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1. WO2020120457 - VORRICHTUNG ZUM LADEN UND ENTLADEN EINES ANTRIEBSENERGIESPEICHERS EINES HYBRID-ODER ELEKTROFAHRZEUGS

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Vorrichtung zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybridoder Elektrofahrzeugs und System zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder

Elektrofahrzeugen

Die Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, ein System zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, die zur Erbringung einer Regelleistung für ein Energieversorgungsnetz eingerichtet sind, ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, ein Verfahren zum Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs mittels einer Ladestation, und ein Verfahren zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, die zur Erbringung einer Regelleistung für ein Energieversorgungsnetz eingerichtet sind. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere eine flexible und effiziente Erbringung einer Regelleistung für ein Energieversorgungsnetz durch einen Pool von Hybrid oder Elektrofahrzeugen.

Stand der Technik

Im Allgemeinen erfolgt eine Stromversorgung z.B. von Haushalten über ein Energieversorgungsnetz. Kraftwerke, wie zum Beispiel Kohlekraftwerke, Solarkraftwerke, Kernkraftwerke, Wasserkraftwerke und/oder Windkraftwerke, speisen Energie in das Energieversorgungsnetz ein. Das Energieversorgungsnetz umfasst Transformatoren und Umspannstationen, um die eingespeiste Energie mit einer definierten Soll-Spannung und Soll-Netzfrequenz einer Vielzahl von Verbrauchern bereitzustellen.

In Europa wird für das Energieversorgungsnetz eine Netzfrequenz von 50Hz verwendet. Diese Netzfrequenz ist ein direkter Qualitätsindikator. Wird zeitgleich zu viel Energie eingespeist, steigt die Netzfrequenz. Wird zu wenig Energie eingespeist, fällt die Netzfrequenz. Derartige Überversorgungen und Unterversorgungen des Energieversorgungsnetzes führen damit zu einer Abweichung der tatsächlichen Netzfrequenz von der Soll-Netzfrequenz, wie z.B. 50Hz. Zur Kompensation der Überversorgung und Unterversorgung wird eine Regelleistung verwendet, und insbesondere eine Primärregelleistung und/oder Sekundärregelleistung. Die

Regelleistung gewährleistet die Versorgung der Verbraucher mit der benötigten elektrischen Energie.

Durch den zunehmenden Energieverbrauch durch zusätzliche Verbraucher, wie zum Beispiel Hybrid- und Elektrofahrzeuge, steigt die elektrische Last in den Energieversorgungsnetzen. Mit steigender elektrischer Last in den Energieversorgungsnetzen wird es zunehmend schwierig, die Versorgung der Verbraucher mit der benötigten elektrischen Leistung sicherzustellen.

Offenbarung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Vorrichtung zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, ein System zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, die zur Erbringung einer Regelleistung für ein Energieversorgungsnetz eingerichtet sind, ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, ein Verfahren zum Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid oder Elektrofahrzeugs mittels einer Ladestation, und ein Verfahren zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, die zur Erbringung einer Regelleistung für ein Energieversorgungsnetz eingerichtet sind anzugeben, die eine flexible und effiziente Erbringung einer Regelleistung für ein Energieversorgungsnetz ermöglichen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Netzstabilität von Energieversorgungsnetzen zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Vorrichtung zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs angegeben. Die Vorrichtung umfasst ein Frequenzmessmodul, das eingerichtet ist, um eine Netzfrequenz eines Energieversorgungsnetzes (lokal) zu messen; ein Steuermodul (bzw. ein Regelmodul), das eingerichtet ist, um basierend auf der gemessenen Netzfrequenz ein Laden des Antriebsenergiespeichers aus dem Energieversorgungsnetz oder ein Entladen des Antriebsenergiespeicher in das Energieversorgungsnetz zum Erbringen einer Regelleistung (z.B. einer Primärregelleistung) zu steuern, und insbesondere zu regeln; und ein erstes Kommunikationsmodul, das eingerichtet ist, um als Master mit dem Hybrid- oder

Elektrofahrzeug zu kommunizieren. Das Hybrid- oder Elektrofahrzeug ist für die Kommunikation mit der Vorrichtung als Slave eingerichtet.

Erfindungsgemäß erfolgt eine lokale Steuerung des Ladens und/oder Entladens für die Erbringung der Regelleistung mittels einer lokalen Frequenzmessung und einer Master/Slave-Kommunikation. Die lokale Frequenzmessung erlaubt eine hochpräzise Messung der Netzfrequenz, wodurch eine verbesserte Leistungs-Frequenzregelung ermöglicht wird. Zudem wird durch die als Master fungierende Vorrichtung eine schnelle Regelgeschwindigkeit bereitgestellt. Die lokale Frequenzmessung und schnelle Regelgeschwindigkeit, und insbesondere deren Kombination, ermöglichen eine flexible und effiziente Bereitstellung einer Regelleistung, wodurch eine Netzstabilität verbessert wird.

Für die Erbringung/Bereitstellung der Regelleistung kann der Antriebsenergiespeicher des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs aus dem Energieversorgungsnetz geladen werden, wenn eine Überversorgung des Energieversorgungsnetzes vorliegt. Bei einer Überversorgung des Energieversorgungsnetzes kann die mittels des Frequenzmessmoduls lokal gemessene Netzfrequenz größer als 50Hz sein. Ähnlich kann der Antriebsenergiespeicher für die Erbringung/Bereitstellung der Regelleistung in das Energieversorgungsnetz entladen werden, wenn eine Unterversorgung des Energieversorgungsnetzes vorliegt. Bei einer Unterversorgung des Energieversorgungsnetzes kann die mittels des Frequenzmessmoduls lokal gemessene Netzfrequenz kleiner als 50Hz sein.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung eine Ladestation, und insbesondere eine Wallbox. Die Ladestation (bzw. Wallbox) kann eine DC-Ladestation (bzw. DC-Wallbox) sein. Die Vorrichtung kann zum Beispiel eine Ladestation sei, die in privaten Haushalten vorhanden und für das Laden eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs verwendet werden kann. Damit kann das Hybrid- oder Elektrofahrzeug umfassend zur Erbringung der Regelleistung verwendet werden und nicht nur, wenn das Hybrid- oder Elektrofahrzeug an speziellen Ladestationen an speziellen (z.B. öffentlichen) Orten angeschlossen ist.

Der Begriff„Wallbox“ bezeichnet im Allgemeinen eine intelligente Ladestation für Hybrid-und Elektrofahrzeuge. Die Wallbox kann insbesondere eine Wandladestation sein, die an einer Wand befestigbar ist. Die Wallbox stellt dabei nicht nur eine Verbindung für das Ladekabel und die Verbindung zum Energieversorgungsnetz zur Verfügung, sondern auch zusätzliche Funktionen, wie zum Beispiel eine Kommunikation bezüglich Ladeparametem, wie der

Ladeleistung. Die Wallbox ist im Allgemeinen für den Einsatz in Innenräumen oder geschützten Außenbereichen (z.B. Carports) ausgelegt und ist in der Regel nicht öffentlich zugänglich.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine erste Energieschnittstelle, die für eine elektrische Verbindung mit dem Energieversorgungsnetz eingerichtet ist. Die erste Energieschnittstelle kann als AC-Schnittstelle ausgelegt sein. Ergänzend oder alternativ umfasst die Vorrichtung eine zweite Energieschnittstelle, die für eine elektrische Verbindung mit dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug eingerichtet ist. Die zweite Energieschnittstelle kann als DC-Schnittstelle ausgelegt sein.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung weiter ein Leistungselektronikmodul mit einem bidirektionalen DC-AC -Wandler. Der bidirektionale DC-AC -Wandler ermöglicht ein Gleichstrom (DC)-Laden des Antriebsenergiespeichers des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs mit Energie aus einem Wechselstrom (AC)-Netz sowie ein Entladen des Antriebsenergiespeichers in das AC-Netz. Das Leistungselektronikmodul kann hierzu zwischen der ersten Energieschnittstelle und der zweiten Energieschnittstelle angeordnet sein, um die vom AC-Netz bereitgestellte AC -Leistung für ein Laden des Antriebsenergiespeichers in eine DC-Leistung zu wandeln, und um die vom Antriebsenergiespeicher bereitgestellte DC-Leistung für ein Einspeisen in AC-Netz in eine AC -Leistung zu wandeln.

In einigen Ausführungsformen ist der Antriebsenergiespeicher ein Hochvoltspeicher, wie zum Beispiel eine Lithium -Ionen-Batterie. Der Antriebsenergiespeicher kann auch als „Traktionsbatterie“ bezeichnet werden.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung weiter ein elektrisches Sicherungsmodul. Das elektrische Sicherungsmodul kann zwischen der ersten Energieschnittstelle und dem Frequenzmessmodul und/oder dem Leistungselektronikmodul angeordnet sein. Insbesondere kann das elektrisches Sicherungsmodul in der ersten Energieschnittstelle integriert sein. Das elektrische Sicherungsmodul stellte eine Sicherungsfunktion für die Vorrichtung bereit, die verhindert, dass die Vorrichtung zum Beispiel bei einer Anomalität im Energieversorgungsnetz beschädigt wird.

Durch die Implementierung des Frequenzmessmoduls, des Leistungselektronikmoduls und optional des elektrischen Sicherungsmoduls in der Vorrichtung ist es nicht erforderlich, dass eine zusätzliche Hardware (z.B. Frequenzmessung und/oder Leistungselektronik und/oder

Sicherheitseinrichtung) im Hybrid- oder Elektrofahrzeug verbaut werden muss. Zudem müssen länderspezifische Normen und Richtlinien zum Anschluss von Energieerzeugern nicht im Hybrid- oder Elektrofahrzeug umgesetzt werden, sondern werden in der Vorrichtung implementiert.

Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein System zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, die zur Erbringung einer Regelleistung für ein Energieversorgungsnetz eingerichtet sind, angegeben. Die Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen enthält potentielle Kandidaten für die Erbringung der Regelleistung. Die Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen kann auch als„Fahrzeugpool“ bezeichnet werden.

Das System umfasst ein zweites Kommunikationsmodul, das eingerichtet ist, um von wenigstens einem Kandidaten-F ahrzeug der Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen Zustandsdaten des Kandidaten -Fahrzeugs zu empfangen; und ein Rechenmodul, das eingerichtet ist, um basierend auf den Zustandsdaten des Kandidaten-Fahrzeugs zu bestimmen, ob das Kandidaten-F ahrzeug zur Erbringung der Regelleistung zugelassen werden soll. Das zweite Kommunikationsmodul ist weiter eingerichtet, um dem Kandidaten -Fahrzeug eine Bereitschafts-Mitteilung zu senden, wenn bestimmt wurde, dass das Kandidaten -Fahrzeug zur Bereitstellung der Regelleistung zugelassen werden soll, um das Kandidaten-F ahrzeug in einen Bereitschafts-Modus zu versetzen, in dem das Kandidaten -Fahrzeug als Slave mit einer Ladestation kommuniziert.

Erfindungsgemäß erfolgt ein Pooling einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen durch das System, und insbesondere durch ein Pooling-Backend. Das System entscheidet selektiv und individuell, ob und welche Fahrzeuge des Pools für die Erbringung der Regelleistung verwendet werden. Wenn entschieden wird, dass ein Fahrzeug für die Erbringung der Regelleistung verwendet werden soll, versetzt das System das Fahrzeug in den Bereitschafts-Modus, in dem das Fahrzeug als Slave mit der Ladestation (z.B. der oben beschriebene DC-Wallbox) als Master kommuniziert. Hierdurch kann eine flexible und effiziente Erbringung einer Regelleistung erfolgen, wodurch eine Netzstabilität verbessert wird.

Vorzugsweise sind das zweite Kommunikationsmodul und das Rechenmodul in einer zentralen Einheit, und insbesondere einem Backend implementiert. Das Backend kann eingerichtet sein, um das Energieversorgungsnetzwerk zu managen, und kann insbesondere eingerichtet sein, um eine Netzwerkstabilität durch Steuerung der Regelleistung, wie einer Primärregelleistung und/oder Sekundärregelleistung, sicherzustellen.

Vorzugsweise umfasst das System weiter die Vorrichtung zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs gemäß den in diesem Dokument beschriebenen Ausführungsformen. Das Backend kann entscheiden, ob das Kandidaten-Fahrzeug für die Erbringung zugelassen wird, und kann das Kandidaten -Fahrzeug in den Bereitschafts-Modus versetzten. Die Vorrichtung, wie zum Beispiel die DC-Wallbox, kann daraufhin durch die Master/Slave-Kommunikation mit dem Fahrzeug kommunizieren und den Ladevorgang bzw. Entladevorgang des Antriebsenergiespeichers zu steuern, um das Energieversorgungsnetz zu stabilisieren.

Vorzugsweise umfassen die Zustandsdaten, die das Kandidaten-F ahrzeug z.B. an das Backend liefert, Daten bezüglich eines Ladezustands eines Antriebsenergiespeichers des Kandidaten-Fahrzeugs und/oder Daten bezüglich eines Funktionszustands des Antriebsenergiespeichers und/oder Daten bezüglich einer geplanten Abfahrtszeit von einem aktuellen Standort des Kandidaten-Fahrzeugs. Das Kandidaten-F ahrzeug kann die Daten mittels einer Telematik-Schnittstelle an das Backend senden. Basierend auf einem oder mehreren dieser Aspekte kann das Backend, entscheiden, ob das Fahrzeug für die Erbringung der Regelleistung geeignet und/oder erforderlich ist.

Insbesondere ist das Rechenmodul weiter eingerichtet, um zu bestimmen, ob das Kandidaten-F ahrzeug zur Erbringung der Regelleistung zugelassen werden soll, basierend darauf, ob

(i) ein Bedarf an einer Erbringung der Regelleistung besteht und/oder

(ii) der Ladezustand des Antriebsenergiespeichers des Kandidaten-Fahrzeugs gleich oder größer als ein Schwellwert ist und/oder

(iii) der Funktionszustand des Antriebsenergiespeichers wenigstens ein Minimalkriterium erfüllt und/oder

(iv) ein Zeitraum bis zur geplanten Abfahrtszeit vom aktuellen Standort des Kandidaten-Fahrzeugs gleich oder größer als ein Schwellwert ist.

Gemäß dem Aspekt (i) wird das Kandidaten -Fahrzeug zur Erbringung der Regelleistung zugelassen, wenn Bedarf besteht, und wird nicht zugelassen, wenn kein Bedarf besteht. Der Bedarf kann zum Beispiel durch eine Abweichung der aktuellen Netzfrequenz von der Soll-Netzfrequenz definiert sein. Wenn eine Abweichung der aktuellen Netzfrequenz von der Soll-Netzfrequenz (gleich oder) größer als ein Schwellwert ist, liegt ein Bedarf an Regelleistung vor. Wenn eine Abweichung der aktuellen Netzfrequenz von der Soll-Netzfrequenz (gleich oder) kleiner als ein Schwellwert ist, liegt kein Bedarf an Regelleistung vor. Die aktuelle Netzfrequenz kann zum Beispiel lokal mittels des Frequenzmessmoduls der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemessen werden.

Gemäß dem Aspekt (ii) kann der Besitzer des Fahrzeugs einen Schwellwert, und insbesondere einen minimalen Ladezustand (State of Charge, SoC) des Antriebsenergiespeichers, festlegen. Wenn der aktuelle Ladezustand gleich oder kleiner als der minimale Ladezustand ist (oder weniger als einen vorbestimmten Wert darüber liegt), kann das Backend entscheiden, dass das Kandidaten-F ahrzeug nicht zum Einspeisen von Energie in das Energieversorgungsnetz bei einer Unterversorgung zugelassen wird. Wenn jedoch eine Überversorgung vorliegt, kann das Backend entscheiden, dass das Kandidaten-F ahrzeug mit überschüssiger Energie aus dem Energieversorgungsnetz geladen wird. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass das Kandidaten-F ahrzeug fahrbar bleibt.

Der Funktionszustand des Kandidaten -Fahrzeugs gemäß Aspekt (iii) kann zum Beispiel einen Gesundheitszustand (State of Health, SoH) des Antriebsenergiespeichers umfassen. Wenn der aktuelle SoH unzureichend (d.h. das Minimalkriterium nicht erfüllt) ist, kann das Backend entscheiden, dass das Kandidaten-Fahrzeug nicht zum Einspeisen von Energie in das Energieversorgungsnetz und/oder Laden aus dem Energieversorgungsnetz zugelassen wird. Hierdurch kann eine Beschädigung des Antriebsenergiespeichers vermieden werden. Wenn der aktuelle SoH ausreichen (d.h. das Minimalkriterium erfüllt) ist, kann das Backend entscheiden, dass das Kandidaten-Fahrzeug zum Einspeisen von Energie in das Energieversorgungsnetz und/oder Laden aus dem Energieversorgungsnetz zugelassen wird.

Gemäß dem Aspekt (iv) kann im Kandidaten-Fahrzeug eine geplante Abfahrtszeit von einem aktuellen Standort vorhanden sein. Zum Beispiel kann die geplante Abfahrtszeit durch einen Nutzer hinterlegt werden und/oder automatisch durch das Kandidaten-Fahrzeug aus einem früheren Nutzerverhalten abgeleitet werden (z.B. wann fährt der Nutzer gewöhnlich zur Arbeit). Wenn eine Zeit bis zur geplanten Abfahrtszeit (gleich oder) kleiner als der Schwellwert ist, kann das Backend entscheiden, dass das Kandidaten-Fahrzeug nicht zum Einspeisen von Energie in das Energieversorgungsnetz und/oder Laden aus dem Energieversorgungsnetz

zugelassen wird. Wenn die Zeit bis zur geplanten Abfahrtszeit (gleich oder) größer als der Schwellwert ist, kann das Backend entscheiden, dass das Kandidaten-F ahrzeug zum Einspeisen von Energie in das Energieversorgungsnetz und/oder Laden aus dem Energieversorgungsnetz zugelassen wird.

Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Hybrid oder Elektrofahrzeug angegeben. Das Hybrid- oder Elektrofahrzeug kann gemäß Ausführungsformen ein reines Elektrofahrzeug (BEV) oder ein Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) sein. Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.

Vorzugsweise umfasst das Hybrid- oder Elektrofahrzeug ein drittes Kommunikationsmodul, das für eine Kommunikation mit dem in diesem Dokument beschriebenen System zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen eingerichtet ist. Das dritte Kommunikationsmodul des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs kann ergänzend oder alternativ eingerichtet sein, um als Slave mit der Vorrichtung, wie zum Beispiel der DC-Wallbox, zu kommunizieren. Das dritte Kommunikationsmodul kann eine Telematik-Schnittstelle des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs sein, oder kann in einer Telematik-Schnittstelle des Hybrid oder Elektrofahrzeugs umfasst sein.

Das erste Kommunikationsmodul der Vorrichtung, wie zum Beispiel der DC-Wallbox, kann eingerichtet sein, um über eine erste Kommunikationsverbindung mit dem zweiten Kommunikationsmodul des Backend zu kommunizieren. Ergänzend oder alternativ kann das erste Kommunikationsmodul der Vorrichtung eingerichtet sein, um über eine zweite Kommunikationsverbindung mit dem dritten Kommunikationsmodul des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, wie zum Beispiel der Telematik-Schnittstelle, zu kommunizieren. Ergänzend oder alternativ kann das dritte Kommunikationsmodul des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs eingerichtet sein, um über eine dritte Kommunikationsverbindung mit dem zweiten Kommunikationsmodul des Backend zu kommunizieren.

Die erste Kommunikationsverbindung zwischen der Wallbox und dem Backend und/oder die dritte Kommunikationsverbindung zwischen dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug und dem Backend kann eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation in einem mobilen Netzwerk über lokale Netzwerke bzw. Local Area Networks (LANs), wie z.B. Wireless LAN

(WiFi/WLAN), oder über Weitverkehrsnetze bzw. Wide Area Networks (WANs) wie z.B. Global System for Mobile Communication (GSM), General Package Radio Service (GPRS), Enhanced Data Rates for Global Evolution (EDGE), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), High Speed Downlink/Uplink Packet Access (HSDPA, HSUPA), Long-Term Evolution (LTE), oder World Wide Interoperability for Microwave Access (WIMAX) umfassen. Eine Kommunikation über weitere gängige oder künftige Kommunikationstechnologien, z.B. 5G-Mobildunksysteme, ist möglich.

Die zweite Kommunikationsverbindung zwischen der Wallbox und der Telematik-Schnittstelle des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs kann den ISO 15118-Kommunikationsstandard verwenden. Der ISO 15118-Kommunikationsstandard erlaubt die Identifizierung eines Fahrzeugs gegenüber der Wallbox über eine entsprechende Identifizierungs-Nachricht.

Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs mittels einer Ladestation (z.B. der DC-Wallbox) angegeben. Das Verfahren umfasst ein Messen, durch die Ladestation, einer (lokalen) Netzfrequenz eines Energieversorgungsnetzes; und ein Steuern, durch die Ladestation, eines Ladens des Antriebsenergiespeichers aus dem Energieversorgungsnetz oder eines Entladens des Antriebsenergiespeichers in das Energieversorgungsnetz zum Erbringen einer Regelleistung. Die Ladestation kommuniziert als Master mit dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug.

Das Verfahren kann die Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtung zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs implementieren. Insbesondere kann die Vorrichtung die Ladestation sein. Zudem kann die Vorrichtung die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte des Verfahrens zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs mittels einer Ladestation implementieren.

Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, die zur Erbringung einer Regelleistung für ein Energieversorgungsnetz eingerichtet sind, angegeben. Das Verfahren umfasst ein Empfangen von Zustandsdaten von wenigstens einem Kandidaten-F ahrzeug der Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen in einem Backend; ein Bestimmen, durch das Backend, ob das Kandidaten -Fahrzeug zur Erbringung der Regelleistung zugelassen werden soll, basierend auf den Zustandsdaten des Kandidaten-Fahrzeugs; und ein Senden einer Bereitschafts-Mitteilung vom Backend an das Kandidaten -Fahrzeug, wenn bestimmt wurde, dass das Kandidaten-F ahrzeug zur Bereitstellung der Regelleistung zugelassen werden soll, um das Kandidaten-F ahrzeug in einen Bereitschafts-Modus zu versetzen, in dem das Kandidaten-F ahrzeug als Slave mit einer Ladestation (z.B. der DC-W allbox) kommuniziert.

Das Verfahren kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Systems zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen implementieren. Zudem kann das System die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte des Verfahrens zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen implementieren.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.

Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein System zum Management einer Vielzahl von Antriebsenergiespeichem von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, die zur Erbringung einer Regelleistung für ein Energieversorgungsnetz eingerichtet sind, angegeben. Das System kann mit dem zuvor beschriebenen System integriert oder unabhängig davon bereitgestellt sein. Das System ist eingerichtet, um die Vielzahl von Antriebsenergiespeichern entlang eines Distributionspfads zur Erbringung der Regelleistung zu managen. Der Distributionspfad bezieht sich insbesondere auf eine Nutzung der Vielzahl von Antriebsenergiespeichern zur Erbringung der Regelleistung vor der Auslieferung an den Kunden und/oder nach einer Fahrzeuglebensdauer.

Zum Beispiel werden die Fahrzeuge nach der Produktion und vor der Auslieferung an den Kunden zur Erbringung der Regelleistung verwendet. Hierzu können die Fahrzeuge beispielsweise an die zuvor beschriebene Wallbox auf dem Distributionspfad (z.B. in der Produktionshalle, einer Lagerhalle, einer Verkaufshalle, etc.) angeschlossen werden. Hierdurch kann eine Kostenreduktion pro Fahrzeug ermöglicht werden. Zudem kann eine Produktion besser geplant werden, da die Fahrzeuge im Voraus produziert werden können, ohne„wertlos“ auf Halde zu stehen (hier kann z.B. ein„First In First Out“ -Prozess angewandt werden).

Insbesondere kann eine konstante Produktion und/oder eine Abfederung von Produkt! on ssch wankungen erfolgen. Des Weiteren kann eine Qualitätssteigerung bzw. Qualitätssicherung ermöglicht werden, da ein Batterietest bzw. Hochvolttest vor der Auslieferung an den Kunden erfolgt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 ein System zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, die zur Erbringung einer Regelleistung für ein Energieversorgungsnetz eingerichtet sind, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,

Figur 2 ein Backend des Systems der Figur 1 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,

Figur 3 eine Vorrichtung zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,

Figur 4 ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs mittels einer Ladestation gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und

Figur 5 ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, die zur Erbringung einer Regelleistung für ein Energieversorgungsnetz eingerichtet sind, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Ausführungsformen der Offenbarung

Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.

Figur 1 zeigt ein System zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen 100, die zur Erbringung einer Regelleistung für ein Energieversorgungsnetz 10 eingerichtet sind, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Jedes der Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen kann ein reines Elektrofahrzeug (BEV) oder ein Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) sein.

Energieerzeuger, wie zum Beispiel Kohlekraftwerke, Solarkraftwerke, Kernkraftwerke, Wasserkraftwerke und/oder Windkraftwerke, speisen Energie in das Energieversorgungsnetz 10 ein. Das Energieversorgungsnetz 10 umfasst Transformatoren und Umspannstationen, um die eingespeiste Energie mit einer definierten Soll-Spannung und Soll -Netzfrequenz einer Vielzahl von Verbrauchern bereitzustellen. Typischerweise ist das Energieversorgungsnetz 10 ein Wechselstromnetz.

In Europa wird zum Beispiel eine Soll-Netzfrequenz von 50 Hz verwendet. Wird zeitgleich zu viel Energie eingespeist, steigt die Netzfrequenz. Wird zu wenig Energie eingespeist, fällt die Netzfrequenz. Eine derartige Überversorgung bzw. Unterversorgung führt zu einer Abweichung der tatsächlichen Netzfrequenz von der Soll-Netzfrequenz. Zur Kompensation der Überversorgung bzw. Unterversorgung wird eine Regelleistung verwendet, die dem Energieversorgungsnetz 10 entsprechend Energie zuführt oder entnimmt, um die Netzfrequenz zu stabilisieren. Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird zur Stabilisierung der Netzfrequenz bzw. zur Erbringung der Regelleistung ein Pool von Hybrid oder Elektrofahrzeuge 100 verwendet, die durch ein Backend 300 („Pooling-Backend“) verwaltet werden.

Obwohl in der Figur 1 zwei Hybrid- oder Elektrofahrzeuge 100 gezeigt sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht hierauf begrenzt. Das System der vorliegenden Offenbarung kann zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen 100, wie zum Beispiel 1000 oder mehr Hybrid- oder Elektrofahrzeugen 100, eingerichtet sein.

Ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug 100 kann über eine Vorrichtung 200 zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers 110 eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs 100 mit dem Energieversorgungsnetz 10 verbunden sein. Die Verbindung des Antriebsenergiespeichers 110 mit der Vorrichtung 200, die zum Beispiel eine Wallbox sein kann, ist in der Figur 1 schematisch dargestellt. Das Hybrid- oder Elektrofahrzeug 100 kann über eine Verbindungsvorrichtung, z.B. ein Ladekabel bzw. Stromkabel 2, mit einem an der Vorrichtung 200 vorgesehenen Stromanschluss 202, z.B. einer Steckdose, verbunden sein. Die

Vorrichtungen 200 können über eine Stromleitung mit einem Netzanschluss des Energieversorgungsnetzes 10 verbunden sein.

Das System umfasst das Backend 300, das als Pooling-Backend für die Vielzahl von Hybrid oder Elektrofahrzeugen 100 fungiert und den Fahrzeugpool verwaltet. Das Backend 300 kann eingerichtet sein, um eine Netzwerkstabilität durch Steuerung der Regelleistung, wie einer Primärregelleistung und/oder Sekundärregelleistung, sicherzustellen.

Das Backend 300 ist eingerichtet, um von wenigstens einem Kandidaten-F ahrzeug der Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen 100 Zustandsdaten des Kandidaten-F ahrzeugs zu empfangen. Das Backend 300 ist eingerichtet, um basierend auf den Zustandsdaten des Kandidaten-F ahrzeugs zu bestimmen, ob das Kandidaten-F ahrzeug zur Erbringung der Regelleistung zugelassen werden soll. Das Backend 300 ist weiter eingerichtet, um dem Kandidaten-F ahrzeug eine Bereitschafts-Mitteilung zu senden, wenn bestimmt wurde, dass das Kandidaten-F ahrzeug zur Bereitstellung der Regelleistung zugelassen werden soll, um das Kandidaten-F ahrzeug in einen Bereitschafts-Modus zu versetzen. Der Bereitschafts-Modus kann ein Dynamikmodus und/oder ein Primärregelleistung- (PRL)- Modus sein.

Zum Beispiel können die Hybrid- oder Elektrofahrzeuge 100 Telematik-Schnittstellen aufweisen, über die Daten (z.B. SoC, SoH) von den Fahrzeugen an das Backend 300 geschickt werden. Im Backend 300 kann eine Prüfung stattfinden, ob die Fahrzeuge für die Erbringung der Regelleistung zugelassen werden. Über die Telematik-Schnittstell werden die Fahrzeuge vom Backend 300 in den Bereitschafts-Modus gesetzt. Um eine schnelle Regelgeschwindigkeit erreichen zu können, ist im Bereitschafts-Modus das Fahrzeug ein Slave und die Vorrichtung 200 (z.B. die DC-W allbox) der Master.

Für die Erbringung der Regelleistung kann der Antriebsenergiespeicher 110 des zugelassenen Hybrid- oder Elektrofahrzeugs 100 (oder die Antriebsenergiespeicher einer Vielzahl von zugelassenen Hybrid- oder Elektrofahrzeugen) geladen werden, wenn eine Überversorgung des Energieversorgungsnetzes 10 vorliegt. Ähnlich kann der Antriebsenergiespeicher 110 für die Erbringung der Regelleistung entladen werden, wenn eine Unterversorgung des Energieversorgungsnetzes 10 vorliegt. Hierdurch kann auf Instabilitäten in der Netzfrequenz flexibel und schnell reagiert werden.

Die Vorrichtung 200, wie zum Beispiel die DC-W allbox, kann eingerichtet sein, um über eine erste Kommunikationsverbindung mit dem Backend 300 und über eine zweite

Kommunikationsverbindung mit dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug 100, wie zum Beispiel der Telematik-Schnittstelle, zu kommunizieren. Die erste Kommunikationsverbindung und die zweite Kommunikationsverbindung können für die Leistungsregelung zur Frequenzstabilisierung verwendet werden.

In einigen Ausführungsformen kann das Hybrid- oder Elektrofahrzeug 100 eingerichtet sein, um über eine dritte Kommunikationsverbindung mit dem Backend 300 zu kommunizieren. Über die dritte Kommunikationsverbindung können dem Backend 300 die Zustandsdaten zur Verfügung gestellt werden. Zudem kann das Backend 300 das Fahrzeug über die dritte Kommunikationsverbindung in den Bereitschafts-Modus versetzten.

Die dritte Kommunikationsverbindung kann als direkte Kommunikationsverbindung zwischen dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug 100 und dem Backend 300 ausgebildet sein. Alternativ kann die dritte Kommunikationsverbindung mittelbar durch die erste Kommunikationsverbindung und die zweite Kommunikationsverbindung ausgebildet sein. Anders gesagt besteht in diesem Fall keine direkte Kommunikationsverbindung zwischen dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug 100 und dem Backend 300, sondern die Kommunikation erfolgt mittelbar über die Vorrichtung 200 und die von der Vorrichtung 200 bereitgestellten Kommunikationsverbindungen.

Die erste Kommunikationsverbindung zwischen der Vorrichtung 200 und dem Backend 300 und/oder die dritte Kommunikationsverbindung zwischen dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug 100 und dem Backend 300 kann eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsverbindung sein. Ergänzend oder alternativ kann die zweite Kommunikationsverbindung zwischen der Vorrichtung 200 und dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug 100 eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation sein, und kann insbesondere eine auf dem ISO 15118-Kommunikationsstandard basierende Kommunikationsverbindung sein.

Für die oben beschriebene Kommunikation kann die Vorrichtung 200 ein erstes Kommunikationsmodul umfassen. Das Backend 300 kann ein zweites Kommunikationsmodul umfassen. Schließlich kann das Hybrid- oder Elektrofahrzeug 100 ein drittes Kommunikationsmodul 120 umfassen. Das dritte Kommunikationsmodul 120 kann zum Beispiel eine Telematik-Schnittstelle sein.

Vorzugsweise ist das System eingerichtet, um die Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen entlang eines Distributionspfads zur Erbringung der Regelleistung zu managen. Insbesondere existiert trotz optimierter Herstellungskosten der Antriebsenergiespeicher noch einen Nachteil gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren. Ein Teil des Kostennachteils kann durch die Zweitverwendung der Fahrzeugspeicher in Energienetzen mit entsprechenden Erlösen während und/oder nach der Fahrzeuglebensdauer kompensiert werden. Dies kann zum Beispiel durch die Stützung von Energienetzen (unterbrechungsfreie Versorgung, Primärregelleistung, Pufferspeicher in Kleinstnetzen, Speicherfarmen mit Ersatzteilen etc.) erfolgen.

Um den Verkaufspreis durch den Automobilhersteller zu reduzieren, kann zum Beispiel eine Nutzung des Fahrzeugspeichers ab Herstellung im Werk oder des im Fahrzeug verbauten Fahrzeugspeichers auf dem Wege zum Kunden erfolgen. Zum Beispiel ist für eine begrenzte Zeit (z.B. Tage/wenige Wochen) der Betrieb des Fahrzeugspeichers an Ladepunkten im Werk, in der Auslieferung und/oder beim Händler (z.B. auch im Zusammenhang mit der Erstladung des Fahrzeugspeichers im Energienetz) möglich.

Figur 2 zeigt ein Backend 300 des Systems der Figur 1 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Das Backend 300 entscheidet basierend auf den erhaltenen Zustandsdaten eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs aus dem Pool von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, ob das Hybrid- oder Elektrofahrzeug zur Erbringung der Regelleistung zugelassen werden soll.

Das Backend 320 umfasst ein (zweites) Kommunikationsmodul 310, das eingerichtet ist, um von wenigstens einem Kandidaten-Fahrzeug der Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen Zustandsdaten des Kandidaten-Fahrzeugs zu empfangen, und ein Rechenmodul 320, das eingerichtet ist, um basierend auf den Zustandsdaten des Kandidaten-Fahrzeugs zu bestimmen, ob das Kandidaten-Fahrzeug zur Erbringung der Regelleistung zugelassen werden soll. Das (zweite) Kommunikationsmodul 310 ist weiter eingerichtet, um dem Kandidaten-Fahrzeug eine Bereitschafts-Mitteilung zu senden, wenn bestimmt wurde, dass das Kandidaten-Fahrzeug zur Bereitstellung der Regelleistung zugelassen werden soll, um das Kandidaten-Fahrzeug in den Bereitschafts-Modus zu versetzen, in dem das Kandidaten-Fahrzeug als Slave mit der Wallbox als Master kommuniziert.

Die Zustandsdaten, die das Kandidaten-Fahrzeug liefert, umfassen zum Beispiel Daten bezüglich eines Ladezustands eines Antriebsenergiespeichers des Kandidaten-Fahrzeugs und/oder Daten bezüglich eines Funktionszustands des Antriebsenergiespeichers und/oder

Daten bezüglich einer geplanten Abfahrtszeit von einem aktuellen Standort des Kandidaten-Fahrzeugs. Basierend auf einem oder mehreren dieser Aspekte kann das Backend entscheiden, ob das jeweilige Fahrzeug für die Erbringung der Regelleistung geeignet ist.

Insbesondere kann das Rechenmodul 320 eingerichtet sein, um zu bestimmen, ob das Kandidaten-F ahrzeug zur Erbringung der Regelleistung zugelassen werden soll, basierend darauf, ob (i) ein Bedarf an einer Erbringung der Regelleistung besteht und/oder (ii) der Ladezustand des Antriebsenergiespeichers des Kandidaten-Fahrzeugs gleich oder größer als ein Schwellwert ist und/oder (iii) der Funktionszustand des Antriebsenergiespeichers wenigstens ein Minimalkriterium erfüllt und/oder (iv) ein Zeitraum bis zur geplanten Abfahrtszeit vom aktuellen Standort des Kandidaten-Fahrzeugs gleich oder größer als ein Schwellwert ist.

Figur 3 zeigt eine Vorrichtung 200 zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die Vorrichtung 200 kann eine Wallbox, und insbesondere eine DC-Wallbox sein.

Das Backend entscheidet, ob ein bestimmtes Hybrid- oder Elektrofahrzeug, von dem das Backend die Zustandsdaten erhalten hat, für die Erbringung der Regelleistung zugelassen wird, und versetzt das Fahrzeug in den Bereitschafts-Modus. Die DC-Wallbox kann daraufhin durch die Master/Slave-Kommunikation mit dem Fahrzeug kommunizieren und den Ladevorgang bzw. Entladevorgang des Antriebsenergiespeichers zur Erbringung der Regelleistung steuern, und insbesondere regeln.

Die Vorrichtung 200 umfasst ein Frequenzmessmodul 220, das eingerichtet ist, um eine Netzfrequenz des Energieversorgungsnetzes lokal zu messen. Das Frequenzmessmodul 220 kann die Netzfrequenz zum Beispiel mit einer Genauigkeit von lOmHz oder weniger messen. Die Vorrichtung 200 umfasst weiter ein Steuermodul 250 (oder ein Regelmodul), das eingerichtet ist, um basierend auf der durch das Frequenzmessmodul 220 gemessenen Netzfrequenz ein Laden des Antriebsenergiespeichers aus dem Energieversorgungsnetz oder ein Entladen des Antriebsenergiespeicher in das Energieversorgungsnetz zum Erbringen einer Regelleistung (z.B. einer Primärregelleistung) zu steuern, und insbesondere zu regeln.

Die Vorrichtung 200 umfasst weiter ein (erstes) Kommunikationsmodul 260, das eingerichtet ist, um als Master mit dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug zu kommunizieren. Das Hybrid- oder Elektrofahrzeug ist für die Kommunikation mit der Vorrichtung 200 als Slave eingerichtet.

Master/Slave ist eine Form der hierarchischen Verwaltung des Zugriffs auf eine gemeinsame Ressource in Form eines gemeinsamen Datenkanals. Der Master hat als einziger das Recht, unaufgefordert auf die gemeinsame Ressource zuzugreifen. Der Slave kann von sich aus nicht auf die gemeinsame Ressource zugreifen; er muss warten, bis er vom Master gefragt wird (Polling) oder über eine an der gemeinsamen Ressource vorbei gehenden Verbindung dem Master anzeigen, dass er gefragt werden will. Hierdurch kann eine schneller Regelkreislauf implementiert werden („fast loop“).

In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 200 eine erste Energieschnittstelle 210, die für eine elektrische Verbindung mit dem Energieversorgungsnetz eingerichtet ist. Die erste Energieschnittstelle 210 kann als AC- Schnittstelle ausgelegt sein. Ergänzend oder alternativ umfasst die Vorrichtung 200 eine zweite Energieschnittstelle 240, die für eine elektrische Verbindung mit dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug eingerichtet ist. Die zweite Energieschnittstelle 240 kann als DC-Schnittstelle ausgelegt sein. Die zweite Energieschnittstelle 240 kann zum Beispiel der in Figur 1 gezeigte Stromanschluss 202 sein.

Typischerweise umfasst die Vorrichtung 200 weiter ein Leistungselektronikmodul 230 mit einem bidirektionalen DC-AC -Wandler. Der bidirektionale DC-AC -Wandler ermöglicht ein Gleichstrom (DC)-Laden des Antriebsenergiespeichers des Hybrid- oder Elektrofahrzeugs mit Energie aus einem Wechselstrom (AC)-Netz sowie ein Entladen des Antriebsenergiespeichers in das AC-Netz. Das Leistungselektronikmodul 230 kann hierzu zwischen der ersten Energieschnittstelle 210 und der zweiten Energieschnittstelle 240 angeordnet sein, um die vom AC-Netz bereitgestellte AC -Leistung für ein Laden des Antriebsenergiespeichers in eine DC-Leistung zu wandeln, und um die vom Antriebsenergiespeicher bereitgestellte DC-Leistung für ein Einspeisen in das AC-Netz in eine AC -Leistung zu wandeln.

Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung 200 weiter ein elektrisches Sicherungsmodul, das zum Beispiel in der ersten Energieschnittstelle 210 integriert sein kann. Das elektrische Sicherungsmodul stellte eine Sicherungsfunktion bereit, die verhindert, dass die Vorrichtung 200 zum Beispiel bei einer Anomalität im Energieversorgungsnetz beschädigt wird.

Um eine schnelle Regelgeschwindigkeit erreichen zu können, ist im Bereitschafts-Modul das Fahrzeug ein Slave und die DC-W allbox der Master. Die hochgenaue Frequenzmessung (z.B. Messfehler < 10 mHz) und die Leistungselektronik sind in der der DC-Wallbox implementiert.

Damit ist keine zusätzliche Hardware (Leistungselektronik, hochgenaue Frequenzmessung, Sicherheitseinrichtung) im Fahrzeug erforderlich. Solange gewisse Grenzen (z.B. Leistung, Strom, Mindest-SOC, etc.) eingehalten werden, bestimmt die DC-Wallbox abhängig von der Netzfrequenz, wieviel Leistung aus dem Fahrzeug entnommen wird und/oder mit welcher Leistung das Fahrzeug geladen wird.

Figur 4 zeigt ein Flussdiagram eines Verfahrens 400 zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs mittels einer Ladestation gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Das Verfahren 400 umfasst im Block 410 ein (lokales) Messen, durch die Ladestation, einer Netzfrequenz eines Energieversorgungsnetzes, und im Block 420 ein Steuern (insbesondere Regeln), durch die Ladestation, eines Ladens des Antriebsenergiespeichers aus dem Energieversorgungsnetz oder eines Entladens des Antriebsenergiespeichers in das Energieversorgungsnetz zum Erbringen einer Regelleistung basierend auf der gemessenen Netzfrequenz. Die Ladestation (z.B. die Wallbox) kommuniziert als Master mit dem Hybrid oder Elektrofahrzeug, das der zugehörige Slave ist.

Das Verfahren 400 kann die Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtung zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs implementieren. Zudem kann die Vorrichtung die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte des Verfahrens 400 zum Laden und Entladen eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs mittels einer Ladestation implementieren.

Figur 5 zeigt ein Flussdiagram eines Verfahrens 500 zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, die zur Erbringung einer Regelleistung für ein Energieversorgungsnetz eingerichtet sind, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Das Verfahren 500 umfasst im Block 510 ein Empfangen von Zustandsdaten von wenigstens einem Kandidaten-Fahrzeug der Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen in einem Backend, im Block 520 ein Bestimmen, durch das Backend, ob das Kandidaten-Fahrzeug zur Erbringung der Regelleistung zugelassen werden soll, basierend auf den Zustandsdaten des Kandidaten-Fahrzeugs, und im Block 530 ein Senden einer Bereitschafts-Mitteilung vom Backend an das Kandidaten-Fahrzeug, wenn bestimmt wurde, dass das Kandidaten-Fahrzeug zur Bereitstellung der Regelleistung zugelassen werden soll, um das Kandidaten-Fahrzeug in einen Bereitschafts-Modus zu versetzen, in dem das Kandidaten-Fahrzeug als Slave mit einer Ladestation (z.B. der DC-Wallbox) kommuniziert.

Das Verfahren 500 kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Systems zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen implementieren. Zudem kann das System die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte des Verfahrens 500 zum Management einer Vielzahl von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen implementieren.

Erfindungsgemäß wird eine Kombination aus zentraler Steuerung mit Hilfe übergeordneter Parameter und lokaler Regelung mit Hilfe lokaler Sensorik in Form einer Frequenzmessung an der Ladestelle und einer darauf aufbauenden Leistungs-Frequenzregelung nach Maßgabe der Übertragungsnetzbetreiber, welche als Führungsgröße für den Ladevorgang (zeitlich begrenztes Laden / Entladen) verwendet wird, bereitgestellt.

Zudem können durch das dezentrale Pooling der Fahrzeuge die Herstellungskosten der Fahrzeuge reduziert werden, da die Antriebsenergiespeicher bereits direkt nach der Herstellung im Werk oder nach Einbau in das Fahrzeug auf dem Wege zum Kunden verwendet werden können. Zu Beispiel kann für eine begrenzte Zeit (Tage / wenige Wochen) der Betrieb des Speichers an Ladepunkten im Werk, in der Auslieferung oder beim Händler (auch im Zusammenhang mit der Erstladung des Speichers im Energienetz) erfolgen.