Verfahren zum Betreiben einer Ladestation

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Ladestation, wobei eine Betriebsart der Ladestation in Abhängigkeit mindestens einer

Betriebsgröße eines Fahrzeugs und/oder der Ladestation gewählt wird.

Stand der Technik

Die Druckschriften US 2011/00215758 und US 2010/00211643 offenbaren

Vorrichtungen zur Datenübertragung und Ladestationen für Fahrzeuge mit elektrischen Energiespeichern.

Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine Betriebsart einer Ladestation in Abhängigkeit mindestens einer ermittelten

Betriebsgröße eines Fahrzeugs und/oder der Ladestation gewählt wird, wobei eine erste Betriebsart einen reinen Entladevorgang und/oder Ladevorgang eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs umfasst und eine zweite Betriebsart eine Datenübertragung und einen Entladevorgang und/oder Ladevorgang umfasst.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind

Gegenstand der Unteransprüche. Vorteilhafterweise wird in der zweiten Betriebsart der Ladestation die

Datenübertragung in einer ersten Ausführungsform zeitlich vor einem

Entladevorgang und/oder Ladevorgang durchgeführt, so dass auch bei einer kurzen Standzeit sichergestellt ist, dass die Datenübertragung zwischen der Ladestation und dem Fahrzeug abgeschlossen ist.

Durch eine Kombination der Datenübertragung, beispielsweise einer

Softwareaktualisierung, und dem Ladevorgang des elektrischen

Energiespeichers des Fahrzeugs an der Ladesäule wird vorteilhafterweise eine Anzahl an Werkstattbesuchen reduziert, insbesondere bei Softwarefehlern die bisher einen Rückruf von Fahrzeugen notwendig machten.

In einer weiteren Ausführungsform wird beispielsweise in Abhängigkeit eines Ladezustands, einer Tiefentladungsrate und/oder eines Gesundheitszustands des elektrischen Energiespeichers zeitlich nach einem Entladevorgang und/oder Ladevorgang durchgeführt, wodurch vorteilhafterweise eine Schädigung des elektrischen Energiespeichers durch eine weitere Entladung des elektrischen Energiespeichers verhindert wird.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Datenübertragung während eines Entladevorgangs und/oder Ladevorgangs des mindestens einen

Energiespeichers des Fahrzeugs durchgeführt, wodurch vorteilhafterweise die Standzeit des Fahrzeugs verkürzt wird.

Vorteilhafterweise wird als mindestens eine Betriebsgröße des Fahrzeugs ein Fahrzeugtyp, eine Fahrzeugkonfiguration, eine Seriennummer des Fahrzeugs, eine Versionsnummer einer Steuergerätesoftware eines Steuergeräts des Fahrzeugs, ein Ladezustand mindestens eines Energiespeichers des Fahrzeugs, eine Rückmeldung eines Fahrers des Fahrzeugs auf eine textuelle, visuelle und/oder akustische Aufforderung, eine momentane Position des Fahrzeugs, eine zurückgelegte Wegstrecke des Fahrzeugs, Reservierungsinformationen für das Fahrzeug, eine Wettervorhersage, eine Tageszeit, statistisch erfasste Daten des Fahrzeugs und/oder des Fahrers eine erwartete Verweildauer des Fahrzeugs an der Ladestation und/oder ein Ergebnis einer Authentifizierung der Ladestation durch das Fahrzeug ermittelt.

Als Betriebsgröße der Ladestation wird eine eindeutige Identifikationsnummer der Ladestation, beispielsweise Seriennummer oder IP- Adresse, eine

Versionsnummer der Ladestation, beispielsweise um einen verfügbaren

Funktionsumfang abzufragen, und/oder ein Ladestationstyp ermittelt, mittels der vorteilhafterweise eine Authentifizierung der Ladestation durchgeführt wird.

Mittels der Datenübertragung wird eine Steuergerätesoftware für eine

Programmierung des Steuergeräts des Fahrzeugs von der Ladestation an das Fahrzeug übertragen, wodurch vorteilhafterweise eine eigene Mobilfunkverbindung des Fahrzeugs entfällt.

Vorteilhafterweise werden über mindestens einen Fahrzyklus fortlaufend erfasste Betriebsgrößen des Fahrzeugs und/oder des elektrischen Energiespeichers von dem Fahrzeug an die Ladestation übertragen, so dass diese zu statistischen Zwecken und Fehlerdiagnose ausgewertet werden können, beispielsweise auf einem räumlich entfernten Rechner.

Die Datenübertragung erfolgt in einer ersten Ausführungsform verschlüsselt und/oder die Daten werden vor der Datenübertragung verschlüsselt, so dass eine Manipulation der Daten erschwert wird.

Alternativ oder zusätzlich zur ersten Ausführungsform erfolgt eine Verifizierung der übertragenen Daten, beispielsweise anhand von Prüfsummen die mittels einer dritten Datenverbindung übertragen werden.

Die Datenübertragung erfolgt in einer weiteren Ausführungsform mittels einer vierten Datenverbindung, beispielsweise mittels einer VPN-Verbindung (virtual private network) unter Nutzung der zweiten Datenverbindung. Hierdurch werden besondere Anforderungen an den Manipulationsschutz und Datenschutz der übermittelten Daten erfüllt. Die Ladestation umfasst eine erste Datenverbindung, mittels der in einer ersten Ausführungsform eine kabelgebundene Verbindung mit dem Fahrzeug hergestellt wird, wodurch vorteilhafterweise eine Datenübertragung mit geringen

Störeinflüssen erfolgt, beispielweise durch spezielle Schirmung oder Verwendung optischer Kabel.

In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Datenübertragung über eine kabellose Verbindung, wodurch vorteilhafterweise keine speziellen Kabel notwendig sind und beispielsweise verschiedene Funkstandards zur Erhöhung einer Kompatibilität in die Ladestation implementiert sind.

In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Datenübertragung mittels

Modulationsverfahren über die elektrisch leitende Verbindung mit dem Fahrzeug, wodurch vorteilhafterweise keine separaten Kabel notwendig sind.

Die Ladestation umfasst eine zweite Datenverbindung, mittels der eine

Datenübertragung zwischen der Ladestation und einem dritten Speicher eines räumlich entfernten Rechners erfolgt, wodurch vorteilhafterweise vorab und in regelmäßigen zeitlichen Abständen Versionen von Steuergerätesoftware auf die Ladestation gespeichert wird um Ladezeiten zu reduzieren.

Die Ladestation umfasst vorteilhafterweise einen ersten Speicher und ein

Steuergerät, so dass beispielsweise im Falle eines Ausfalls der zweiten

Datenverbindung eine Datenübertragung der Steuergerätesoftware möglich ist.

Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren für eine Ladestation zum Laden mindestens eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs verwendet.

Kurzbeschreibung der Figuren

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Figur la eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

und

Figur lb eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

und

Figur lc eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

und

Figur 2 eine Flussdiagramm einer Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Verfahrens.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Gegenstände.

Figur la zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Datenübertragung mit einer Ladestation 1, beispielsweise in Form einer stationären Ladesäule, welche mit mindestens einem Energiespeicher eines Fahrzeugs 3 mittels einer elektrisch leitenden Verbindung 4 verbunden ist, beispielsweise mittels einer kabelgebundenen Verbindung und/oder einer induktiven Verbindung, wobei eine Datenübertragung zwischen einem ersten Datenspeicher der Ladestation 1 und einem zweiten Datenspeicher des Fahrzeugs 3 mittels einer ersten Datenverbindung 5 erfolgt, beispielsweise einer von der elektrisch leitenden Verbindung 4 getrennten Signalleitung und/oder mittels Modulationsverfahren über die elektrisch leitende Verbindung 4. Mittels einer zweiten Datenverbindung 6, beispielsweise in Form eines

Festnetzinternetanschlusses oder einer Mobilfunkverbindung, erfolgt eine

Datenübertragung, beispielsweise Nutzungsstatistiken des Fahrzeugs 3, technische Informationen des Fahrzeugs 3, Softwareaktualisierungen, zwischen der Ladestation 1 und einem dritten Datenspeicher eines räumlich getrennten Rechners 2. In der gezeigten ersten Ausführungsform erfolgt eine

Datenübertragung zwischen dem dritten Datenspeicher des Rechners 2 und dem ersten Datenspeicher des Fahrzeugs 3 ausschließlich über die Ladestation 1. Vorteilhafterweise erfolgt die Datenübertragung verschlüsselt, um beispielsweise eine Manipulation der Daten zu verhindern.

Figur lb zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der das Fahrzeug 3 mit dem räumlich getrennten Rechner 2 über eine zweite Datenverbindung 7a, beispielsweise einer Mobilfunkverbindung, kommuniziert. Durch eine von der zweiten Datenverbindung 6 getrennten dritten

Datenverbindung 7a wird beispielsweise eine Manipulation einer in dem zweiten Datenspeicher gespeicherten Steuergerätesoftware erschwert, da ein Ergebnis einer Verifizierung von Prüfsummen der gespeicherten Steuergerätesoftware und ein Ergebnis einer Authentifizierung der Ladestation 1 mittels der zweiten

Datenverbindung 7a übertragen wird.

Figur lb zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der das Fahrzeug 3 mit dem räumlich getrennten Rechner 2 über eine vierte Datenverbindung 7b, beispielsweise einer VPN-Verbindung (virtual private network) unter Nutzung der zweiten Datenverbindung 6, kommuniziert. Dadurch erfolgen eine Authentifizierung der Ladestation 1, eine Verifizierung einer

Steuergerätesoftware und/oder einer Rückmeldung eines Fahrers des Fahrzeugs 3 auf einem dritten Kommunikationsweg, wodurch beispielsweise eine

Manipulation einer in dem Steuergerät der Energiequelle 1 gespeicherten

Steuergerätesoftware erschwert wird und vorteilhafterweise keine weitere

Datenverbindung benötigt wird.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt Sl wird das Verfahren gestartet, beispielsweise erkennt ein Steuergerät einer Ladestation 1, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen mindestens einem Energiespeicher eines Fahrzeug 3 und der Ladestation 1 hergestellt wurde, beispielsweise um den Energiespeicher des Fahrzeugs 3 mittels der Ladestation 1 aufzuladen. In Schritt S2 wird beispielsweise ein Fahrzeugtyp des Fahrzeugs 3, eine

Fahrzeugkonfiguration des Fahrzeugs 3, eine Seriennummer des Fahrzeugs 3 und/oder eine Versionsnummer einer Steuergerätesoftware eines Steuergeräts des Fahrzeugs 3 durch ein Steuergerät der Ladestation ermittelt.

In Schritt S3 wird geprüft, ob für den Fahrzeugtyp und/oder die

Fahrzeugkonfiguration eine Aktualisierung der Steuergerätesoftware für das Steuergerät des Fahrzeugs 3 verfügbar ist, beispielsweise in einem ersten Datenspeicher der Ladestation 1 oder in einem dritten Datenspeicher eines Rechners 2 elektronisch gespeichert ist. Wird der Fahrzeugtyp nicht unterstützt oder es ist keine Aktualisierung verfügbar, wird das Verfahren in Schritt S15 beendet und ein Ladevorgang des mindestens einen Energiespeichers des Fahrzeugs ohne Datenübertragung gestartet.

In einer alternativen Ausführungsform werden vor dem Ladevorgang über mindestens einen Fahrzyklus fortlaufend erfasste Betriebsgrößen des Fahrzeugs 3 und/oder des elektrischen Energiespeichers von dem Fahrzeug 3 an die

Ladestation 1 übertragen.

Ist eine Aktualisierung der Steuergerätesoftware verfügbar, wird in Schritt S4 mindestens eine Betriebsgröße durch das Steuergerät der Ladestation 1 und/oder durch das Steuergerät des Fahrzeugs 3 ermittelt. So wird beispielsweise in der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform ein Ladezustand mindestens eines

Energiespeichers erfasst, wobei die Datenübertragung nur durchgeführt wird, wenn der Ladezustand einen ersten Schwellenwert nicht überschreitet und wenn eine erwartete Verweildauer des Fahrzeugs 3 an der Ladestation 1 größer als ein Schwellenwert für eine ermittelte Mindestdauer für die Datenübertragung ist. Wenn der Ladezustand den ersten Schwellenwert überschreitet oder die erwartete Verweildauer des Fahrzeugs 3 an der Ladestation 1 kleiner als der Schwellenwert für die Mindestdauer der Datenübertragung ist, wird das Verfahren in Schritt S15 beendet und ein Ladevorgang ohne Datenübertragung gestartet, andernfalls wird in Schritt S5 eine Freigabe zur Datenübertragung angefordert, beispielsweise wird eine Autorisierung zwischen dem Steuergerät des Fahrzeugs 3 und dem

Steuergerät der Ladestation 1 gestartet und/oder einem Fahrer des Fahrzeugs 3 wird eine haptische, visuelle und/oder akustische Aufforderung zur Freigabe der Datenübertragung angezeigt.

In Schritt S6 wird auf die Freigabe während einer vorgegeben Zeitspanne, beispielsweise eine Minute, gewartet. Schlägt die Autorisierung fehlt oder der Fahrer bestätigt die Aufforderung nicht innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne, wird das Verfahren in Schritt S15 beendet und ein Ladevorgang ohne

Datenübertragung gestartet, andernfalls erfolgt die verschlüsselte

Datenübertragung von dem dritten Datenspeicher auf den ersten Datenspeicher.

In Schritt S7 wird beispielsweise mittels Prüfsummen geprüft, ob die

Datenübertragung in Schritt S6 fehlerfrei erfolgt ist. Wird ein Fehler festgestellt, beispielsweise durch eine versuchte Manipulation der Steuergerätesoftware oder Datenübertragungsfehlern, wird in Schritt S9 eine Fehlerbehandlung gestartet, beispielsweise wird ein Fehlereintrag in dem zweiten Datenspeicher und/oder dem Steuergerät des Fahrzeugs 3 und/oder dem dritten Datenspeicher des Rechners 2 gespeichert und/oder eine haptische, visuelle und/oder akustische Fehlermeldung erzeugt. Das Verfahren wird nach Schritt S9 in Schritt S15 beendet und ein Ladevorgang ohne Datenübertragung gestartet.

Wird eine fehlerfreie Datenübertragung in Schritt S7 festgestellt, dann wird in Schritt S10 ein Programmiervorgang des Steuergeräts des Fahrzeugs 3 gestartet, also die Steuergerätesoftware aktualisiert.

Nach dem Programmiervorgang wird in Schritt Sil geprüft, ob der

Programmiervorgang fehlerfrei abgeschlossen wurde. Wird in Schritt Sil ein Fehler festgestellt, dann wird in Schritt S12 eine Fehlerbehandlung gestartet, beispielsweise wird das Steuergerät mit einer zuletzt funktionierenden

Softwareversion programmiert, ein Fehlereintrag in dem Steuergerät des

Fahrzeugs 3 gespeichert und/oder eine haptische, visuelle und/oder akustische Fehlermeldung erzeugt. Das Verfahren wird nach Schritt Sil in Schritt S15 beendet und ein Ladevorgang ohne Datenübertragung gestartet. Andernfalls wird in Schritt S13 der Fahrer des Fahrzeugs 3 mittels einer haptischen, visuellen und/oder akustischen Meldung informiert, dass der

Programmiervorgang der Steuergerätesoftware erfolgreich abgeschlossen wurde. Weiter kann dem Fahrer ein Hinweis auf weitere Softwareerweiterungen, beispielsweise kostenpflichtige Multimediaerweiterungen oder Tuningfunktionen für das Fahrzeug, angezeigt werden.

In Schritt S14 wird dann ein Ladevorgang des mindestens einen Energiespeichers des Fahrzeugs 3 gestartet und das Verfahren beendet.

In einer alternativen Ausführungsform wird der Programmiervorgang während des Ladevorgangs des mindestens einen Energiespeichers durchgeführt.