WO2024104526A1 - Laden eines elektrofahrzeugs an einem ladepunkt einer liegenschaft - Google Patents

Laden eines elektrofahrzeugs an einem ladepunkt einer liegenschaft Download PDF

Info

Publication number
WO2024104526A1
WO2024104526A1 PCT/DE2023/100817 DE2023100817W WO2024104526A1 WO 2024104526 A1 WO2024104526 A1 WO 2024104526A1 DE 2023100817 W DE2023100817 W DE 2023100817W WO 2024104526 A1 WO2024104526 A1 WO 2024104526A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
charging
electric vehicle
plan
charging plan
external
Prior art date
Application number
PCT/DE2023/100817
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Berger
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Publication of WO2024104526A1 publication Critical patent/WO2024104526A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • 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
    • B60L53/10—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 characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • 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
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53—Batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • 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
    • B60L53/63—Monitoring or controlling charging stations in response to network capacity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • 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
    • B60L53/64—Optimising energy costs, e.g. responding to electricity rates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • 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
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • 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
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • B60L53/665—Methods related to measuring, billing or payment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • 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
    • B60L53/68—Off-site monitoring or control, e.g. remote control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L55/00—Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/40—Business processes related to the transportation industry
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F15/00—Coin-freed apparatus with meter-controlled dispensing of liquid, gas or electricity
    • G07F15/003—Coin-freed apparatus with meter-controlled dispensing of liquid, gas or electricity for electricity
    • G07F15/005—Coin-freed apparatus with meter-controlled dispensing of liquid, gas or electricity for electricity dispensed for the electrical charging of vehicles
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F15/00—Coin-freed apparatus with meter-controlled dispensing of liquid, gas or electricity
    • G07F15/003—Coin-freed apparatus with meter-controlled dispensing of liquid, gas or electricity for electricity
    • G07F15/008—Rewarding for providing delivery of electricity to the network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H02J3/144—Demand-response operation of the power transmission or distribution network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H02J3/322—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means the battery being on-board an electric or hybrid vehicle, e.g. vehicle to grid arrangements [V2G], power aggregation, use of the battery for network load balancing, coordinated or cooperative battery charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00045—Authentication, i.e. circuits for checking compatibility between one component, e.g. a battery or a battery charger, and another component, e.g. a power source
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/66—Ambient conditions
    • B60L2240/662—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/70—Interactions with external data bases, e.g. traffic centres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/80—Time limits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • H02J13/00024—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission by means of mobile telephony
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12—The local stationary network supplying a household or a building
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]

Definitions

  • the invention relates to a method for charging an electric vehicle at a charging point of a property equipped with a home energy management system, in which, when the electric vehicle is connected to the charging point, charging parameters are transmitted from the electric vehicle to the home energy management system and the home energy management system creates a charging plan for the electric vehicle based on the charging parameters transmitted by the electric vehicle, consumption information of the property and tariff information from at least one energy supplier.
  • the invention also relates to a charging infrastructure for charging an electric vehicle, which is set up to carry out the method.
  • the invention is particularly advantageously applicable to single-family homes, especially with a wall box or several wall boxes as charging point(s) and in particular with a photovoltaic system.
  • DE 10 2009 036 816 A1 discloses a method and a device for controlling charging stations for electric vehicles. To minimize peak power requirements, at least two charging stations are combined into a group, actual charging parameters within the charging stations are exchanged within the group, a load forecast for the group is created depending on at least the actual charging parameters and target charging parameters for the charging stations in the group are determined depending on the load forecast.
  • DE 10 2013 010 774 A1 discloses a method for operating a charging station 2 for electric vehicles, in which a maximum rated value for a charging current or a charging power is determined, the determined maximum rated value for the charging current or the charging power is transmitted to an electric vehicle electrically coupled to the charging station, a first time interval is determined depending on at least the maximum rated value and the electric vehicle is charged with the maximum rated value of the charging current during the first time interval.
  • a reduced rated value for the charging current and a second time interval are determined, wherein the second time interval determines a duration during which the charging current or the charging power must not exceed the reduced rated value, the reduced rated value is transmitted to the electric vehicle and the electric vehicle is charged during the second time interval with a maximum of the reduced rated value of the charging current or charging power.
  • DE 10 2018 202 755 A1 discloses a method for adapting an electrical power supply to an electrical power requirement in an electrical network on which at least one electrical charging station is operated, wherein in the method a control device of the network for at least one motor vehicle creates a charging forecast which indicates in which future charging period the motor vehicle is expected to exchange electrical energy with the network, a temporal progression of the power requirement present in the network is estimated depending on the respective charging forecast, a temporal progression of the power supply in the network is determined and at least one predetermined compensation measure is triggered for at least one charging period for which it is recognized that the power supply is less than the estimated power requirement, wherein the at least one compensation measure adjusts the power supply to the power requirement.
  • US 2017/0136894 A1 discloses methods, apparatus, and systems for communication exchanges between a vehicle and a charging system.
  • the communication exchanges may include charge request messages sent or received by the vehicle that define charging details, such as a charging type, charging locations, charging orientation, and/or other information corresponding to the charging requirements for the requesting vehicle.
  • the charging system may respond to the charge request messages by accepting or rejecting the vehicle charging request. In response to accepting the request message, the charging system provides a charge to the vehicle according to the charging details.
  • US 2017/0140603 A1 discloses a system for vehicle fleet management, comprising: a base management system configured to enable one or more fleet vehicles to receive a vehicle service, the base management system comprising a database, a communication module, and an analysis module, the communication module communicating with the one or more fleet vehicles, the analysis module, and the database; one or more fleet vehicles, each fleet vehicle comprising a vehicle database and each configured to configured to receive a charging service and communicate a vehicle state of charge to the communications module, at least one fleet service location configured to communicate a billing price to the communications module and provide the billing service at the billing price; wherein the analysis module receives the charging price and determines whether the at least one fleet service location is selected to provide the charging service to at least one fleet vehicle operating in a poor state of charge; wherein the at least one fleet service location is provided with a charging service by the at least one fleet service location to the at least one fleet vehicle operating in a poor state of charge if the analysis module selects the at least one fleet service location.
  • the problem is solved by a method for charging an electric vehicle at a charging point of a property equipped with an energy management system ("house energy management system”), in which
  • charging parameters are transmitted from the electric vehicle to the home energy management system (hereinafter also referred to as "HEMS") and to an external IT system associated with the electric vehicle,
  • HEMS home energy management system
  • the home energy management system creates a charging plan for the electric vehicle based on at least the charging parameters, consumption information of the property and tariff information from at least one energy supplier,
  • the home energy management system transfers the charging plan to the external IT system
  • the external IT system analyses the charging plan on the basis of at least one additional charging parameter of the electric vehicle that has not been transmitted from the electric vehicle to the charging point, and - the external IT system, depending on the result of the analysis, releases the charging plan sent by the home energy management system unchanged, creates a new charging plan or rejects the charging plan sent by the home energy management system, whereby
  • the electric vehicle is charged using the new charging plan and/or
  • the electric vehicle will be charged using a previously valid charging plan.
  • This method has the advantage that a charging plan for an electric vehicle that was created by the home energy management system (HEMS) can be analyzed by the "external IT system" instance to determine whether the charging plan makes sense or whether it should be replaced by a better charging plan that was created by the external IT system and that took into account at least one other charging parameter of the electric vehicle that was not transmitted from the electric vehicle to the charging point.
  • the external IT system therefore has more charging-relevant information about the electric vehicle than the HEMS and can use this additional information to create a better charging plan than the home energy management system.
  • the electric vehicle typically has a drive battery for driving the electric vehicle.
  • the electric vehicle can be, for example, a hybrid vehicle, PHEV, or a fully electric vehicle, BEV.
  • the electric vehicle can be charged via a charging cable and/or inductively.
  • the charging point can be a charging station, e.g. wall box, or an inductive charging station.
  • the charging point and the electric vehicle are set up to charge and discharge the drive battery of the electric vehicle, which can also be referred to as "bidirectional charging", and the charging plan provides for charging and discharging as required.
  • the drive battery of the electric vehicle can thus be used as an electrical buffer for the electricity or energy network ("house energy network") of the property controlled by the HEMS during the connection period of the electric vehicle at the charging point.
  • house energy network the electricity or energy network
  • V2H V2H
  • V2H Vehicle-to-Home
  • V2G Vehicle-to-Grid
  • the home energy network is usually connected to a public energy supply network via an electricity meter at or as a network connection point.
  • the electricity meter is an intelligent electricity meter (so-called “smart meter”), via which data, e.g. on electricity consumption or power flow, can also be transmitted to the property, e.g. to the HEMS and/or the wall box. If the electricity meter is exclusively accessed by the energy supplier or metering point operator, at least one local (private) energy meter/electricity meter can also be present to inform the property about the current power flow, in particular a measuring device topologically connected in series with the conventional electricity meter.
  • the charging parameters transmitted from the electric vehicle to the external IT system may also be considered or referred to as charging parameters of a first group of charging parameters or "first" charging parameters.
  • the "further" charging parameters that have not been transmitted from the electric vehicle to the charging point and on the basis of which the external IT system analyses the HEMS charging plan may also be considered or referred to as charging parameters of a second group of charging parameters or "second" charging parameters.
  • the property is a private house, in particular a single-family house.
  • At least one power generation device for producing electrical energy such as a photovoltaic system, a wind turbine and/or a geothermal system, etc.
  • at least one stationary electrical energy storage device is connected to the building's energy network for the temporary storage of electrical energy.
  • the HEMS is used in particular to forecast energy requirements for the home energy network and to optimize them so that at least one specified goal is met particularly well, e.g. low procurement costs from the public energy supply network, environmentally friendly energy generation, etc.
  • the optimization can already be carried out when an electric vehicle is connected to the home energy network as an intermediate storage device, especially for a longer period of time. This is because then, for example, the drive battery can be charged at times when electrical energy can be obtained particularly cheaply from the public energy supply network, and the drive battery can be discharged, e.g. to reduce energy consumption for the home energy network from the public energy supply network at times when electricity prices are high and/or to feed surplus energy from the home energy network into the public energy supply network at times when the associated remuneration is high.
  • This optimization or management of the electrical devices connected to the home energy network can advantageously be carried out particularly effectively if at least one power generation device and at least one stationary electrical energy storage device are available.
  • Possible forecast data used by the HEMS for optimization can include, for example, typical, e.g. time-of-day-dependent, electricity prices when drawn from and/or fed into the public energy supply network, weather forecasts, e.g. electricity consumption forecasts obtained from historical data for the electrical consumers connected to the home energy network, etc.
  • the HEMS cannot control the charging and discharging of the electric vehicle's drive battery completely freely and ad hoc to the needs of the home energy network, but creates a charging plan (ie, a planned course of a charging or discharging current between the charging point and the electric vehicle for a connection period of the electric vehicle), which also takes into account "first" charging parameters of the electric vehicle that have been transmitted from the electric vehicle to the HEMS, e.g. directly via a radio interface (e.g. LTE or WLAN) or indirectly via the charging point, e.g. using an ISO 15118-20-compliant data exchange.
  • a charging plan ie, a planned course of a charging or discharging current between the charging point and the electric vehicle for a connection period of the electric vehicle
  • Such first charging parameters often include information about a desired or probable departure time, a desired state of charge at the time of departure (“target SoC”) or a corresponding amount of electricity, a state of charge that must not be undercut (“minimum SoC”) and a maximum and/or minimum charging and/or discharging power.
  • target SoC a desired state of charge at the time of departure
  • minimum SoC a state of charge that must not be undercut
  • these charging parameters are transmitted from the electric vehicle to an external IT system can, for example, include these charging parameters being transmitted from the electric vehicle directly via a radio interface (e.g. LTE or WLAN and further via the Internet) or indirectly via the charging point and/or HEMS. It is also possible that some of the charging parameters are already stored in the external IT system linked to a vehicle ID (e.g. the minimum SoC and the maximum and/or minimum charging and/or discharging current) and that the vehicle ID is also transmitted to the external IT system along with the departure time and the destination SoC.
  • a vehicle ID e.g. the minimum SoC and the maximum and/or minimum charging and/or discharging current
  • the fact that the external IT system is "associated" with the electric vehicle includes, in a further development, that the external IT system is an IT system that is different from the HEMS, that stores the additional charging parameters of the electric vehicle and other electric vehicles in a vehicle fleet and can analyze a charging plan for the electric vehicles in the vehicle fleet as described above, etc.
  • the external IT system can in particular be an IT system maintained by a manufacturer of the electric vehicle.
  • the external IT system can offer or carry out the analysis, etc. to the HEMS and/or the electric vehicle as a service and can accordingly be associated as a service provider.
  • Connecting the electric vehicle to a charging point may involve connecting it to a charging point via a charging cable or inductively.
  • the consumption information of the property can in particular include a forecast of the energy consumption of the electrical consumers connected to the house energy network and, if applicable, a forecast of the electrical power generated by the at least one energy generator connected to the house energy network and/or of the capacities of intermediate storage facilities, etc.
  • An energy supplier's tariff information can be transmitted directly from the energy supplier to the HEMS or, if a smart meter is present at the grid connection point, can be transmitted from the smart meter to the HEMS.
  • the HEMS can transmit the charging plan directly or indirectly (e.g. via the charging point) to the external IT system.
  • the external IT system analyses the charging plan based on at least one additional charging parameter of the electric vehicle that has not been transmitted from the electric vehicle to the charging point, i.e. at least additional charging-relevant information about the electric vehicle that is not available to the HEMS. Then, for example, a new charging plan can be created by the external IT system and compared with that of the HEMS and then, for example, it can be analysed which charging plan is more suitable for charging the electric vehicle.
  • the external IT system releases the charging plan sent by the HEMS unchanged, depending on the result of the analysis, is particularly relevant if a charging plan created by the external IT system is not or not significantly more suitable than the charging plan created by the HEMS.
  • the external IT system can, for example, either not provide any feedback or send an explicit release message to the HEMS and/or the charging point.
  • the new charging plan is transmitted to the HEMS and/or the charging point. Whether a new charging plan is created can also depend on whether the charging plan previously created by the HEMS is permitted by the other charging parameters or not.
  • the charging plan transmitted by the HEMS can, for example, be rejected if it is not permitted by the additional charging parameters or if it violates charging constraints established on the basis of the additional charging parameters.
  • the at least one further or second loading parameter contains at least one parameter from the group: - at least a maximum number of wake-up processes of the electric vehicle, in particular its electronics, during the connection period,
  • Wake-up processes can occur, for example, when (a) renegotiations (so-called “re-negotiations”) are carried out with the charging point or the HEMS regarding a change in the charging plan, (b) the drive battery is charged or discharged, etc.
  • Limiting the number and/or frequency of wake-up processes can, for example, be implemented in such a way that the number of new charging plans permitted for the electric vehicle during the connection period is limited and/or the number of charging and discharging phases following a respective dead time provided for in a charging plan is limited.
  • the at least one maximum number of wake-up processes of the electric vehicle includes or is a maximum number of wake-up processes through renegotiations of charging plans.
  • Renegotiations of charging plans can be understood, for example, to mean that a new charging plan has been created (e.g. because certain forecasts such as electricity tariffs have changed since the last charging plan was drawn up) and this charging plan is coordinated or negotiated with the electric vehicle in order to replace the last charging plan.
  • vehicle electronics in their idle or standby state must be started up or woken up.
  • the at least one maximum number of wake-up processes of the electric vehicle comprises or is a maximum number of wake-up processes by charging processes during the execution of a charging plan. This advantageously limits the number of wake-up processes during the execution of a charging plan itself. It is taken into account that the charging plan, in particular in the case of a long connection period of the vehicle, charging dead times can occur during which no charging (ie, charging and discharging) should be carried out. During these charging dead times, the vehicle electronics are typically in their idle or standby state. This design prevents too frequent changes between charging and non-charging phases.
  • One embodiment specifies the maximum number of wake-up processes up to the time of departure of the electric vehicle, e.g. a maximum of five wake-up phases up to the time of departure. Alternatively or additionally, the maximum number of wake-up processes can be specified per period, per 8 hours, per 12 hours or per 24 hours.
  • the maximum number of wake-up processes is between four and ten, in particular between five and seven, in particular five.
  • the maximum number of wake-ups and/or the maximum energy throughput represents the maximum value during a given time frame, e.g. the maximum number during a day, half a day, or fractions or multiples of a day.
  • the maximum frequency of wake-up processes is between one and two per hour, especially with one wake-up process per hour.
  • Energy throughput can be understood in particular as the electrical energy, power or amount of current that is exchanged between the charging point and the electric vehicle without taking the direction of the current into account.
  • At least one of the additional charging parameters depends on the state of health (also known as SoH, "State-of-Health”) of the electric vehicle's drive battery. This helps to further protect the vehicle components that are stressed during charging, in particular the drive battery itself. For example, if the SoH of the drive battery is comparatively low (e.g. due to its age, a high number of rapid charging processes, etc.) the maximum energy throughput may be reduced.
  • SoH state of health
  • At least one of the further or second charging parameters can be dependent on at least one other influencing factor, e.g. on the age of the vehicle electronics, an outside temperature, hardware and/or software updates carried out and/or on the user behavior of a user of the electric vehicle, etc.
  • the external IT system is an IT system of a manufacturer of the electric vehicle, since the manufacturer has a particularly high level of technical expertise in determining and, if necessary, changing/updating at least one further charging parameter.
  • One embodiment allows the new charging plan created by the external IT system to be rejected by the HEMS. This has the advantage of preventing the electric vehicle from being charged according to a charging plan that is disadvantageous or undesirable for the property operator, e.g. the homeowner.
  • This embodiment may include the new charging plan created by the external IT system being automatically rejected by the HEMS.
  • the charging plan can be accepted or rejected by the property operator after a query (e.g. via a user terminal).
  • One further embodiment allows the external IT system to present the new charging plan it has created to the property operator for acceptance or rejection (e.g. via a user terminal) and only transfer it to the HEMS after acceptance, which is then either bound to acceptance by the property operator or can still reject the new charging plan.
  • One design is that the new charging plan created by the external IT system is transferred from the external IT system to the charging point.
  • the charging point can then charge the electric vehicle according to the new charging plan, ie, either charge or discharge. Confirmation by the HEMS is then not required in a further training course. necessary.
  • This design can even be implemented in such a way that the HEMS is not informed about the new charging plan.
  • the HEMS creates a charging plan for the electric vehicle at different times during the connection period. This is advantageous in order to be able to take into account changed boundary conditions that were used when creating the previous charging plan. Such changed boundary conditions can include, for example, changed electricity tariffs, a changed weather forecast, etc. The process can be run through again with each charging plan created by the HEMS.
  • the external IT system maintains at least one proprietary electricity tariff and additionally analyzes and approves, recreates or rejects the charging plan based on the at least one proprietary electricity tariff.
  • the external IT system can advantageously provide better electricity tariffs than the HEMS alone, for example because the external IT system with its many electric vehicles may have a better market position and/or a wider range of tariffs than the HEMS.
  • the external IT system can then in particular make the proprietary electricity tariff with the new charging plan available to the HEMS and/or charging point, possibly for a fee.
  • the "proprietary" electricity tariff is therefore in particular an electricity tariff that is made available to the external IT system for charging the electric vehicles associated with it, but not to the HEMS.
  • a "proprietary" electricity tariff can be an electricity tariff negotiated specifically by the external IT system.
  • the external IT system can purchase the proprietary electricity tariff, for example, on energy markets, grid system service markets for grid stabilization, etc.
  • the task is also solved by a charging infrastructure for charging an electric vehicle, which is set up to carry out the method described above.
  • the Charging infrastructure can be developed analogously to the process, and vice versa, and has the same advantages.
  • the charging infrastructure includes:
  • - a property with a domestic energy network that is connected to a public energy supply network via a network connection point and that includes at least one charging point set up for the bidirectional charging of electric vehicles that can receive charging parameters from an electric vehicle connected to it,
  • HEMS which is configured to control at least one intermediate electrical storage device connected to the home energy network on the basis of electricity usage information in the home energy network and tariff information relating to electrical energy flowing through the network connection point and which is further configured to use an electric vehicle connected to the at least one charging point as an intermediate storage device of the home energy network and to create a charging plan for controlling the bidirectional charging of the electric vehicle
  • an external IT system communicatively coupled to the HEMS which is set up to analyse a charging plan created by the HEMS on the basis of at least one further charging parameter of the electric vehicle that has not been transmitted from the electric vehicle to the charging point and, depending on a result of the analysis, to release the charging plan sent by the home energy management system unchanged, to create a new charging plan or to reject the charging plan sent by the home energy management system, whereby
  • the electric vehicle can be charged using the charging plan released unchanged
  • the electric vehicle can be charged using the new charging plan
  • the electric vehicle can be charged using a previously valid charging plan.
  • the home energy management system is an independent component of the charging infrastructure. It can, for example, be implemented on a data processing device of the property or the home energy network, e.g. through appropriate programming.
  • the home energy management system can also be an external entity with respect to the property, e.g. one that is communicatively linked to the property, e.g. a network server or a cloud computer.
  • the home energy management system is integrated into the charging point.
  • the charging point then includes the function(s) of the home energy management system.
  • the charging infrastructure at the grid connection point has a smart meter and the home energy management system is integrated into the smart meter.
  • the smart meter can then, for example, create a charging plan and transmit it to the wallbox.
  • Fig.1 shows a sketch of a charging infrastructure for charging an electric vehicle
  • Fig.2 shows a simplified possible process for charging an electric vehicle using the charging infrastructure shown in Fig.1.
  • Fig.1 shows a sketch of a charging infrastructure 1 for charging an electric vehicle 2.
  • the charging infrastructure 1 comprises a property, here as an example: a single-family house 3, with a home energy network 4 for supplying electrical consumers 5 with electrical power.
  • a photovoltaic system 6, a stationary electrical buffer 7 and a charging point in the form of a wall box 8 are also integrated into the home energy network 4.
  • the buffer 7 can be integrated into the photovoltaic system 6 in a further development.
  • the home energy network 4 is connected to a public power grid or energy supply network 10 via a measuring point or a network connection point in the form of a so-called "smart meter" 9.
  • the electric vehicle 2 can be connected to the wall box 8 for charging. If the electric vehicle 2 is connected to the wall box 8, Within the framework of certain charging parameters, it can serve as a buffer for the home energy network 4 and can be charged and discharged accordingly.
  • the wallbox 8 and the electric vehicle 2 can exchange data, for example via ISO 15118-20.
  • the wallbox 8 can receive charging parameters from the electric vehicle 2 such as a battery capacity, a specified or estimated departure time, a target SoC at the time of departure, a maximum charging power, a minimum SoC to be maintained, etc.
  • the home energy network 4 also includes a home energy management system or HEMS 11, which is set up to control a charging and discharging process of the intermediate storage 7 and the drive battery of the electric vehicle 2, which acts as an intermediate storage when connected.
  • the HEMS 11 is connected in terms of data to, if possible, at least one of the consumers 5, the photovoltaic system 6, the stationary intermediate storage 7 and the wall box 8, as indicated by the dashed lines.
  • the HEMS 11 can receive the charging parameters of the electric vehicle 2 via the wall box 8 or directly from the latter.
  • the network connection point is a "smart meter" 9
  • the HEMS 11 can also be connected to it in terms of data.
  • other data topologies can also be implemented in principle: for example, the smart meter 9 can be connected to the wall box 8 in terms of data.
  • a private measuring device belonging to the single-family home 3 can also be used instead of a smart meter 9.
  • the HEMS 11 is also connected to at least one participant in an electricity market 12, such as at least one energy supplier, which energy supplier offers the domestic energy network 4 electricity according to a specific - possibly time-variable - electricity tariff for purchase from the energy supply network 10 and also sets feed-in prices for feeding a surplus of electrical energy from the domestic energy network 4 into the energy supply network 10.
  • the tariff information can be transmitted to the HEMS 11 by the participant in the electricity market 12 or by the smart meter 9.
  • the electricity market 12 can include, for example, energy suppliers, energy aggregators, energy markets, network system service markets, external market participants, etc.
  • the participants in the electricity market 12 can, for example, cooperate with network operators and metering point operators.
  • the HEMS 11 can draw up a charging plan (including charging and discharging) of the intermediate storage 7 and the electric vehicle 2 up to the expected departure time in order to influence the flow of electricity through the smart meter 9 to optimize at least one predetermined purpose, e.g. for cost optimization.
  • the charging plan created by the HEMS 11 for the electric vehicle 2 (hereinafter also referred to as the "HEMS charging plan") also takes into account the charging parameters transmitted by the electric vehicle 2 as charging conditions.
  • the charging plan for the electric vehicle 2 can, for example, be transmitted from the HEMS 11 to the wallbox 8, which then executes this charging plan together with the electric vehicle 2.
  • the charging infrastructure 1 additionally has an external IT system 13 or is communicatively coupled to an external IT system 13, which is set up to analyze the HEMS charging plan created by the HEMS 11 on the basis of at least one further charging parameter of the electric vehicle 2, which is known to the external IT system 13 but has not been transmitted from the electric vehicle 2 to the wallbox 8.
  • the HEMS charging plan is transmitted to the external IT system 13 before the analysis is carried out, e.g. directly from the HEMS 11 or via the wallbox 8.
  • the external IT system 13 can release the HEMS charging plan unchanged, create a new charging plan (hereinafter also referred to as EIS ("External IT System") charging plan without restriction of generality) or reject the HEMS charging plan.
  • EIS Extra IT System
  • the at least one further charging parameter can comprise at least one parameter from the group: maximum number of wake-up processes of the electric vehicle during the connection period, maximum frequency of wake-up processes of the electric vehicle during the connection period and/or maximum (bidirectional) energy throughput between wallbox 8 and electric vehicle 2 during the connection period. At least one of these further charging parameters can depend on a state of health of a drive battery of the electric vehicle 2, its temperature, an ambient temperature, etc.
  • the external IT system 13 can maintain at least one proprietary electricity tariff that is not available for the HEMS 11 and additionally adapt the EIS charging plan to Based on the at least one proprietary electricity tariff, analyze and approve, change or reject it.
  • This proprietary electricity tariff can, for example, have been purchased by the external IT system 13 on the electricity market 12 and made available to those domestic energy networks 4 which are contractually connected to the external IT system 13.
  • the external IT system 13 can, for example, be an IT system maintained or operated by a manufacturer of the electric vehicle 2.
  • the external IT system 13 can, for example, have network servers and/or be cloud-based.
  • the external IT system 13 can also be directly connected to the electric vehicle 2, the wallbox 8 and/or a user terminal 14, e.g. a mobile user terminal such as a smartphone or tablet PC, via data technology, e.g. wirelessly.
  • the EIS charging plan can be transmitted directly to the wallbox 8 or first to the HEMS 11 and from the HEMS 11 to the wallbox 8.
  • the electric vehicle 2 is then charged and, if necessary, discharged using the EIS charging plan.
  • the electric vehicle 2 will be charged using the previously valid charging plan implemented before the rejected HEMS charging plan.
  • the EIS charging plan created by the external IT system 13 is rejected by the HEMS 11, e.g. because it violates the specifications of the homeowner.
  • Fig.2 shows a simplified possible process for charging an electric vehicle 2 using the charging infrastructure 1 shown in Fig.1.
  • step S1 the electric vehicle 2 is connected to the wallbox 8, e.g. via a charging cable.
  • the electric vehicle 2 transmits charging parameters such as an estimated departure time, a target SoC at the departure time, a minimum SoC, etc. to the wallbox 8 and the external IT system 13.
  • the charging parameters - possibly with further information such as a charging mode selected by the wallbox 8, etc. - are transmitted to the HEMS 11.
  • the charging parameters can be transmitted directly by the wallbox 8 to the HEMS 11 in step S2.
  • the HEMS 11 receives tariff and power specifications (envelope) for energy consumption and feed-in from one of the participants of the electricity market 12, such as an energy supplier.
  • tariff and power specifications envelope
  • a step S5 the HEMS 11 generates a HEMS charging plan for the electric vehicle 2 and sends it to the external IT system 13.
  • the external IT system 13 analyzes the HEMS charging plan and reacts to it, e.g. by releasing or creating an EIS charging plan.
  • a step S7 the reaction of the external IT system 13 is transmitted to the HEMS 11. If, for example, the HEMS loading plan is to be released, this can be done directly by transmitting a corresponding release message from the external IT system 13 to the HEMS 11 or indirectly via a non-reaction within a predetermined period of time (e.g. in the sense of a timeout).
  • the (directly or indirectly) approved HEMS charging plan or the new EIS charging plan is transmitted from the HEMS 11 to the wallbox 8.
  • the approved HEMS charging plan or the new EIS charging plan can be transmitted directly from the external IT system 13 to the wallbox 8, with or without notification of the HEMS 11.
  • step S9 the electric vehicle 2 is now charged at the wallbox according to the HEMS charging plan or the EIS charging plan.
  • step S10 the HEMS 11 creates a new HEMS charging plan analogous to step S5, e.g. if the tariff and performance specifications and/or the forecasts such as a weather forecast etc. change. Then the steps S6 to S9 can be run through again, whereby in step S6 the new HEMS charging plan can now also simply be rejected by the external IT system 13, for example because a maximum number of wake-up processes of the electric vehicle 2 has been reached and implementing a new charging plan would lead to the electric vehicle being woken up.
  • a user is informed about a charging plan that is to be implemented for charging. It is further training that a user can accept and/or reject a charging plan, in particular a new charging plan. In further training, a user can also confirm an automatically estimated departure time, specify a departure time themselves and/or postpone a departure time. List of reference symbols

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines Elektrofahrzeugs (2) an einem Ladepunkt (8) einer mit einem Hausenergiemanagementsystem (11) ausgerüsteten Liegenschaft (3), bei dem dann, wenn das Elektrofahrzeug (2) an den Ladepunkt (8) angeschlossen wird, Ladeparameter von dem Elektrofahrzeug (2) an das Hausenergiemanagementsystem (11) und an ein externes IT-System, welches mit dem Elektrofahrzeug (2) assoziiert ist, übertragen werden, das Hausenergiemanagementsystem (11) auf Grundlage zumindest dieser Ladeparameter, von Verbrauchsinformation der Liegenschaft (3) und Tarifinformation mindestens eines Energieversorgers einen Ladeplan für das Elektrofahrzeug (2) erstellt, das Hausenergiemanagementsystem (11) den Ladeplan an das externe IT-System (13) überträgt, das externe IT-System (13) den Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs (2), der nicht von dem Elektrofahrzeug (2) an den Ladepunkt übertragen worden ist, analysiert und das externe IT-System (13) abhängig von einem Ergebnis der Analyse den von dem Hausenergiemanagementsystem (11) übersandten Ladeplan unverändert freigibt, einen neuen Ladeplan erstellt oder den von dem Hausenergiemanagementsystem (11) übersandten Ladeplan ablehnt, wobei für den Fall, dass der Ladeplan unverändert freigegeben wird, das Elektrofahrzeug (2) mittels des unverändert freigegebenen Ladeplans geladen wird, für den Fall, dass einen neuer Ladeplan erstellt worden ist, das Elektrofahrzeug (2) mittels des neuen Ladeplans geladen wird und für den Fall, dass der Ladeplan abgelehnt worden ist, das das Elektrofahrzeug (2) mittels eines bisher gültigen Ladeplans geladen wird.

Description

Laden eines Elektrofahrzeugs an einem Ladepunkt einer Liegenschaft
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines Elektrofahrzeugs an einem Ladepunkt einer mit einem Hausenergiemanagementsystem ausgerüsteten Liegenschaft, bei dem dann, wenn das Elektrofahrzeug an den Ladepunkt angeschlossen wird, Ladeparameter von dem Elektrofahrzeug an das Hausenergiemanagementsystem übertragen werden und das Hausenergiemanagementsystem auf Grundlage der von dem Elektrofahrzeug übertragenen Ladeparameter, von Verbrauchsinformation der Liegenschaft und Tarifinformation mindestens eines Energieversorgers einen Ladeplan für das Elektrofahrzeug erstellt. Die Erfindung betrifft auch eine Ladeinfrastruktur zum Laden eines Elektrofahrzeugs, die zum Durchführen des Verfahrens eingerichtet ist. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Einfamilienhäuser, speziell mit einer Wallbox oder mehreren Wallboxen als Ladepunkt(e) sowie insbesondere mit einer Photovoltaikanlage.
DE 10 2009 036 816 A1 offenbart ein Verfahren und ein Vorrichtung zur Steuerung von Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Zur Minimierung von Spitzenleistungsanforderungen werden zumindest zwei Ladestationen zu einer Gruppe zusammengefasst, Ist-Ladepara- meter innerhalb der Ladestationen innerhalb der Gruppe ausgetauscht, eine Lastprognose für die Gruppe abhängig von zumindest den Ist-Ladeparametern erstellt und Soll-La- deparameter für die Ladestationen der Gruppe abhängig von der Lastprognose bestimmt.
DE 10 2013 010 774 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Ladestation 2 für Elektrofahrzeuge, bei dem ein maximaler Bemessungswert für einen Ladestrom oder eine Ladeleistung bestimmt wird, der bestimmte maximale Bemessungswert für den Ladestrom oder die Ladeleistung an ein mit der Ladestation elektrisch gekoppeltes Elektrofahrzeug übermittelt wird, abhängig von zumindest dem maximalen Bemessungswert ein erstes Zeitintervall bestimmt wird und das Elektrofahrzeug während des ersten Zeitintervalls mit maximalen Bemessungswert des Ladestroms geladen wird. Zur Erhöhung der Lebensdauer der Ladestation wird ein reduzierter Bemessungswert für den Ladestrom und ein zweites Zeitintervall bestimmt, wobei das zweite Zeitintervall eine Dauer bestimmt, während welcher der Ladestrom oder die Ladeleistung den reduzierten Bemessungswert nicht überschreiten darf, der reduzierte Bemessungswert an das Elektrofahrzeug übermittelt wird und das Elektrofahrzeug während des zweiten Zeitintervalls mit maximal dem reduzierten Bemessungswertes des Ladestroms oder der Ladeleistung geladen wird.
DE 10 2018 202 755 A1 offenbart ein Verfahren zum Anpassen eines elektrischen Leistungsangebots an einen elektrischen Leistungsbedarf in einem elektrischen Netzwerk, an welchem zumindest eine elektrische Ladestation betrieben wird, wobei bei dem Verfahren durch eine Steuervorrichtung des Netzwerks zu zumindest einem Kraftfahrzeug eine Ladeprognose erstellt wird, die angibt, in welchem zukünftigen Ladezeitraum das Kraftfahrzeug voraussichtlich elektrische Energie mit dem Netzwerk austauschen wird, in Abhängigkeit von der jeweiligen Ladeprognose ein zeitlicher Verlauf des in dem Netzwerk vorliegenden Leistungsbedarfs geschätzt wird, ein zeitlicher Verlauf des Leistungsangebots in dem Netzwerk ermittelt wird und für zumindest einen solchen Ladezeitraum, für welchen erkannt wird, dass das Leistungsangebot kleiner als der geschätzte Leistungsbedarf ist, zumindest eine vorbestimmte Ausgleichsmaßnahme ausgelöst wird, wobei durch die zumindest eine Ausgleichsmaßnahme das Leistungsangebot an den Leistungsbedarf angeglichen wird.
US 2017/0136894 A1 offenbart Verfahren, Vorrichtungen und Systeme zum Kommunikationsaustausch zwischen einem Fahrzeug und einem Ladesystem. Der Kommunikationsaustausch kann Ladeanforderungsnachrichten umfassen, die von dem Fahrzeug gesendet oder empfangen werden, die Ladeeinzelheiten definieren, wie etwa eine Ladeart, Ladeorte, Ladeorientierung und/oder andere Informationen, die den Ladeanforderungen für das anfordernde Fahrzeug entsprechen. Das Ladesystem kann auf die Ladeanforderungsnachrichten antworten, indem es die Fahrzeugladeanforderung annimmt oder ablehnt. Als Reaktion auf das Akzeptieren der Anforderungsnachricht stellt das Ladesystem eine Ladung für das Fahrzeug gemäß den Ladeeinzelheiten bereit.
US 2017/0140603 A1 offenbart ein System zur Fahrzeugflottenverwaltung, umfassend: ein Basisverwaltungssystem, das dazu konfiguriert ist, einem oder mehreren Flottenfahrzeugen zu ermöglichen, einen Fahrzeugdienst zu empfangen, wobei das Basisverwaltungssystem eine Datenbank, ein Kommunikationsmodul und ein Analysemodul umfasst, wobei das Kommunikationsmodul mit dem einen oder den mehreren Flottenfahrzeuge, dem Analysemodul und der Datenbank kommuniziert; ein oder mehrere Flottenfahrzeuge, wobei jedes Flottenfahrzeug eine Fahrzeugdatenbank umfasst und jeweils dazu konfiguriert ist, einen Ladedienst zu empfangen und einen Fahrzeugladezustand an das Kommunikationsmodul zu kommunizieren, mindestens einen Flottendienststandort, der so konfiguriert ist, er sie einen Abrechnungspreis an das Kommunikationsmodul übermittelt und den Abrechnungsdienst zum Abrechnungspreis bereitstellt; wobei das Analysemodul den Ladepreis empfängt und bestimmt, ob der mindestens eine Flottendienststandort ausgewählt ist, um den Ladedienst für mindestens ein Flottenfahrzeuge bereitzustellen, das in einem mangelhaften Ladezustand betrieben wird; wobei dem mindestens einen Flottenfahrzeug, das in einem mangelhaften Ladezustand betrieben wird, ein Ladedienst durch den mindestens einen Flottendienststandort bereitgestellt wird, wenn das Analysemodul den mindestens einen Flottendienststandort auswählt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine verbesserte Möglichkeit zum bidirektionalen Laden eines Elektrofahrzeugs an einem mit einem Hausenergienetz einer Liegenschaft verbundenen Ladepunkt bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Laden eines Elektrofahrzeugs an einem Ladepunkt einer mit einem Energiemanagementsystem ("Hausenergiemanagementsystem") ausgerüsteten Liegenschaft, bei dem
- dann, wenn das Elektrofahrzeug an den Ladepunkt angeschlossen wird, Ladeparameter von dem Elektrofahrzeug an das Hausenergiemanagementsystem (im Folgenden auch als "HEMS" bezeichnet) und an ein externes IT-System, welches mit dem Elektrofahrzeug assoziiert ist, übertragen werden,
- das Hausenergiemanagementsystem auf Grundlage zumindest der Ladeparameter, von Verbrauchsinformation der Liegenschaft und Tarifinformation mindestens eines Energieversorgers einen Ladeplan für das Elektrofahrzeug erstellt,
- das Hausenergiemanagementsystem den Ladeplan an das externe IT-System überträgt,
- das externe IT-System den Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs, der nicht von dem Elektrofahrzeug an den Ladepunkt übertragen worden ist, analysiert und - das externe IT-System abhängig von einem Ergebnis der Analyse den von dem Hausenergiemanagementsystem übersandten Ladeplan unverändert freigibt, einen neuen Ladeplan erstellt oder den von dem Hausenergiemanagementsystem übersandten Ladeplan ablehnt, wobei
- für den Fall, dass der Ladeplan unverändert freigegeben wird, das Elektrofahrzeug mittels des unverändert freigegebenen Ladeplans geladen wird,
- für den Fall, dass einen neuer Ladeplan erstellt worden ist, das Elektrofahrzeug mittels des neuen Ladeplans geladen wird und/oder
- für den Fall, dass der Ladeplan abgelehnt worden ist, das das Elektrofahrzeug mittels eines bisher gültigen Ladeplans geladen wird.
Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass ein Ladeplan für ein Elektrofahrzeug, der durch das Hausenergiemanagementsystem (HEMS) erstellt wurde, durch die Instanz "externes IT-System" daraufhin analysiert werden kann, ob der Ladeplan sinnvoll ist oder ob er durch einen besseren Ladeplan ersetzt werden sollte, welcher durch das externe IT- System erstellt worden ist und bei dessen Erstellung zumindest ein weiterer Ladeparameter des Elektrofahrzeugs, der nicht von dem Elektrofahrzeug an den Ladepunkt übertragen worden ist, berücksichtigt worden ist. Das externe IT-System verfügt also über mehr laderelevante Information über das Elektrofahrzeug als das HEMS und kann diese zusätzliche Information nutzen, um einen besseren Ladeplan aufzustellen als das Hausenergiemanagementsystem.
Das Elektrofahrzeug weist typischerweise eine Antriebsbatterie zum Antreiben des Elektrofahrzeugs auf. Das Elektrofahrzeug kann beispielsweise ein Hybridfahrzeug, PHEV, o- der ein vollelektrisch angetriebenes Fahrzeug, BEV, sein. Das Elektrofahrzeug kann über ein Ladekabel und/oder induktiv geladen werden. Der Ladepunkt kann eine Ladestation, z.B. Wallbox, oder ein induktiv ladender Ladeplatz sein. Es ist eine Ausgestaltung, dass der Ladepunkt und das Elektrofahrzeug zum Laden und Entladen der Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs eingerichtet sind, was auch als "bidirektionales Laden" bezeichnet werden kann, und der Ladeplan bedarfsweise das Laden und Entladen vorsieht. Insbesondere kann die Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs so während des Anschlusszeitraums des Elektrofahrzeugs an dem Ladepunkt als elektrischer Zwischenspeicher für das durch das HEMS gesteuerte Strom- bzw. Energienetz ("Hausenergienetz") der Liegenschaft verwendet werden, z.B. im Sinne des sog. V2H ("Vehicle-to-Home")- und/oder des sog.
V2G ("Vehicle-to-Grid")-Konzepts.
Das Hausenergienetz ist in der Regel über einen Stromzähler am bzw. als Netzanschlusspunkt mit einem öffentlichen Energieversorgungsnetz verbunden. Es ist eine Weiterbildung, dass der Stromzähler ein intelligenter Stromzähler (sog. "Smart Meter") ist, über den in einer Variante Daten, z.B. zu einem Stromverbrauch bzw. Leistungsfluss, auch an die Liegenschaft übertragen werden können, z.B. an das HEMS und/oder die Wallbox. Ist der Stromzähler im ausschließlichen Zugriff des Energieversorgers oder Messtellenbetreibers, kann zur Information der Liegenschaft über einen aktuellen Leistungsfluss zusätzlich mindestens ein lokales (privates) Energieessgerät / Stromzähler vorhanden sein, insbesondere ein zu dem herkömmlichen Stromzähler topologisch in Reihe geschaltetes Messgerät.
Die von dem Elektrofahrzeug an das externe IT-System übertragenen Ladeparameter können auch als Ladeparameter einer ersten Gruppe von Ladeparametern oder "erste" Ladeparameter angesehen oder bezeichnet werden. Die "weiteren" Ladeparameter, die nicht von dem Elektrofahrzeug an den Ladepunkt übertragen worden sind, und auf deren Grundlage das externe IT-System den HEMS-Ladeplan analysiert, können auch als Ladeparameter einer zweiten Gruppe von Ladeparametern oder "zweite" Ladeparameter angesehen oder bezeichnet werden.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Liegenschaft ein Privathaus ist, insbesondere ein Einfamilienhaus.
An das Hausenergienetz der Liegenschaft sind typischerweise elektrische Verbraucher wie Küchengeräte, Wäschepflegegeräte, Lampen, Mediengeräte, Boiler, Klimageräte, usw. angeschlossen.
Es ist eine Weiterbildung, dass an das Hausenergienetz der Liegenschaft mindestens eine Stromerzeugungseinrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie wie eine Photovoltaikanlage, ein Windrad und/oder eine Geothermieanlage, usw. angeschlossen ist. Es ist eine Weiterbildung, dass an das Hausenergienetz der Liegenschaft mindestens ein stationärer elektrischer Energiespeicher zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie angeschlossen ist.
Das HEMS dient insbesondere dazu, für das Hausenergienetz einen Energiebedarf zu prognostizieren und so zu optimieren, dass mindestens ein vorgegebenes Ziel besonders gut erfüllt wird, z.B. geringe Bezugskosten aus dem öffentlichen Energieversorgungsnetz, eine umweltfreundliche Energieerzeugung, usw. Die Optimierung kann bereits durchgeführt werden, wenn ein Elektrofahrzeug als Zwischenspeicher an das Hausenergienetz angeschlossen wird, speziell für einen längeren Zeitraum. Denn dann kann beispielsweise die Antriebsbatterie zu Zeiten aufgeladen werden, wenn sich elektrische Energie besonders günstig aus dem öffentlichen Energieversorgungsnetz beziehen lässt, und die Antriebsbatterie entladen werden, um z.B. einen Energiebezug für das Hausenergienetz aus dem öffentlichen Energieversorgungsnetz zu Zeiten hoher Strompreise zu verringern und/oder Überschussenergie aus dem Hausenergienetz zu Zeiten in das öffentliche Energieversorgungsnetz einzuspeisen, wenn die zugehörige Vergütung hoch ist. Diese Optimierung bzw. das Management der an das Hausenergienetz angeschlossenen elektrischen Geräte kann vorteilhafterweise besonders effektiv durchgeführt werden, wenn mindestens eine Stromerzeugungseinrichtung und mindestens ein stationärer elektrischer Energiespeicher vorhanden sind. Mögliche durch das HEMS zur Optimierung verwendete Prognosedaten können beispielsweise typische, z.B. tageszeitabhängige, Strompreise bei Bezug aus dem und/oder Einspeisung in das öffentliche Energieversorgungsnetz, Wetterprognosen, z.B. aus Historiendaten gewonnene Stromverbrauchsprognosen für die an das Hausenergienetz angeschlossenen elektrischen Verbraucher, usw. umfassen
Jedoch kann das HEMS die Ladung und Entladung der Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs nicht vollkommen frei und ad hoc an die Bedürfnisse des Hausenergienetzes angepasst steuern, sondern erstellt einen Ladeplan (d.h., einen geplanten Verlauf eines Lade- bzw. Entladestroms zwischen dem Ladepunkt und dem Elektrofahrzeug für einen Anschlusszeitraum des Elektrofahrzeugs), welcher auch "erste" Ladeparameter des Elektrofahrzeugs berücksichtigt, die von dem Elektrofahrzeug an das HEMS übermittelt worden sind, z.B. direkt über eine Funkschnittstelle (z.B. LTE oder WLAN) oder indirekt über den Ladepunkt, z.B. unter Nutzung eines ISO 15118-20-konformen Datenaustauschs. Solche ersten Ladeparameter umfassen häufig Information über einen gewünschten oder wahrscheinlichen Abfahrtszeitpunkt, einen zum Abfahrtszeitpunkt gewünschten Ladezustand ("Ziel-SoC") bzw. eine entsprechende Strommenge, einen nicht zu unterschreitenden Ladezustand ("Mindest-SoC") und einen maximalen und/oder minimalen Lade- und/oder Entladeleistung.
Dass diese Ladeparameter von dem Elektrofahrzeug an ein externes IT-System übertragen werden, kann beispielsweise umfassen, dass diese Ladeparameter von dem Elektrofahrzeug direkt über eine Funkschnittstelle (z.B. LTE oder WLAN und weiter über das Internet) oder indirekt über den Ladepunkt und/oder HEMS übertragen werden. Auch ist es möglich, dass einige der Ladeparameter bereits in dem externen IT-System mit einer Fahrzeug-ID verknüpft gespeichert sind (z.B. der Mindest-SoC und der maximale und/oder minimale Lade- und/oder Entladestrom) und mit dem Abfahrtszeitpunkt und dem Ziel- SoC auch die Fahrzeug-ID an das externe IT-System übertragen wird.
Dass das externe IT-System mit dem Elektrofahrzeug "assoziiert" ist, umfasst in einer Weiterbildung, dass das externe IT-System ein von dem HEMS unterschiedliches IT-Sys- tem ist, das die weiteren Ladeparameter des Elektrofahrzeugs und weiterer Elektrofahrzeug einer Fahrzeugflotte speichert und für die Elektrofahrzeuge der Fahrzeugflotte einen Ladeplan wie oben beschrieben analysieren, usw. kann. Das externe IT-System kann insbesondere ein von einem Hersteller des Elektrofahrzeugs unterhaltenes IT-System sein. Das externe IT-System kann das Analysieren usw. dem HEMS und/oder dem Elektrofahrzeug als Service anbieten bzw. durchführen und demensprechend als Serviceprovider assoziiert sein.
Dass das Elektrofahrzeug an eine Ladepunkt angeschlossen wird, kann umfassen, dass es über ein Ladekabel oder induktiv an einen Ladepunkt angeschlossen ist.
Die Verbrauchsinformation der Liegenschaft kann insbesondere eine Prognose des Energieverbrauchs der an das Hausenergienetz angeschlossenen elektrischen Verbraucher und ggf. eine Prognose der von dem mindestens einen an das Hausenergienetz angeschlossenen Energieerzeuger erzeugten elektrischen Leistung und/oder von Kapazitäten von Zwischenspeichern usw. umfassen. Die Tarifinformation eines Energieversorgers kann von dem Energieversorger direkt an das HEMS übermittelt werden oder kann, falls ein Smart Meter am Netzanschlusspunkt vorhanden ist, von dem Smart Meter an das HEMS übermittelt werden.
Das HEMS kann den Ladeplan direkt oder indirekt (z.B. über den Ladepunkt) an das externe IT-System übertragen.
Das externe IT-System analysiert den Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs, der nicht von dem Elektrofahrzeug an den Ladepunkt übertragen worden ist, also zumindest von laderelevanter Zusatzinformation über das Elektrofahrzeug, welche dem HEMS nicht zur Verfügung steht. Dann kann z.B. durch das externe IT-System ein neuer Ladeplan erstellt werden und mit dem von dem HEMS verglichen werden und dann z.B. analysiert werden, welcher Ladeplan geeigneter zum Laden des Elektrofahrzeugs ist.
Dass das externe IT-System abhängig von einem Ergebnis der Analyse den von dem HEMS übersandten Ladeplan unverändert freigibt, ist insbesondere dann relevant, wenn ein durch das externe IT-System erstellter Ladeplan nicht oder nicht wesentlich geeigneter ist als der durch das HEMS erstellte Ladeplan. In diesem Fall kann das externe IT- System z.B. entweder keine Rückmeldung geben oder eine explizite Freigabenachricht an das HEMS und/oder den Ladepunkt übermitteln.
Hat das externe IT-System festgestellt, dass ein von ihm erstellter neuer Ladeplan geeigneter als der von dem HEMS erstellte Ladeplan ist, wird z.B. der neue Ladeplan an das HEMS und/oder den Ladepunkt übermittelt. Ob ein neuer Ladeplans erstellt wird, kann auch davon abhängen, ob der zuvor von dem HEMS erstellte Ladeplan durch die weiteren Ladeparameter erlaubt ist oder nicht.
Der durch das HEMS übertragene Ladeplan kann beispielsweise dann abgelehnt werden, wenn er durch die weiteren Ladeparameter nicht erlaubt ist bzw. er gegen auf Basis der weiteren Ladeparameter aufgestellte Lade-Randbedingungen verstößt.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine weitere bzw. zweite Ladeparameter mindestens einen Parameter aus der Gruppe: - mindestens eine maximale Zahl von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs, insbesondere dessen Elektronik, während des Anschlusszeitraums,
- maximale Frequenz von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs, insbesondere dessen Elektronik, während des Anschlusszeitraums und/oder
- maximaler Energiedurchsatz zwischen Ladepunkt und Elektrofahrzeug während des Anschlusszeitraums umfasst. Die Begrenzung der maximalen Zahl und/oder Frequenz von Aufweckvorgängen begrenzt vorteilhafterweise eine Belastung der Fahrzeugelektronik durch dessen Hochfahren, z.B. aus einem Ruhe- oder Standby-Zustand. Auch wird so vorteilhafterweise ein Energieverbrauch der Fahrzeugelektronik in Grenzen gehalten. Aufweckvorgänge können beispielsweise auftreten, wenn (a) mit dem Ladepunkt oder dem HEMS Neuverhandlungen (sog. "Re-Negociations") über eine Änderung des Ladeplans vorgenommen werden, (b) eine Ladung oder Entladung der Antriebsbatterie vorgenommen wird, usw. Die Zahl und/oder Frequenz der Aufweckvorgänge zu begrenzen, kann beispielsweise so umgesetzt sein, dass die Zahl der für das Elektrofahrzeug während des Anschlusszeitraums erlaubten neuen Ladepläne begrenzt wird und/oder die Zahl der in einem Ladeplan vorgesehenen Zahl der auf eine jeweilige Totzeit folgenden Lade- und Entladephasen begrenzt wird.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine maximale Zahl von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs eine maximale Zahl von Aufweckvorgängen durch Neuverhandlungen von Ladeplänen umfasst oder ist. Unter Neuverhandlungen von Ladeplänen kann beispielsweise verstanden werden, dass ein neuer Ladeplan erstellt worden ist (z.B., weil sich bestimmte Prognosen wie Stromtarife seit der Aufstellung des letzten Ladeplans geändert haben) und dieser Ladeplan mit dem Elektrofahrzeug abgestimmt bzw. verhandelt wird, um den letzten Ladeplan zu ersetzen. Für dieses Neuverhandeln muss eine sich in ihrem Ruhe- oder Standby-Zustand befindliche Fahrzeugelektronik hochgefahren bzw. aufgeweckt werden.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine maximale Zahl von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs eine maximale Zahl von Aufweckvorgängen durch Ladevorgänge während eines Durchführung eines Ladeplans umfasst oder ist. Dadurch wird vorteilhafterwiese die Zahl der Aufweckvorgänge während der Durchführung eines Ladeplans selbst begrenzt. Dabei wird berücksichtigt, dass der Ladeplan, insbesondere bei einem langen Anschlusszeitraum des Fahrzeugs, Ladetotzeiten aufweisen kann, in denen kein Laden (d.h., Auf- und Entladen) durchgeführt werden soll. In diesen Ladetotzeiten befindet sich die Fahrzeugelektronik typischerweise in ihrem Ruhe- oder Standby-Zustand. Es wird mit dieser Ausgestaltung verhindert, dass ein zu häufiger Wechsel zwischen Lade- und Nichtlade- Phasen auftritt.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die maximale Zahl von Aufweckvorgängen bis zum Abfahrtszeitpunkt des Elektrofahrzeugs angegeben wird, z.B. maximal fünf Aufweckphasen bis zum Abfahrtszeitpunkt. Alternativ oder zusätzlich kann die maximale Zahl von Aufweckvorgängen pro Zeitraum, pro 8 h, pro 12 h oder pro 24 h angegeben werden.
Es ist eine Weiterbildung, dass die maximale Zahl der Aufweckvorgänge zwischen vier und zehn liegt, insbesondere zwischen fünf und sieben, insbesondere bei fünf.
Es ist eine Weiterbildung, dass die maximale Zahl der Aufweckvorgänge und/oder der maximale Energiedurchsatz den Maximalwert während eines vorgegebenen Zeitrahmens darstellt, z.B. die maximale Zahl während eines Tages, eines halben Tages oder Bruchteilen oder Mehrfachen eines Tages.
Es ist eine Weiterbildung, dass die maximale Frequenz der Aufweckvorgänge zwischen ein und zwei pro Stunde liegt, insbesondere bei einem Aufweckvorgang pro Stunde.
Die Begrenzung des Energiedurchsatzes zwischen Ladepunkt und Elektrofahrzeug während des Anschlusszeitraums schont vorteilhafterweise die Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs. Unter einem Energiedurchsatz kann insbesondere die elektrische Energie, Leistung oder Strommenge verstanden werden, welche ohne Berücksichtigung der Stromrichtung zwischen Ladepunkt und Elektrofahrzeug ausgetauscht wird.
Es ist eine Ausgestaltung, dass zumindest einer der weiteren Ladeparameter von einem Gesundheitszustand (auch als SoH, "State-of- Health") der Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs abhängig ist. Dies hilft, die beim Laden belasteten Fahrzeugkomponenten, insbesondere die Antriebsbatterie selbst, noch weiter zu schonen. So kann beispielsweise, dann, wenn ein SoH der Antriebsbatterie vergleichsweise gering ist (z.B. aufgrund ihres Alters, einer hohen Zahl von Schnelladevorgängen, usw.) der maximale Energiedurchsatz herabgesetzt werden.
Zusätzlich oder alternativ zu dem Gesundheitszustand kann zumindest einer der weiteren bzw. zweiten Ladeparameter von mindestens einer anderen Einflussgröße abhängig sein, z.B. von einem Alter einer Fahrzeugelektronik, einer Außentemperatur, vorgenommenen Hardware- und/oder Software- Updates und/oder von einem Nutzerverhalten eines Nutzers des Elektrofahrzeugs usw. Zur Bereitstellung der weiteren Einflussparameter und ggf. Einflussgrößen darauf ist es besonders vorteilhaft, wenn das externe IT-System ein IT-System eines Herstellers des Elektrofahrzeugs ist, da der Hersteller eine besonders hohe technische Kompetenz zur Festlegung und ggf. auch Änderung / Update des zumindest eines weiteren Ladeparameters aufweist.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der von dem externen IT-System erstellte neue Ladeplan von dem externen IT-System an das HEMS und von dem HEMS an den Ladepunkt übertragen wird.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der von dem externen IT-System erstellte neue Ladeplan von dem HEMS abgelehnt werden kann. Dies ergibt den Vorteil, dass verhindert werden kann, dass das Elektrofahrzeug gemäß einem für den Betreiber der Liegenschaft, z.B. Hausbesitzer, nachteiligen oder unerwünschten Ladeplan geladen wird. Diese Ausgestaltung kann umfassen, dass der von dem externen IT-System erstellte neue Ladeplan automatisch von dem HEMS abgelehnt werden kann. Alternativ kann der Ladeplan durch den Betreiber der Liegenschaft nach Abfrage (z.B. über ein Nutzerendgerät) angenommen o- der abgelehnt werden. Es ist eine Weiterbildung, dass das externe IT-System den von ihm erstellten neuen Ladeplan dem Betreiber der Liegenschaft zur Annahme oder Ablehnung vorlegt (z.B. über ein Nutzerendgerät) und erst nach Annahme an das HEMS überträgt, welches dann entweder an die Annahme durch den Betreiber der Liegenschaft gebunden ist oder den neuen Ladeplan dennoch ablehnen kann.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der von dem externen IT-System erstellte neue Ladeplan von dem externen IT-System an den Ladepunkt übertragen wird. Der Ladepunkt kann dann das Elektrofahrzeug gemäß dem neuen Ladeplan laden, d.h., wahlweise aufladen oder entladen. Eine Bestätigung durch das HEMS ist dann in einer Weiterbildung nicht notwendig. Diese Ausgestaltung kann sogar so umgesetzt sein, dass das HEMS nicht über den neuen Ladeplan informiert wird.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das HEMS zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des Anschlusszeitraums einen Ladeplan für das Elektrofahrzeug erstellt. Dies ist vorteilhaft, um geänderte Randbedingung, die bei der Erstellung des vorherigen Ladeplans verwendet worden sind, berücksichtigen zu können. Solche geänderte Randbedingung können beispielsweise geänderte Stromtarife, eine geänderte Wettervorhersage, usw. umfassen. Mit jedem von dem HEMS erstellten Ladeplan kann das Verfahren erneut durchlaufen werden.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der erste während des Anschlusszeitraums von dem HEMS an das externe IT-System übertragene Ladeplan durch das externe IT-System nicht abgelehnt werden kann. So wird vorteilhafterweise sichergestellt, dass das Elektrofahrzeug aufgeladen wird.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das externe IT-System mindestens einen proprietären Stromtarif vorhält und den Ladeplan zusätzlich auf Grundlage des mindestens einen proprietären Stromtarifs analysiert und freigibt, neu erstellt oder ablehnt. Dabei können vorteilhafterweise durch das externe IT-System ggf. bessere Stromtarife bereitgestellt werden als nur durch das HEMS, beispielsweise, weil das externe IT-System mit seinen vielen davon betreuten Elektrofahrzeugen möglicherweise eine bessere Marktposition und/oder breitere Tarifauswahl hat als das HEMS. Das externe IT-System kann dann insbesondere den proprietären Stromtarif mit dem neuen Ladeplan dem HEMS und/oder Ladepunkt zur Verfügung stellen, ggf. gegen ein Entgelt. Der "proprietäre" Stromtarif ist also insbesondere ein Stromtarif, der dem externen IT-System zur Ladung der damit assoziierten Elektrofahrzeuge zur Verfügung gestellt wird, aber nicht dem HEMS. Insbesondere kann ein "proprietärer" Stromtarif ein eigens durch das externe IT-System ausgehandelter Stromtarif sein. Das externe IT-System kann den proprietären Stromtarif beispielsweise an Energiemärkten, Netzsystemdienstleistungsmärkten zur Netzstabilisierung, usw. einkaufen.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Ladeinfrastruktur zum Laden eines Elektrofahrzeugs, die zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Die Ladeinfrastruktur kann analog zu dem Verfahren ausgebildet werden, und umgekehrt, und weist die gleichen Vorteile auf.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Ladeinfrastruktur umfasst:
- eine Liegenschaft mit einem Hausenergienetz, das über einen Netzanschlusspunkt an ein öffentliches Energieversorgungsnetz angeschlossen ist und das mindestens einen zum bidirektionalen Laden von Elektrofahrzeugen eingerichteten Ladepunkt, der Ladeparameter von einem daran angeschlossenen Elektrofahrzeug empfangen kann, umfasst,
- ein HEMS, das zum Steuern mindestens eines an das Hausenergienetz angeschlossenen elektrischen Zwischenspeichers auf Grundlage von Stromnutzungsinformation in dem Hausenergienetz und von Tarifinformation bezüglich über den Netzanschlusspunkt fließender elektrischer Energie eingerichtet ist und das ferner dazu eingerichtet ist, ein an den mindestens einen Ladepunkt angeschlossenes Elektrofahrzeug als Zwischenspeicher des Hausenergienetzes zu nutzen und einen Ladeplan zum Steuern des bidirektionalen Ladens des Elektrofahrzeugs zu erstellen
- ein mit dem HEMS kommunikativ gekoppeltes externes IT-System, das dazu eingerichtet ist, einen von dem HEMS erstellten Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs, der nicht von dem Elektrofahrzeug an den Ladepunkt übertragen worden ist, zu analysieren und abhängig von einem Ergebnis der Analyse den von dem Hausenergiemanagementsystem übersandten Ladeplan unverändert freizugeben, einen neuen Ladeplan zu erstellen oder den von dem Hausenergiemanagementsystem übersandten Ladeplan abzulehnen, wobei
- für den Fall, dass der Ladeplan unverändert freigegeben wird, das Elektrofahrzeug mittels des unverändert freigegebenen Ladeplans ladbar ist,
- für den Fall, dass der Ladeplan modifiziert worden ist, das Elektrofahrzeug mittels des neuen Ladeplans ladbar ist und
- für den Fall, dass der Ladeplan abgelehnt worden ist, das das Elektrofahrzeug mittels eines bisher gültigen Ladeplans ladbar ist.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Hausenergiemanagementsystem eine eigenständige Komponente der Ladeinfrastruktur ist. Es kann beispielsweise auf einer Datenverarbeitungseinrichtung der Liegenschaft bzw. des Hausenergienetzes implementiert sein, z.B. durch entsprechende Programmierung. Das Hausenergiemanagementsystem kann aber auch eine bezüglich der Liegenschaft externe Instanz sein, z.B. die mit der Liegenschaft kommunikativ gekoppelt ist, z.B. ein Netzwerkserver oder ein Cloudrechner.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Hausenergiemanagementsystem in den Ladepunkt integriert ist. Der Ladepunkt umfasst dann die Funktion(en) des Hausenergiemanagementsystems.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Ladeinfrastruktur an dem Netzanschlusspunkt ein Smart Meter aufweist und das Hausenergiemanagementsystem in das Smart Meter integriert ist. Das Smart Meter kann dann z.B. einen Ladeplan erstellen und an die Wallbox übermitteln.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
Fig.1 zeigt eine Skizze einer Ladeinfrastruktur zum Laden eines Elektrofahrzeugs; und Fig.2 zeigt einen vereinfachten möglichen Ablauf zum Laden eines Elektrofahrzeugs unter Nutzung der in Fig.1 gezeigten Ladeinfrastruktur.
Fig.1 zeigt eine Skizze einer Ladeinfrastruktur 1 zum Laden eines Elektrofahrzeugs 2. Die Ladeinfrastruktur 1 umfasst eine Liegenschaft, hier beispielhaft: ein Einfamilienhaus 3, mit einem Hausenergienetz 4 zum Versorgen von elektrischen Verbrauchern 5 mit elektrischem Strom. In das Hausenergienetz 4 sind ferner eine Photovoltaikanlage 6, ein stationärer elektrischer Zwischenspeicher 7 und ein Ladepunkt in Form einer Wallbox 8 integriert. Der Zwischenspeicher 7 kann in einer Weiterbildung in die Photovoltaikanlage 6 integriert sein.
Das Hausenergienetz 4 ist hier beispielhaft über eine Messstelle bzw. einen Netzanschlusspunkt in Form eines sog. "Smart Meters" 9 an ein öffentliches Stromnetz bzw. Energieversorgungsnetz 10 angeschlossen. An die Wallbox 8 ist das Elektrofahrzeug 2 zum Laden anschließbar. Ist das Elektrofahrzeug 2 an die Wallbox 8 angeschlossen, kann es im Rahmen gewisser Ladeparameter als Zwischenspeicher für das Hausenergienetz 4 dienen und entsprechend auf- und entladen werden. Die Wallbox 8 und das Elektrofahrzeug 2 können Daten z.B. über ISO 15118-20 austauschen. Insbesondere kann die Wallbox 8 von dem Elektrofahrzeug 2 Ladeparameter wie eine Batteriekapazität, eine angegebene oder abgeschätzte Abfahrtszeit, einen Ziel-SoC zum Abfahrtszeitpunkt, eine maximale Ladeleistung, einen einzuhaltenden Mindest-SoC, usw. empfangen.
Das Hausenergienetz 4 umfasst auch ein Hausenergiemanagementsystem bzw. HEMS 11 , das zum Steuern eines Auf- und Entladevorgangs des Zwischenspeichers 7 und der, wenn angeschlossen, als Zwischenspeicher wirkenden Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs 2 eingerichtet ist. Das HEMS 11 ist datentechnisch mit, falls möglich, mindestens einem der Verbraucher 5, der Photovoltaikanlage 6, dem stationären Zwischenspeicher 7 und der Wallbox 8 verbunden, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet. Dabei kann das HEMS 11 über die Wallbox 8 oder auch direkt von dem Elektrofahrzeug 2 dessen Ladeparameter empfangen. Falls, wie vorliegend beispielhaft angenommen, der Netzanschlusspunkt ein "Smart Meter" 9 ist, kann das HEMS 11 auch damit datentechnisch verbunden sein. Jedoch sind grundsätzlich auch andere datentechnische Topologien umsetzbar: so kann z.B. der Smart Meter 9 mit der Wallbox 8 datentechnisch verbunden sein. Auch kann anstelle eines Smart Meters 9 ein privates, zum dem Einfamilienhaus 3 gehöriges Messgerät verwendet werden.
Das HEMS 11 ist ferner mit mindestens einem Teilnehmer eines Strommarkts 12 wie z.B. mindestens einem Energieversorger verbunden, welcher Energieversorger dem Hausenergienetz 4 Strom gemäß einem bestimmten - ggf. zeitlich variablen - Stromtarif zur Abnahme aus dem Energieversorgungsnetz 10 anbietet und auch Einspeisungspreise zum Einspeisen eines Überschusses elektrischer Energie von dem Hausenergienetz 4 in das Energieversorgungsnetz 10 festlegt. Die Tarifinformation kann von dem Teilnehmer des Strommarkts 12 oder von dem Smart Meter 9 an das HEMS 11 übermittelt werden. Der Strommarkt 12 kann als Teilnehmer beispielsweise Energieversorger, Energieaggre- gatoren, Energiemärkte, Netzsystemdienstleistungsmärkte, externe Marktteilnehmer, usw. Die Teilnehmer des Strommarkts 12 können beispielsweise mit Netzbetreibern und Messstellenbetreibern Zusammenarbeiten. Das HEMS 11 kann auf Grundlage einer Prognose eines Verbrauchs in dem Hausenergienetz 4, einer Prognose einer Energieerzeugung durch die Photovoltaikanlage 6 (z.B. auch unter Nutzung von Wetterprognosen) und der von dem Teilnehmer des Strommarkts 12 übermittelten Tarifinformation einen Ladeplan (umfassen ein Auf- und Entladen) des Zwischenspeichers 7 und des Elektrofahrzeugs 2 bis zum voraussichtlichen Abfahrtszeitpunkt aufstellen, um den Stromfluss durch den Smart Meter 9 zum Optimieren mindestens eines vorgegebenen Zwecks zu beeinflussen, z.B. für eine Kostenoptimierung. Der von dem HEMS 11 erstellte Ladeplan für das Elektrofahrzeug 2 (im Folgenden auch als "HEMS-Ladeplan" bezeichnet) berücksichtigt auch die von dem Elektrofahrzeug 2 übermittelten Ladeparameter ais Laderandbedingungen. Der Ladeplan für das Elektrofahrzeug 2 kann z.B. von dem HEMS 11 an die Wallbox 8 übermittelt werden, welche diesen Ladeplan dann zusammen mit dem Elektrofahrzeug 2 ausführt.
Vorliegend verfügt die Ladeinfrastruktur 1 zusätzlich über ein externes IT-System 13 bzw. ist mit einem externen IT-System 13 kommunikativ gekoppelt, das dazu eingerichtet ist, den von dem HEMS 11 erstellten HEMS-Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs 2, der dem externen IT-System 13 bekannt ist, aber nicht von dem Elektrofahrzeug 2 an die Wallbox 8 übertragen worden ist, zu analysieren. Dazu wird vor Durchführen der Analyse der HEMS-Ladeplan an das externe IT- System 13 übermittelt, z.B. direkt von dem HEMS 11 oder über die Wallbox 8. Abhängig von dem Ergebnis der Analyse kann das externe IT-System 13 den HEMS-Ladeplan unverändert freigeben, einen neuen Ladeplan (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch als EIS ("Externes IT-System")-Ladeplan bezeichnet) erstellen oder den HEMS-Ladeplan ablehnen. Der mindestens eine weitere Ladeparameter kann mindestens einen Parameter aus der Gruppe: maximale Zahl von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs während des Anschlusszeitraums, maximale Frequenz von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs während des Anschlusszeitraums und/oder maximaler (bidirektionaler) Energiedurchsatz zwischen Wallbox 8 und Elektrofahrzeug 2 während des Anschlusszeitraums umfassen. Zumindest einer dieser weiteren Ladeparameter kann von einem Gesundheitszustand einer Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs 2, deren Temperatur, einer Umgebungstemperatur usw. abhängig sein.
Außerdem kann das externe IT-System 13 mindestens einen proprietären Stromtarif vorhalten, welcher für das HEMS 11 nicht verfügbar ist, und den EIS-Ladeplan zusätzlich auf Grundlage des mindestens einen proprietären Stromtarifs analysieren und freigeben, ändern oder ablehnen. Dieser proprietäre Stromtarif kann beispielsweise von dem externe IT-System 13 an dem Strommarkt 12 eingekauft worden sein und solchen Hausenergienetzen 4 zur Verfügung gestellt werden, welche mit dem externen IT-System 13 entsprechend vertraglich verbunden sind.
Das externe IT-System 13 kann beispielsweise ein von einem Hersteller des Elektrofahrzeugs 2 unterhaltenes oder betriebenes IT-System sein. Das externe IT-System 13 kann z.B. Netzwerk-Server aufweisen und/oder Cloud-basiert sein. Das externe IT-System 13 kann über auch direkt mit dem Elektrofahrzeug 2, der Wallbox 8 und/oder einem Nutzerendgerät 14, z.B. mobilen Nutzerendgerät wie einem Smartphone oder Tablet-PC, datentechnisch verbunden sein, z.B. drahtlos.
Für den Fall, dass der HEMS-Ladeplan von dem externen IT-System 13 unverändert freigegeben wird, kann dies dem HEMS 11 und/oder der Wallbox 8 mitgeteilt werden, und das Elektrofahrzeug 2 wird dann mittels des unverändert freigegebenen HEMS-Ladeplans auf- und ggf. entladen.
Für den Fall, dass von dem externen IT-System 13 ein EIS-Ladeplan erstellt worden ist, der sich von dem HEMS-Ladeplan unterscheidet, wird, kann der EIS-Ladeplan direkt an die Wallbox 8 oder zuerst an das HEMS 11 und von dem HEMS 11 weiter an die Wallbox 8 übertragen werden. Das Elektrofahrzeug 2 wird dann mittels des EIS-Ladeplans auf- und ggf. entladen.
Für den Fall, dass der HEMS-Ladeplan abgelehnt worden ist, wird das Elektrofahrzeug 2 mittels des bisher gültigen, vor dem abgelehnten HEMS-Ladeplan implementierten Ladeplans geladen.
Es ist in einer Weiterbildung möglich, dass der von dem externen IT-System 13 erstellte EIS-Ladeplan von dem HEMS 11 abgelehnt wird, z.B. weil der gegen Vorgaben des Hausbesitzers verstößt.
In einer Weiterbildung ist es möglich, dass der erste während des Anschlusszeitraums des Elektrofahrzeugs 2 von dem HEMS 11 an das externe IT-System 13 übermittelte HEMS-Ladeplan durch das externe IT-System 13 nicht abgelehnt werden kann, sondern z.B. erst der zweite, dritte usw. an das externe IT-System 13 übermittelte HEMS-Ladeplan.
Fig.2 zeigt einen vereinfachten möglichen Ablauf zum Laden eines Elektrofahrzeugs 2 unter Nutzung der in Fig.1 gezeigten Ladeinfrastruktur 1.
In Schritt S1 wird das Elektrofahrzeug 2 z.B. über ein Ladekabel an die Wallbox 8 angeschlossen.
Daraufhin werden in einem Schritt S2 von dem Elektrofahrzeug 2 Ladeparameter wie eine voraussichtliche Abfahrtszeit, ein Soll-SoC zur Abfahrtszeit, ein Mindest-SoC, usw. an die Wallbox 8 und das externe IT-System 13 übermittelt. In einem Schritt S3 werden die Ladeparameter - ggf. mit weiteren Informationen wie einem von der Wallbox 8 ausgewählten Lademodus usw. - weiter an das HEMS 11 übermittelt. Alternativ können die Ladeparameter in Schritt S2 direkt durch die Wallbox 8 zum HEMS 11 übermittelt werden.
In einem Schritt S4 empfängt das HEMS 11 von einem der Teilnehmer des Strommarkts 12 wie einem Energieversorger Tarif- und Leistungsvorgaben (Hüllkurve) für einen Energieabnahme und -einspeisung.
In einem Schritt S5 erzeugt das HEMS 11 eine HEMS-Ladeplan für das Elektrofahrzeug 2 und übersendet ihn an das externe IT-System 13.
In einem Schritt S6 analysiert das externe IT-System 13 den HEMS-Ladeplan und reagiert darauf, z.B. durch Freigabe oder Erstellen eines EIS-Ladeplans.
In einem Schritt S7 wird die Reaktion des externen IT-Systems 13 an das HEMS 11 übermittelt. Soll beispielsweise der HEMS-Ladeplan freigegeben werden, kann dies direkt durch eine Übermittlung einer entsprechenden Freigabenachricht von dem externen IT- System 13 an das HEMS 11 oder indirekt über eine Nicht-Reaktion innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer (z.B. im Sinne eines Timeouts) geschehen. In einem Schritt S8 wird der (direkt oder indirekt) freigegebene HEMS-Ladeplan oder der neue EIS-Ladeplan von dem HEMS 11 an die Wallbox 8 übermittelt. Alternativ kann der freigegebene HEMS-Ladeplan oder der neue EIS-Ladeplan direkt von dem externen IT- System 13 an die Wallbox 8 übertragen werden, und zwar mit oder ohne Benachrichtigung des HEMS 11.
In einem Schritt S9 wird nun das Elektrofahrzeug 2 an der Wallbox gemäß dem HEMS- Ladeplan oder dem EIS-Ladeplan geladen.
In einem Schritt S10 wird von dem HEMS 11 ein neuer HEMS-Ladeplan analog zu Schritt S5 erstellt, z.B. bei einer Änderung der Tarif- und Leistungsvorgaben und/oder der Prognosen wie einer Wetterprognose usw. Dann können die Schritt S6 bis S9 erneut durchlaufen werden, wobei in Schritt S6 nun der neue HEMS-Ladeplan durch das externe IT-Sys- tem 13 auch einfach abgelehnt werden kann, beispielsweise weil eine maximalen Zahl von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs 2 erreicht ist und eine Implementierung eines neuen Ladeplans zu einem Aufwecken des Elektrofahrzeugs führen würde.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
So ist es eine Weiterbildung, dass ein Nutzer über einen zum Laden zu implementierenden Ladeplan informiert wird. Es ist eine Weiterbildung, dass ein Nutzer einen Ladeplan, insbesondere einen neuen Ladeplan, annehmen und/oder ablehnen kann. Auch kann ein Nutzer in einer Weiterbildung einen automatisch geschätzten Abfahrtszeitpunkt bestätigen, einen Abfahrtszeitpunkt selbst angeben und/oder einen Abfahrtszeitpunkt verschieben. Bezugszeichenliste
1 Ladeinfrastruktur
2 Elektrofahrzeug 3 Einfamilienhaus
4 Hausenergienetz
5 Elektrischer Verbraucher
6 Photovoltaikanlage
7 Elektrischer Zwischenspeicher 8 Wall box
9 Smart Meter
10 Energieversorgungsnetz
11 Hausenergiemanagementsystem
12 Strom markt 13 Externes IT-System
14 Nutzerendgerät
S1-S10 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche Verfahren (S1-S10) zum Laden eines Elektrofahrzeugs (2) an einem Ladepunkt (8) einer mit einem Hausenergiemanagementsystem (11) ausgerüsteten Liegenschaft (3), bei dem
- dann, wenn das Elektrofahrzeug (2) an den Ladepunkt (8) angeschlossen wird, Ladeparameter von dem Elektrofahrzeug (2) an das Hausenergiemanagementsystem (11) und an ein externes IT-System (13), welches mit dem Elektrofahrzeug (2) assoziiert ist, übertragen werden,
- das Hausenergiemanagementsystem (11) auf Grundlage zumindest der von dem Elektrofahrzeug (2) übertragenen Ladeparameter, von Verbrauchsinformation der Liegenschaft und Tarifinformation mindestens eines Energieversorgers einen Ladeplan für das Elektrofahrzeug (2) erstellt,
- das Hausenergiemanagementsystem (11) den Ladeplan an das externe IT-System (13) überträgt,
- das externe IT-System (13) den Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs (2), der nicht von dem Elektrofahrzeug (2) an den Ladepunkt (8) übertragen worden ist, analysiert und
- das externe IT-System (13) abhängig von einem Ergebnis der Analyse den von dem Hausenergiemanagementsystem (11) übersandten Ladeplan unverändert freigibt, einen neuen Ladeplan erstellt oder den von dem Hausenergiemanagementsystem (11) übersandten Ladeplan ablehnt, wobei
- für den Fall, dass der Ladeplan unverändert freigegeben wird, das Elektrofahrzeug (2) mittels des unverändert freigegebenen Ladeplans geladen wird,
- für den Fall, dass einen neuer Ladeplan erstellt worden ist, das Elektrofahrzeug (2) mittels des neuen Ladeplans geladen wird und
- für den Fall, dass der Ladeplan abgelehnt worden ist, das das Elektrofahrzeug (2) mittels eines bisher gültigen Ladeplans geladen wird. Verfahren (S1-S10) nach Anspruch 1 , bei dem der mindestens eine weitere Ladeparameter mindestens einen Parameter aus der Gruppe: - mindestens eine maximale Zahl von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs (2) während des Anschlusszeitraums,
- Maximale Frequenz von Aufweckvorgängen des Elektrofahrzeugs (2) während des Anschlusszeitraums und/oder
- Maximaler Energiedurchsatz zwischen Ladepunkt (8) und Elektrofahrzeug (2) während des Anschlusszeitraums umfasst. Verfahren (S1-S10) nach Anspruch 2, bei dem zumindest einer der weiteren Ladeparameter von einem Gesundheitszustand einer Antriebsbatterie des Elektrofahrzeugs (2), einem Alter einer Fahrzeugelektronik, einer Außentemperatur und/oder von einem Nutzerverhalten eines Nutzers des Elektrofahrzeugs (2) abhängig ist. Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der von dem externen IT-System (13) erstellte neue Ladeplan von dem externen IT-System (13) an das Hausenergiemanagementsystem (11) und von dem Hausenergiemanagementsystem (11) an den Ladepunkt (8) übertragen wird. Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der von dem externen IT-System (13) erstellte neue Ladeplan von dem Hausenergiemanagementsystem (11) abgelehnt werden kann. Verfahren (S1-S10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der der von dem externen IT-System (13) erstellte neue Ladeplan von dem externen IT-System (13) an den Ladepunkt (8) übertragen wird. Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Hausenergiemanagementsystem (11) zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des Anschlusszeitraums einen Ladeplan für das Elektrofahrzeug (2) erstellt. Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste während des Anschlusszeitraums von dem Hausenergiemanagementsystem (11) an das externe IT-System (13) übertragene Ladeplan durch das externe IT-System (13) nicht abgelehnt werden kann. Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das externe IT-System (13) mindestens einen proprietäre Stromtarif vorhält und den Ladeplan zusätzlich auf Grundlage des mindestens einen proprietären Stromtarifs analysiert. Verfahren (S1-S10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das externe IT-System (13) ein von einem Hersteller des Elektrofahrzeugs (2) unterhaltenes IT-System (13) ist. Ladeinfrastruktur (1) zum Laden eines Elektrofahrzeugs (2), umfassend
- eine Liegenschaft (3) mit einem Hausenergienetz (4), das über einen Netzanschlusspunkt (9) an ein öffentliches Energieversorgungsnetz (10) angeschlossen ist und das mindestens einen zum bidirektionalen Laden von Elektrofahrzeugen (2) eingerichteten Ladepunkt (8), der Ladeparameter von einem daran angeschlossenen Elektrofahrzeug (2) empfangen kann, umfasst,
- ein Hausenergiemanagementsystem (11), das zum Steuern mindestens eines an das Hausenergienetz (4) angeschlossenen elektrischen Zwischenspeichers (2, 6) auf Grundlage von Stromnutzungsinformation in dem Hausenergienetz (4) und von Tarifinformation bezüglich über den Netzanschlusspunkt (9) fließender elektrischer Energie eingerichtet ist, und das ferner dazu eingerichtet ist, ein an den mindestens einen Ladepunkt (8) angeschlossenes Elektrofahrzeug (2) als Zwischenspeicher des Hausenergienetzes (4) zu nutzen und einen Ladeplan zum Steuern des bidirektionalen Ladens des Elektrofahrzeugs (2) zu erstellen,
- ein mit dem Hausenergiemanagementsystem (11) kommunikativ gekoppeltes externes IT-System (13), das dazu eingerichtet ist, einen von dem Hausenergiemanagementsystem (11) erstellten Ladeplan auf Grundlage zumindest eines weiteren Ladeparameters des Elektrofahrzeugs (2), der nicht von dem Elektrofahrzeug (2) an den Ladepunkt (8) übertragen worden ist, zu analysieren und abhängig von einem Ergebnis der Analyse den von dem Hausenergiemanagementsystem (11) übersandten Ladeplan unverändert freizugeben, einen neuen Ladeplan zu erstellen oder den von dem Hausenergiemanagementsystem (11) übersandten Ladeplan abzulehnen, wobei - für den Fall, dass der Ladeplan unverändert freigegeben wird, das Elektrofahrzeug (2) mittels des unverändert freigegebenen Ladeplans ladbar ist,
- für den Fall, dass der Ladeplan modifiziert worden ist, das Elektrofahrzeug (2) mittels des neuen Ladeplans ladbar ist und - für den Fall, dass der Ladeplan abgelehnt worden ist, das Elektrofahrzeug (2) mittels eines bisher gültigen Ladeplans ladbar ist.
12. Ladeinfrastruktur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Hausenergiemanagementsystem (11) eine eigenständige Komponente der Ladeinfra- Struktur (1) ist.
13. Ladeinfrastruktur nach Anspruch 11, wobei das Hausenergiemanagementsystem (11) in den Ladepunkt integriert ist. 14. Ladeinfrastruktur nach Anspruch 11, wobei die Ladeinfrastruktur an dem Netzanschlusspunkt (9) ein Smart Meter aufweist und das Hausenergiemanagementsystem (11) in das Smart Meter integriert ist.
PCT/DE2023/100817 2022-11-16 2023-11-06 Laden eines elektrofahrzeugs an einem ladepunkt einer liegenschaft WO2024104526A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022130319.5A DE102022130319A1 (de) 2022-11-16 2022-11-16 Laden eines Elektrofahrzeugs an einem Ladepunkt einer Liegenschaft
DE102022130319.5 2022-11-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024104526A1 true WO2024104526A1 (de) 2024-05-23

Family

ID=88778639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2023/100817 WO2024104526A1 (de) 2022-11-16 2023-11-06 Laden eines elektrofahrzeugs an einem ladepunkt einer liegenschaft

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022130319A1 (de)
WO (1) WO2024104526A1 (de)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009036816A1 (de) 2009-08-10 2011-02-17 Rwe Ag Steuerung von Ladestationen
DE102009043306A1 (de) * 2009-09-29 2011-03-31 Inensus Gmbh Überwachungssystem und Verfahren zum Überwachen einer Energieübertragung zwischen einer ersten Energieeinheit und einer zweiten Energieeinheit
US20120323386A1 (en) * 2011-06-14 2012-12-20 Denso Corporation Electric power supply system
DE102013010774A1 (de) 2013-06-28 2014-12-31 Rwe Ag Verfahren zum Betreiben einer Ladestation
US20170140603A1 (en) 2015-11-13 2017-05-18 NextEv USA, Inc. Multi-vehicle communications and control system
US20170136894A1 (en) 2015-11-13 2017-05-18 NextEv USA, Inc. Communications between vehicle and charging system
DE102018202755A1 (de) 2018-02-23 2019-08-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuervorrichtung zum Anpassen eines elektrischen Leistungsangebots an einen elektrischen Leistungsbedarf in einem elektrischen Netzwerk
US20190329656A1 (en) * 2018-04-30 2019-10-31 Ford Global Technologies, Llc Auxiliary battery charging systems and methods for electrified vehicles
US20210170902A1 (en) * 2019-12-10 2021-06-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Server and power management system
US20210387542A1 (en) * 2019-03-06 2021-12-16 Fermata, LLC Methods for using temperature data to protect electric vehicle battery health during use of bidirectional charger

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009036816A1 (de) 2009-08-10 2011-02-17 Rwe Ag Steuerung von Ladestationen
DE102009043306A1 (de) * 2009-09-29 2011-03-31 Inensus Gmbh Überwachungssystem und Verfahren zum Überwachen einer Energieübertragung zwischen einer ersten Energieeinheit und einer zweiten Energieeinheit
US20120323386A1 (en) * 2011-06-14 2012-12-20 Denso Corporation Electric power supply system
DE102013010774A1 (de) 2013-06-28 2014-12-31 Rwe Ag Verfahren zum Betreiben einer Ladestation
US20170140603A1 (en) 2015-11-13 2017-05-18 NextEv USA, Inc. Multi-vehicle communications and control system
US20170136894A1 (en) 2015-11-13 2017-05-18 NextEv USA, Inc. Communications between vehicle and charging system
DE102018202755A1 (de) 2018-02-23 2019-08-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuervorrichtung zum Anpassen eines elektrischen Leistungsangebots an einen elektrischen Leistungsbedarf in einem elektrischen Netzwerk
US20190329656A1 (en) * 2018-04-30 2019-10-31 Ford Global Technologies, Llc Auxiliary battery charging systems and methods for electrified vehicles
US20210387542A1 (en) * 2019-03-06 2021-12-16 Fermata, LLC Methods for using temperature data to protect electric vehicle battery health during use of bidirectional charger
US20210170902A1 (en) * 2019-12-10 2021-06-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Server and power management system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022130319A1 (de) 2024-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016217162B4 (de) Ladesystem und Verfahren zur Steuerung optimaler Ladevorgänge
EP2465177B1 (de) Steuerung von ladestationen
DE112014001783B4 (de) Vorrichtung zum Ändern eines Ladeplans, Ladesteuervorrichtung und Informationseingabe-/Informationsausgabevorrichtung
DE102013002078A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
WO2011039284A2 (de) Überwachungssystem und verfahren zum überwachen einer energie-übertragung zwischen einer ersten energieeinheit und einer zweiten energieeinheit
WO2012095128A2 (de) System und verfahren zum aufladen von batterien von fahrzeugen
WO2012095129A2 (de) Verfahren zum aufladen einer batterie eines fahrzeuges
DE102020203199A1 (de) Verfahren und System zum Laden und zur Lastverteilung
DE102011008674A1 (de) Verfahren zum Aufladen einer in einem Fahrzeug angeordneten Batterie
WO2020099032A1 (de) Ladesystem für elektrofahrzeuge
WO2018015376A1 (de) Verfahren, computer-programm-produkt, vorrichtung und "energie-cluster-service"-system zum managen von regelzielen, insbesondere lastausgleichen, bei der steuerung der versorgung, umwandlung, speicherung, einspeisung, verteilung und/oder des verbrauchs von energie in einem energienetz
DE102012202688A1 (de) System
WO2024104526A1 (de) Laden eines elektrofahrzeugs an einem ladepunkt einer liegenschaft
WO2024078787A1 (de) Laden eines elektrofahrzeugs an einem ladepunkt einer liegenschaft
DE102021133139A1 (de) Server, fahrzeug und fahrzeugdiagnoseverfahren
WO2017060007A1 (de) Verfahren zur steuerung eines elektrischen energieverteilnetzes, energieverteilnetz und steuereinheit
WO2024022696A1 (de) Laden eines elektrofahrzeugs an einem ladepunkt einer liegenschaft
DE102021209897A1 (de) Ladesystem-Infrastruktur für ein lokales Energiesystem mit einer oder mehrerer Ladeeinrichtungen zum Aufladen eines oder mehrerer Elektrofahrzeuge
DE112018007239T5 (de) Energieverwaltungssytsem, energieverwaltungsverfahren und- programm
WO2024109983A1 (de) Bidirektionales laden eines elektrofahrzeugs
DE102022133575A1 (de) Einspeisen von Energie aus einem Stationärspeicher in ein Energienetz
DE102022133573A1 (de) Bidirektionales Laden eines Elektrofahrzeugs an einem Lokalnetz
DE102022108574A1 (de) Laden eines Elektrofahrzeugs an einem lokalen Stromnetz
DE102022134459A1 (de) Verfahren und System zum Laden eines Elektrofahrzeugs
DE102022128693A1 (de) Bidirektionales Laden eines Elektrofahrzeugs