Procedimiento para establecer un enlace de comunicación basado en IP entre un vehículo eléctrico y una unidad de control de carga.

Procedimiento para establecer un enlace de comunicación basado en IP entre un vehículo eléctrico (EV) y una unidad de control de carga (CS1),

que está asociada a una estación de carga (EVSE1) y que está asignada a una dirección IP (IP_EVSE1), en donde la unidad de control de carga (CS1) y la estación de carga (EVSE1) forman parte de una infraestructura de carga (CI) y a la estación de carga (EVSE1) el vehículo eléctrico (EV) está conectado a través de un cable de carga y/o un acoplamiento de carga inductivo para cargar y/o descargar un acumulador de energía del vehículo eléctrico (EV), en donde a través del cable de carga y/o del acoplamiento de carga inductivo se proporciona un primer enlace de comunicación (CO1), que sólo pueden usar el vehículo eléctrico (EV) y la estación de carga (EVSE1), y en donde el vehículo eléctrico (EV) puede comunicarse con la unidad de control de carga (CS1) y la infraestructura de carga (CI) a través de un segundo enlace de comunicación (CO2), que puede ser usado en paralelo por otros vehículos eléctricos y unidades de control de carga (CS2), en el que:

a) se proporciona a través del primer enlace de comunicación (CO1) una identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) al vehículo eléctrico (EV) y a la unidad de control de carga (CS1);

b) se asigna al vehículo eléctrico (EV) una dirección IP (IP_EV);

c) con ayuda de la dirección IP (IP_EV) asignada al vehículo eléctrico (EV) y de la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) proporcionada a través del primer enlace de comunicación (CO1) se establece una comunicación basada en IP entre el vehículo eléctrico (EV) y la unidad de control de carga (CS1), a través del segundo enlace de comunicación (CO2).

Procedimiento para establecer un enlace de comunicación basado en IP entre un vehículo eléctrico y una unidad de control de carga.

La invención se refiere a un procedimiento para establecer un enlace de comunicación basado en IP entre un vehículo eléctrico y una unidad de control de carga, así como a un sistema correspondiente para establecer este enlace de comunicación. Aparte de esto, la invención se refiere a un vehículo eléctrico y a una estación de carga.

En los últimos años se trabaja más intensamente en el desarrollo de vehículos eléctricos y en una infraestructura correspondiente para cargar el acumulador de energía de vehículos eléctricos. Para cargar o, dado el caso, también para descargar un acumulador de energía de este tipo es necesario, con ayuda de un cable de carga, establecer un enlace de carga entre el vehículo eléctrico y una estación de carga. Con ello es deseable estandarizar este enlace de carga. Este enlace debe hacer posible, aparte de la alimentación de corriente de carga, también una comunicación entre el vehículo y la estación de carga.

En el marco del estándar ISO/IEC 61851, Part 1, que todavía se encuentra en desarrollo, se describe una señalización fundamental para el control de carga entre la estación de carga y el vehículo eléctrico, basada en una modulación en anchura de impulso. Para la señalización se utiliza con ello una llamada línea piloto, que es guiada en el cable de carga.

En el marco del desarrollo del estándar adicional ISO/IEC 15118 se trabaja, aparte de en el enlace de comunicación a través de la línea piloto, también en un enlace de comunicación sobre la base de la tecnología PLC (PLC = Power Une Communication). Este enlace de comunicación debe hacer posible una transmisión de información en banda ancha, a través de una línea no apantallada específicamente y/o una línea conductora de corriente en el cable de carga, entre un vehículo eléctrico y una estación de carga, respectivamente una unidad de control de carga asociada a la estación de carga. La comunicación se basa con ello en IP (IP = Internet Protocol) y se desarrolla sobre la capa L3 del modelo de referencia OSI. Con ello pueden utilizarse diferentes variantes de IP, por ejemplo IPv6 o dado el caso también IPv4. Al contrario que la línea piloto, sin embargo, pueden producirse unos intensos efectos de diafonía entre conexiones de carga aisladas, de tal modo que en ciertas circunstancias ya no pueda establecerse una asociación clara entre el vehículo eléctrico y la estación de carga cargadora a través del enlace de comunicación PLC. El enlace de comunicación PLC entre los vehículos eléctricos y la estación de carga puede compararse de este modo con un llamado "Shared Médium", a través del cual pueden transmitirse informaciones a varios vehículos eléctricos, respectivamente a varias estaciones de carga.

El problema anterior no sólo se da en el caso de la comunicación a través de una línea conductora de corriente en el cable de carga, sino también si la comunicación PLC se establece a través de otras líneas entre el vehículo eléctrico y la estación de carga/unidad de control de carga, respectivamente si se usan clases de comunicación inalámbricas para el intercambio de información, como por ejemplo WLAN.

El documento W29/98687 hace patente un procedimiento y un sistema para establecer un enlace de comunicación basado en IP entre un vehículo eléctrico y una estación de carga.

La tarea de la invención consiste por ello en crear un procedimiento para establecer un enlace de comunicación basado en IP entre un vehículo eléctrico y una unidad de control de carga, en el que el vehículo eléctrico se asocie a la unidad de control de carga utilizada para cargar o descargar el vehículo.

Esta tarea es resuelta mediante las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones subordinadas se definen unos perfeccionamientos de la invención.

En el marco del procedimiento conforme a la invención se establece un enlace de comunicación basado en IP entre un vehículo eléctrico y una unidad de control de carga. La unidad de control de carga está asociada con ello a una estación de carga, es decir, en la estación de carga existe una información correspondiente, que debe usarse en la unidad de control de carga en el marco de la carga/descarga a través de la estación de carga para el vehículo. Aparte de esto a la unidad de control de carga está asignada una dirección IP. La unidad de control de carga y la estación de carga forman con ello parte de una infraestructura de carga, que a través de una red Backbone correspondiente hace posible la comunicación entre diferentes estaciones de carga o servicios centrales, y garantiza también la aportación de corriente para las estaciones de carga.

Para llevar a cabo el procedimiento conforme a la invención, el vehículo eléctrico está conectado a la estación de carga a través de un cable de carga y/o un acoplamiento de carga inductivo para cargar y/o descargar un acumulador de energía del vehículo eléctrico, en donde a través del cable de carga y/o del acoplamiento de carga inductivo se aporta un primer enlace de comunicación, que sólo pueden usar el vehículo eléctrico y la estación de carga, y en donde el vehículo eléctrico puede comunicarse con la unidad de control de carga y la infraestructura de

carga a través de un segundo enlace de comunicación. A diferencia del primer enlace de comunicación, el segundo enlace de comunicación puede usarse en paralelo por otros vehículos eléctricos y unidades de control de carga. De este modo se trata del enlace de comunicación ya descrito anteriormente a través de un "Shared Médium".

En el marco del procedimiento conforme a la Invención, en un paso a) se proporciona a través del primer enlace de comunicación una identificación al vehículo eléctrico y a la unidad de control de carga. Aparte de esto, en un paso b) se asigna al vehículo eléctrico una dirección IP. Por último, en un paso c) con ayuda de la dirección IP asignada al vehículo eléctrico y de la identificación proporcionada a través del primer enlace de comunicación se establece una comunicación basada en IP entre el vehículo eléctrico y la unidad de control de carga, a través del segundo enlace de comunicación. Para establecer la comunicación basada en IP pueden usarse con ello unos mecanismos conocidos por sí mismos. En especial se establece la comunicación a través de un TCP/TLS-Setup.

El procedimiento conforme a la Invención destaca porque en primer lugar a través del primer enlace de comunicación se proporciona una identificación clara, que es conocida tanto por el vehículo eléctrico como por la unidad de control de carga. Esta identificación se usa a continuación para establecer la comunicación basada en IP. Debido a que el primer enlace de comunicación garantiza una asociación clara entre el vehículo eléctrico y la estación de carga y, de este modo, también entre el vehículo eléctrico y la unidad de control de carga, mediante la utilización de esta identificación puede asegurarse, a la hora de establecer la comunicación basada en IP, que el vehículo eléctrico también se asocie a la unidad de control de carga correcta a utilizar en el marco del proceso de carga.

En una forma de ejecución preferida del procedimiento conforma a la invención se asigna en el paso b) la dirección IP al vehículo eléctrico, a través del segundo enlace de comunicación mediante la Infraestructura de carga, y se transmite al vehículo eléctrico.

De forma preferida la unidad de control de carga forma parte de la estación de carga. En este caso el término de estación de carga puede utilizarse como sinónimo del término de unidad de control de carga. Sin embargo, dado el caso existe también la posibilidad de que se utilice una unidad de control de carga dispuesta alejada de la estación de carga, que esté dispuesta por ejemplo en otro punto de la infraestructura de carga, para el enlace de comunicación basado en IP. En este caso se usa, en el marco del establecimiento del primer enlace de comunicación, un componente distinto a la unidad de control de carga usada para el segundo enlace de comunicación. Este componente está integrado con ello de forma preferida en la estación de carga y puede representar también una (otra) unidad de control de carga.

El primer enlace de comunicación descrito anteriormente proporciona la Identificación de forma preferida mediante modulación en anchura de impulso, en especial basándose en el estándar ya citado anteriormente ISO/IEC 61851, parte 1. Para codificar la Identificación dentro de la señal PWM se utiliza, en una forma de ejecución especialmente preferida,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para establecer un enlace de comunicación basado en IP entre un vehículo eléctrico (EV) y una unidad de control de carga (CS1), que está asociada a una estación de carga (EVSE1) y que está asignada a una dirección IP (IP_EVSE1), en donde la unidad de control de carga (CS1) y la estación de carga (EVSE1) forman parte de una infraestructura de carga (Cl) y a la estación de carga (EVSE1) el vehículo eléctrico (EV) está conectado a través de un cable de carga y/o un acoplamiento de carga Inductivo para cargar y/o descargar un acumulador de energía del vehículo eléctrico (EV), en donde a través del cable de carga y/o del acoplamiento de carga inductivo se proporciona un primer enlace de comunicación (COI), que sólo pueden usar el vehículo eléctrico (EV) y la estación de carga (EVSE1), y en donde el vehículo eléctrico (EV) puede comunicarse con la unidad de control de carga (CS1) y la infraestructura de carga (Cl) a través de un segundo enlace de comunicación (C2), que puede ser usado en paralelo por otros vehículos eléctricos y unidades de control de carga (CS2), en el que:

a) se proporciona a través del primer enlace de comunicación (C1) una identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) al vehículo eléctrico (EV) y a la unidad de control de carga (CS1);

b) se asigna al vehículo eléctrico (EV) una dirección IP (IP_EV);

c) con ayuda de la dirección IP (IP_EV) asignada al vehículo eléctrico (EV) y de la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) proporcionada a través del primer enlace de comunicación (C1) se establece una comunicación basada en IP entre el vehículo eléctrico (EV) y la unidad de control de carga (CS1), a través del segundo enlace de comunicación (C2).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se asigna en el paso b) la dirección IP (IP_EV) al vehículo eléctrico (EV), a través del segundo enlace de comunicación mediante la infraestructura de carga (Cl), y se transmite al vehículo eléctrico (EV).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la unidad de control de carga (CS1) está integrada en la estación de carga (EVSE1).

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) se proporciona a través del primer enlace de comunicación (COI), basándose en una señal modulada en anchura de impulso.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que se proporcionan el primer y el segundo enlace de comunicación (C1, C2) a través de la misma línea en el cable de carga.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo enlace de comunicación (C2) es un enlace de comunicación PLC y en especial un enlace de comunicación PLC en una línea conductora de corriente del cable de carga o en una línea en el cable de carga a través de la cual, basándose en una señal modulada en anchura de Impulso, se transmite la Identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) a través del primer enlace de comunicación (COI).

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que en el paso b) se asigna al vehículo eléctrico (EV) la dirección IP (IP EV) a través de DHCP y/o SLACC.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que en el paso a) se transmite a la unidad de control de carga (CS1) desde el vehículo eléctrico (EV) la Identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1).

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que el vehículo eléctrico (EV) envía la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1), transmitida en el paso a) a la unidad de control de carga (CS1), también a través del segundo enlace de comunicación (C2), tras lo cual la unidad de control de carga (CS1), al recibirse la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1), transmite su dirección IP (IP_EVSE1) al vehículo eléctrico (EV), en donde la dirección IP (IP_EVSE1) transmitida se utiliza para establecer la comunicación basada en IP.

1. Procedimiento según la reivindicación 8 ó 9, en el que la unidad de control de carga (CS1) envía la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1), transmitida a la misma en el paso a), a través del segundo enlace de comunicación (C2) junto con su dirección IP (IP_EVSE1) al vehículo eléctrico (EV), tras lo cual el vehículo eléctrico (EV) transmite una respuesta a la unidad de control de carga (CS1), en donde la dirección IP (IP_EVSE1) transmitida al vehículo eléctrico (EV) se utiliza para establecer la comunicación basada en IP.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que en el paso a) se transmite la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) desde la unidad de control de carga (CS1) al vehículo eléctrico (EV).

12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) transmitida al vehículo eléctrico (EV) en el paso a) es una dirección IP (IP EVSE) de la unidad de control de carga (CS1), que se utiliza para establecer la comunicación basada en IP.

13. Procedimiento según la reivindicación 11 ó 12, en el que, basándose en la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) transmitida al vehículo eléctrico (EV) en el paso a), se establece una dirección IP correspondiente (IP_EVSE1) de la unidad de control de carga (CS1) y se proporciona al vehículo eléctrico (EV), en donde la dirección IP (IP_EVSE1) proporcionada se utiliza para establecer la comunicación basada en IP.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que el vehículo eléctrico (EV) envía la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1), transmitida en el paso a) al vehículo eléctrico (EV), a la unidad de control de carga (CS1) a través del segundo enlace de comunicación (C2), tras lo cual la unidad de control de carga (CS1), a partir de la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1), determina la dirección IP correspondiente (IP_EVSE1) y la transmite al vehículo eléctrico (EV) a través del segundo enlace de comunicación (C2).

15. Procedimiento según la reivindicación 13 ó 14, en el que el vehículo eléctrico (EV) establece a partir de la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1), transmitida en el paso a) al vehículo eléctrico (EV), una dirección intermedia y la envía a la unidad de control de carga (CS1) a través del segundo enlace de comunicación (C2), tras lo cual la unidad de control de carga (CS1), a partir de la dirección intermedia, determina la dirección IP correspondiente (IP_EVSE1) y la transmite al vehículo eléctrico (EV) a través del segundo enlace de comunicación (C2).

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 15, en el que la unidad de control de carga (CS1) envía de forma espontánea un mensaje con la asociación de la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) o de una dirección intermedia, a partir del cual el vehículo eléctrico (EV) puede derivar la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1), a la dirección IP correspondiente (IP_EVSE1) de la unidad de control de carga (CS1) a través del segundo enlace de comunicación (C2), tras lo cual el vehículo eléctrico (EV) toma la dirección IP (IP- EVSE) del mensaje.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que dependiendo de la reivindicación 14 en el paso a) también el vehículo eléctrico (EV) transmite la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) a la unidad de control de carga (CS1), en donde después de enviar la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) a la unidad de control de carga (CS1) a través del segundo enlace de comunicación (C2), mediante el vehículo eléctrico la unidad de control de carga (CS1) comprueba si la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) recibida en la misma a través del segundo enlace de comunicación (C2) coincide con la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1), recibida anteriormente en el paso a) por el vehículo eléctrico (EV), en donde sólo se prosigue el procedimiento si existe una coincidencia.

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la identificación (TO_EVSE1,

MAC_EVSE1, IP_EVSE1) proporcionada en el paso a) o la dirección intermedia es un Token o un URL o una clave

criptográfica.

19. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la identificación (TO_EVSE1,

MAC_EVSE1, IP_EVSE1) proporcionada en el paso a) o la dirección intermedia es una dirección MAC.

2. Procedimiento según la reivindicación 19, en el que basándose en la dirección MAC (MAC_EVSE) se transmite la dirección IP correspondiente de la unidad de control de carga (CS1) al vehículo eléctrico (EV), a través del segundo enlace de comunicación (C2), mediante Neighbor Discovery y/o Inverse Neighbor Discovery.

21. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la identificación la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) proporcionada en el paso a) contiene una información codificada, a través de la cual se codifican o verifican datos en el marco de la comunicación entre el vehículo eléctrico (EV) y la unidad

de control de carga (CS1).

22. Sistema para establecer un enlace de comunicación basado en IP, que comprende un vehículo eléctrico (EV) y una estación de carga (EVSE1) con unidad de control de carga (CS1) asociada, en donde a la unidad de control de carga (CS1) está asignada una dirección IP (IP_EVSE1), en donde la unidad de control de carga (CS1) y la estación de carga (EVSE1) forman parte de una infraestructura de carga (Cl) y a la estación de carga (EVSE1) el vehículo eléctrico (EV) puede conectarse a través de un cable de carga y/o un acoplamiento de carga inductivo para cargar y/o descargar un acumulador de energía del vehículo eléctrico (EV), en donde a través del cable de carga y/o del acoplamiento de carga inductivo se proporciona un primer enlace de comunicación (COI), que sólo pueden usar el vehículo eléctrico (EV) y la estación de carga (EVSE1), y en donde el vehículo eléctrico (EV) puede comunicarse con la unidad de control de carga (CS1) y la infraestructura de carga (Cl) a través de un segundo enlace de

comunicación (C2), que puede ser usado en paralelo por otros vehículos eléctricos y unidades de control de carga (CS2), en donde el sistema comprende:

- un primer medio, para proporcionar a través del primer enlace de comunicación (C1) una identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) al vehículo eléctrico (EV) y a la unidad de control de carga (CS1);

- un segundo medio, para asignar al vehículo eléctrico (EV) una dirección IP (IP_EV1);

- un tercer medio para, con ayuda de la dirección IP (IP_EV) asignada al vehículo eléctrico (EV) y de la identificación (TO_EVSE1, MAC_EVSE1, IP_EVSE1) proporcionada a través del primer enlace de comunicación (C1), establecer una comunicación basada en IP entre el vehículo eléctrico (EV) y la unidad de control de carga (CS1), a través del segundo enlace de comunicación (C2).

23. Sistema según la reivindicación 22, que está configurado de tal modo que con el sistema puede llevarse a cabo

un procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 21.

24. Vehículo eléctrico para utilizarse en un sistema según la reivindicación 22 ó 23, que comprende una interfaz para el primer enlace de comunicación (COI) y una interfaz para el segundo enlace de comunicación (C2), en donde el vehículo eléctrico (EV) puede comunicarse de tal forma a través del primer y del segundo enlace de comunicación

(C1, C2), que se establece una comunicación basada en IP entre el vehículo eléctrico (EV1) y la unidad de

control de carga (CS1) a través del segundo enlace de comunicación (C2).

25. Estación de carga con unidad de control de carga (CS1) asociada para utilizarse en el sistema según la reivindicación 22 ó 23, que comprende una interfaz para el primer enlace de comunicación (COI) y una interfaz para el segundo enlace de comunicación (C2), en donde la estación de carga (EVSE1) puede comunicarse a través del

primer y del segundo enlace de comunicación (C1, C2), de tal modo que se establece una comunicación basada en IP entre el vehículo eléctrico (EV1) y la unidad de control de carga (CS1) a través del segundo enlace de comunicación (C2).