DE102015216480A1

DE102015216480A1 - Konzept zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102015216480A1
Application number: DE102015216480.2A
Authority: DE
Inventors: Stefan Nordbruch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2017-03-02
Also published as: FR3040559A1; US20170057371A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte: – Überwachen eines Umfelds eines Elektrokraftfahrzeugs während eines induktiven Ladens des Elektrokraftfahrzeugs, – Prüfen basierend auf der Überwachung, ob sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat, – Unterbrechen des induktiven Ladens, wenn das Prüfen ergeben hat, dass sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat. Die Erfindung betrifft ferner eine entsprechende Vorrichtung, ein Elektrokraftfahrzeug sowie ein Computerprogramm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Elektrokraftfahrzeug sowie ein Computerprogramm.
Stand der Technik
Elektrokraftfahrzeuge als solche sind bekannt. Ebenfalls bekannt ist es, dass diese induktiv geladen werden können. Bei einem induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs sollten allerdings aus Gesundheitsgründen Personen, die zum Beispiel einen Herzschrittmacher tragen, nicht in die Nähe des Elektrokraftfahrzeugs kommen, während das Elektrokraftfahrzeug induktiv geladen wird. Denn der Prozess der induktiven Ladung kann unter Umständen Störungen im Betrieb des Herzschrittmachers bewirken.
Offenbarung der Erfindung
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein effizientes Konzept bereitzustellen, welches ein Elektrokraftfahrzeug effizient induktiv laden kann.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:

– Überwachen eines Umfelds eines Elektrokraftfahrzeugs während eines induktiven Ladens des Elektrokraftfahrzeugs,
– Prüfen basierend auf der Überwachung, ob sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat,
– Unterbrechen des induktiven Ladens, wenn das Prüfen ergeben hat, dass sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat.

Nach einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs bereitgestellt, umfassend:

– eine Ladestation, die ausgebildet ist, ein Elektrokraftfahrzeug induktiv zu laden,
– eine Überwachungseinrichtung zum Überwachen eines Umfelds eines Elektrokraftfahrzeugs während eines induktiven Ladens des Elektrokraftfahrzeugs,
– eine Prüfungseinrichtung zum Prüfen basierend auf der Überwachung, ob sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat, und
– eine Unterbrechungseinrichtung zum Unterbrechen des induktiven Ladens, wenn das Prüfen ergeben hat, dass sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Elektrokraftfahrzeug bereitgestellt, welches ausgebildet ist, induktiv geladen zu werden, umfassend:

– eine Überwachungseinrichtung zum Überwachen eines Umfelds eines Elektrokraftfahrzeugs während eines induktiven Ladens des Elektrokraftfahrzeugs mittels einer Ladestation,
– eine Prüfungseinrichtung zum Prüfen basierend auf der Überwachung, ob sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat,
– eine Kommunikationsschnittstelle zum Senden einer Unterbrechungsanforderung an die Ladestation, um das induktive Laden zu unterbrechen, wenn das Prüfen ergeben hat, dass sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat.

Nach einem anderen Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Programmcode zur Durchführung des Verfahrens zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs umfasst, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
Die Erfindung umfasst also insbesondere und unter anderem den Gedanken, dass während des induktiven Ladens des Elektrokraftfahrzeugs eine Umfeldanalyse durchgeführt wird (Überwachen und Prüfen), wobei, sobald sich ein Objekt in das Umfeld des Elektrokraftfahrzeugs bewegt hat, der induktive Ladevorgang unterbrochen wird (der Schritt des Unterbrechens).
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Elektrokraftfahrzeug effizient induktiv geladen werden kann. Insbesondere wird dadurch der technische Vorteil bewirkt, dass ein Betrieb eines Herzschrittmachers nicht gestört wird, wenn es sich bei dem Objekt um eine Person handelt, die einen Herzschrittmacher trägt.
Allgemein wird dadurch der technische Vorteil bewirkt, dass Gesundheitsgefahren für lebende Objekte, die sich in das Umfeld während des Ladens begeben, verringert oder vermieden werden können. Insbesondere wird dadurch der technische Vorteil bewirkt, dass, sofern es sich bei dem Objekt um ein elektronisches Objekt handelt, dieses nicht durch ein induktives Laden des Elektrokraftfahrzeugs gestört werden kann respektive das Störungen vermindert werden, wenn sich das Objekt in das Umfeld bewegt hat. Lebende Objekte umfassen zum Beispiel Tiere. Tiere können teilweise aufgrund ihrer Größe direkt unter das Elektrokraftfahrzeug gelangen, was zu Gesundheitsgefahren für das Tier führen kann.
Das Umfeld bezeichnet insbesondere eine unmittelbare Nähe des Elektrokraftfahrzeugs. Zum Beispiel ist das Umfeld ein Bereich mit einem maximalen Abstand zum Elektrokraftfahrzeug von 2 m, insbesondere von 1 m. Das heißt, dass bis maximal 2 m, insbesondere bis 1 m, relativ zum Elektrokraftfahrzeug überwacht wird, ob sich ein Objekt in das Umfeld befindet.
Dass das Elektrokraftfahrzeug induktiv geladen wird, heißt insbesondere, dass ein elektrischer Energiespeicher des Elektrokraftfahrzeugs induktiv geladen wird. Dieser elektrische Energiespeicher speichert elektrische Energie für einen Elektromotor (also für den Antriebsmotor) des Elektrokraftfahrzeugs. Ein solcher elektrischer Energiespeicher kann zum Beispiel als eine Traktionsbatterie bezeichnet werden. Ein elektrischer Energiespeicher umfasst insbesondere Akkumulatoren. Somit umfasst zum Beispiel die Traktionsbatterie einen oder mehrere Akkumulatoren.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass basierend auf der Überwachung geprüft wird, ob das Objekt das Umfeld verlassen hat, wobei das induktive Laden fortgesetzt wird, wenn das Prüfen ergeben hat, dass das Objekt das Umfeld verlassen hat.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das induktive Laden effizient fortgesetzt werden kann. Denn nun besteht für das Objekt keine Gefahr mehr, wenn das Elektrokraftfahrzeug geladen wird. Insofern kann das induktive Laden fortgesetzt werden. Dadurch kann also insbesondere der technische Vorteil bewirkt werden, dass ein elektrischer Energiespeicher des Elektrokraftfahrzeugs weiter geladen werden kann.
Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei einem Unterbrechen des induktiven Ladens eine Nachricht über ein Kommunikationsnetzwerk gesendet wird, dass das induktive Laden unterbrochen wurde.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein Teilnehmer des Kommunikationsnetzwerks informiert wird, dass das induktive Laden unterbrochen wurde. Entsprechend kann dann der Teilnehmer des Kommunikationsnetzwerks Maßnahmen ergreifen, um die Störung (also das Objekt) zu beseitigen oder zu beheben.
Der Teilnehmer des Kommunikationsnetzwerks ist zum Beispiel ein ehemaliger Fahrer des Elektrokraftfahrzeugs, welcher sein Elektrokraftfahrzeug an der Ladestation zwecks induktiven Ladens abgestellt hat. Der Teilnehmer des Kommunikationsnetzwerks ist zum Beispiel ein Betreiber der Ladestation, insbesondere der Vorrichtung zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs, so dass dann der Betreiber entsprechende Maßnahmen ergreifen kann.
Der Teilnehmer des Kommunikationsnetzwerks kann zum Beispiel mittels eines Endgeräts, insbesondere mittels eines mobilen Endgeräts, insbesondere mittels eines Mobiltelefons, über die Unterbrechung informiert werden. Das heißt also, dass die Nachricht zum Beispiel an ein solches Endgerät über das Kommunikationsnetzwerk gesendet wird.
Ein Kommunikationsnetzwerk umfasst insbesondere ein drahtloses und/oder ein drahtgebundenes Kommunikationsnetzwerk. Ein drahtgebundenes Kommunikationsnetzwerk umfasst insbesondere ein Ethernet-Kommunikationsnetzwerk. Ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk umfasst insbesondere ein Mobilfunk- und/oder ein WLAN-Kommunikationsnetzwerk.
Nach einer Ausführungsform ist respektive wird eine Kommunikation über das Kommunikationsnetzwerk verschlüsselt.
Die Formulierung „respektive“ umfasst insbesondere die Formulierung „und/oder“.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Überwachen des Umfelds ein Überwachen des Umfelds mittels einer Fahrzeugumfeldsensorik des Elektrokraftfahrzeugs umfasst.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Fahrzeugumfeldsensorik des Elektrokraftfahrzeugs effizient für das Überwachen des Umfelds genutzt wird. Somit wird also eine effiziente Umfeldüberwachung bewirkt.
Eine Fahrzeugumfeldsensorik umfasst zum Beispiel einen oder mehrere der folgenden Umfeldsensoren: Radarsensor, Ultraschallsensor, Lasersensor, Videosensor, Magnetsensor und Lidarsensor.
Das heißt also, dass mittels der Fahrzeugumfeldsensorik ein Umfeld des Elektrokraftfahrzeugs sensorisch erfasst wird, wobei basierend auf dieser sensorischen Erfassung geprüft wird, ob sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Fahrzeugumfeldsensorik der sensorischen Erfassung entsprechende Umfelddaten ermittelt und diese über eine Fahrzeugkommunikationsschnittstelle an die Vorrichtung zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs sendet. Somit kann also in vorteilhafter Weise eine Auswertung, also insbesondere ein Prüfen, fahrzeugextern durchgeführt werden.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Prüfen fahrzeugintern durchgeführt wird, insbesondere mittels der Prüfungseinrichtung.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Überwachen des Umfelds ein Überwachen des Umfelds mittels einer fahrzeugexternen Umfeldsensorik umfasst.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente Umfeldüberwachung durchgeführt werden kann. Denn somit ist das Überwachen des Umfelds unabhängig von einer eventuell vorhandenen Fahrzeugumfeldsensorik des Elektrokraftfahrzeugs.
Eine fahrzeugexterne Umfeldsensorik umfasst nach einer Ausführungsform analog zur Fahrzeugumfeldsensorik des Elektrokraftfahrzeugs einen oder mehrere der entsprechenden Umfeldsensoren. Die entsprechend gemachten Ausführungen gelten analog.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass einer oder mehrerer der Verfahrensschritte elektronisch aufgezeichnet werden.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass auch zu einem späteren Zeitpunkt das Durchführen des Verfahrens nachvollzogen werden kann. Insbesondere kann die elektronische Aufzeichnung für eine Qualitätsverbesserung des induktiven Ladens verbessert werden, so dass das induktive Laden in Zukunft noch effizienter durchgeführt werden kann.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs ausgebildet oder eingerichtet ist, das Verfahren zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs aus- oder durchzuführen.
Technische Funktionalitäten des Verfahrens zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten der Vorrichtung zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs und umgekehrt.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Elektrokraftfahrzeug ausgebildet oder eingerichtet ist, das Verfahren zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs aus- oder durchzuführen.
Technische Funktionalitäten des Elektrokraftfahrzeugs ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs und umgekehrt.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Umfeld bereits vor einem Beginn des induktiven Ladens überwacht wird, so dass bereits während des Überwachens vor dem Beginn des induktiven Ladens basierend auf der Überwachung geprüft wird, ob sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat, wobei mit dem induktiven Laden nur dann begonnen wird, wenn sich kein Objekt in das Umfeld bewegt hat.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass sichergestellt werden kann, dass mit dem Laden nur dann begonnen wird, wenn sich kein Objekt in das Umfeld bewegt hat. Dadurch wird insbesondere in vorteilhafter Weise ein effizientes Laden bewirkt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen
1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs,
2 eine Vorrichtung zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs und
3 ein Elektrokraftfahrzeug.
1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

– Überwachen 101 eines Umfelds eines Elektrokraftfahrzeugs während eines induktiven Ladens des Elektrokraftfahrzeugs,
– Prüfen 103 basierend auf der Überwachung 101, ob sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat,
– Unterbrechen 105 des induktiven Ladens, wenn das Prüfen 103 ergeben hat, dass sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat.

2 zeigt eine Vorrichtung 201 zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs.
Die Vorrichtung 201 umfasst:

– eine Ladestation 203, die ausgebildet ist, ein Elektrokraftfahrzeug induktiv zu laden,
– eine Überwachungseinrichtung 205 zum Überwachen eines Umfelds eines Elektrokraftfahrzeugs während eines induktiven Ladens des Elektrokraftfahrzeugs,
– eine Prüfungseinrichtung 207 zum Prüfen basierend auf der Überwachung, ob sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat, und
– eine Unterbrechungseinrichtung 209 zum Unterbrechen des induktiven Ladens, wenn das Prüfen ergeben hat, dass sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat.

3 zeigt ein Elektrokraftfahrzeug 301.
Das Elektrokraftfahrzeug 301 ist ausgebildet, induktiv geladen zu werden. Das Elektrokraftfahrzeug 301 umfasst:

– eine Überwachungseinrichtung 303 zum Überwachen eines Umfelds eines Elektrokraftfahrzeugs während eines induktiven Ladens des Elektrokraftfahrzeugs mittels einer Ladestation,
– eine Prüfungseinrichtung 305 zum Prüfen basierend auf der Überwachung, ob sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat,
– eine Kommunikationsschnittstelle 307 zum Senden einer Unterbrechungsanforderung an die Ladestation, um das induktive Laden zu unterbrechen, wenn das Prüfen ergeben hat, dass sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat.

Die Kommunikationsschnittstelle 307 ist zum Beispiel als eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle ausgebildet. Die Überwachungseinrichtung 303 umfasst zum Beispiel einen Radarsensor.
Die Vorrichtung 201 der 2 umfasst nach einer Ausführungsform ebenfalls eine Kommunikationsschnittstelle zum Empfangen der Unterbrechungsanforderung. Ansprechend auf die Unterbrechungsanforderung unterbricht dann die Unterbrechungseinrichtung 209 das induktive Laden des Elektrokraftfahrzeugs 301.
Die Erfindung stellt also unter anderem insbesondere ein technisches effizientes Konzept bereit, welches eine Absicherung beim Laden mit Induktion, also beim induktiven Laden, ermöglicht. Ein erfindungsgemäßer Grundgedanke ist insbesondere darin zu sehen, dass während des induktiven Ladens eine Umfeldanalyse durchgeführt wird, wobei, sobald sich ein Objekt in einem Bereich um das Elektrokraftfahrzeug bewegt, der induktive Ladevorgang unterbrochen wird. Ob sich ein Objekt in den Bereich um das Elektrokraftfahrzeug bewegt, wird insbesondere basierend auf der Umfeldanalyse entschieden oder bestimmt oder geprüft.
Nach einer Ausführungsform wird die Umfeldanalyse im Elektrokraftfahrzeug von diesem selbst durchgeführt. Hierfür verwendet nach einer Ausführungsform das Elektrokraftfahrzeug im Elektrokraftfahrzeug verbaute Sensorsysteme (Umfeldsensorik). Zum Beispiel umfassen solche Sensorsysteme Ultraschallsensorsysteme, insbesondere Ultraschallsensorsysteme von Parkfunktionen. Insbesondere umfassen solche Sensorsysteme sogenannte „Surround-View-Systeme“, also Rundumsichtsysteme, zum Beispiel basierend auf Videokameras, insbesondere Surround-View-Systeme von Parkfunktionen. Insbesondere umfassen solche Sensorsysteme weitere im Elektrokraftfahrzeug vorhandene Sensoren, wie zum Beispiel Kamera, Lidar, Radar, Laser, von Fahrerassistenten.
Nach einer Ausführungsform wird die Umfeldanalyse zum Beispiel durch eine externe Infrastruktur durchgeführt. Diese Infrastruktur umfasst zum Beispiel Kameras, Lichtschranken oder allgemein eine Umfeldsensorik.
Nach einer Ausführungsform startet der induktive Ladevorgang automatisch wieder, wird also fortgesetzt, wenn das Objekt nicht mehr in dem Bereich ist, wenn sich also das Objekt aus dem Bereich bewegt hat.
Nach einer Ausführungsform wird der Fahrer und/oder der Ladestationbetreiber über den nicht gewollten Abbruch informiert. Zum Beispiel wird der Fahrer über ein Mobiltelefon oder ein mobiles Endgerät informiert. Der Betreiber oder Anbieter der Ladestation wird zum Beispiel über ein entsprechendes Lademanagementsystem informiert.
Nach einer Ausführungsform wird der Vorgang, insbesondere die vorstehend genannten Schritte des Verfahrens zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs, dokumentiert, also insbesondere elektronisch aufgezeichnet.

Claims

Verfahren zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs (301), umfassend die folgenden Schritte: – Überwachen (101) eines Umfelds eines Elektrokraftfahrzeugs (301) während eines induktiven Ladens des Elektrokraftfahrzeugs (301), – Prüfen (103) basierend auf der Überwachung, ob sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat, – Unterbrechen (105) des induktiven Ladens, wenn das Prüfen ergeben hat, dass sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei basierend auf der Überwachung geprüft wird, ob das Objekt das Umfeld verlassen hat, wobei das induktive Laden fortgesetzt wird, wenn das Prüfen ergeben hat, dass das Objekt das Umfeld verlassen hat.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei bei einem Unterbrechen des induktiven Ladens eine Nachricht über ein Kommunikationsnetzwerk gesendet wird, dass das induktive Laden unterbrochen wurde.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Überwachen des Umfelds ein Überwachen des Umfelds mittels einer Fahrzeugumfeldsensorik des Elektrokraftfahrzeugs (301) umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Überwachen des Umfelds ein Überwachen des Umfelds mittels einer fahrzeugexternen Umfeldsensorik umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei einer oder mehrerer der vorstehenden Verfahrensschritte elektronisch aufgezeichnet werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Umfeld bereits vor einem Beginn des induktiven Ladens überwacht wird, so dass bereits während des Überwachens vor dem Beginn des induktiven Ladens basierend auf der Überwachung geprüft wird, ob sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat, wobei mit dem induktiven Laden nur dann begonnen wird, wenn sich kein Objekt in das Umfeld bewegt hat.
Vorrichtung (201) zum induktiven Laden eines Elektrokraftfahrzeugs (301), umfassend: – eine Ladestation (203), die ausgebildet ist, ein Elektrokraftfahrzeug (301) induktiv zu laden, – eine Überwachungseinrichtung (205) zum Überwachen eines Umfelds eines Elektrokraftfahrzeugs (301) während eines induktiven Ladens des Elektrokraftfahrzeugs (301), – eine Prüfungseinrichtung (207) zum Prüfen basierend auf der Überwachung, ob sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat, und – eine Unterbrechungseinrichtung (209) zum Unterbrechen des induktiven Ladens, wenn das Prüfen ergeben hat, dass sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat.
Elektrokraftfahrzeug (301), welches ausgebildet ist, induktiv geladen zu werden, umfassend: – eine Überwachungseinrichtung (303) zum Überwachen eines Umfelds eines Elektrokraftfahrzeugs (301) während eines induktiven Ladens des Elektrokraftfahrzeugs (301) mittels einer Ladestation, – eine Prüfungseinrichtung (305) zum Prüfen basierend auf der Überwachung, ob sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat, – eine Kommunikationsschnittstelle (307) zum Senden einer Unterbrechungsanforderung an die Ladestation, um das induktive Laden zu unterbrechen, wenn das Prüfen ergeben hat, dass sich ein Objekt in das Umfeld bewegt hat.
Computerprogramm, umfassend Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.