本公开涉及一种用于在停车设施中自动地给电动车辆充电的模块化充电系统和方法。
背景技术：
已知电动车辆，例如电气运行的两轮车、小型摩托车和机动车辆、而且还有部分电气运行的机动车辆。部分电气运行的车辆是具有混合动力驱动装置的车辆，所述混合动力驱动装置除了电机之外还包括另外的能量转换器，通常是常规的内燃机。混合动力驱动装置概念可以根据它们的系统结构分类(串行、并行或功率划分混合)，但也根据电功率的比例(微混合、中等混合、完全混合或增程器)分类。插电式混合动力车辆(插电式混合动力电动车辆、phev)是该混合技术的扩展。具体地说，它们使得能够进一步减小燃料消耗，因为它们的电能储存装置不再(仅)可以通过现有的内燃机和/或能量回收而被(充电，而是经由供电系统被充电。关于纯电气驱动的车辆和插电式混合动力车辆(其能量储存装置至少部分经由功率供应系统充电)的机动性的提高的电气化、以及充电站的令人满意的基础设施在很久以前并未取得的事实对于这些车辆的用户意味着，他们总是必须针对规划的或即将发生的出行来处理电能储存装置的荷电状态。具体地说，可能发生车辆在外出和返回到目的地时必须被重新充电。因此，一个或多个电源、例如充电站被安装在越来越多的公共的和私有的停车设施或停车场建筑(诸如停车位、更大型的停车场等)中。然而，随着电动车辆的数量增加，即使停放在那的车辆的充电过程已经完成，也可能发生充电站被占据。在最坏的情况下，电动车辆的用户不能给电能储存装置充电，并且因此不能进行所规划的接下来的出行。
技术实现要素：
本公开的目的是提供使得能够在停车设施中灵活、高效且自动地实现电动车辆的充电过程的解决方案。
根据本公开，该目的通过独立权利要求的特征来实现。优选的实施例是从属权利要求的技术方案。
以上目的通过用于在停车设施中自动地给电能储存装置充电的模块化充电系统来实现，所述模块化充电系统包括：
至少一个自动化充电单元，所述自动化充电单元具有功率储存器；
多个自动化能量单元，每个自动化能量单元具有功率储存器，其中，所述功率储存器配置为用于储存可预定量的电流；
至少一个后端服务器，所述后端服务器设计为用于
-接收对于所述电动车辆的充电请求，其中，所述充电请求包括位置数据和荷电数据；
-请求所述自动化充电单元根据所接收的位置数据移动至所述电动车辆，其中，所述自动化充电单元设计为用于将所述功率储存器与所述电能储存装置连接并且给所述电能储存装置充电；
-确定根据所述荷电数据所需的自动化能量单元的数量，以便给所述电能储存装置充电；并且
-请求所确定的数量的自动化能量单元移动至所述自动化充电单元，其中，所述自动化能量单元设计为用于耦合到所述自动化充电单元或另一个自动化能量单元，以使得所述功率储存器可以给所述电能储存装置充电。
术语“电动车辆”尤其是指具有纯电气驱动装置或者作为插电式混合动力的轿车、卡车、公交车、旅行车、摩托车等。
后端服务器是中央数据池，并且可以包括计算装置和存储器件、例如数据库，在所述存储器件中，数据可以被集中地或在中央控制，并且在车辆外部被存储、管理和处理。可能需要每个电动车辆的用户首先在后端服务器上执行电动车辆的一次性注册(例如建立合适的账户)。一次性注册可以包括合适的车辆识别号(id)的存储。
停车设施例如可以是地下泊车场、停车空间或提供其他停车场或停车可能性的设施、或它们的任意组合。
电动车辆可以包括通信单元。所述通信单元能够与其他通信参与者(例如其他车辆、后端服务器等)建立通信链接。所述通信单元可以包括用于经由移动无线电系统建立通信链接的参与者身份模块或订户身份模块或sim卡。参与者身份模块唯一地识别移动无线电网络中的通信单元。所述通信链接可以是数据链接(例如分组交换)和/或有线连接通信链接(例如线路交换)。此外，经由其他常规的和未来的技术(例如局域网(lan))的无线通信链接(例如无线保真(wifi)、无线lan等)可以经由通信单元与其他通信参与者建立。电动车辆和其他通信参与者之间的任何通信可以经由所述通信单元发生。
自动化充电单元和自动化能量单元可以是自驱动的或自主驱动的、设计为用于自动地在停车设施中移动的机器人单元。充电单元和能量单元每个都可以包括与电动车辆的上述通信单元相对应的通信单元。每个自动化充电单元和每个自动化能量单元可以包括功率储存器。所述功率储存器设计为用于存储可预定的或预定量的电能并且然后输出所述电能。充电单元和能量单元因此是移动充电站或移动充电机器人。
在第一步中，后端服务器可以接收对于所述电动车辆的充电请求。所述充电请求可以包括所述车辆的位置数据以及荷电数据。
所述位置数据可以包括可以通过使用导航卫星系统采集的、对于地理位置的数据。所述导航卫星系统可以是用于通过从导航卫星和/或伪卫星接收信号来进行位置确定和导航的任何常规的或未来的全球导航卫星系统或gnss。例如，它可以是全球定位系统(gps)、全球导航卫星系统(glonass)、伽利略系统、定位系统和/或北斗导航卫星系统。在gps的例子中，例如电动车辆或移动终端可以包括gps模块，所述gps模块设计和/或配置为用于确定所述电动车辆或移动终端的实际的gps位置数据。
对此附加地或备选地，所述位置数据可以包括停车设施的数字地图的位置，其中，所述位置数据可以被电动车辆识别和/或检测。后端服务器和/或电动车辆可以让数字停车设施存储在存储单元中。这在无线通信不可用或无法覆盖所有区域的泊车场和停车库中是特别有利的。在另一个例子中，所述停车请求可以包括被所述电动车辆占据的停车空间的唯一识别号。所述唯一识别例如可以是可读的或者以qr码形式的可读方式张贴在每个停车位。
所述荷电数据可以包括电动车辆的技术荷电数据，例如能量储存装置的一种类型的充电可能性(例如根据iec62196或din标准dinen62196的充电电缆的所需类型、感应式充电等)。另外，所述技术荷电数据可以包括能量储存装置的荷电容量和/或能量储存装置的实际的荷电状态。
所述充电请求例如可以为传输给后端服务器的、从客户端-服务器范式的意义上来讲的请求或查询的形式。
在下一个步骤中，所述后端服务器可以请求自动化充电单元根据所接收的位置数据移动至所述车辆。例如，后端服务器可以经由通信单元发送或传送自主地移动至所述车辆的消息或请求。所述消息可以包括从所述车辆接收的位置数据和/或技术数据。
所述功率储存器与所述电能储存装置的耦合或连接可以是彼此不同的、特别是根据电能储存装置的充电可能性的类型。充电单元的耦合单元可以设计和/或配置为以电磁的方式将功率储存器与电能储存装置连接。如果荷电数据的技术参数包括电能储存装置可以被感应式充电，则可以实现这点。附加或备选于此地，所述充电单元的致动器单元可以设计和/或配置为借助于合适的充电电缆将功率储存器与电源连接。在这种情况下，致动器单元可以包括铰接臂，因此可以是铰接臂机器人。在这种情况下，铰接臂机器人可以包括传感器单元，所述传感器单元使得铰接臂机器人可以经由充电电缆的插头单元将功率储存器与电能储存装置连接。所述传感器单元可以包括例如一个或多个力传感器和/或一个或多个扭矩传感器。所述传感器可以被安装在致动器单元上以使得它能够以本领域中已知的方式将功率储存器与电能储存装置连接。插头类型的选择可以基于荷电数据来实现，在这种情况下，所述荷电数据包括充电电缆的所需类型。所述自动化充电单元可以设计为用于根据所有的常规的电能储存装置的充电可能性或荷电容量来建立功率储存器与这些常规的电能储存装置的连接。在另一个例子中，所述充电系统可以包括多个不同的自动化充电单元，其中，至少一个充电单元具有给每个常规的或未来的电能储存装置充电所需的连接类型。
所述自动化充电单元可以将功率储存器与电能储存装置连接，并且给电能储存装置充电。
在下一个步骤中，后端服务器可以确定根据荷电数据所需的自动化能量单元的数量，以给电能储存装置充电。如上所述，每个功率储存器可以储存可预定的或预定量的能量。该预定的量可以被存储在后端服务器的存储单元中。如上所述，充电请求的荷电数据可以包括能量储存装置的荷电容量和能量储存装置的实际的荷电状态。从这些数据，后端服务器可以确定给能量储存装置充满电或者根据所接收的荷电数据给能量储存装置充电所需的自动化能量单元的数量。例如，技术荷电数据可以包括电动车辆的用户所期望的充电量和/或规划的出发时间和/或下一个目的地。这些参数可以在确定自动化能量单元的数量时被对应地考虑。储存在自动化充电单元或其功率储存器中的电流的量也被考虑。
在下一个步骤中，所述后端服务器请求所确定的数量的自动化能量单元移动至自动化充电单元。例如，后端服务器可以经由通信单元发送或传送自主地移动至车辆的消息或请求。所述消息也可以包括从车辆接收的位置数据。所述请求还可以包括以每个能量单元的功率储存器可以对电能储存装置充电的这样的方式与自动化充电单元耦合。
有利地，因此提供了一种模块化和移动式充电系统，其中，适合于电动车辆的充电类型的移动充电机器人被应用于停车设施中。因为对于每个电动车辆的模块化，只有预定数量的、对于相应的充电过程所需的储存电能被提供给要充电的电动车辆。
优选地，当电能储存装置的荷电状态降至可预定的或预定的充电量以下时，充电请求自动地从电动车辆传送至后端服务器。
例如，在合适的存储器单元中可以存储：预定义的荷电状态达到电能储存装置的荷电容量的50％(或任何其他合适的荷电状态)。电动车辆的计算单元例如可以基于实际的地理位置或者以任何其他的合适的方式查明该电动车辆位于停车设施上或者进入停车设施。现在，计算单元可以检查能量储存装置的实际的荷电状态是否降至预定义的荷电状态以下。如果情况如此，则电动车辆可以自动地将充电请求传送至后端服务器。预定义的荷电状态可以在任何时间被车辆的用户经由车辆中的输入和输出单元和/或经由移动终端修改。
有利地，因此避免了无意地遗忘充电过程。
优选地，充电请求可以经由移动终端传送至后端服务器。
移动终端是能够经由局域网(lan)(例如无线保真(wifi))或者经由广域网(wan)(例如全球移动通信系统(gsm)、通用分组无线服务(gprs)、用于全球演进的增强数据速率(edge)、通用移动电信系统(umts)、高速下行链路/上行链路分组接入(hsdpa、hsupa)、长期演进(lte)或微波接入全球互操作(wimax))在移动网络中进行无线通信的装置。经由其他的常规的或未来的通信技术的通信是可能的。术语移动终端特别是包括智能电话，而且还包括其他的移动电话或蜂窝电话、个人数字助理(pda)、平板pc、以及配备有用于运行互联网浏览器和/或加载并且运行应用程序的技术的所有的常规的和未来的电子装置。
移动终端可以经由服务器——例如后端服务器——借助于先前确定的合适的认证方法与电动车辆或电动车辆的用户链接。作为认证方法，所有的常规的和未来的认证方法都被考虑，诸如知晓(例如用户名和密码、pin、安全问题等)、私人物品(例如sim卡、证书、智能卡)、生物测定(例如指纹、面部识别)以及个别认证方法的任何组合。有利地，充电请求因此可以被电动车辆的用户独立于他的地理位置传送至后端服务器。这提高了充电系统的可操作性和灵活性。
优选地，每个自动化能量单元配置为用于：当功率储存器放完电时，在电能储存装置的充电期间被解耦，并且移动至电源以便给功率储存器重新充电。
所述电源可以是商业家用插座或安全插头插座、墙壁充电站或壁箱、或单个充电桩或充电站的充电桩。
如以上已经说明的，自动化能量单元可以耦合到自动化充电单元或另一个自动化能量单元，以使得所有的功率储存器都可以给电能储存装置充电。在耦合之后，最后耦合的自动化能量单元的功率储存器可以首先放完电。当功率储存器放完电时，自动化能量单元可以自动地移动至能量源或电流源，并且用于给能量储存装置充电的下一个功率储存器被使用，如以下参照图3a-3e更详细地说明的那样。有利地，自动化能量单元140的功率储存器148因此可以被充电，并且可更快速地用于下一次充电过程。
根据第二方面，所述目的通过用于在停车设施中模块化地、自动地给电动车辆的电能储存装置充电的方法来实现，所述方法包括：
接收对于给所述电动车辆充电的充电请求，其中，所述充电请求包括位置数据和荷电数据；
请求自动化充电单元根据位置数据移动至所述电动车辆，所述自动化充电单元包括配置为用于储存可预定义量的电流的功率储存器；
确定给自动化能量单元的数量，对应于所述荷电数据给所述电能储存装置充电需要这些自动化能量单元，其中，每个自动化能量单元包括配置为用于储存可预定义量的电流的功率储存器；
请求所确定的数量的自动化能量单元根据位置数据移动至电动车辆，其中，所述自动化能量单元设计为用于耦合到自动化充电单元或另一个自动化能量单元，以使得功率储存器可以给电能储存装置充电；并且
根据所述荷电数据给电能储存装置充电。
优选地，当电能储存装置的荷电状态降至可预定的或预定的充电量以下时，所述充电请求被自动地从电动车辆传送至后端服务器。
优选地，所述充电请求经由移动终端传送至后端服务器。
优选地，每个自动化能量单元设计为用于：当功率储存器放完电时，在电能储存装置的充电期间被解耦，并且移动至电源，以便给功率储存器重新充电。
本公开的这些及其他目的、特征和优点通过优选实施例的以下详细描述和附图的研究例示说明。可以看出，尽管实施例是单独地描述的，但是其个别特征可以被组合以形成附加的实施例。
附图说明
图1示出用于在停车设施中自动地给电动车辆的电能储存装置充电的示意性模块化充电系统；
图2示意性地示出三个示例性模块化自动化充电场景；
图3a-3e示出模块化自动化充电场景的示意性顺序；
图4示出例示说明用于在停车设施中模块化地、自动地给电动车辆的电能储存装置充电的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出用于在停车设施中自动地给电动车辆110的电能储存装置118充电的示意性模块化充电系统100。充电系统100设计和/或配置为实现用于模块化地、自动地给电动车辆110的电能储存器118充电的方法300。参照图2和图3a-3e来更详细地说明由充电系统100所进行的充电过程的示例性实现。参照图4来更详细地示例性地说明方法300。
术语电动车辆110特别是包括具有纯电气驱动装置或者作为插电式混合动力车辆的轿车(pkw)、卡车(lkw)、公交车、旅行车、摩托车等。电动车辆110可以包括能够与其他通信参与者(例如后端服务器120)建立通信链接的通信单元112。与车辆110的每次通信可以经由通信单元112执行。
停车设施(未示出)例如可以是地下泊车场、停车场或提供任何其他的停车位或停车可能性的设施或它们的任何组合。
充电系统100包括至少一个后端服务器120。后端服务器120是中央数据池，并且可以包括计算装置(未示出)和存储器装置125(例如数据库)。借助于存储器装置125，数据可以被集中地或在中央控制并且在车辆外部被存储、管理和处理。可能需要每个电动车辆110的用户152首先在后端服务器120上执行电动车辆110的一次性注册(例如设置合适的账户)。一次性注册可以包括合适的车辆识别号(id)和下面描述的其他参数的存储。
充电系统100包括至少一个自动化充电单元130。自动化充电单元130可以是配置为用于自动地在停车设施中移动的、自驱动的或自主驱动的机器人单元130。充电单元130可以包括通信单元132，所述通信单元对应于电动车辆110的通信单元112。自动化充电单元130包括功率储存器138，所述功率储存器配置为用于存储可预定的或预定的数量的电能并且再次输出所述电能。充电单元130因此是移动充电站或移动充电机器人130。可能要求每个自动化单元130首先在后端服务器120处被注册一次。同时，至少一个合适的唯一的识别号可以被存储在后端服务器120的存储单元125中。另外，功率储存器138的荷电容量以及(如果存在)致动器单元136的类型(例如铰接臂，见下)和/或耦合单元135的存在可以被存储。如下面更详细地说明的，自动化充电单元130可以包括配置为用于将功率储存器138与车辆110的电能储存装置118连接并且给电能存储装置充电的耦合单元135和/或致动器单元136。
充电系统100包括多个自动化能量单元140。每个能量单元140包括通信单元142，所述通信单元对应于车辆110的通信单元112。每个能量单元140包括功率储存器148，功率储存器148设计为用于储存可预定的或预定的数量的电能并且再次输出所述电能。能量单元140是移动充电站或移动充电机器人140，所述移动充电站或移动充电机器人配置为用于借助于耦合单元145耦合到自动化充电单元130或另一个自动化能量单元140，以使得功率储存器148中的电能可以被用于给电动车辆110的电能储存装置118充电。可能需要，首先，每个自动化能量单元140在后端服务器120处被注册一次。同时，至少一个合适的唯一识别号可以被存储在后端服务器120的存储器单元125中。另外，功率储存器138的荷电容量可以被存储在存储器单元125中。自动化充电单元140可以设计和/或配置为当给功率储存器148充电时，经由通信单元142通知后端服务器120。
后端服务器120可以在第一个步骤310中接收对于电动车辆110的充电请求。当电能储存装置118的荷电状态降至可预定的或预定的充电量以下时，充电请求可以自动地从电动车辆110传送至后端服务器120。例如，可以以如下这样的方式在车辆(未示出)中的合适的存储器单元中存储，预定义的荷电状态达到电能储存装置118的荷电容量的50％。计算单元(例如电动车辆110的控制单元114)例如可以基于当前的地理位置(见下)或者以任何其他的合适的方式查明车辆位于停车设施上或中或者进入停车设施。计算单元114可以然后估计能量储存装置118的当前的荷电状态是否降至预定义的荷电状态以下。能量储存装置118的实际的荷电状态被存储在常规的电动车辆110中的合适的存储器单元中，并且被显示给用户145。如果降至预定义的荷电状态以下，则电动车辆110可以自动地产生充电请求，并且经由通信单元112将所述充电请求传送至后端服务器120。有利地，从而避免了无意地遗忘充电过程。
附加或备选于此地，车辆110的用户152(例如其所有者、被授权的驾驶者等)可以手动地经由合适的输入和输出单元116——例如电动车辆110的资讯娱乐系统——将充电请求传送至后端服务器120。
此外，附加或备选于此地，车辆的用户152可以经由移动终端150将充电请求传送至后端服务器120。移动终端150可以通过服务器——例如后端服务器120——借助于先前确定的合适的认证方法被链接到电动车辆110或电动车辆110的用户152。有利地，充电请求因此可以被电动车辆110的用户152独立于他的地理位置传送至后端服务器120。这改进了充电系统110的可操作性和灵活性。
充电请求包括位置数据和荷电数据。位置数据可以包括关于可以在导航卫星系统的帮助下采集的地理位置的数据。在gps的例子中，例如电动车辆10和/或移动终端150可以包括gps模块，该gps模块被配置和/或设计为确定电动车辆110或移动终端150的当前的gps位置数据并且(如果需要)将所述位置数据传送至电动车辆的控制单元114。
附加或备选于此地，位置数据可以包括关于停车设施的数字地图的位置的数据，该数据可以被电动车辆110识别和/或检测(例如经由相机读入)。后端服务器120和/或电动车辆110可能已经将停车设施的数字地图存储在存储单元125中。这无线通信不可用或无法覆盖所有区域的泊车场和停车库中是特别有利的。在进一步的例子中，停车请求可以包括被电动车辆110占据的停车位的唯一识别号。唯一识别例如可以被以可读的方式或者以qr码的形式张贴在停车设施的每个停车位处。
荷电数据可以包括电动车辆110的技术荷电数据，例如，电能储存装置118的充电可能性的一种类型(例如根据iec62196或din标准dinen62196的充电电缆的所需类型、感应式充电等)。附加或备选于此地，技术荷电数据可以包括能量储存装置118的荷电容量和/或能量储存装置118的当前的荷电状态。
充电请求可以传送至后端服务器120，例如从客户端-服务器范式的意义上来讲以请求或查询的形式。
在接收到充电请求之后，后端服务器120可以借助于计算单元来估计充电请求，并且在下一个步骤320中，请求自动化充电单元140进入到或移动至与所接收的位置数据相对应的电动车辆110。自动化充电单元130可以包括控制单元133，所述控制单元配置为用于以本领域中已知的方式自主地将充电单元130移动至与位置数据相对应的位置。如以上已经说明的，自动化充电单元130设计为用于将功率储存器138与电动车辆110的电能储存装置118连接并且给功率储存器重新充电。自动化充电单元130包括耦合单元135和/或致动器单元136，以便将功率储存器138与电能储存器118连接。
功率储存器138与电能储存装置118的耦合或连接可以是彼此不同的，特别是根据电能储存装置118的充电可能性的类型。充电单元135的耦合单元135可以被配置和/或设计为将功率储存器138与电能储存装置118电磁连接。如果荷电数据的技术参数包括电能储存装置118可以被感应式地充电，则可以实现这点。附加或备选于此地，充电单元130的致动器单元136可以被配置和/或设计为借助于合适的充电电缆(未示出)将功率储存器118与电源或电流源220连接。在这种情况下，致动器单元136可以包括铰接臂，因此是铰接臂机器人。铰接臂机器人可以包括传感器单元134，所述传感器单元使得铰接臂机器人136能够经由充电电缆的插头单元将功率储存器138与电能储存装置118连接。传感器单元134例如可以包括一个或多个力传感器和/或一个或多个扭矩传感器。前述传感器可以被附连到致动器单元136以使得它能够以本领域中已知的方式将功率储存器138与电能储存装置118连接。插头类型的选择可以基于荷电数据进行，在这种情况下，荷电数据包括充电电缆的所需类型。自动充电单元130可以配置为用于根据所有的常规的电能储存装置118的充电可能性或充电能力将功率储存器138与这些电能储存装置118连接。在另一个例子中，充电系统100可以包括多个不同的自动化充电单元130，其中，至少一个充电单元130具有给每个常规的或未来的电能储存装置118充电所需的连接类型。
在充电期间，电能储存装置118被用功率储存器138中的电能充电。
因为系统100是充电机器人的可用性起到关键的作用的模块化系统100，所以功率储存器138可以仅存储预定量的电能，该电能可以小于常规的能量储存装置118的储存容量。例如，所述预定量包括常规的电能储存装置118的平均储存容量的10％。因此，后端服务器120设计为用于在下一个步骤330中确定根据荷电数据给电能储存装置118充电所需的自动化能量单元140的数量。如上所述，每个自动化能量单元140的功率储存器148可以储存可预定的或预定量的能量。该预定量可以被存储在后端服务器120的存储单元中。在另一个例子中，可以基于充电系统100的模块化确定每个能量单元可以为常规的电能存储装置118的平均储存容量的10％。此外，任何其他的合适的储存容量可以是预定的。在这种情况下，关于每个功率储存器148、138的储存容量可以被全局地存储在后端服务器120的存储器单元125中。如上所述，充电请求的荷电数据可以包括能量储存装置118的荷电容量和能量储存装置118的常规的荷电状态。从该数据，后端服务器120可以确定根据充电要求(完全充电、期望量的充电、充电到期望的出发时间、或者直到到达期望的下一个目的地为止等等)给能量储存装置118充电所需的自动化能量单元140的数量。特别是，储存在自动化充电单元130或其功率储存器138中的电流的量也可以被考虑。
在下一个步骤340中，后端服务器120请求所确定的数量的自动化能量单元140移动至自动化充电单元130。例如，后端服务器120可以经由通信单元142将根据随着充电请求接收的位置数据自主地移动至自动化充电单元130的消息或请求发送或传送给控制单元143。如上所述，自动化能量单元配置为用于与自动化充电单元130或另一个自动化能量单元140耦合或连接，以使得电能储存装置118可以经由相应的能量单元140的功率储存器148被充电。特别是，自动化能量单元140包括耦合单元145和传感器单元144，所述传感器单元包括用于耦合的合适的传感器。
下面将参照图2和图3a-3e更详细地进一步例示自动化能量单元140和充电单元130的耦合。
现在电能储存装置118可以被充电。有利地，因此提供了模块化和移动式充电系统100，在该充电系统中，移动的充电机器人130、140(即自动化充电单元130和自动化能量单元140)被模块化地应用于停车设施中。特别是，借助于每个车辆10的模块化，只有预定量的储存电能被提供给将被充电的电动车辆110，因为将被充电的能量的数量被用于确定所需的能量单元140的数量并且用于充电过程。
每个自动化能量单元140可以设计为用于当功率储存器148放完电时，在电能储存装置118的充电过程期间移动至电源或电流源220，以便给功率储存器148重新充电。
电源220可以是商业家用插座或安全插头插座、墙壁充电站或壁箱、或单个充电桩、或充电站的充电桩。
如以上已经描述的，自动化能量单元140可以耦合到自动化充电单元130或另一个自动化能量单元140以使得所有的功率储存器138、148都可以给电能储存装置118充电。在耦合之后，最后耦合的自动化能量单元140的功率储存器148可以首先放完电。当功率储存器148放完电时，最后耦合的自动化能量单元140可以自动地移动至电源220，以便给空的功率储存器148充电。如下面参照图3a-3e更详细地说明的，在前一个步骤中耦合的自动化能量单元140或自动化充电单元130的功率储存器148现在可以被用于给能量储存装置118充电。当充电过程完成时，即，当自动化充电单元130的功率储存器138至少部分地放电时，充电单元130还可以移动至电源220以给功率储存器138重新充电。如果功率储存器138、148被充电，则充电单元130或能量单元140可以将对应的待机消息传送至后端服务器120。有利地，自动化能量单元140的功率储存器148因此可以被更快速地充电以用于下一次充电过程，并且因此可更快速地用于下一次充电过程。
图2示意性地示出停车设施中的三个示例性的模块化自动化充电场景。这些示例性实施例可以被如以上参照图1描述的那样实现。
具体地说，图2示出停放有第一个电动汽车110_a的停车设施中的第一个停车位或停车区210a。对于电动车辆110_a，在后端服务器120处接收对应的充电请求。在该例子中，从所述充电请求造成：三个充电单位的荷电量(例如充电量＝1kw/h)是对于电能储存装置118_a必需的或期望的。在该例子中，自动化充电单元130和自动化能量单元140的每个功率储存器138、148都可以储存充电量的电流量。后端服务器140已经请求自动化充电单元130移动至电动车辆110_a并且给电能储存装置118_a充电。后端服务器还已经确定了两个自动化能量单元140是提供所需数量的三个充电单位所必需的。这些自动化能量单元已经移动至停车位210a，以便给能量储存装置118_a充电。
在停车设施的第二个停车位210b或第二个停车区210b中，停放有第二个电动汽车110_b，对于第二个电动汽车的充电请求已经在后端服务器120处被接收到。在该例子中，从所述充电请求得到五个充电单位的充电量是给电能储存装置118_b充电所必需的或期望的。因此，除了自动化充电单元130之外，四个能量单元140分别被耦合到电能储存装置118_b或前一个能量单元140，以便给电能储存装置118_b充电。
在停车设施的第三个停车位210c或第三个停车区210c中，停放有第三个电动汽车110_c，对于第三个电动汽车110_c，充电请求已经在后端服务器120处被接收到。在该例子中，从所述充电请求得到九个充电单位的充电量是给电能储存装置118_c充电所必需的或期望的。因此，除了自动化充电单元130之外，八个能量单元140分别被耦合到电能储存装置118_c或相应的前一个能量单元140，以便给电能储存装置118_c充电。
图2因此示出了自动化充电单元130借助于耦合单元135和/或致动器单元136将功率储存器138耦合或连接到电能储存装置118_a、118_b、118_c。第一个自动化能量单元140被耦合到自动化充电单元130、第二个自动化能量单元140和第一个能量单元140等。
由于模块化，储存的电能可以高效地适应个别电动车辆110_a、110_b和110_c。
图3a-3e示意性地例示说明示例性的模块化自动化充电场景的流程。
具体地说，图3a示出如以上参照图2描述的用于更好的例示说明的第一个停车区210a。在第一个停车区210a中停放有电动车辆110_a，对于该电动车辆，充电请求已经在后端服务器120处被接收到。自动化充电单元130已经根据所接收的位置数据移动至电动车辆110，并且已经将自动化充电单元的功率储存器138与电能储存装置118a连接，以便给电能储存装置118a充电。从图3b可以看出，三个充电单位的荷电量对于电能储存装置118_a是必需的或期望的。后端服务器120因此已经确定两个自动化能量单元140a和140b对于可能提供三个充电单位的所需数量是必需的。自动化能量单元140a已经耦合到自动化充电单元130，以使得自动化能量单元的其功率储存器148可以给电能储存装置118_a充电。自动化能量单元140b已经耦合到自动化能量单元140a，以使得自动化能量单元的功率储存器148还可以给电能储存装置118_a充电。现在，储存在自动化能量单元140b(或其功率储存器148)中的电能被释放，以便给能量储存装置118_a充电。
图3c示出下一个步骤。当自动化能量单元140b的功率储存器148被完全放电时，自动化能量单元140b与自动化能量单元140a解耦。现在，自动化能量单元140a的能量储存装置正放完电。图3d示出解耦的自动化能量单元140b已经移动至电源220以给功率储存器148重新充电。有利地，该模块(或该自动化能量单元140b)的功率储存器148在电能储存装置118_a的充电过程已经结束之前已经被充电。因此，自动化能量单元140b可以被更快速地且更高效地应用于下一次充电过程或者为下一次充电过程做好准备。图3e示出自动化能量单元140a的功率储存器148已经放完电之后的状态。能量单元140a被与充电单元130解耦，并且自主地移动至电源220，以便给其功率储存器148充电。充电单元130的其余能量然后被用于给能量储存装置118_a充电。当充电单元130的功率储存器148被完全放电时，充电单元130还可以自主地移动至电源220，以便给充电单元(未示出)的功率储存器138重新充电。
图4示出例示说明如以上参照图1、图2和图3a-3e描述的用于在停车设施中模块化地、自动地给电动车辆110的电能储存装置118充电的方法300的流程图。方法的步骤可以被如参照图1、图2和图3a-3e描述的那样实现。
方法300包括接收310给电动车辆110充电的充电请求，其中，充电请求包括位置数据和荷电数据。如果电能储存装置118的荷电状态降至可预定的充电量以下，则充电请求可以被自动地从电动车辆110传送至后端服务器120。附加或备选于此地，充电请求可以经由移动终端150和/或经由合适的车辆端输入和输出单元116传送至后端服务器120。
方法300包括请求320自动化充电单元130根据位置数据移动至电动车辆110，所述自动化充电单元包括配置为用于储存可预定义量的电流的功率储存器138。
方法300包括确定330根据荷电数据给电能储存装置118充电所需的自动化能量单元140的数量，其中，每个自动化能量单元包括功率储存器148，所述功率储存器配置为用于储存可预定义量的电流。
方法300包括请求340确定的数量的自动化能量单元140根据位置数据移动至电动车辆110，其中，自动化能量单元140设计为用于耦合到自动化充电单元130或另一个能量单元140，以使得能量储存装置138、148可以给电能储存装置118充电。
另外，方法300包括根据荷电数据给电能储存装置118充电350。每个自动化能量单元140可以配置为用于：当自动化能量单元的功率储存器148放完电时，在电能储存装置118的充电350期间被解耦，并且移动至电源或电流源220，以便给功率储存器148重新充电。
1.用于在停车设施中自动地给电动车辆(110)的电能储存装置(118)充电的模块化充电系统(200)，包括：
至少一个自动化充电单元(130)，所述自动化充电单元具有功率储存器(138)；
多个自动化能量单元(140)，每个自动化能量单元具有功率储存器(148)，其中，所述功率储存器(138、148)配置为用于储存可预定量的电流；
至少一个后端服务器(120)，所述后端服务器设计为用于
-接收对于所述电动车辆(110)的充电请求，其中，所述充电请求包括位置数据和荷电数据；
-请求所述自动化充电单元(130)根据所接收的位置数据移动至所述电动车辆(110)，其中，所述自动化充电单元(130)设计为用于将所述功率储存器(138)与所述电能储存装置(118)连接并且给所述电能储存装置充电；
-确定根据所述荷电数据所需的自动化能量单元的数量，以便给所述电能储存装置(118)充电；并且
-请求所确定的数量的自动化能量单元(140)移动至所述自动化充电单元(130)，其中，所述自动化能量单元(140)设计为用于耦合到所述自动化充电单元(130)或另一个自动化能量单元(140)，以使得所述功率储存器(138、148)能够给所述电能储存装置(118)充电。
2.根据权利要求1所述的模块化充电系统(200)，其中，当所述电能储存装置(118)的荷电状态降至可预定的荷电量以下时，所述充电请求自动地从所述电动车辆(110)传送至所述后端服务器(120)。
3.根据权利要求1或2所述的模块化充电系统，其中，所述充电请求能够经由移动终端(150)传送至所述后端服务器(120)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的模块化充电系统(100)，其中，每个自动化能量单元(140)配置为用于：当所述自动化能量单元的功率储存器(148)放完电时，在给所述电能储存装置(118)充电期间移动至电源，以便给所述功率储存器(148)重新充电。
5.用于在停车设施中自动地给电动车辆(110)的电能储存装置(118)充电的方法(300)，所述方法包括：
接收(310)对所述电动车辆(110)充电的充电请求，其中，所述充电请求包括位置数据和荷电数据；
请求(320)自动化充电单元(130)根据所述位置数据移动至所述电动车辆(110)，所述自动化充电单元包括功率储存器(138)，所述功率储存器配置为用于储存可预定义量的电流；
确定(330)自动化能量单元(140)的数量，根据所述荷电数据给所述电能储存装置(118)充电需要这些自动化能量单元，其中，每个自动化能量单元包括功率储存器(148)，所述功率储存器配置为用于储存可预定义量的电流；
请求(340)所确定的数量的自动化能量单元(140)根据所述位置数据移动至所述电动车辆(110)，其中，所述自动化能量单元(140)设计为用于耦合到所述自动化充电单元(130)或另一个自动化能量单元(140)，以使得所述功率储存器(138、148)能够给所述电能储存装置(118)充电；并且
根据所述荷电数据给所述电能储存装置(118)充电(350)。
6.根据权利要求5所述的方法(300)，其中，当所述电能储存装置(118)的荷电状态降至可预定的荷电量以下时，所述充电请求自动地从所述电动车辆(110)传送至所述后端服务器(120)。
7.根据权利要求5或6所述的方法(300)，其中，所述充电请求能够经由移动终端(150)传送至所述后端服务器(120)。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法(300)，其中，每个自动能量单元(140)设计为用于当所述功率储存器(148)放完电时在给所述电能储存装置(118)充电(350)期间被解耦，以便给所述功率储存器(148)重新充电。
技术总结