Estación de carga y procedimiento para asegurar una operación de carga de un vehículo eléctrico.

Procedimiento para asegurar una operación de carga de un vehículo (30) en una estación de carga (2) que comprende:



a0) determinar en la estación de carga una duración de carga y/o llevar a cabo en la estación de carga una operación de pago,

a) emitir en la estación de carga un primer código de liberación aleatorio o pseudoaleatorio a un usuario,

al) transmitir en la estación de carga al vehículo (30) una señal de bloqueo que provoca un bloqueo de un cable de carga (6) en el vehículo (30),

b) liberar en la estación de carga la corriente de carga,

c) recibir en la estación de carga un segundo código de liberación introducido por un usuario,

d) comparar en la estación de carga el primer código de liberación con el segundo código de liberación,

e) interrumpir en la estación de carga la corriente de carga en caso de un resultado de comparación positivo,

e1) transmitir en la estación de carga al vehículo (30) una señal de desbloqueo que provoca un desbloqueo del cable de carga (6) en el vehículo (30), y

f1) desbloquear en el vehículo el cable de carga (6) una vez transcurrida la duración de carga independientemente de la introducción del segundo código de liberación.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/072215.

Solicitante: RWE AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Opernplatz 1 45128 Essen ALEMANIA.

Inventor/es: BECKER, GERNOT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B60L11/18 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B60 VEHICULOS EN GENERAL.B60L PROPULSION DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE (disposición o montaje de conjuntos de propulsión eléctrica o de varios motores principales diferentes para una propulsión recíproca o común sobre los vehículos B60K 1/00, B60K 6/20; disposición o montaje de la transmisión eléctrica en los vehículos B60K 17/12, B60K 17/14; prevención del patinado de las ruedas reduciendo la fuerza motriz en vehículos sobre raíles B61C 15/08; máquinas dinamoeléctricas H02K; control o regulación de motores H02P ); SUMINISTRO DE LA ENERGIA ELECTRICA AL EQUIPO AUXILIAR DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE; (circuitos eléctricos para el acoplamiento de vehículos B60D 1/64; calefacción eléctrica para vehículos B60H 1/00 ); SISTEMAS DE FRENOS ELECTRODINAMICOS PARA VEHICULOS, EN GENERAL (control o regulación de motores H02P ); SUSPENSION O LEVITACION MAGNETICAS PARA VEHICULOS; CONTROL DE LOS PARAMETROS DE FUNCIONAMIENTO SOBRE LOS VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE SEGURIDAD SOBRE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE. › B60L 11/00 Propulsión eléctrica por fuente de energía suministrada dentro del vehículo (B60L 8/00, B60L 13/00  tiene prioridad; disposiciones o montaje de motores principales consistiendo los motores principales en motores eléctricos y de combustión interna, para una propulsión recíproca o común B60K 6/20). › que utilizan la energía suministrada por pilas primarias, pilas secundarias o pilas de combustibles.
  • H02J7/00 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA LA ACUMULACION DE ENERGIA ELECTRICA (circuitos de alimentación de energía paralos aparatos de medida de rayos X, rayos gamma, radiaciones corpusculares o de las radiaciones cósmicas G01T 1/175; circuitos de alimentación de energía eléctrica especialmente adaptados para su uso en relojes electrónicos sin partes móviles G04G 19/00; para computadores digitales G06F 1/18; para los tubos de descargar H01J 37/248; circuitos o aparatos para la conversión de la potencia eléctrica, disposiciones para su control o regulación H02M; control de una combinación máquina motriz-generador, control interrelacionado de varios motores H02P; control de energía a alta frecuencia H03L; utilización complementaria de línea o red de energía para transmisión de información H04B). › Circuitos para la carga o despolarización de baterías o para suministrar cargas desde baterías.

PDF original: ES-2540594_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Estación de carga y procedimiento para asegurar una operación de carga de un vehículo eléctrico

El objeto se refiere a una estación de carga así como a un procedimiento para asegurar una operación de carga de un vehículo, en particular de un vehículo eléctrico, en una estación de carga.

El uso de vehículos eléctricos promete una solución de muchos de los problemas actuales del tráfico individual: la corriente necesaria para su accionamiento se puede producir de manera respetuosa con el medio ambiente, no se producen gases de escape en el propio vehículo, se reduce la contaminación acústica y el propio accionamiento eléctrico posibilita principalmente un mayor rendimiento que un motor que se basa en la combustión de combustibles fósiles.

Sin embargo, para el uso masivo extendido de vehículos eléctricos también se debe crear una posibilidad sencilla y distribuida ampliamente de cargar energía, de manera análoga a la red de gasolineras conocida para combustible líquido. Para ello también es necesario que se traten asuntos de contabilizar un pago y de asegurar la operación de carga. Actualmente existe al menos de forma generalizada la infraestructura para una alimentación de corriente, sin embargo, por ejemplo, el consumo energético en una toma de corriente no puede desglosarse sin más según el respectivo consumidor y, dado el caso, no puede determinarse rápidamente, limitarse y facturarse directamente.

Sin embargo, para conseguir que gasolineras de corriente que se pueden usar por cualquier persona, esto es, estaciones de carga que se pueden usar públicamente, sean practicables, éstas también se tienen que poder manipular de manera tan sencilla como surtidores de gasolina para combustibles líquidos y también posibilitar una limitación y una contabilización de la carga que sean posibles de manera análoga. Por tanto, a ser posible, desde el punto de vista del usuario del vehículo debe cambiar poco.

En el caso de mecanismos de protección conocidos que deben evitar una retirada del conector, el control del bloqueo mecánico se realiza desde el vehículo. Además, la estación de carga vigila si el conector está enchufado en el vehículo. Al retirar el conector se realiza una interrupción de la corriente de carga de modo que no existe un riesgo por el conector de carga debido al potencial eléctrico elevado que existe allí.

Sin embargo, esto puede conducir a que una retirada deliberada del conector de carga del vehículo conduzca a una interrupción de la operación de carga. Esto se debería evitar en particular en caso de que la operación de carga ya se haya pagado por el usuario antes de la carga. En este caso, el usuario también desea que el vehículo se cargue durante la duración pagada en la estación de carga. Esto es relevante precisamente cuando la carga se realiza con corriente continua. Aún no existe un procedimiento calibrado en el que se mida en la carga con corriente continua la cantidad de energía recibida. Más bien, en la carga con corriente continua se mide una duración de carga. Por tanto, debe estar asegurado que la duración de carga pagada de antemano también se usa realmente para cargar el vehículo.

Por el documento MO 21/115927 A1, una solicitud del solicitante, es conocido un dispositivo de bloqueo de cable de carga. Este dispositivo de bloqueo de cable de carga está acoplado con el cierre centralizado del vehículo y posibilita un bloqueo y un desbloqueo del cable de carga en función del cierre del propio vehículo.

El documento US 25/14555A1 describe una posibilidad de cargar un teléfono móvil en una estación de carga pública. Para poder retirar el aparato de la estación de carga tras la operación de carga se propone consultar un código del usuario.

El documento WO 21/181 A2, una solicitud del solicitante, se refiere a un procedimiento para determinar una duración de carga para la carga de un vehículo eléctrico. Un usuario puede seleccionar una oferta de potencia en función de la energía necesaria y de la duración de carga deseada a partir de una pluralidad de ofertas de potencia. De manera correspondiente a la selección se realiza entonces una operación de carga.

Sin embargo, es desventajoso en el estado de la técnica conocido que la seguridad de manejo se posibilite siempre en detrimento de la disponibilidad de la estación de carga.

Por los motivos mencionados, el objeto se basó en el objetivo de proporcionar un procedimiento para cargar un vehículo que contenga un aseguramiento en la estación de carga de la operación de carga con una disponibilidad alta de la estación de carga al mismo tiempo.

Este objetivo se consigue de acuerdo con un primer aspecto mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.

Se emite en la estación de carga un primer código de liberación aleatorio o pseudoaleatorio al usuario. El primer código de liberación puede ser una secuencia de cifras o una secuencia de caracteres u otro código. Un código de liberación es pseudoaleatorio cuando éste no se genera según un determinado patrón sino que no se puede predecir

de antemano para un posible agresor. Esto, por ejemplo, también puede ser un código de una memoria circular. También es posible que el primer código de liberación se genere con un generador aleatorio.

Después de que se haya emitido el primer código de liberación se puede liberar en la estación de carga la corriente de carga. Preferiblemente se comprueba además antes de la liberación de la corriente de carga si un cable de carga está enchufado correctamente en el vehículo. Esto es necesario cuando se debe asegurar que el cable de carga no constituye un riesgo para un usuario. Después de que se haya liberado la corriente de carga se realiza la operación de carga. Ésta viene definida por una duración que determina y paga el usuario de antemano. Esto es válido en particular para una operación de carga con corriente continua.

Durante la operación de carga o al transcurrir la duración pagada previamente de la operación de carga, el usuario desea poder retirar el cable de carga del vehículo. Por este motivo se recibe un segundo código de liberación introducido por el usuario en la estación de carga. Preferiblemente, el usuario ha memorizado el primer código de liberación que se emitió anteriormente o éste ha sido imprimido para él por la estación de carga. Entonces el usuario puede introducir el segundo código de liberación que es idéntico al primer código de liberación.

Para comprobar si el segundo código de liberación corresponde al primer código de liberación se compara en la estación de carga el primer código de liberación con el segundo código de liberación. Para ello es necesario que el primer código de liberación emitido en la estación de carga se almacene en la estación de carga. Esto es preferiblemente un almacenamiento asegurado con respecto a un acceso no autorizado. A este respecto, el primer código de liberación, por ejemplo, se puede almacenar de forma codificada en la estación de carga. La comparación se realiza en el sentido en que se comprueba si el primer código de liberación es idéntico al segundo código de liberación introducido.

Si los dos códigos de liberación son idénticos, se interrumpe en la estación de carga la corriente de carga. Entonces se puede finalizar la operación de carga.

Mediante la introducción del segundo código de liberación y la comparación del segundo código de liberación con el primer código de liberación emitido se asegura que sólo puede interrumpir la operación de carga una persona que haya desencadenado la operación de carga. Sólo a este usuario se ha divulgado el primer código de liberación.

Antes de la etapa de la liberación en la estación de carga de la corriente de carga se transmite al vehículo una señal de bloqueo que provoca un bloqueo de un cable de carga en el vehículo.

Esto se puede realizar de forma inalámbrica, por ejemplo, por W-LAN, Bluetooth, ZigBee, radiación infrarroja, comunicación de campo cercano o similar. También es posible que la comunicación se realice mediante el propio cable de carga. A este respecto, por ejemplo, es posible que el cable de carga tenga, además de los conductores que son necesarios para la transmisión de energía, conductores adicionales que se usan para la comunicación. Por ejemplo, esto pueden ser ocho conductores con los que se realiza una comunicación con el bus CAN del vehículo. También es posible que la comunicación se realice mediante el conductor de energía. A este respecto, preferiblemente se puede usar un protocolo de comunicación de línea eléctrica (PLC, Power Une Communication).

También se propone que en la estación... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para asegurar una operación de carga de un vehículo (3) en una estación de carga (2) que comprende:

aO) determinar en la estación de carga una duración de carga y/o llevar a cabo en la estación de carga una operación de pago,

a) emitir en la estación de carga un primer código de liberación aleatorio o pseudoaleatorio a un usuario,

al) transmitir en la estación de carga al vehículo (3) una señal de bloqueo que provoca un bloqueo de un cable de carga (6) en el vehículo (3),

b) liberar en la estación de carga la corriente de carga,

c) recibir en la estación de carga un segundo código de liberación introducido por un usuario,

d) comparar en la estación de carga el primer código de liberación con el segundo código de liberación,

e) interrumpir en la estación de carga la corriente de carga en caso de un resultado de comparación positivo,

e1) transmitir en la estación de carga al vehículo (3) una señal de desbloqueo que provoca un desbloqueo del cable de carga (6) en el vehículo (3), y

f 1) desbloquear en el vehículo el cable de carga (6) una vez transcurrida la duración de carga independientemente de la introducción del segundo código de liberación.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las etapas a) a b) se realizan al inicio de una operación de carga y por que las etapas c) a f 1) se realizan al final de la operación de carga.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el primer código de liberación se genera en la estación de carga (2) y lo emite la estación de carga al usuario mediante una impresora de comprobantes (26), una pantalla o un mensaje electrónico.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el segundo código de liberación lo introduce el usuario en la estación de carga o en el vehículo.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la comunicación entre la estación de carga (2) y el vehículo (3) se realiza mediante el cable de carga (6), preferiblemente utilizando un protocolo CHADEMO o utilizando un protocolo de comunicación por líneas eléctricas (PLC, Power Une Communication).

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el primer código de liberación se genera en la estación de carga (2) o lo recibe en la estación de carga (2) una centralita (32).

7. Estación de carga para vehículos (3), en particular para vehículos eléctricos con

- medios para determinar una duración de carga y/o llevar a cabo una operación de pago;

- medios de emisión (26) que están configurados para emitir un primer código de liberación aleatorio o pseudoaleatorio a un usuario,

- medios de control (1) que están configurados para liberar la corriente de carga y para transmitir al vehículo (3) una señal de bloqueo que provoca un bloqueo de un cable de carga (6) en el vehículo (3),

- medios de recepción (2) que están configurados para recibir un segundo código de liberación introducido por un usuario,

- medios de comparación (12) que están configurados para comparar el primer código de liberación con el segundo código de liberación,

- encontrándose los medios de comparación (12) en una unión eficaz con los medios de control (1), de modo que los medios de control interrumpen la corriente de carga en caso de un resultado de comparación positivo,

- estando los medios de control (1) configurados para transmitir al vehículo (3) una señal de desbloqueo que provoca un desbloqueo del cable de carga (6) en el vehículo (3) de modo que en el vehículo queda desbloqueado el cable de carga (6) independientemente de la introducción del segundo código de liberación una vez transcurrida la duración de carga.


 

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