Die Erfindung betrifft ein System umfassend eine Stromentnahmestelle an einem Stromnetz und umfassend ein Fahrzeug zum kabelgebundenen Laden einer Traktionsbatterie des Fahrzeugs an der Stromentnahmestelle, wobei das Fahrzeug zum Laden über eine

Ladeelektronikeinheit verfügt und das Fahrzeug für einen Ladevorgang über ein Ladekabel mit der fahrzeugexternen Stromentnahmestelle elektrisch verbindbar ist.

Fahrzeuge mit elektrifiziertem Antriebsstrang, die kabelgebunden an einer externen

Stromquelle geladen werden können, werden als Plug-In-Fahrzeuge bezeichnet und sind typischerweise als Elektro- oder Hybridfahrzeuge mit einer Traktionsbatterie ausgeführt.

Die Durchführung des Ladens der Traktionsbatterie erfolgt funktional und zeitlich in einem Ladevorgang. Der Begriff des Ladevorgangs ist im Stand der Technik weit gefasst. Sowohl Definitionen, die ausschließlich den Fluss elektrischer Leistung betreffen, sind gängig, als auch Definitionen, die beispielsweise das Aufsuchen einer Stromquelle vor der eigentlichen

Herstellung einer Ladeverbindung zwischen dem Fahrzeug und der Stromquelle oder eine Stromabrechnung des Ladevorgangs bei einem Stromanbieter nach dem Auftrennen der Ladeverbindung mit umfassen. Dieses Dokument ist an dem umfassenden Verständnis des Begriffs Ladevorgang orientiert.

Eine elektrische Verbindung zwischen dem zu ladenden Fahrzeug und einer Stromentnahmestelle wird durch ein Ladekabel in Form der Ladeverbindung hergestellt. Es werden im Stand der Technik Schnittstellen zwischen dem Fahrzeug und der Stromentnahmestelle beschrieben, die Signalpins an Fahrzeug und Stromentnahmestelle und eine Signalader im Ladekabel vorsehen, um eine Signalleitung zwischen Fahrzeug und Stromentnahmestelle herzustellen. Nach der beispielhaften Norm ISO 15118 wird diese Signalleitung als Control-Pilot oder Pilot- Leitung bezeichnet. Es sind zudem noch komplexere Schnittstellensysteme bekannt, siehe z.B. die Schrift

EP 2459409 A2, die eine digitale Datenkommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Stromentnahmestelle über das Ladekabel vorsehen, die als Power-Line-Communication (PLC) oder PL-Kommunikation bezeichnet wird. Die PL-Kommunikation dient z.B. der Erkennung des Anschlusses des jeweiligen Ladepartners, d.h. mittels der PL-Kommunikation ist bei einer Vielzahl von Fahrzeugen und einer Vielzahl von Stromentnahmestellen das bestimmte

Fahrzeug gegenüber der bestimmten Stromentnahmestelle bei hergestellter Ladeverbindung in Form von charakteristischen, übermittelbaren Datenpaketen authentifzierbar und umgekehrt.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes System, umfassend eine

Stromentnahmestelle an einem Stromnetz und umfassend ein Fahrzeug zum kabelgebundenen Laden einer Traktionsbatterie des Fahrzeugs an der Stromentnahmestelle, wobei das Fahrzeug zum Laden über eine Ladeelektronikeinheit verfügt und das Fahrzeug für einen Ladevorgang über ein Ladekabel mit der fahrzeugexternen Stromentnahmestelle elektrisch verbindbar ist, zu beschreiben.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein System gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte

Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Erfindungsgemäß ist das Ladekabel für einen Ladevorgang mit einer Stationsladevorrichtung verbindbar oder es weist das Kabel eine Kabeiladevorrichtung auf, wobei bei einer hergestellten Ladeverbindung die Stationsladevorrichtung oder die Kabeiladevorrichtung elektrisch mit der Stromentnahmestelle verbunden ist und von der Stromentnahmestelle ein Wechselstrom über die Stationsladevorrichtung oder über die Kabeiladevorrichtung zum Laden der

Traktionsbatterie bereitstellbar ist, der bereitgestellte Wechselstrom von der

Stationsladevorrichtung oder von der Kabeiladevorrichtung zum Laden über

Ladestromleitungen des Ladekabels geführt wird, bei hergestellter Ladeverbindung die

Stationsladevorrichtung oder die Kabeiladevorrichtung über eine Pilotleitung mit der

Ladeelektronikeinheit elektrisch verbunden ist, durch ein über die Pilotleitung anlegbares elektrisches Pilotsignal der Ladevorgang steuerbar ist, und die Ladeelektronikeinheit bei einem Ladevorgang physikalische Parameter des Pilotsignals über die Pilotleitung, physikalische Parameter des Stromnetzes an der Stromentnahmestelle über die Ladestromleitungen und physikalische Parameter der Stationsladevorrichtung oder der Kabeiladevorrichtung über die Pilotleitung erfasst, um einen Parameterdatensatz der Stromentnahmestelle zu bilden.

Dies bedeutet, dass bei hergestellter Ladeverbindung die Ladeelektronikeinheit über die Pilotader und/oder über die Ladestromadern physikalische Parameter der Stromentnahmestelle in Form von analogen Daten erfasst, um die Stromentnahmestelle in Bezug auf deren ladespezifischen Eigenschaften zu charakterisieren.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verfügt das Fahrzeug über eine GPS- basierte Navigationseinrichtung und es umfasst der Parameterdatensatz zusätzlich Ortsdaten der Stromentnahmestelle. Auf diese Weise wird die technische Information über die Stromentnahmestelle um eine örtliche Information über die Stromentnahmestelle ergänzt.

Ferner ist es sinnvoll, wenn die Ortsdaten durch die GPS-Navigationseinrichtung erfassbar sind, und die Ortsdaten bei einem nicht verfügbaren GPS-Signal durch eine Fahrwegerkennung erfassbar sind.

Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn die Stromentnahmestelle in einem GPS- Signalschatten liegt. Eine derartige Situation entsteht, wenn sich die Stromentnahmestelle beispielsweise in einer Tiefgarage oder einem Mittel- oder Unterdeck eines Parkhauses befindet.

Bei einer Fahrwegerkennung ermittelt das Fahrzeug die Ortposition ab dem Eintritt in den Signalschatten anhand einer Erfassung von Lenkbewegungen und zurückgelegter Fahrstrecke. Der aktuelle Ort ergibt sich als Endpunkt des Fahrwegs seit dem Eintritt des Fahrzeugs in den Signalschatten. Eine Stockwerkserkennung in Parkhäusern oder Tiefgaragen ist durch die

Erfassung der Pedaleriestellung des Fahrzeugs ermittelbar. Bei einem Stockwerkswechsel nach oben ist z.B. für eine Fahrstrecke bei gleicher Geschwindigkeit das Gaspedal stärker zu betätigen als bei einer gleich langen Fahrstrecke in der Ebene. Bei einem Stockwerkswechsel nach unten ist z.B. für eine Fahrstrecke bei gleicher Geschwindigkeit das Bremspedal zu betätigen im Unterschied zu einem Rollen in der Ebene bei gleicher Geschwindigkeit.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist durch die Ladeelektronikeinheit der gebildete Parameterdatensatz als Teil eines Charakterisierungsdatensatzes zu der betreffenden Stromentnahmestelle in einem Speicher der Ladeelektronikeinheit oder einem zentralen Fahrzeugspeicher ablegbar. Es werden also im Fahrzeug die ermittelten, die Stromentnahmestelle charakterisierenden Parameter abgespeichert. Der Charakterisierungsdatensatz kann durch Informationen, die über die erfassten Parameter des Parameterdatensatzes hinausgehen, ergänzt werden. Dies sind beispielsweise die

Ladedauer an der betreffenden Stromentnahmestelle, Fehlerereignisse wie etwa ein

Leistungsabbruch oder eine subjektive Bewertung des Ladevorgangs an der

Stromentnahmestelle durch den Nutzer, welche über eine Vielzahl von Nutzern und

Ladevorgängen objektivierbar ist (Beispiel einer Bewertung:„Diese Ladestation würde ich wieder anfahren.").

Ferner weist ein Gesamtsystem eine Vielzahl solcher Stromentnahmestellen sowie eine Vielzahl solcher Fahrzeuge auf, wobei durch die Ladeelektronikeinheit eines jeweiligen

Fahrzeugs ein Charakterisierungsdatensatz zu einer jeweiligen Stromentnahmestelle der Vielzahl von Stromentnahmestellen ablegbar ist.

Auf diese Weise kann jedes Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen mit steigender Zahl von Ladevorgängen Charakterisierungsdatensätze zu mehrerer Stromentnahmestellen hinterlegen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Fahrzeug bei einem Ladevorgang den gebildeten Parameterdatensatz mit abgelegten Charakterisierungsdatensätzen vergleicht, und die

Ladeelektronikeinheit bei einem Charakterisierungsdatensatz, der dem Parameterdatensatz entspricht, ein Erkennungssignal generiert.

Somit kann anhand des Abgleichs des erfassten Parameterdatensatzes mit den im Fahrzeug hinterlegten Charakterisierungsdatensätzen eine bestimmte Stromentnahmestelle erkannt bzw. wiedererkannt werden. Der Abgleich stellt also eine Zuordnung des bestimmten Fahrzeugs mit der bestimmten Stromentnahmestelle her.

Nach einer bevorzugten Variante erfolgt der Vergleich des Parameterdatensatzes mit den Charakterisierungsdatensätzen bevorzugt nach einer statistischen Kiassifizierungsmethode.

Die Klassifizierung bzw. Klassierung wird bevorzugt parameterweise für einzelne Parameter aus dem Parameterdatensatz bzw. Charakterisierungsdatensatz vorgenommen. Auf diese Weise sind rechenressourcenschonend mit Charakterisierungsdatensätzen hinterlegte

Stromentnahmestellen bei der Erkennung ausschließbar. Existiert z.B. eine Gruppe von Charakterisierungsdatensätzen, die einen vergleichbaren oder ähnlichen Ladeinnenwiderstand als beispielhaften Parameter aufweisen, d.h. eine Klasse in Bezug auf den Parameter

140 Innenwiderstand bilden, und der erkannte Innenwiderstand des Parametersatzes liegt

außerhalb dieser Klasse, müssen alle innerhalb dieser Klasse liegenden Stromentnahmestellen bei dem weiteren Abgleich nicht mehr notwendigerweise berücksichtigt werden. Somit kann der Abgleichsvorgang effizient durchgeführt werden und es kann möglicherweise schon nach der Erfassung einzelner, weniger Parameter eine erfolgreiche Erkennung erfolgen. Es kann

145 überdies die Güte der Klassierung durch den Klassifikator beurteilt und als

Entscheidungskriterium bei der Erkennung herangezogen werden.

Außerdem ist es sinnvoll, wenn bei einem generiertem Erkennungssignal der Ladevorgang in Bezug auf eine Ladestrategie optimiert steuerbar ist.

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Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der Charakterisierungsdatensatz der erkannten Stromentnahmestelle Informationen enthält, die als solche zeitlich erst spät während des Ladevorgangs oder gar erst nach dem Ladevorgang relevant sind. Diese Informationen gehen über den Informationsgehalt des Parameterdatensatzes hinaus. Wurde z.B. anhand früherer

155 Ladevorgänge durch das Fahrzeug ermittelt und im Charakterisierungsdatensatz hinterlegt, dass eine Ladeverbindung an der betreffenden Stromentnahmestelle in einer Mehrzahl von Vorgängen über einen sehr langen Zeitraum hergestellt ist (z.B. bei einer Ladung stets über Nacht), so ist diese Information bereits beim erfolgreichen Abgleich zu Beginn des betreffenden Ladevorgangs für diese Stromentnahmestelle bekannt und kann bei der Ladebetriebsstrategie

160 berücksichtigt werden. Es kann dann z.B. mit geringerer Leistung oder in bevorzugten

Zeitabschnitten des mutmaßlich langen Zeitraums mit hergestellter Ladeverbindung geladen werden.

Durch das Erkennen der Stromentnahmestelle zu Beginn des Ladevorgangs kann das

165 Fahrzeug bzw. die Ladeelektronikeinheit also die Ladeleistung und die Ladezeiten an Spezifika der Stromentnahmestelle anpassen. So ist z.B. auch eine Variante realisierbar, nach welcher eine Stromentnahmestelle bei bekannten Lastspitzen im Stromnetz zu bestimmten Zeiten eine Leistungsabgabe blockiert und das Fahrzeug neben der Anpassung des Ladebetriebs eine Meldung z.B. in Form einer Push-Nachricht auf ein Smartphone des Fahrzeugnutzers generiert. An dieser Stromentnahmestelle kann eine Ladeunterbrechung erlaubt sein, wohingegen an einem anderen Ladepunkt dies zu einer Fehlermeldung führen würde.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt bei generiertem Erkennungssignal eine Abrechnung des Ladevorgangs durch einen Stromanbieter in Bezug auf die erkannte Stromentnahmestelle.

Ferner sind über Mittel zur Datenkommunikation zwischen Fahrzeugen des Gesamtsystems Charakterisierungsdatensätze austauschbar. Auf diese Weise ist erreichbar, dass in einem Fahrzeug ein Charakterisierungsdatensatz zu einer Stromentnahmestelle hinterlegbar ist, welcher von einem anderen Fahrzeug erfasst wurde und an das betreffende Fahrzeug übermittelt wird. Somit ist in dem betreffenden Fahrzeug ein Charakterisierungsdatensatz zu einem Zeitpunkt hinterlegbar bevor mit dem betreffenden Fahrzeug erstmalig ein Ladevorgang an dieser Stromentnahmestelle durchgeführt wird. Eine Vernetzung und ein Austausch innerhalb einer Menge von Fahrzeugen führen somit zu einer „Intelligenz" dieser Fahrzeugmenge.

Die Erfindung beruht auf den nachfolgend dargelegten Überlegungen: Es gibt heute keine durchgängige Methode, die sicherstellt, erkennen zu können, an welcher

Stromentnahmestelle, d.h. an welcher Ladesäule oder an welcher Steckdose bzw. Wallbox oder In-Cable-Box ein Elektrofahrzeug oder Plug-In-Hybrid-Fahrzeug angeschlossen ist. Damit ist nicht nachvollziehbar, wann ein bestimmtes Fahrzeug an welcher Stromentnahmestelle geladen wurde.

Es sind zwei spezielle Ansätze aus dem Stand der Technik bekannt, bei denen eine Erkennung möglich ist. Dies ist eine gegenseitige Authentisierung von Stromentnahmestelle und Fahrzeug z.B. über eine Power-Line-Communication nach dem Stand der Technik. Einen weiteren Ansatz zeigt eine Identifikation mittels Chip-Karte an der Stromentnahmestelle. Dabei ist jedoch noch kein direkter Rückschluss von Fahrzeug zu Stromentnahmestelle möglich, da die Chipkarte nicht eineindeutig einem Fahrzeug zugeordnet ist. D.h. die Chip-Karte ist über Personen und Fahrzeuge hinweg übertragbar. Es wird eine verbesserte Variante vorgeschlagen, die im Vergleich zu den speziellen Ansätzen allgemeingültiger ist und eine Zuordnung zwischen dem Fahrzeug und der

Stromentnahmestelie ermöglicht. Diese Variante geht über eine einfache Ortung von Fahrzeug (und Stromentnahmestelle) über GPS-Koordinaten hinaus. Eine einfache GPS-Ortung ist deshalb nicht ausreichend, da insbesondere Ladestandorte an Stell- oder Parkplätzen häufig nebeneinander platziert sind, und deshalb eine gewöhnliche Ortung nach dem Stand der

Technik keine hierfür ausreichend Auflösung bietet oder in Tiefgaragen oder Parkhäusern mit möglicherweise mehreren Ebenen aufgrund der Signalabschirmung erst gar nicht zur

Verfügung steht. Es ist also auf anderweitige Parameter oder Daten zurückzugreifen, die bei einer

Stromentnahmestelle ohne digitale Schnittstelle (wie z.B. ohne Power-Line-Communication bzw. PL-Kommunikation) eine eindeutige Zuordnung zwischen Fahrzeug und

Stromentnahmestelle ermöglicht. Bei der PL-Kommunikation sind Zertifikate in verschlüsselter und manipulationssicherer Form austauschbar, die eine Identifikation des bestimmten

Fahrzeugs gegenüber der bestimmten Stromentnahmestelle ermöglicht. Darüber hinaus können zusätzliche Daten wie z.B. Strommenge, Uhrzeit, Anbieter- und

Abrechnungsinformationen, etc. übertragen werden.

Die alternative Lösung ist deshalb von hoher technischer Relevanz, da die Mehrzahl von Stromentnahmestellen für Elektrofahrzeuge oder Plug-In-Hybrid-Fahrzeuge aus heutiger Sicht nicht über eine PL-Kommunikation verfügt und deshalb keine eindeutige Zuordnung gegeben ist. Die anderweitigen Parameter betreffen Ortsinformationen und Charakterisierungsdaten der betreffenden Ladepunkte, die in geschickter Weise ausgewertet und miteinander kombiniert werden.

Die Vorteile einer eindeutigen Zuordnung sind vielfältig und reichen von der Betriebsstrategie beim Laden bis zu Abrechnungsmodalitäten des Ladevorgangs. So kann z.B. beim

Wiedererkennen einer Stromentnahmestelle der Ladestrom an den Ladepunkt angepasst werden.

Außerdem kann die Ladezeit kostenoptimierend gewählt werden, da z.B. eine bestimmte Ladezeit während der Ansteckphase an der Station bevorzugt gewählt werden kann, wenn z.B. der Stromtarif von dem Ladepunkt abhängig ist. Es können ferner Stromabrechnung nicht nur fahrzeugbezogen, sondern auch bezogen auf die Stromentnahmestelle erzeugt werden.

Überdies kann z.B. vor Fehlermeldungen gewarnt werden, die bereits bei früheren

Ladevorgängen an dieser Stromentnahmestelle erfolgt sein können. Falls zwischen Fahrzeugen Datenverbindungen bestehen, sind Informationen über Stromentnahmestellen zwischen den Fahrzeugen austauschbar. Wenn ein von einem Drittfahrzeug als defekt erkannte

Stromentnahmestelle angefahren oder angesteckt wird, kann eine Meldung erfolgen, die sofort auf den Defekt hinweist.

Im Folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte

Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung. Im Einzelnen zeigt schematisch

Fig. 1 Ausschnitt eines Plug-In-Fahrzeug und einer Stromentnahmestelle

Es zeigt Fig. 1 einen Ausschnitt aus dem Bordnetz (4) eines Fahrzeugs mit einem

elektrifizierten Antriebsstrang, der eine Hochvoltbatterie (20) umfasst. Die Hochvoltbatterie kann an einer Stromentnahmestelle eines externen Wechselstromnetzes (1) mit Hilfe eines fahrzeugeigenen Ladegeräts (23) geladen werden, das den Wechselstrom aus dem

Wechselstromnetz zu Gleichstrom wandelt. Zum Laden wird zwischen dem Fahrzeug und der Stromentnahmestelle eine kabelgebundene Ladeverbindung hergestellt. Dazu ist im Wesentlichen ein Ladekabel notwendig, das mehrere elektrische Adern umfasst. Dies sind Leistungsadern (zusammengefasst im Bezugszeichen 12) für Phasenleiter und für einen Neutralleiter. Außerdem sind dies eine Pilot-Leitung (11) und eine Schutzleitung (14).

An dem Ladekabel befindet sich ein Ladestecker (3), der Pins für die jeweiligen Adern zum Kontaktschluß mit fahrzeugseitigen Pinkontakten aufweist. Außerdem umfasst der Ladestecker einen Proximitywiderstand (13), der fahrzeugseitig über den Schalter (22) auf die Schutzleitung geschaltet werden kann. Durch den Typ bzw. den Wert des Proximitywiderstands sind der Ladestecker bzw. das Ladekabel typisierbar. Der Proximitywiderstand kann vom Fahrzeug durch das Schalten des Schalters (22)„abgefragt" werden. Das Schalten kann von einer Ladeelektronikeinheit (30) des Fahrzeugs gesteuert werden.

Die Funktionalität des Proximitywiderstands und der Pilotleitung kann z.B. den Vorgaben der Norm ISO 151 18 entsprechen. Ohne den Einsatz von Digitalelektronik zwischen der

Stromentnahmestelle und dem Fahrzeug ermöglicht die Pilotleitung für sehr einfache

Ladesysteme die Steuerung eines Ladevorgangs mit einem pulsweitenmodulierten Signal (PWM-Signal) mit einem Spannungspegel von im Wesentlichen +/-12 Volt und einer Frequenz von im Wesentlichen 1 kHz.

Das externe Stromnetz speist bei einem Ladevorgang zunächst eine Ladevorrichtung (2), die als Wallbox oder alternativ als eine In-Cable-Box ausgeführt ist, mit elektrischer Leistung. In der Wall box oder der In-Cable-Box befindet sich ein Fehlerstromschutzschalter (Fl, 10) und eine Steuereinheit (15) zum Anlegen eines pulsweitenmodulierten Signals. Das Anlegen des pulsweitenmodulierten Signals bei angeschlossenem Fahrzeug erfolgt durch den Schalter

(15a). Eine Wallbox ist eine stationär montierte und mit dem Stromnetz verbundene Einheit, an die das Ladekabel seitens der Stromentnahmestelle anschließbar ist. Eine In-Cable-Box ist Bestandteil des Ladekabels selbst, welches wiederum an der Stromentnahmestelle direkt an das Stromnetz anschließbar ist. Die Wallbox oder In-Cable-Box kann beispielsweise nach der Norm SAE J 1772 ausgeführt sein und meldet an das Fahrzeug über einen Duty Cycle des pulsweitenmodulierten Signals den maximal abnehmbaren Strom. In diesem

Ausführungsbeispiel wird weiterhin ohne Beschränkung der Allgemeinheit von einer Wallbox ausgegangen. Die Wallbox beschickt die Pilotleitung über die Steuereinheit mit dem pulsweitenmodulierten Signal, das im Fahrzeug über eine Piloteinheit (21) im Wesentlichen bestehend aus einem stellbaren Widerstand, einem Schalter und einer Diode auf die Schutzleitung zurückgeführt wird. Über den stellbaren Widerstand der Piloteinheit kann das Fahrzeug durch die Pilotleitung eine Ladefreigabe anfordern. Die fahrzeugseitige Ladebereitschaft wird nach einem

erfolgreichen Selbstcheck des Fahrzeugs angezeigt. Erst bei angezeigter Ladebereitschaft des Fahrzeugs kann ein Relais (16) in der Wallbox oder in der In-Cable-Box geschlossen werden, um einen Fluss elektrischer Leistung zu ermöglichen. Damit kann verhindert werden, dass Netzspannung an ein defektes Fahrzeug gelegt wird. Das Fahrzeug weist zudem die Ladeelektronikeinheit (30) auf. Die Ladeelektronikeinheit steuert und überwacht den Ladevorgang. Zudem erfasst die Ladeelektronikeinheit Parameter in einem Parameterdatensatz, die für die bestimmte Stromentnahmestelle, z.B. eine öffentliche

Steckdose aus einer Reihe von Steckdosen in einem Stockwerk eines Park-and-Ride- Parkhauses, charakteristisch sind.

Diese Parameter sind beispielsweise Ein- und Ausschaltzeiten des pulsweitenmodulierten Signals, die Frequenz des pulsweitenmodulierten Signals, der maximale Ladestrom und der Innenwiderstand der einzelnen Phasen. Die Erfassung der Parameter erfolgt jeweils unterschiedlich. So kann etwa die Messung der Ein- und Ausschaltzeiten des Pilotsignals dadurch erfolgen, dass nach einem Signalwechsel (z.B. Schalten des 1 kHz-Signals durch das Fahrzeug durch den Schalter (15a)) von der Ladeelektronikeinheit die Zeitdauer gemessen wird, innerhalb welcher durch die

Stromentnahmestelle der Strompfad geschaltet wird. Es signalisiert z.B. das Fahrzeug

Ladebereitschaft und es schaltet die Wallbox oder die In-Cable-Box die Netzspannung zum Fahrzeug über das Relais durch. Das Fahrzeug misst die Zeit von der Übermittlung der Ladebereitschaft bis zum Anliegen der Wechselspannung.

Die Frequenz des PWM-Signals kann dadurch gemessen werden, dass über einen längeren Zeitraum die Anzahl der Pulse gemessen wird. Da die Zeit durch die Ladeelektronikeinheit ausreichend genau ermittelbar ist, kann über den längeren Zeitraum die individuelle

Frequenzabweichung erfasst werden.

Eine genaue Messung von Spannungsschwellen des Pilotsignals kann alternativ oder zusätzlich zur Unterscheidung verschiedener Stromentnahmestellen herangezogen werden.

Eine Methode zur Messung des Innenwiderstandes ist es zum Beispiel, den Ladestrom mehrmals hintereinander ab- und anzuschalten und dabei die Schwankung der Netzspannung zu messen. Über die gemessene Spannungsdifferenz kann der Innenwiderstand der

Stromentnahmestelle bestimmt werden. Durch eine Mittelung über mehrere Messungen lässt sich auch die Genauigkeit steigern. Eine Ermittlung des Innenwiderstandes ist ohnehin zweckmäßig, um einen Überlastungsschutz bei schlecht angeschlossenen

Stromentnahmestellen vorzusehen. Die ermittelten Parameter werden als ein Charakterisierungsdatensatz in der

Ladeelektronikeinheit hinterlegt. Der Charakterisierungsdatensatz kann zusätzlich

Ortsinformationen aus einem Navigations- und Streckenerkennungssystems des Fahrzeugs enthalten. Eine einfache GPS-Ortung ist nicht ausreichend, da am Ausführungsbeispiel einer öffentlichen Steckdose aus einer Reihe von Steckdosen in einem Stockwerk eines Park-and- Ride-Parkhauses eine gewöhnliche Ortung nach dem Stand der Technik keine ausreichende örtliche Auflösung bietet und zusätzlich das GPS-Signal abgeschirmt sein kann. Deshalb wird in dem gewählten Ausführungsbeispiel die GPS-Ortung um eine Fahrwegerkennung ergänzt. Über die Lenkbewegungen und die Fahrstrecke des Fahrzeugs ist der Abstellort des Fahrzeugs auch ohne GPS-Empfang als Endpunkt des Fahrweges ermittelbar. Über die Motor- und Bremsleistung ist ein Stockwerkswechsel in dem Park-and-Ride-Parkhaus detektierbar, um etwa einen später erfolgenden Ladevorgang einer Stromentnahmestelle in einem bestimmten Stockwerk zuzuordnen. In Bezug auf die konkrete Ausführung des Navigations- und

Fahrwegerkennungssystems können Navigations- und Fahrwegerkennungssysteme nach dem Stand der Technik eingesetzt werden.

Idealerweise wird zwischen Parametern unterschieden, die sich auf den Stromanschluss an sich beziehen, z.B. Innenwiderstand und GPS-Koordinaten, und Parametern, die auch das Ladekabel beeinflusst, z.B. Eigenschaften des Pilotsignals. Dies ist die Voraussetzung, um eine Stromentnahmestelle auch bei Nutzung verschiedener Ladekabel identifizieren zu können.

Wird das Fahrzeug für einen Ladevorgang mit einer beliebigen Stromentnahmestelle (1 ¹ ) bzw. einer beliebigen Wallbox (2') aus einer Vielzahl von Stromentnahmestellen und Wallboxes in Verbindung gebracht, erfasst die Ladeelektronikeinheit den Parameterdatensatz für diese Stromentnahmestelle und vergleicht den Parameterdatensatz mit den in diesem Fahrzeug hinterlegten Charakterisierungsdatensätzen. Dieser Vergleich wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit von einem Steuergerät der Leistungselektronikeinheit oder von einem der Leistungselektronikeinheit zugeordneten Steuergerät durchgeführt und beruht auf einem Klassifikator mit geeigneter Güte. Für eine rechenressourcenschonende Durchführung wird die Klassifizierung sequentiell parameterweise durchgeführt. Liegt z.B. der Wert des Attributs „Einschaltzeit Pilotsignal" der betreffenden Stromentnahmestelle mit einem Mindestmaß an Klassifikationsgüte in Bezug auf diesen Parameter in einer Klasse der hinterlegten Stromentnahmestellen, können alle anderen Stromentnahmestellen für den weiteren Abgleich ausgespart bleiben. Ein positiver Abgleich ist hergestellt, wenn in Bezug auf wesentliche Parameter des

Parameterdatensatzes die betreffende Stromentnahmestelle mit einer hinterlegten

Stromentnahmestelle mit dem Mindestmaß an Klassifikationsgüte zusammenfällt.

Der wesentliche Vorteil davon besteht darin, dass der Charakterisierungsdatensatz eine größere Anzahl an Parametern zu der betreffenden Stromentnahmestelle umfasst als der ermittelte Parameterdatensatz zu Beginn des Ladevorgangs. Dies bedeutet, dass in der Ladeelektronik bereits zu Beginn des Ladevorgangs aufgrund des positiven Abgleichs zur Durchführung eines Ladevorgangs die Parameter herangezogen werden können, die der Charakterisierungsdatensatz zusätzlich aufweist.

Derartige wesentliche Parameter sind etwa Informationen über Fehler zur betreffenden Stromentnahmestelle, die sich im Verlauf früherer Ladevorgänge an dieser

Stromentnahmestelle eingestellt haben. Eine automatisiert erfolgende Zuordnung zwischen dem Fahrzeug und der

Stromentnahmestelle erleichtert zudem die finanzielle Abrechnung mit dem Stromanbieter an der betreffenden Stromentnahmestelle.

Ferner kann durch die Zuordnung eine statistische Auswertbarkeit z.B. hinsichtlich der Ladehäufigkeit und des Ladeverhaltens des Fahrzeugs an bestimmten Stromentnahmestellen ermöglicht werden. Dies ist beispielsweise für größere Flottenbetreiber zur Optimierung der Ladelogistik innerhalb der gesamten Flotte vorteilhaft.

Durch die Zuordnung ist es z.B. für Service-Personal des Hersteller oder Betreibers der Stromentnahmestelle oder für Service-Personal des Fahrzeugherstellers auch möglich, bei

Ladeproblemen rückblickend festzustellen, bei welcher Stromentnahmestelle und idealerweise warum dort Problem aufgetreten war. Dies verbessert die Wartungsmöglichkeiten der Ladeinfrastruktur. Außerdem können die Charakterisierungsdatensätze vom Fahrzeugnutzer z.B. über eine

Datenverbindung des Fahrzeugs ausgelesen werden (z.B. Bluetooth-Synchronisation) und in einer internetbasierten Community-Plattform zur Verfügung gestellt werden. Über eine Car-to- Car-Datenverbindung ist überdies ein direkter Austausch der Charakterisierungsdatensätze mit anderen Fahrzeugen möglich. Beide Varianten bewirken, dass Charakterisierungsdatensätze in einem Fahrzeug hinterlegbar sind, ohne dass ein Ladevorgang des Fahrzeugs an den betreffenden Stromentnahmestellen zu diesem Zeitpunkt bereits durchgeführt worden ist.