Patent DE-102018104577-B4 (DE)
Title: Verfahren zur Laststeuerung einer Ladestation für ein Elektrofahrzeug
Inventor: FREITAG STEFFEN
IPC: B60L53/60
Filed: 2018-02-28
Granted: 2019-11-14
Abstract: Verfahren zur Laststeuerung einer Ladestation für ein Elektrofahrzeug mit einem Energiespeicher, wobei eine Ladeleistung (P(t)) konduktiv über eine Ladeanschlussleitung zugeführt und gesteuert wird, umfassend die Verfahrensschritte:
 - Erfassen von leistungsspezifischen Daten einer Ladeeinrichtung des Elektrofahrzeugs,
 - Erfassen einer voraussichtlichen Parkdauer (T_K) und einer gewünschten Energiemenge (E_K) als kundenspezifische Daten,
 - Bestimmen einer mittleren Ladeleistung (P_AVG) gemäß
       P_AVG   =   E_K/T_K   ,         
 - Bestimmen einer Grundsicherungs-Leistung (P_GS) und einer maximalen Ladeleistung (P_MAX),
 - Erstellen eines Ladeplans, der einen zeitlichen Verlauf der Ladeleistung (P(t)) beschreibt, in funktionaler Abhängigkeit von den leistungsspezifischen Daten der Ladeeinrichtung des Elektrofahrzeugs, von der voraussichtlichen Parkdauer (T_K) und der gewünschten Energiemenge (E_K) sowie von der Grundsicherungs-Leistung (P_GS) und der maximalen Ladeleistung (P_MAX),
 - wobei der Ladeplan einer Ladestrategie folgt, die den zeitlichen Verlauf der geplanten Ladeleistung (P(t)) vorgibt, und
 - wobei die Auswahl der Ladestrategie zur Erstellung des Ladeplans in folgenden Schritten erfolgt:
 - Prüfen in einer ersten Bedingung, ob die gewünschte Energiemenge (E_K) größer als das Produkt aus Grundsicherungs-Leistung (P_GS) und Parkdauer (T_K) ist,
 - falls die erste Bedingung nicht erfüllt ist, wird ein Grundsicherungs-Startzeitpunkt (T_GS) mittels einer zweiten Ladestrategie bestimmt und nach der zweiten Ladestrategie verfahren,
 bei der die Ladeleistung (P(t)) zu einem Startzeitpunkt (t=0) der Parkdauer bis zu dem Grundsicherungs-Startzeitpunkt (t=T_GS) Null beträgt und ab dem Grundsicherungs-Startzeitpunkt (T_GS) bis zum Ablauf der Parkdauer (T_K) konstant verläuft und der Grundsicherungs-Leistung (P_GS) entspricht,
 - falls die erste Bedingung erfüllt ist, wird zur Prüfung der Anwendung einer ersten Ladestrategie,
 bei der die Ladeleistung (P(t)) von einem Startzeitpunkt (t=0) der Parkdauer bis zu einem Rampen-Startzeitpunkt (T_X) der Grundsicherungs-Leistung (P_GS) entspricht und ab dem Rampen-Startzeitpunkt (T_X) ausgehend von der Grundsicherungs-Leistung (P_GS) auf einer Geraden bis zu einer Spitzenleistung (P_X) am Endzeitpunkt der Parkdauer (T_K) ansteigt, wobei die steigende Gerade durch den Ursprung des Ladeplans verläuft,
 die steigende Gerade, welche den Anstieg der Ladeleistung (P(t) für t>T_X) beschreibt, so berechnet, dass die gewünschte Energiemenge (E_K) innerhalb der Parkdauer (T_K) zuführbar ist, wobei sich der Rampen-Startzeitpunkt (T_X) aus dem Schnittpunkt der horizontalen Geraden der konstanten Grundsicherungs-Leistung (P_GS) mit der berechneten steigenden Gerade ergibt,
 - Prüfen in einer zweiten Bedingung, ob sich die aus der berechneten Geraden ergebende Spitzenleistung (P_X) am Endzeitpunkt der Parkdauer (T_K) größer ist als die maximale Ladeleistung (P_MAX),
 - falls die zweite Bedingung nicht erfüllt ist, erfolgt die Anwendung der ersten Ladestrategie,
 - falls die zweite Bedingung erfüllt ist, wird die mittlere Ladeleistung (P_AVG) bestimmt und nach einer dritten Ladestrategie verfahren, 
 bei der die gewünschte Energiemenge (E_K) gleichmäßig über die Parkdauer (T_K) verteilt wird, sodass sich für den zeitlichen Verlauf der Ladeleistung (P(t)) die über die Parkdauer (T_K) konstante mittlere Ladeleistung (P_AVG) ergibt,
 - Ausführen des Ladeplans gemäß der gewählten Ladestrategie.