innerhalb des Ladestromkreises nur kleine Ströme (unter 5A) fließen. Solche Ladestromkreise sind bspw. zum Laden von mobilen Kommunikationsgeräten, aber nicht zum Laden von Elektrofahrzeugen geeignet. Vorteilhaft ermöglicht ein Transistorschalter ein Schalten der Steckdose einer Stromquelle, die keinen Platz für ein Relais oder Stromstoßschalter bietet. Damit kann weiterhin vorteilhaft zudem eine einfachere Bauform erreicht werden, die aufgrund fehlender mechanischer Teile einem geringeren oder fehlenden mechanischen Verschleiß unterliegt. Für den Bereich von Elektrofahrzeugen können bspw. Insulated Gate Bipolar Transistoren (IGBT) verwendet werden, die für wesentlich höhere Spannungen und Ströme ausgelegt sind, die zum Laden eines Elektrofahrzeuges geeignet sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst zumindest ein Identifikationsmodul, welches durch eine Autorisationseinheit, bevorzugt eine SQAE, ansteuerbar ist oder diese ansteuern kann. Ein erfindungsgemäßes Identifikationsmodul ist dazu eingerichtet, eine Nutzererkennung ausführbar zu machen und umfasst bspw. eine Konsole mit oder ohne Display zur Eingabe einer persönlichen Identifikationsnummer (PIN), einen Fingerabdrucksensor, und/oder einen biometrischen Sensor (z.B. für Stimmerkennung, Iris- Scan). Gerade mit Verwendung des letzteren wird vorteilhaft eine einfache Autorisation eines Nutzers ermöglicht, da dieser sich somit keine PIN merken muss. Unter einer Ansteuerbarkeit oder einem Ansteuern wird hierin verstanden, dass eine Vorrichtung, Einheit, Modul, Gerät mit einer anderen Vorrichtung, Einheit, Modul, Gerät kommunizieren kann, wobei die Kommunikation (bspw. über Mobilfunk) bevorzugt in beide Richtungen stattfindet. Prinzipiell umfasst ein Ansteuern einen Austausch von Daten, wobei aus einem Ansteuern bspw. ein Schalten folgt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest ein Identifikationsmodul, welches durch die Stromquellen-Autorisationseinheit und/oder die Stromleiterelement-Autorisationseinheit ansteuerbar ist.
Ein Identifikationsmodul kann weiterhin eine Vorrichtung umfassen, welche dazu eingerichtet ist, Teile des für den Menschen nicht sichtbaren elektromagnetischen Spektrums für eine Signalübermittlung zur Identifikation zu nutzen. Eine solche Vorrichtung umfasst als Identifizierungsmittel (auch: Funkverbindung) bspw. Bluetooth, WLAN, 2G (GPRS, EDGE), 3G (3G, H, H+), 4G (LTE, LTE-A), 5G, 6G, LoRaWAN, RFID, NFC, UMTS, LTE, ZigBee, WiMax sowie weitere Mobilfunkstandards, oder eine Kombination aus zumindest einem der genannten. Vorteilhaft ergibt sich aus einer Kombination die Möglichkeit nicht auf einen Mobilfunkstandard beschränkt zu sein.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Identifikationsmodul als Identifizierungsmittel eine NFC-Verbindung und/oder eine RFID-Verbindung, woraus sich vorteilhaft eine kostengünstige Art der Identifikation oder Autorisation ergibt, die ohne eine interne Stromversorgung betrieben werden kann, was bspw. bei aktiven Funkmodulen wie WLAN oder Bluetooth nicht der Fall ist.
Eine Ausführungsform ist derart ausgestaltet, dass ein Nutzer ein Stromleiterelement mit dem Energiespeicher und der Steckdose einer Stromquelle (z.B. Ladesäule für Elektrofahrzeuge) verbindet, wobei das Stromleiterelement eine SEAE und die Stromquelle eine SQAE umfasst. Allein schon durch diese Verbindung kann der Nutzer autorisiert werden.
Damit der Nutzer den Ladevorgang vorteilhaft erst dann starten kann, wenn er dies wünscht, und/oder kein unberechtigter Nutzer durch das Entwenden des Ladekabels sich unberechtigterweise zum Laden autorisieren kann, ist bevorzugt eine zusätzliche Autorisationsfunktion eingerichtet. Diese ist bspw. derart ausgestaltet, dass der Nutzer sein Smartphone mit einer aktivierten Bluetooth-Funktion (oder einer anderen Funkverbindung) bei sich trägt. Erst wenn die SQAE das Stromleiterelement des Nutzers und dessen Smartphone (bspw. durch eine Bluetooth-Kennung) erkennt, wird der Ladevorgang ermöglicht.
In einer Weiterbildung kann ein Identifikationsmodul so ausgestaltet sein, dass Teile des für den Menschen sichtbaren elektromagnetischen Spektrums als Identifikationsmittel verwendet werden. So kann die SQAE mit einer auf dem Smartphone installierten Applikation kommunizieren, wodurch auf dem Display bspw. ein QR-Code generiert wird, der vom Nutzer aktiv an einen Scanner an der Ladesäule gehalten wird, um den Ladeprozess zu starten. Vorteilhaft ergibt sich dadurch, dass der Nutzer weder eine PIN eingeben noch anderweitig (z.B. durch das Betätigen eines Tasters) tätig werden muss, um den Ladeprozess zu starten. Weiterhin vorteilhaft ergibt sich, dass eine Ladesäule so ausgestaltet sein kann, dass sie kein Bedienfeld umfasst, welches verschmutzt werden könnte. Ein Verzicht auf ein Bedienfeld erlaubt zudem eine kostengünstigere Produktion und Unterhalt einer Ladesäule.
In einer alternativen Ausführungsform kann ein Bedienfeld zum Bedienen einer Ladesäule (bspw. zur Auswahl unterschiedlicher Ladeleistungen) auf das Display des Smartphones des Nutzers projiziert werden, sobald sich dieser an der Stromquelle durch Einstecken des Stromleiterelements autorisiert hat.
In einer Ausgestaltung ist die SEAE und/oder die SQAE zu einer verbraucherseitigen Erkennung eingerichtet. Darunter ist zu verstehen, dass bspw. das Stromleiterelement so ausgestaltet ist, dass es das Fahrzeug des Nutzers identifizieren kann, sobald es mit dessen Energiespeicher verbunden wird. Vorteilhaft ergibt sich dadurch, dass somit eine zusätzliche Autorisationsebene eingerichtet werden kann. So könnte ein Stromleiterelement bspw. nur in Verbindung mit einem bestimmten Fahrzeug verwendet werden. Gerade beim Tanken von fossilen Energieträgern (z.B. Benzin, Diesel) kann es vorkommen, dass ein Nutzer den falschen Kraftstoff tankt, woraus ein Motoschaden folgt. Daher ist eine verbraucherseitige Erkennung durch die SEAE oder die SQAE vorteilhaft, wenn diese die Kraftstoffzufuhr zum Energiespeicher an der Steckdose unterbinden, wenn der Nutzer den falschen Kraftstoff tanken möchte. In einer Ausgestaltung umfasst ein Identifizierungsmittel eine RFID-Verbindung und/oder eine NFC-Verbindung. Dem Fachmann ist bekannt, wie beide Verbindungen etabliert werden, um eine Kommunikation zwischen zwei Einheiten, bspw. einer SQAE und einer SEAE, zu ermöglichen. RFID-Systeme umfassen ein Lesegerät (Reader mit Antenne) und einem Transponder (tag), wobei der Transponder von einem Ladekabel umfasst sein kann, um dieses gegenüber einer SQAE identifizierbar zu machen. Auf einem RFID-Chip kann die Nutzerkennung gespeichert sein, um einen Nutzer an einer Stromquelle durch eine SQAE zu autorisieren, welche die auf dem RFID-Chip gespeicherten Daten auslesen kann. Wenn einem Nutzer die Autorisation bspw. zur Nutzung einer Ladesäule verweigert werden soll, kann die SQAE bspw. auf einem Server der individuellen RFID-Kennung dieses Nutzers die Autorisation entziehen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine NFC-Verbindung ausgewählt, um eine Stromquelle und/oder ein Stromleiterelement und/oder einen Energiespeicher durch eine SEAE und/oder eine SQAE zu identifizieren. Vorteilhaft an einer NFC-Verbindung ist, dass die auf dem NFC-Chip gespeicherten Daten umgeschrieben werden können. So kann bspw. eine SQAE die auf einem NFC-Chip eines Ladekabels gespeicherten Daten verändern. So kann vorteilhaft erreicht werden, dass auf dem Ladekabel-NFC-Chip gespeichert ist, an welchen Stromquellen (z.B. Ladesäulen) wann und/oder wie lange und/oder mit welchem Ladestrom das Ladekabel den Energiespeicher geladen hat. Weiterhin vorteilhaft kann so ein Ladekabel bspw. durch die SQAE einem neuen Nutzer zugewiesen werden / auf einen neuen Nutzer geprägt werden, so dass der alte Nutzer oder ein unberechtigter Dritter sich nicht oder nicht mehr mit dem Ladekabel an einer Stromquelle autorisieren kann. Vorteilhaft an der Verwendung einer NFC-Verbindung ist weiterhin, dass eine Autorisationsabfrage nicht erst an bspw. einen Server übermittelt werden muss, sondern dass dies direkt z.B. an einer Ladesäule erfolgen kann und somit unabhängig von einem evtl. Serverausfall oder Ausfall einer Internetverbindung oder sonstigen zur Übertragung der Daten verwendeten Mobilfunkverbindung ist. Zudem wird weiter vorteilhaft der Datenverkehr reduziert.
Der Fachmann weiß, dass eine NFC-Verbindung auf der Technologie einer RFID- Verbindung basiert. Hierin ist ein NFC-Chip als wiederbeschreibbar definiert, während der RFID-Chip dies nicht ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein Stecker, bevorzugt der Stromquellenstecker zumindest einen NFC-Chip und/oder einen RFID-Chip (auch: Transponder, tag) für die Etablierung einer NFC-Verbindung und/oder Etablierung einer RFID-Verbindung. Gemäß einer Ausführungsform ist der Stecker durch ein Identifikationsmodul und/oder ein Identifizierungsmittel zu einer Identifikationsbestimmung, nämlich einer neutralen Identifikation, und/oder positiven Identifikation, und/oder negativen Identifikation, wie unten beschrieben, eingerichtet.
Bevorzugt erfolgt die Identifikationsbestimmung eines Stromleiterelements (z.B. eines Ladekabels) durch eine SQAE. Eine vorgenommene Identifikationsbestimmung (auch: Autorisationsabfrage) kann eine negative Identifikation, und/oder eine neutrale Identifikation, und/oder eine positive Identifikation zur Folge haben. Eine negative Identifikation verweigert dem Nutzer oder unberechtigten Nutzer die Nutzung der Stromquelle, wohingegen eine positive Identifikation diese erlaubt. Eine neutrale Identifikation kann, muss aber nicht, keine Folge haben. Welcher Zustand eintritt, kann von der SQAE vorgegeben werden.
Gemäß einer Ausführungsform bewirkt die SQAE abhängig von der Identifikationsbestimmung das Schalten der Steckdose. So kann bei einer negativen Identifikation die Steckdose abgeschaltet und bei einer positiven Identifikation freigeschaltet werden, so dass elektrische Energie über die Steckdose entnehmbar ist.
Bevorzugt ist eine positive und/oder negative Autorisation des Steckers, bzw. einer SEAE, an eine SQAE übermittelbar, wobei die Übermittlung über gängige, dem Fachmann bekannte Übermittlungsverfahren (z.B. Glasfaserleitung, Mobilfunk) vorgenommen werden kann. Demzufolge weist die Stromquelle eine zur Übermittlung eingerichtete Kommunikationsschnittstelle auf.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Schalten, insbesondere das Freischalten und/oder das Abschalten von einem Zeitraum abhängig. Damit kann vorteilhaft erreicht werden, dass ein Nutzer nicht vor Ort, also an der Stromquelle befindlich sein muss, um den Ladevorgang zu starten oder zu stoppen. Bevorzugt wird der Zeitraum von einem Nutzer und/oder einem Algorithmus und/oder einer künstlichen Intelligenz vorgegeben.
Es kann gewünscht sein, dass das Schalten von einem Zeitraum abhängig ist. So könnte durch die SQAE bspw. vorgegeben werden, in welchen Zeiträumen oder für wie lange ein Nutzer zur Nutzung einer Stromquelle autorisiert ist, bzw. wie lange er aus der Stromquelle Strom entnehmen darf. Es könnte beispielsweise sein, dass ein Nutzer nur für ein bestimmtes Kontingent bezahlt hat. Wenn er darüber hinaus, also länger, lädt, dann wird ihm der zusätzliche Verbrauch in Rechnung gestellt. Dies birgt allerdings den Nachteil, dass der Provider zuerst in Vorleistung treten muss und erst später die entsprechende Vergütung für die Mehrleistung erhält. Vorteilhaft an einem von einem Zeitraum abhängigen Schalten ist, dass der Provider eine bessere Kontrolle darüber hat, wie lange ein Nutzer die Stromquelle nutzt. In einer Ausführungsform umfasst ein Ladekabel eine SEAE (z.B. mit NFC-Chip), wobei auf dieser gespeichert ist, wie lange das Ladekabel die Stromquelle zum Laden nutzen darf.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist durch das Freischalten der Steckdose ein Abrechnungsvorgang einleitbar. Dabei kann die SQAE diesen einleiten. Vorteilhaft daran ist, dass sich der Nutzer nicht selbst darum bemühen muss diesen einzuleiten, sondern das dies automatisch geschieht, bspw., indem er einfach den Energiespeicher oder dem Verbraucher über das Stromleiterelement mit der Stromquelle verbindet. Ein Abrechnungsvorgang ist bspw. von Seiten des Providers so ausgestaltet, dass dieser regelt, was der Nutzer für eine entnommene Strommenge, und/oder einen fossilen Energieträger, und/oder einen erneuerbaren Energieträger zahlen muss.
Gemäß einer Ausführungsform ist durch eine abgelehnte Autorisation eine Meldung an eine Kontrolleinheit einleitbar.
Gemäß einer Ausführungsform ist durch die Kontrolleinheit der Abrechnungsvorgang einleitbar.
Eine abgelehnte Autorisation eines Nutzers, insbesondere eines unberechtigten Nutzers, kann eine Meldung an eine Kontrolleinheit zur Folge haben. Unter einer Kontrolleinheit wird bspw. eine Warnleuchte oder ein Warnton-Signalgeber verstanden, welche einen unberechtigten Dritten über eine fehlende Autorisation akustisch und/oder optisch unterrichtet. Zudem kann eine Kontrolleinheit in Form von Verfahrensschritten auch von einem Computerprogrammprodukt umfasst sein, wobei dieses dem unberechtigten Nutzer bspw. eine Nachricht auf dessen Smartphone übermittelt, um ihm einen Bezahlvorgang anzubieten, der ihn zur Nutzung der Stromquelle autorisiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung löst ein nicht intendiertes Abtrennen des Stromleiterelements eine Meldung an die Kontrolleinheit aus.
In einer Ausgestaltung führt ein nicht intendiertes Abrennen des Stromleiterelements zu einer Meldung an die Kontrolleinheit. Unter einem nicht intendierten Abtrennen wird ein Vorgang verstanden, der eine Trennung des Stromleiterelements von der Stromquelle und/oder von dem Energiespeicher bewirkt, ohne dass dies vom Nutzer gewollt ist. Dies betrifft bspw. einen versuchten Diebstahl des Stromleiterelements durch einen Dritten, oder eine durch den Dritten versuchte Nutzung des Stromleiterelements. Die Kontrolleinheit ist dabei so eingerichtet, dass der Nutzer eine Benachrichtigung (bspw. auf ein mobiles Kommunikationsgerät wie ein Smartphone) bekommt. Somit kann der Nutzer das zu ladende Fahrzeug schnellstmöglich aufsuchen, um den Vorgang zu unterbinden. Vorteilhaft kann so einem Diebstahl des Stromleiterelements oder einer unrechtmäßigen Nutzung einer Stromquelle durch einen unbefugten Dritten entgegengewirkt werden. Gemäß einer Ausführungsform ist zwischen der Stromquellen-Autorisationseinheit (SQAE) und zumindest einem mobilen Kommunikationsgerät und/oder zumindest einer Recheneinheit eine Verbindung etablierbar.
Bevorzugt ist zwischen der SQAE und einem mobilen Kommunikationsgerät und/oder einer Recheneinheit eine Verbindung etablierbar. Ein mobiles Kommunikationsgerät umfasst bspw. Smartphones, Tablets, Notebooks, Transponder sowie sämtliche durch einen Nutzer tragbare Geräte, die für eine Kommunikation, insbesondere eine Mobilfunk- und/oder Internet-Kommunikation ausgelegt sind. Unter einer Recheneinheit wird hierin eine Vorrichtung verstanden, welche zumindest einen Prozessor umfasst. Somit umfasst eine Recheneinheit bspw. eine elektrische Schaltung, einen Computer, einen Server, eine Cloud, eine Display-Konsole oder ein anderes System, auf dem zumindest ein Computerprogrammprodukt (auch: Software) ausgeführt werden kann. Eine Verbindung kann beispielsweise über zumindest einen elektrischen Leiter, Glasfaser, Mobilfunk hergestellt werden. Eine Verbindung dient der Übermittlung von Daten, insbesondere Daten informationstechnischer Struktur.
In einer Ausführungsform nimmt die SQAE in zeitlichen Abständen eine Identifikationsabfrage vor. Diese kann bspw. Dadurch erfolgen, indem die SQAE prüft, ob das Stromleiterelement weiterhin mit der Stromquelle verbunden ist. So kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass der Energiespeicher weiterhin mit der Stromquelle verbunden ist. Andernfalls kann die SQAE diese abschalten und bspw. über die Kontrolleinheit eine Meldung an den Nutzer absetzen. Die zeitlichen Abstände können so gewählt sein, dass sie kleiner sind als 60 min, bevorzugt kleiner sind als 30 min, besonders bevorzugt kleiner sind als 10 min, ganz besonders bevorzugt kleiner sind als 1 min, weiter bevorzugt kleiner sind als 30 s, weiter besonders bevorzugt kleiner sind als 1 s, weiter ganz besonders bevorzugt kleiner sind als 500 ms und weiter bevorzugt kleiner sind als 100 ms. Vorteilhaft an einem kleineren gewählten zeitlichen Abstand ist, dass die SQAE die Steckdose schneller abschalten kann, wodurch die Sicherheit des Nutzers erhöht wird, insbesondere wenn ein fossiler Energieträger, und/oder ein erneuerbarer Energieträger (z.B. Wasserstoff) zum Beladen des Energiespeichers verwendet wird.
In einer Ausführungsform ist die SQAE online und/oder offline an ein Stromleiterelement, insbesondere dessen SEAE, anlernbar. Unter einem Anlernen wird hierin verstanden, dass eine SQAE mit einem neuen Stromleiterelement konfrontiert werden kann, so dass dieses als zur Nutzung autorisiert erkannt wird. Dies kann online erfolgen, wenn eine SQAE dezentral auf einem Server oder in einer Cloud lokalisiert ist und/oder offline erfolgen, wenn die SQAE lokal an oder in der Stromquelle (z.B. einer Ladesäule) lokalisiert ist. Um den Vorgang des Anlernens einzuleiten kann bspw. eine dazu berechtigte Person (z.B. ein Mitarbeiter des Providers) an der Stromquelle einen Taster drücken, oder eine PIN eingeben und währenddessen, oder im Anschluss das zu erkennende neue Stromleiterelement von der SQAE erkennen lassen. Der Provider kann jedoch auch einem Nutzer durch die Mitteilung einer einmalig gültigen PIN zum Anlernen eines Ladekabels an einer Stromquelle autorisieren. Damit ist vorteilhaft eine sehr einfache Autorisation ermöglicht. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Nutzer einen anderen Nutzer zur Nutzung des Stromleiterelements und/oder einer Stromquelle autorisiert.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass ein manuelles Abtrennen des Stromleiterelements von der Steckdose der Stromquelle und/oder dem Fahrzeug ohne eine Autorisation nicht möglich ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, indem ein Nutzer vor dem Abtrennen eine PIN eingeben muss, oder sich auf einem anderen Weg (analog wie oben beschrieben) dazu autorisieren muss. Vorteilhaft ergibt sich dadurch, dass kein unberechtigter Nutzer einen Ladevorgang unterbrechen kann, um sich z.B. unbefugt einen fossilen Energieträger aus der Stromquelle zu entnehmen. Das Abtrennen kann dadurch ermöglicht werden, indem bspw. ein Stromstoßschalter von der SQAE angesteuert wird, um eine vor dem Laden etablierte mechanische Verbindung durch eine elektromechanische Sicherung (z.B. einen Sicherungsbolzen, ein Schloss, eine Falle) zu lösen, um das Abtrennen zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ohne erfolgte Autorisation ein Abtrennen des Stromleiterelements von der Steckdose und/oder dem Fahrzeug nicht möglich. Dies beugt vorteilhaft einem nicht intendiertem Abtrennen des Stromleiterelements von der Steckdose vor.
In einer Weiterbildung ist die Stromquelle erst dann nutzbar, wenn sich ein mobiles Kommunikationsgerät (z.B. Smartphone, Transponder) und die SEAE gleichzeitig in unmittelbarer Nähe der Stromquelle (z.B. Ladesäule) befinden. Eine unmittelbare Nähe beschreibt eine Position von 100 m oder weniger, bevorzugt 20 m oder weniger, besonders bevorzugt 5 m oder weniger und ganz besonders bevorzugt 2 m oder weniger. Bevorzugt sendet das mobile Kommunikationsgerät eine Erkennung (auch: Ping, Identifikation), bspw. über eine Bluetooth-Verbindung, aus. Die SQAE erfasst diese und testet, ob sich auch die SEAE in unmittelbarer Nähe befindet. Wenn beide vorhanden sind, autorisiert die SQAE den Nutzer zur Nutzung der Stromquelle.
In einer alternativen Ausführungsform wird die Steckdose von einem Tor abgedeckt, wenn diese nicht benutzt wird. Bevorzugt ist das Tor aus einem stabilen Werkstoff (bspw. Metall, Metallverbindung, Verbundwerkstoff) gebildet. Weiter bevorzugt sind die Kanten des Tores so ausgestaltet, dass dieses nur mit erheblichem mechanischem Aufwand und/oder Kraftweinwirkung geöffnet (aufgebrochen) werden kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Stromquelle im Wesentlichen zylinderförmig ausgestaltet, wobei das Tor als ein sich drehender Zylinder (Torzylinder) innerhalb der Stromquelle ausgestaltet ist. Die Steckdose ist innerhalb des Zylinders angeordnet und wird durch den Nutzer erst zugänglich, wenn sich der Torzylinder nach erfolgter Autorisation in eine Öffnungsposition gedreht hat. Durch das Drehen des Torzylinders in die Öffnungsposition kann weiterhin eine Bedienungskonsole und/oder ein Display zugänglich werden, sofern die Stromquelle eine solche umfasst.
Eine Stromquelle kann im Wesentlichen als eine stabile, zylinderförmige Säule mit einer glatten Metalloberfläche ausgestaltet sein und ist somit vorteilhaft vor Beschädigung oder Wettereinflüssen besser geschützt als die aus dem Stand der Technik bekannten Ladesäulen. Bevorzugt weist eine solch ausgestaltete Stromquelle keinen Angriffspunkt für Werkzeuge wie bspw. Brecheisen auf. Dem Fachmann ist klar, dass die Ladesäule so ausgestaltet sein muss, dass sie dennoch für Wartungspersonal zugänglich ist. Dies lässt sich bspw. über eine oben angegebene kontaktlose Funkverbindung bewerkstelligen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Stromquelle erst nutzbar, wenn sich ein mobiles Kommunikationsgerät und die Stromleiterelement-Autorisationseinheit gleichzeitig in unmittelbarer Nähe von der Stromquelle befinden. Insbesondere ist die Stromquelle nur dann zur Abgabe von elektrischer Leistung veranlasst, wenn die Stromquellen-Autorisationseinheit sowie ein mobiles Kommunikationsgerät in unmittelbarer Umgebung von weniger als 10 Metern im Umkreis um die Stromquelle befindlich sind. Somit kann vorteilhaft erreicht werden, dass nur der Besitzer des mobilen Kommunikationsgerätes die Entnahme elektrischer Leistung aus der Stromquelle vornehmen kann.
In einer alternativen Ausführungsform ist das Stromleiterelement erst nutzbar, wenn es sich in unmittelbarer Nähe zu einem Nutzer befindet. Dafür kann das SEAE so ausgestaltet sein, dass es, sofern es mit einer Stromquelle verbunden ist, in periodischen zeitlichen Abständen (bspw. alle 2 min) die Umgebung auf die Präsenz eines mobilen Kommunikationsgerätes (z.B. Smartphone, Transponder) mit aktiver Funkverbindung (z.B. aktivem Bluetooth) des Nutzers testet. Ist dieses vorhanden, erlaubt die SEAE die Nutzung des Stromleiterelements. Vorteilhaft ergibt sich daraus eine weitere Sicherungsfunktion und Beschränkung auf einen bestimmten Nutzer.
Eine Weiterbildung des Stromleiterelements sieht vor, dass dieses eine zusätzliche Sicherungsfunktion umfasst. Diese ist derart ausgestaltet, dass ein mechanisches Durchtrennen oder sonstige Beschädigung des mit einer Stromquelle verbundenen Stromleiterelements dazu führt, dass eine Meldung an die Kontrolleinheit abgegeben wird und der Nutzer von dieser (bspw. über sein Smartphone) in Kenntnis gesetzt wird. Zudem kann das Stromleiterelement eine optische und/oder akustische Warnfunktion (z.B. Alarmleuchte, Alarmton) umfassen. Damit das Stromleiterelement oder die SEAE eine Beschädigung registrieren kann, können in der Außenmantelung des Stromleiterelements Temperatursensoren angebracht sein, um eine thermische Beschädigung zu registrieren. Um eine mechanische Beschädigung / ein Durchtrennen zu registrieren, können bspw. in der Außenmantelung des Stromleiterelements Metallfäden angeordnet sein, deren Durchtrennung die Meldung und/oder die Warnfunktion auslöst.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Stromleiterelement zumindest einen Sensor, der dazu eingerichtet ist eine mechanische Durchtrennung des Stromleiterelements (bspw. bei Vandalismus) zu detektieren. Der Sensor weist dabei bevorzugt wenigstens ein Sensorelement auf, welches zumindest abschnittsweise, bevorzugt jedoch über die gesamte Länge des Stromleiterelementes ausgedehnt ist.
Der Sensor kann bspw. zumindest einen Metallfaden aufweisen, dessen Durchtrennung eine Meldung, insbesondere eine Meldung an die Stromquelle, einen Provider, einen Nutzer, oder eine sonstige hierin beschriebene Einheit (z.B. SQAE, Recheneinheit) auslöst, um diese über eine Durchtrennung des Stromleiterelements zu informieren. Bevorzugt sind zumindest ein Metallfaden, bevorzugt zumindest zwei Metallfäden entlang des Stromleiterelements angeordnet und bevorzugt vom Material des Außenmantels des Stromleitelements umfasst. Das Durchtrennen zumindest eines der Metallfäden bewirkt bevorzugt ein sofortiges Abschalten der Steckdose. Dies erhöht vorteilhaft die Sicherheit der Personen (auch der für die Durchtrennung verantwortlichen Personen), welches sich im Umfeld der Stromquelle befinden, da die Stromzufuhr bereits unterbrochen wird, selbst wenn noch keiner der stromführenden Leiter durchtrennt ist. Dem Fachmann ist klar, dass der Metallfaden selbst einen Strom führen muss, dessen, durch eine Durchtrennung des Stromleiterelements hervorgerufene Unterbrechung, zu einer Aktivität des Sensors führt. Statt zumindest eines Metallfadens kann auch zumindest eine Glasfaser für diese Funktion eingerichtet sein.
Gemäß einer Ausführungsform registriert die Stromquelle und/oder die Stromquellen- Autorisationseinheit die Annäherung eines zu ladenden Objektes.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Stromquelle als ein induktives Ladefeld ausgestaltet, und in der Lage, die Annäherung eines zu ladenden Objektes (z.B. eines Elektrofahrzeuges) zu registrieren. Um eine Annäherung zu registrieren, kann die Vorrichtung bspw. einen optischen Abstandsensor (z.B. LIDAR, RADAR, Ultraschallsensor) und/oder einen Gewichtssensor (z.B. Piezoelement) umfassen, womit die Vorrichtung, insbesondere das induktive Ladefeld, eine Belegung durch ein Fahrzeug registriert. Die Stromquelle und/oder die SQAE kann eine Abfrage, bevorzugt über eine Funkverbindung, an die SEAE senden, um eine Autorisation des Nutzers durchzuführen.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Laden eines Energiespeichers durch die Stromleiterelement-Autorisationseinheit (SEAE) ermöglicht. In einer Weiterbildung wird das Laden des Energiespeichers im Wesentlichen durch die SEAE bestimmt. Wenn ein induktives Ladefeld Teil einer Straße (bspw. Autobahn) ist, also der Energiespeicher bevorzugt während der Bewegung des Fahrzeuges geladen werden soll, dann bedarf es auch hier einer Möglichkeit, eine einfache und schnelle Autorisation des Nutzers zu ermöglichen. Dabei könnte die SEAE, die in diesem Ausführungsbeispiel vom Fahrzeug umfasst ist, detektieren, dass sich das Fahrzeug über einem induktiven Ladefeld befindet. Das auf der Straße verlegte induktive Ladefeld kann in regelmäßigen Abständen SQAE umfassen, die mit der SEAE kommunizieren, und diese über die Identität der Stromquelle unterrichten. Alternativ kann das induktive Ladefeld eine spezifische Ladefrequenz umfassen, die spezifisch für den befahrenen Streckenabschnitt ist.
Die SEAE prüft dann (bspw. über eine Funkverbindung an einen dezentralen Server des Providers), ob der Nutzer autorisiert ist, die Stromquelle zum Laden zu nutzen und schaltet dann nach erfolgter positiver Identifikation den Ladevorgang frei und initiiert bei Bedarf einen Abrechnungsvorgang. Es ist in diesem Ausführungsbeispiel also keine stromquellenseitige Steckdose, die von der SQAE freigeschalten wird. Stattdessen findet die Freischaltung des Ladevorgangs auf Seiten des Energiespeichers statt. Dies hat den Vorteil, dass keine SQAE notwendig ist. Es versteht sich von selbst, dass ein Fahrzeughersteller einen Energiespeicher so konzipieren muss, dass dieser nur über das Wirken der SEAE zu beladen ist, sodass verhindert werden kann, dass ein unberechtigter Dritter ebenfalls das induktive Ladefeld benutzt.
In einer Weiterbildung können entlang der befahrenen Strecken in Abständen Positionstransponder, welche eine SQAE umfassen können, installiert sein, die das Fahrzeug und/oder die SEAE bspw. über die befahrenen Streckenabschnitte, insbesondere die zurückgelegten Kilometer informiert.
In einer Weiterbildung kann das induktive Ladefeld eine Internetverbindungsmöglichkeit bereitstellen, so dass ein Fahrzeug, insbesondere die SEAE und/oder ein mobiles Kommunikationsgerät des Nutzers auch in Gebieten mit einer schlechten Mobilfunkabdeckung die Möglichkeit hat, auf das Internet zuzugreifen.
In einer Ausgestaltung ist zwischen der Steckdose und dem Stromleiterelement ein Adapter zwischengeschaltet. Ein Adapter kann eine SQAE umfassen und gilt insoweit als vom Stromleiterelement umfasst. Bevorzugt ist der Adapter so ausgestaltet, dass verschiedene Stromleiterelemente (bspw. mit unterschiedlichen Stromquellensteckern) mit dem Adapter verbunden werden können. So kann vorteilhaft erreicht werden, dass auch Stromleiterelemente aus unterschiedlichen Ländern, die andere Steckdosenstandards nutzen, verwendet werden können. Eine Autorisation zur Nutzung der Stromquelle kann dann über den Adapter, bzw. über die von ihm umfasste SEAE, erfolgen. In einer Weiterbildung kann der Adapter bspw. elektrisch über das Stromleiterelement mit dem Batterie-Management-System (BMS) oder einer anderen Vorrichtung eines Elektrofahrzeuges kommunizieren. Dabei kann der Adapter so eingerichtet sein, dass er Fahrzeugdaten (z.B. Batteriezustand, Fahrtzeiten, Stillstandzeiten, Fahrstil, Ladevorgänge, Ladeströme) entweder erfasst oder aus einem Speicherelement abruft und an einen dezentrale Recheneinheit (z.B. einen Server, Cloud) und/oder an ein mobiles Kommunikationsgerät übermittelt. Die Kommunikation mit der dezentralen Recheneinheit kann zudem bevorzugt der Autorisation des Nutzers dienen.
In einer Ausführungsform ist das Stromleiterelement derart eingerichtet, dass auf diesem, insbesondere auf einer vom Stromleiterelement umfassten Speichereinheit, die Ladehistorie gespeichert ist. So können bspw. der Standort, die Ladespannung, Temperaturen und Ladezyklen auf der Speichereinheit gespeichert sein. Dies erlaubt vorteilhaft, dass nachvollzogen werden kann, wie oft das Stromleiterelement im Einsatz war. So kann bspw. dessen Verschleiß abgeschätzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Stromleiterelement farblich markiert, wobei die farbliche Markierung einer maximal von der Stromquelle zu entnehmenden Ladeleistung entspricht. So ist bspw. vorstellbar, dass einem Nutzer von einer Ausgabestelle ein blau markiertes Stromleiterelement überreicht wird, mit welchem der Nutzer berechtigt ist an einer Ladesäule eine definierte Energiemenge zu entnehmen. Diese Energiemenge kann als Kontigent auf einer vom Stromleiterelement umfassten Speichereinheit gespeichert sein. Dabei kann der Nutzer das Kontingent bereits vor dem Laden bezahlt haben. Mit jedem Ladezyklus wird die aus der Stromquelle entnommene Ladeleistung vom Kontingent abgezogen. Ist das Kontingent aufgebraucht, muss das Stromleiterelement wieder von der Ausgabestelle mit einem neuen Kontingent versehen werden. Vorteilhaft kann somit erreicht werden, dass die Entnahme von Ladeleistung kontrolliert werden kann, auch wenn keine dezentrale Stelle (Provider), welche die Stromquelle verwaltet, mit der Stromquelle verbunden ist. Dies spart weiterhin Datenverkehr ein und ist insbesondere in ländlichen Gebieten mit geringer Netzabdeckung vorteilhaft. Natürlich muss in diesem Fall gewährleistet sein, dass ein farbcodiertes Stromleiterelement nur mit der entsprechenden Stromquelle kompatibel ist und aus dieser Leistung entnehmen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu eingerichtet einem Nutzer eine Mitteilung auf dessen mobiles Kommunikationsgerät zu senden, um den Nutzen über den Status des Ladevorgangs, insbesondere dessen verbleibende Restdauer, zu informieren. Gemäß einer Ausführungsform weist das Stromleiterelement eine Kennung auf, welche von einem mobilen Kommunikationsgerät erkannt werden kann. Diese Kennung ist vorzugsweise nicht sichtbar in dem Stromleiterelement angeordnet. Über eine auf dem mobilen Kommunikationsgerät (z.B. Smartphone) installierte Applikation kann die Kennung ausgelesen werden. Dies erlaubt vorteilhaft die Möglichkeit der Identifikation eines zu einem bestimmten Nutzer zugehörigen Stromleiterelements. Die Kennung kann bspw. über hierin beschriebene, auf elektromagnetischen Eigenschaften beruhenden, Übertragungswegen übertragen werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist ein Griff, über weichen ein Nutzer das Stromleiterelement greift, ein Desinfektionsmittel auf. Dieses ist dazu eingerichtet die Anzahl der Keime auf dem Griff zu verringern, wodurch vorteilhaft erreicht werden kann, dass Keime, insbesondere Krankheitserreger, nicht an nachfolgende Nutzer übertragen werden.
Ein Desinfektionsmittel kann bspw. derart ausgestaltet sein, dass zumindest ein Blaulicht erzeugendes Mittel (Z.B. Blaulicht-LED) so im Griff angeordnet ist, dass die Grifffläche vom Blaulicht bestrahlt wird. Alternativ oder ergänzend zum Blaulicht können auch weitere Teile des elektromagnetischen Spektrums infrage kommen. Dem Fachmann sind Bereiche des elektromagnetischen Spektrums bekannt, welche eine schädigende Wirkung auf Mikroorganismen und/oder Proteine haben. Von Blaulicht ist bspw. bekannt, dass es im Wellenlängenbereich von 400 bis 450 Nanometer (nm) Mikroorganismen wirkungsvoll abtöten kann. Dies funktioniert über die Absorption des Blaulichts durch Biomoleküle (sogenannte Porphyrine), die in lebenden Zellen allgegenwärtig sind. Bei Anwesenheit von Sauerstoff bilden diese durch das Blaulicht energetisch angeregten Biomoleküle in einer chemischen Reaktion Sauerstoffradikale, die aufgrund ihrer hohen Reaktivität zu Zellschäden, der Verhinderung der Vermehrung oder zur Abtötung der Mikroorganismen führen.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Stromleitelement und/oder die Stromquelle einen Mechanismus auf, der zum Auswerfen des Stromleitelements, insbesondere zum Auswerfen des Steckers (Stromquellenstecker, Ladestecker) eingerichtet ist, wobei das Auswerfen von einer Recheneinheit aus steuerbar ist, die sich räumlich entfernt von dem Stromleiterelement befindet.
Zudem betrifft die Erfindung ein Stromleiterelement, welches zur Autorisation an einer Steckdose eingerichtet ist und über die hierin offenbarten Eigenschaften verfügt.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum autorisierten Nutzen einer Stromquelle mit zumindest einer Steckdose, umfassend die Schritte des Autorisierens eines Nutzers und/oder Stromleiterelements durch zumindest eine Autorisationseinheit, Schalten der Steckdose durch eine Stromquellen-Autorisationseinheit und/oder eine Stromleiterelement- Autorisationseinheit abhängig von der Identifikationsbestimmung, Einleiten eines Abrechnungsvorganges durch die Stromquellen-Autorisationseinheit und/oder die Stromleiterelement-Autorisationseinheit und/oder die Kontrolleinheit, Etablieren einer Verbindung zwischen der Stromquellen-Autorisationseinheit und zumindest einem Kommunikationsgerät und/oder einer Recheneinheit.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens erkennt die Stromquellen- Autorisationseinheit die Stromleiterelement-Autorisationseinheit und/oder kommunizieren beide Autorisationseinheiten miteinander.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Anlernen der Stromquellen-Autorisationseinheit an ein neues Stromleiterelement online und/oder offline durchgeführt.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zum automatischen Erzeugen eines Bewegungs- und/oder Ladesäulennutzungsprofiles (auch: Stromquellennutzungsprofil) zumindest eines Nutzers, insbesondere von zumindest einem Fahrzeug, weiter insbesondere einer Fahrzeugflotte, das Autorisieren eines Nutzers und/oder eines Stromleiterelements durch zumindest eine Autorisationseinheit (Stromquellen- Autorisationseinheit und/oder Stromleiterelement-Autorisationseinheit), das Feststellen eines Ladenutzungszeitraumes und einer Position des Ladevorgangs durch eine Recheneinheit, insbesondere durch einen auf der Recheneinheit ausgeführten Algorithmus und/oder eine künstliche Intelligenz, Erstellen eines Bewegungsprofiles des Nutzers und/oder des Fahrzeugs und Erstellung eines Ladesäulennutzungsprofiles anhand der gewonnenen Daten bezüglich des Ladenutzungszeitraumes, der Position des Ladevorgangs und des Bewegungsprofiles des Nutzers und/oder Fahrzeugs durch eine Recheneinheit oder einem auf dieser ausgeführtem Algorithmus und/oder künstlichen Intelligenz.
Das durch das Verfahren bereitgestellte Ladesäulennutzungsprofils erlaubt es vorteilhaft dem Nutzer eine ökonomischere Fahrweise und/oder eine ökonomischere Nutzung der Stromquellen vorzuschlagen. Zudem kann mit dem Verfahren die Verwaltung der Ladesäulennutzungszeiten einer Fahrzeugflotte bereitgestellt werden. So kann bspw. ein Automobilverleih das Verfahren implementieren, um zu ermitteln, welches Fahrzeug wann in Benutzung ist, wann es voraussichtlich wieder abgegeben wird, wann, wo und wie lange es voraussichtlich geladen werden muss.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die oben genannten Verfahrensschritte auszuführen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein computerlesbares (Speicher)medium auf welchem zumindest das Computerprogrammprodukt speicherbar ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Datenverarbeitungsvorrichtung (Computer), die zumindest ein computerlesbares (Speicher)medium umfasst.
Gemäß einer Ausführungsform bildet die Datenverarbeitungsvorrichtung (Computer) mit anderen Computern ein Netzwerk.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Datenträgersignal, welches das Computerprogramprodukt überträgt.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kombinationserzeugnis zum autorisierten Nutzen einer Stromquelle mit zumindest einer Steckdose umfassend eine Stromquelle, eine Steckdose, ein Stromleiterelement, eine Stromquellen-Autorisationseinheit, eine Stromleiterelement- Autorisationseinheit, wobei das Kombinationserzeugnis dadurch hergestellt wird, indem das Stromleiterelement mit der Stromquelle verbunden wird, wobei die Stromquellen- Autorisationseinheit als mit der Stromleiterelement-Autorisationseinheit kommunizierbar und/oder als diese erkennbar ausgestaltet ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Steckdosenabsicherungsvorrichtung) oder des Kombinationserzeugnisses zum autorisierten Nutzen einer Stromquelle mit zumindest einer Steckdose, wobei die Verwendung der Vorrichtung oder des Kombinationserzeugnisses auf ein Laden eines Kommunikationsgerätes und/oder eines Fahrzeuges gerichtet ist.
Eine erfindungsgemäße Datenverarbeitungsvorrichtung kann so aufgebaut sein, dass sie mit anderen Datenverarbeitungsvorrichtungen ein Netzwerk bildet. So kann ein Netzwerk bspw. als ein Server, eine Cloud, ein Internet, oder LAN ausgestaltet sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die SQAE dezentral in einer Cloud lokalisiert, wobei offensichtlich ist, dass nur Teile der SQAE von einer Cloud oder einem Computerprogrammprodukt umfasst sein können, welche nicht die Komponenten, die zur physischen Identifikation z.B. eines Stromleiterelements vonnöten sind, umfassen. Vorteilhaft an einer solchen dezentralen Lokalisation der SQAE ist, dass nur der Provider Zugriff auf diese hat und ein Dritter (einen entsprechenden Schutz wie z.B. eine Firewall vorausgesetzt) keine Manipulationen an der SQAE vornehmen kann.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-Ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einer programmierbaren Hardwarekomponente derart Zusammenwirken können oder Zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird.
Eine Recheneinheit kann durch einen Prozessor, einen Computerprozessor (CPU = Central Processing Unit), einen Grafikprozessor (GPU = Graphics Processing Unit), einen Computer, ein Computersystem, einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC = Application-Specific Integrated Circuit), einen integrierten Schaltkreis (IC = Integrated Circuit), ein Ein-Chip-System (SOC = System on Chip), ein programmierbares Logikelement oder ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor (FPGA = Field Programmable Gate Array) gebildet sein.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Programm, Firmware, Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode oder als Daten implementiert sein, wobei der Programmcode oder die Daten dahin gehend wirksam ist bzw. sind, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Programm auf einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente abläuft. Der Programmcode oder die Daten kann bzw. können beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger oder Datenträger gespeichert sein. Der Programmcode oder die Daten können unter anderem als Quellcode, Maschinencode oder Bytecode sowie als anderer Zwischencode vorliegen.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Anhand folgender Ausführungsbeispiele wird die vorliegende Erfindung näher erläutert, ohne die Erfindung auf diese zu beschränken.
Eine bevorzugte Ausführungsform umfasst eine Stromquelle, die als eine Ladesäule (auch: Ladestation) für Elektrofahrzeuge (z.B. einen PKW) ausgestaltet ist. Der Nutzer, der die Ladesäule zum Laden des Akkumulators des Elektrofahrzeuges nutzen möchte, verbindet das Elektrofahrzeug über das Ladekabel mit der Ladestation. Der Stromquellenstecker des Ladekabels umfasst als SEAE ein NFC-Modul umfassend einen NFC-Chip. Auf diesem ist die Nutzerkennung des Nutzers codiert. Durch das Einstecken in die Steckdose der Ladestation registriert diese über ein NFC-Modul die Präsenz des Ladekabels, wobei die von der Ladestation umfasste lokale SQAE über eine Internetverbindung mit einer Datenbank kommuniziert und die Nutzerkennung mit den Daten in der Datenbank abgleicht, wobei die Datenbank z.B. von einem Provider verwaltet wird. Somit wird der Nutzer zum Laden an dieser Ladestation autorisiert oder sein Zugang zur Nutzung der Ladestation verweigert. Ist eine positive Autorisation erfolgt, bewirkt die SQAE ein Freischalten der Steckdose.
Während des Ladevorgangs ist der Stromquellenstecker über eine elektromechanische Sicherung wie einen Sicherungsbolzen vom Nutzer bei bestimmungsgemäßem Gebrauch (ohne erhebliche Gewalteinwirkung) unlösbar mit der Ladestation verbunden. Die SQAE codiert auf dem NFC-Chip wie lange der Nutzer sein Elektrofahrzeug mit welcher Leistung geladen hat. Nach Beenden des Ladevorgangs wird die Steckdose abgeschaltet und ein Abtrennen des Stromquellensteckers von der Steckdose wieder ermöglicht.
Die beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist beispielhaft und nicht beschränkend zu verstehen. Die Erfindung kann auch auf hiervon abweichende Weise ausgeführt werden. Beispielsweise kann die Ladestation mit einer Applikation auf dem Smartphone des Nutzers kommunizieren. Somit kann die Ladestation dem Nutzer mitteilen, wie lange der Ladevorgang voraussichtlich dauern wird. Diese Information wird mittels eines Algorithmus oder einer Kl ermittelt, wobei die Information anhand der auf dem NFC-Modul des Ladekabels gespeicherten Verlaufsinformationen der Ladevorgänge ermittelt werden, um die Dauer eines Ladevorganges zu prognostizieren. Vorteilhaft ergibt sich dadurch, dass der Nutzer sich nicht in unmittelbarer räumlicher Nähe des Fahrzeuges aufhalten muss. Wenn der Nutzer den Ladevorgang vor dem Beenden unterbrechen möchte, so kann er dies tun, indem er den Befehl dazu über die Applikation auf dem Smartphone an die Ladestation übermittelt, wodurch das Abtrennen des Ladekabels autorisiert wird. Weiterhin wird eine vom Nutzer nicht intendierte Unterbrechung des Ladevorgangs durch die SQAE an die Applikation übermittelt, so dass der Nutzer über diesen Vorgang unverzüglich informiert wird. Die vorstehenden Ausführungen ist nur bevorzugte und realisierbare Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Daher sind alle gleichwertigen strukturellen Änderungen, die durch Anwendung der Beschreibung der Erfindung vorgenommen werden, in den Umfang der Patentanmeldung einzubeziehen.
Der Fachmann erkennt, dass Variationen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass der wahre Umfang der Erfindung, wie er durch die Ansprüche und Beschreibung definiert ist, verlassen wird. Es ist daher beabsichtigt, im Rahmen der Erfindung alle Variationen und Modifikationen, die in den Anwendungsbereich der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente fallen, einzuschließen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE Verfahren zum autorisierten Nutzen einer Stromquelle durch eine zu ladende Einrichtung, umfassend die folgenden Schritte:
(501) Inkontaktbringen einer Stromquelle, insbesondere einer Ladesäule, mit einer zu ladenden Einrichtung, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, wobei die Stromquelle eine Stromquellen-Autorisationseinheit aufweist, durch welche zumindest eine zu ladende Einrichtung autorisiert wird, wobei die zu ladende Einrichtung eine stromquellenspezifische Autorisationseinheit aufweist,
(502) Abgleichen der stromquellenspezifischen Autorisationseinheit durch die Stromquellen-Autorisationseinheit,
(503) Freischalten/Autorisieren der zu ladenden Einrichtung durch die Stromquellen-Autorisationseinheit, wenn der Abgleich der stromquellenspezifischen Autorisationseinheit durch die Autorisationseinheit der Stromquelle eine Übereinstimmung ergibt,
(504) Etablieren einer leitenden Verbindung zwischen der Stromquelle und der zu ladenden Einrichtung, wodurch an der zu ladenden Einrichtung ein Ladevorgang initiiert wird. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Stromquelle und die zu ladende Einrichtung Bestandteil eines Ladesystems sind. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Freischaltens/Autorisierens (S03) der Stromquelle ferner erfordert:
(i) Ermitteln des Füllstands der zu landenden Einrichtung durch ein Mittel zum Ermitteln des Füllstands,
(ii) Vergleichen des ermittelten Füllstands der zu ladenden Einrichtung mit einem ersten vorbestimmten Vergleichswert, und
(iii) falls der ermittelte Füllstand kleiner ist als ein erster vorbestimmter Vergleichswert: Freischalten der Stromquelle durch die Stromquellen- Autorisationseinheit. - 37 -
WO 2023/105097 PCT/EP2022/085474 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Schritt des Blockierens der Stromquelle vorgesehen ist, der folgendes erfordert:
(i) Ermitteln des Füllstands der zu landenden Einrichtung,
(ii) Vergleichen des ermittelten Füllstands der zu ladenden Einrichtung mit einem ersten vorbestimmten Vergleichswert, und
(iii) falls der ermittelte Füllstand größer ist als ein zweiter vorbestimmter Vergleichswert: Blockieren der Stromquelle durch die Stromquellen- Autorisationseinheit. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend eine weitere mit der Stromquelle kontaktierte zu ladenden Einrichtung, wobei der Ladevorgang in Abhängigkeit der ermittelten Füllstände beider zu ladender Einrichtungen eingestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei vor dem Schritt des Freischaltens/Autorisierens (S03) der Stromquelle das Bewegungs- und/oder Stromquellennutzungsprofil der zu ladenden Einrichtung einbezogen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend das Einleiten eines Abrechnungsvorganges durch die Stromquellen-Autorisationseinheit und/oder die stromquellenspezifische Autorisationseinheit nach Beendigung des Ladevorgangs. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend ein zeitliches Verteilen der Ladeleistung auf die zu ladende(n) Einheit(en) in Abhängigkeit von dem Bewegungs- und/oder Stromquellennutzungsprofil. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend ein zeitliches Verteilen der Ladelast an der Stromquelle in Abhängigkeit von dem Stromquellennutzungsprofil und/oder der Anzahl der mit der Stromquelle kontaktierten zu ladenden Einrichtungen. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Anlernen der Autorisationseinheit der Stromquelle an eine neue zu ladende Einrichtung online und/oder offline durchgeführt wird. Stromquellenabsicherungssystem zum autorisierten Nutzen einer Stromquelle, umfassend - eine Stromquelle, aufweisend eine Stromquellen-Autorisationseinheit, durch welche zumindest eine zu ladende Einrichtung autorisiert wird,
- eine zu ladende Einrichtung, und
- zumindest ein Stromleiterelement aufweisend eine stromquellenspezifische Autorisationseinheit, wobei die Stromleiterelement-Autorisationseinheit zum Freischalten/Autorisieren von zumindest der zu ladenden Einrichtung an der Stromquellen-Autorisationseinheit eingerichtet ist. Stromquellenabsicherungssystem nach Anspruch 11 , ferner umfassend eine zu ladende Einrichtung, insbesondere ein Elektrofahrzeug. Stromquellenabsicherungssystem nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die Stromquelle zumindest eine Steckdose aufweist. Stromquellenabsicherungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Stromleiterelement-Autorisationseinheit zum Autorisieren von zumindest einem Nutzer mittels einer galvanischen Verbindung mit der Stromquellen-Autorisationseinheit eingerichtet ist. Stromquellenabsicherungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das Stromleiterelement zumindest einen Sensor aufweist, der dazu eingerichtet ist, eine mechanische Durchtrennung des Stromleiterelements zu detektieren. Stromquellenabsicherungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die zu landende Einrichtung ein Mittel zum Ermitteln des Füllstands der zu landenden Einrichtung aufweist, und wobei das Mittel zum Ermitteln des Füllstands direkt oder indirekt mit der Autorisationseinheit der Stromquelle gekoppelt ist. Stromquellenabsicherungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei die stromquellenspezifische Autorisationseinheit und/oder die Stromquellen- Autorisationseinheit für die Abgabe einer definierten Energiemenge an die zu landende Einrichtung kodiert. Stromquellenabsicherungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei die Stromquelle und die zu ladende Einrichtung über ein Stromleiterelement miteinander verbunden sind, wobei die stromquellenspezifische Autorisationseinheit auf dem Stromleiterelement vorzugsweise im Kontaktierungspunkt mit der Stromquelle angeordnet ist. Stromquellenabsicherungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei ferner eine informationstechnische Einheit, insbesondere ein mobiles Kommunikationsgerät, wie ein Smartphone, Tablet, Notebook, vorgesehen ist, die derart eingerichtet ist, dass dieses mit der Autorisationseinheit der Stromquelle verbunden ist. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen. Computerlesbares Speichermedium auf welchem zumindest das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 20 gespeichert ist. Datenverarbeitungsvorrichtung umfassend zumindest ein computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 21.
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