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DE102018207048A1 - A method of improving usage of electrical energy and server equipment that can be deployed in an electrical utility grid - Google Patents

A method of improving usage of electrical energy and server equipment that can be deployed in an electrical utility grid Download PDF

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DE102018207048A1
DE102018207048A1 DE102018207048.2A DE102018207048A DE102018207048A1 DE 102018207048 A1 DE102018207048 A1 DE 102018207048A1 DE 102018207048 A DE102018207048 A DE 102018207048A DE 102018207048 A1 DE102018207048 A1 DE 102018207048A1
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DE
Germany
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electric vehicles
charge
transmitted
data
supply network
Prior art date
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DE102018207048.2A
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German (de)
Inventor
Marco Willems
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Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern einer Nutzung in einem elektrischen Versorgungsnetz bereitstellbarer elektrischer Energie und eine entsprechend eingerichtete zentrale Servereinrichtung (4). Bei dem Verfahren werden Ladezustandsdaten elektrischer Energiespeicher (2) einer Vielzahl von Elektrofahrzeugen (1) an die zentrale Servereinrichtung (4) übermittelt. Zudem werden jeweilige Positionsdaten, die Standorte der Elektrofahrzeuge (1) angeben, an die zentrale Servereinrichtung (4) übermittelt. Von der zentralen Servereinrichtung (4) wird aus den übermittelten Ladezustandsdaten und den übermittelten Positionsdaten eine Karte (5) generiert, in der die jeweiligen Standorte der Elektrofahrzeuge (1) zusammen mit einem jeweiligen Ladezustand räumlich aufgelöst eingetragen sind.

Figure DE102018207048A1_0000
The invention relates to a method for improving the use of electrical energy that can be provided in an electrical supply network and to a correspondingly set up central server device (4). In the method, state of charge data of electrical energy storage devices (2) are transmitted to a plurality of electric vehicles (1) to the central server device (4). In addition, respective position data indicating locations of the electric vehicles (1) are transmitted to the central server device (4). From the centralized server device (4), a map (5) is generated from the transmitted state of charge data and the transmitted position data, in which the respective locations of the electric vehicles (1) are entered spatially resolved together with a respective state of charge.
Figure DE102018207048A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern einer Nutzung in einem elektrischen Versorgungsnetz bereitstellbarer elektrischer Energie und eine zur Durchführung eines solchen Verfahrens eingerichtete Servereinrichtung.The invention relates to a method for improving the use of electrical energy that can be provided in an electrical supply network and to a server device configured to carry out such a method.

In Bezug auf elektrische Versorgungs-, Verteiler- oder Transportnetze zeichnen sich für die Zukunft eine Reihe von Herausforderungen und Möglichkeiten ab. Zum einen könnten Elektrofahrzeuge in Zukunft in deutlich stärkerem Maße als bisher zum elektrischen Energieverbrauch beitragen, andererseits aber über ihre elektrischen Energiespeicher, also Batterien, insbesondere Traktionsbatterien, auch signifikante Speicherkapazitäten für elektrische Energie bereitstellen. Hinzu kommt, dass die zunehmende Erzeugung elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen in verstärktem Maße dazu führt, dass elektrische Energie - anders als bei der Nutzung herkömmlicher fossiler und nuklearer Brennstoffe - nicht mehr unbedingt räumlich und zeitlich verbrauchsorientiert oder mit einem tatsächlichen Verbrauch oder Bedarf korreliert produziert wird beziehungsweise produziert werden kann. Dies gilt insbesondere für Windenergieanlagen, da die Verfügbarkeit ausreichend starker und gleichmäßiger Winde offensichtlich nicht gezielt gesteuert werden kann.Regarding electrical supply, distribution or transport networks, a number of challenges and opportunities are emerging in the future. On the one hand, electric vehicles could contribute to the electric energy consumption to a much greater extent in the future than on the other hand, but on the other hand also provide significant storage capacities for electrical energy via their electrical energy stores, ie batteries, in particular traction batteries. In addition, the increased generation of electrical energy from renewable sources leads to increased levels of electrical energy - unlike conventional fossil and nuclear fuels - no longer being necessarily spatially and temporally consumption-based or correlated with actual consumption or demand or can be produced. This is especially true for wind turbines, since the availability of sufficiently strong and steady winds obviously can not be controlled selectively.

Die WO 2013 / 029 670 A1 beschreibt ein Verfahren zum Ermitteln der Grö-ße einer elektrischen Energiemenge zum Versorgen von Ladeeinrichtungen für elektrisch antreibbare Fahrzeuge. Dabei wird eine Anzahl von in einem Gebiet befindlichen elektrisch antreibbaren Fahrzeugen erfasst und mittels dieser Anzahl die Größe einer gebietsspezifischen Energiemenge zur Bereitstellung für mindestens eine Ladeeinrichtung in diesem Gebiet ermittelt. Beispielsweise kann in einem Gebiet eine Energiemenge von 37,5 kWh benötigt werden, falls sämtliche sich in diesem Gebiet befindenden Fahrzeuge umgehend eine jeweilige Ladeeinrichtung nutzen würden, um ihre Fahrbatterien aufzuladen. Dementsprechend reserviert eine Energiemengen-Ermittlungseinrichtung diese Energiemenge für dieses Gebiet, beispielsweise für die kommenden 30 Minuten.The WO 2013/029 670 A1 describes a method for determining the magnitude of an amount of electrical energy to power chargers for electrically powered vehicles. In this case, a number of electrically driven vehicles located in one area are detected, and by means of this number, the size of a region-specific amount of energy for the provision of at least one charging device in this area is determined. For example, in an area, an amount of energy of 37.5 kWh may be needed if all the vehicles in that area would promptly use a respective charging device to charge their traction batteries. Accordingly, an amount of energy-detecting means reserves this amount of energy for that area, for example, for the next 30 minutes.

Aus der DE 10 2012 203 121 A1 ist ein Energiemanagementsystem mit einem Netzwerk zur Übertragung elektrischer Energie bekannt. Darin werden Energieverbrauchsprognosen erstellt, aus denen Steuermittel Kopplungseingriffe für an das Netzwerk angeschlossene Erzeugungseinrichtungen oder Regelungseingriffe für Speichereinrichtungen zur Systemstabilisierung bestimmen und umsetzen.From the DE 10 2012 203 121 A1 For example, an energy management system having a network for transmitting electrical energy is known. In it, energy consumption forecasts are created, from which control means determine and implement coupling interventions for network-connected generation devices or control measures for storage systems for system stabilization.

Die DE 10 2014 206 381 A1 offenbart eine Steuereinheit zur Koordinierung von Ladevorgängen einer Vielzahl von Fahrzeugen durch eine entsprechende Vielzahl von Ladestationen. Dazu werden Ladeinformationen und Netzinformationen, die eine Sollleistung angeben, die durch die Ladevorgänge von einem elektrischen Versorgungsnetz abzunehmen ist, ermittelt. Darauf basierend wird eine Vielzahl von Ladefahrplänen bestimmt, die jeweils für eines der Fahrzeuge eine Ladeleistung, mit der die Batterie des Fahrzeugs geladen werden soll, einen zeitlichen Verlauf der Ladeleistung und einen Zeitpunkt, an dem mit dem Ladevorgang begonnen werden soll, umfassen. Die Ladefahrpläne werden an entsprechende Ladestationen übermittelt. Damit soll eine Belastung des elektrischen Versorgungsnetzes reduziert werden.The DE 10 2014 206 381 A1 discloses a control unit for coordinating charging of a plurality of vehicles by a corresponding plurality of charging stations. For this purpose, charging information and network information indicating a target power that is to be removed by the charging processes from an electrical supply network is determined. Based on this, a plurality of charging plans are determined, each of which includes charging power for one of the vehicles with which to charge the battery of the vehicle, a time course of the charging power and a time at which charging is to begin. The loading timetables are transmitted to corresponding charging stations. This is intended to reduce a load on the electrical supply network.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Nutzung in einem elektrischen Versorgungsnetz bereitstellbarer Energie zu ermöglichen.The object of the present invention is to enable an improved use in an electrical supply network of available energy.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen sowie in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen angegeben.This object is achieved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are set forth in the dependent claims as well as in the following description and in the drawings.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Verbessern einer Nutzung in einem elektrischen Versorgungsnetz oder Verteilnetz bereitstellbarer elektrischer Energie. Bei dem Verfahren werden jeweilige Ladezustandsdaten eines jeweiligen elektrisch wiederaufladbaren Energiespeichers einer Vielzahl verschiedener Elektrofahrzeuge an eine zentrale Servereinrichtung übermittelt. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass jeweilige Positionsdaten, welche die Standorte der Elektrofahrzeuge angeben, an die zentrale Servereinrichtung übermittelt werden. Aus den übermittelten Ladezustandsdaten und den übermittelten Positionsdaten wird dann von der zentralen Servereinrichtung eine Karte generiert, in der die jeweiligen Standorte der Elektrofahrzeuge zusammen mit einem jeweiligen Ladezustand räumlich aufgelöst, also individuell, eingetragen sind.A method according to the invention serves to improve the utilization in an electrical supply network or distribution network of available electrical energy. In the method, respective charge state data of a respective electrically rechargeable energy store of a plurality of different electric vehicles is transmitted to a central server device. According to the invention, it is provided that respective position data indicating the locations of the electric vehicles are transmitted to the central server device. From the transmitted state of charge data and the transmitted position data, a map is then generated by the central server device in which the respective locations of the electric vehicles are spatially resolved together with a respective state of charge, ie individually.

Das elektrische Versorgungsnetz kann hier beispielsweise ein regionales, bevorzugt ein landesweites oder sogar länderübergreifendes physisches Leitungsnetzwerk zum Übertragen und Verteilen elektrischer Energie beziehungsweise elektrischer Leistung sein. Das Versorgungsnetz kann dabei Erzeugungseinrichtungen, wie beispielsweise Kraftwerke, Windenergieanlagen und dergleichen, Speichereinrichtungen, wie beispielsweise Pumpspeicherwerke und/oder weitere Infrastruktur- und/oder Schaltelemente umfassen. An das elektrische Versorgungsnetz können in an sich bekannter Weise eine Vielzahl unterschiedlicher elektrischer Verbraucher angeschlossen werden und/oder angeschlossen sein. Dies umfasst vorliegend insbesondere die Elektrofahrzeuge beziehungsweise deren wiederaufladbare Energiespeicher, also Batterien, insbesondere Traktionsbatterien. Die Elektrofahrzeuge können für eine Energieübertragung zwischen dem elektrischen Versorgungsnetz und den Energiespeichern der Elektrofahrzeuge an eine jeweilige fahrzeugexterne Ladestation angeschlossen werden.The electrical supply network can here be, for example, a regional, preferably a nationwide, or even transnational, physical line network for transmitting and distributing electrical energy or electrical power. The supply network may include generating facilities, such as power plants, wind turbines and the like, storage facilities, such as pumped storage and / or other infrastructure and / or switching elements. To the electrical supply network, a plurality of different electrical loads can be connected and / or connected in a conventional manner. In the present case, this includes in particular the Electric vehicles or their rechargeable energy storage, ie batteries, especially traction batteries. The electric vehicles can be connected to a respective vehicle external charging station for energy transfer between the electrical supply network and the energy storage of electric vehicles.

Zum Übermitteln der Positionsdaten und der Ladezustandsdaten kann die zentrale Servereinrichtung mittels einer oder mehrerer jeweiliger Datenverbindungen mit dem elektrischen Versorgungsnetz, insbesondere mit den Ladestationen, und/oder mit den Elektrofahrzeugen direkt oder indirekt verbunden sein beziehungsweise verbunden werden. Die Datenverbindung beziehungsweise Datenübertragung zum Übermitteln der Positionsdaten und/oder der Ladezustandsdaten an die zentrale Servereinrichtung kann beispielsweise über das elektrische Versorgungsnetz, ein ganz oder teilweise separates Datennetz, ein Mobilfunknetz oder dergleichen realisiert sein. Die Positionsdaten, also die Standorte der Elektrofahrzeuge, können beispielsweise mittels eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems bestimmt werden. Die Ladezustandsdaten können beispielsweise von einer Ladesteuerung der Elektrofahrzeuge und/oder von einer jeweiligen Ladesteuerung der Ladestationen ermittelt werden, insbesondere gemessen oder aus den Energiespeichern oder einem jeweiligen Batteriemanagementsystem (BMS) ausgelesen werden.To transmit the position data and the charge state data, the central server device can be connected or connected directly or indirectly by means of one or more respective data connections to the electrical supply network, in particular to the charging stations, and / or to the electric vehicles. The data connection or data transmission for transmitting the position data and / or the charge state data to the central server device can be realized, for example, via the electrical supply network, a completely or partially separate data network, a mobile radio network or the like. The position data, ie the locations of the electric vehicles, can be determined, for example, by means of a satellite-supported position determination system. The charge state data can be determined, for example, by a charge control of the electric vehicles and / or by a respective charge control of the charge stations, in particular measured or read out of the energy stores or a respective battery management system (BMS).

Zum Generieren der Karte werden von der zentralen Servereinrichtung die Positionsdaten und die Ladezustandsdaten zusammengeführt, wodurch eine räumliche Verteilung von durch die Elektrofahrzeuge beziehungsweise deren Energiespeicher gebildeten und bei Verbindung mit dem elektrischen Versorgungsnetz bereitgestellten Energie- und Speicherkapazitäten ersichtlich gemacht und damit für weitere Anwendungen verfügbar, also nutzbar gemacht wird. Die Karte ist dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung im Sinne einer Landkarte, also einer auf die reale Welt bezogenen geographischen oder räumlichen Verteilungsübersicht zu verstehen. Dadurch, dass in der Karte die Ladezustände oder Ladezustandsdaten der Elektrofahrzeuge gemäß deren realen Positionen oder Standorten eingetragen oder enthalten sind, kann vorteilhaft eine verbesserte Ressourcennutzung beziehungsweise -verteilung ermöglicht werden. Ressourcen in diesem Sinne sind dabei etwa eine produzierte und in das elektrische Versorgungsnetz eingespeiste oder einspeisbare elektrische Energie oder Leistung, eine in den Energiespeichern, also Batterien, der Elektrofahrzeuge bereits gespeicherte elektrische Energie, eine freie Speicherkapazität der Batterien der Elektrofahrzeuge zur Aufnahme weiterer elektrischer Energie und eine hierdurch, beispielsweise zum Steuern, Regulieren und/oder Stabilisieren des elektrischen Versorgungsnetzes nutzbare, Regelleistung.To generate the map, the position data and the charge state data are combined by the central server device, whereby a spatial distribution made by the electric vehicles or their energy storage and provided when connected to the electrical supply network energy and storage capacities made apparent and thus available for other applications, ie is made usable. In the context of the present invention, the map is to be understood in the sense of a map, that is to say a geographical or spatial distribution overview related to the real world. Characterized in that the charge states or state of charge data of the electric vehicles according to their real positions or locations are registered or included in the map, advantageously, an improved resource utilization or distribution can be made possible. Resources in this sense are about a produced and fed into the electrical supply network or feedable electrical energy or power, in the energy storage, ie batteries, electric vehicles already stored electrical energy, a free storage capacity of the batteries of the electric vehicles for receiving additional electrical energy and a thereby, for example, for controlling, regulating and / or stabilizing the electrical supply network usable, control power.

Durch das mittels der generierten Karte erzeugte beziehungsweise verfügbar gemachte Wissen über die aktuelle räumliche Verteilung dieser Ressourcen können beispielsweise Produktionsspitzen elektrischer Energie, etwa von unerwartet effektiven Windkraftanlagen, zielgerichtet in räumliche Gebiete verteilt oder umgeleitet werden, in denen durch die Batterien der Elektrofahrzeuge freie Speicherkapazitäten bereitgestellt werden oder bereitgestellt werden können. Besonders vorteilhaft kann die Karte nicht nur jeweils einmalig statisch generiert werden, sondern eine Veränderung oder ein zeitlicher Verlauf oder eine zeitliche Entwicklung von zu unterschiedlichen Zeiten erstellten derartigen Karten bestimmt und ausgewertet werden. Insbesondere diese zeitliche Entwicklung der Karte oder mehrerer entsprechender Karten, also eine entsprechende Historie, kann beispielsweise nutzbringend zur Planung eines Ausbaus oder einer Anpassung des elektrischen Versorgungsnetz genutzt werden, beispielsweise für eine Planung entsprechender Stromtrassen und/oder Ladestationen, da ein tatsächlicher Bedarf räumlich lokalisiert, also räumlich aufgelöst, in der Karte beziehungsweise durch die Karte erfasst und besonders anschaulich und effektiv nutzbar wird.By means of the knowledge generated by the generated map or made available about the current spatial distribution of these resources, for example, production peaks of electrical energy, such as unexpectedly effective wind turbines can be distributed or redirected purposefully into spatial areas in which free storage capacities are provided by the batteries of the electric vehicles or can be provided. Particularly advantageously, the card can not only be statically generated only once, but a change or a time course or a temporal evolution of created at different times such maps can be determined and evaluated. In particular, this temporal development of the card or several corresponding cards, that is to say a corresponding history, can be used profitably, for example, for planning an expansion or adaptation of the electrical supply network, for example for planning corresponding power lines and / or charging stations, since an actual requirement is spatially localized, So spatially resolved, captured in the map or by the map and is particularly vivid and effectively usable.

Durch eine kontinuierliche oder regelmäße Übermittlung der Ladezustands- und Positionsdaten kann die Karte dabei vorteilhaft zumindest nahezu in Echtzeit aktualisiert werden.By continuously or regularly transmitting the state of charge and position data, the map can advantageously be updated at least almost in real time.

In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden als Teil der jeweiligen Ladezustandsdaten eine in dem jeweiligen Energiespeicher gespeicherte Energiemenge und eine freie Speicherkapazität des jeweiligen Energiespeichers und eine jeweils fahrzeugseitig mögliche Lade- und Entladeleistung an die zentrale Servereinrichtung übermittelt. Die mögliche Lade- und Entladeleistung gibt dabei die jeweilige elektrische Leistung an, mit welcher der jeweilige Energiespeicher bestimmungsgemäß aufladbar beziehungsweise entladbar ist. Durch diese Angaben oder Informationen ermöglichen es die Ladezustandsdaten eine auf der generierten Karte basierende zentrale Steuerung oder Regelung des elektrischen Versorgungsnetz beziehungsweise eine entsprechende Strategie zu bestimmen, welche besonders effektiv und effizient eine verbesserte Stabilität und Auslastung beziehungsweise Belastung des elektrischen Versorgungsnetz ermöglicht. Beispielsweise kann besonders vorteilhaft vermieden werden, dass in Zeiten und/oder Gebieten, in denen eine Produktion oder Einspeisung elektrischer Energie über einen jeweils aktuellen Bedarf oder Verbrauch hinausgeht, ein entsprechender Überschuss elektrischer Energie ungenutzt verworfen werden muss. Zumindest einige der Ladezustandsdaten, insbesondere eine Gesamtkapazität des jeweiligen Energiespeichers und/oder die jeweilige fahrzeugseitige Lade- und Entladeleistung, können dabei indirekt oder implizit an die zentrale Servereinrichtung übermittelt beziehungsweise von dieser ermittelt werden. Dies kann beispielsweise durch Übermittlung einer Kennung oder Identifikationsnummer des jeweiligen Elektrofahrzeugs erfolgen. In der zentralen Servereinrichtung kann dann eine entsprechende Datenbank hinterlegt sein, in der den Kennungen oder Identifikationsnummern zugeordnet entsprechende technische Spezifikationen für die verschiedenen Elektrofahrzeuge beziehungsweise deren Energiespeicher hinterlegt sind. Hierdurch kann vorteilhaft ein Datenvolumen, welches von den Elektrofahrzeugen oder den Ladestationen an die zentrale Servereinrichtung übermittelt werden muss, reduziert werden.In an advantageous embodiment of the present invention as part of the respective state of charge data stored in the respective energy storage amount of energy and a free storage capacity of the respective energy storage and each vehicle side possible charging and discharging power to the central server device. The possible charging and discharging power indicates the respective electrical power with which the respective energy store is intended to be charged or discharged. By means of this information or information, the charge state data make it possible to determine a central control or regulation of the electrical supply network or a corresponding strategy based on the generated map, which enables improved stability and utilization or load of the electrical supply network in a particularly effective and efficient manner. For example, it can be particularly advantageously avoided that in times and / or areas in which a production or supply of electrical energy beyond a respective current need or consumption, a corresponding excess of electrical energy must be discarded unused. At least some of the charge state data, In particular, a total capacity of the respective energy store and / or the respective vehicle-side charging and discharging power can be transmitted indirectly or implicitly to the central server device or determined by the latter. This can be done, for example, by transmitting an identifier or identification number of the respective electric vehicle. A corresponding database can then be stored in the central server device, in which the technical specifications assigned to the identifiers or identification numbers for the various electric vehicles or their energy stores are stored. As a result, advantageously, a data volume which has to be transmitted from the electric vehicles or the charging stations to the central server device can be reduced.

In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden die Ladezustandsdaten nur für jeweils momentan an einer Ladestation angeschlossene Elektrofahrzeuge übermittelt. Als die Positionsdaten werden dann jeweilige feste Standorte der Ladestationen verwendet. Mit anderen Worten werden also in der Karte nur solche der Elektrofahrzeuge erfasst und eingetragen, die momentan über die jeweilige Ladestation mit dem elektrischen Versorgungsnetz tatsächlich verbunden oder gekoppelt sind, mit denen also eine Energieübertragung oder ein Energieaustausch möglich ist. Hierdurch kann vorteilhaft ein für die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigtes zu übertragendes Datenvolumen reduziert werden. Zudem kann vorteilhaft eine Relevanz und Nutzbarkeit der Karte verbessert werden, da dort eingetragene Ressourcen sofort für die Steuerung oder Regelung des elektrischen Versorgungsnetzes zur Verfügung stehen, also nutzbar sind. Da die Standorte der Ladestationen fest und bekannt sind, kann durch deren Verwendung eine Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Positionsdaten verbessert werden. Beispielsweise können dann sogar individuelle Anschlussleitungen, mit denen die Ladestationen mit dem elektrischen Versorgungsnetz verbunden sind, bekannt oder hinterlegt sein. Zudem kann das Verfahren vorteilhaft auch für solche Elektrofahrzeuge verwendet werden beziehungsweise die Ressourcen oder Kapazitäten solcher Elektrofahrzeuge nutzen, die nicht zum Bestimmen und/oder Übermitteln ihrer jeweiligen Positions- oder Standortdaten an die zentrale Servereinrichtung eingerichtet sind.In an advantageous embodiment of the present invention, the state of charge data are transmitted only for each currently connected to a charging station electric vehicles. As the position data, respective fixed locations of the charging stations are used. In other words, only those of the electric vehicles are detected and registered in the map, which are currently actually connected or coupled via the respective charging station to the electrical supply network, with which therefore an energy transfer or an energy exchange is possible. As a result, it is advantageously possible to reduce a data volume required for implementing the method according to the invention to be transmitted. In addition, a relevance and usability of the card can advantageously be improved, since resources entered there are immediately available for the control or regulation of the electrical supply network, that is, they can be used. Since the locations of the charging stations are fixed and known, the reliability and accuracy of the position data can be improved by their use. For example, even individual connection lines with which the charging stations are connected to the electrical supply network can then be known or deposited. In addition, the method can advantageously also be used for such electric vehicles or use the resources or capacities of such electric vehicles that are not set up for determining and / or transmitting their respective position or location data to the central server device.

In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden von der zentralen Servereinrichtung aus den übermittelten Ladezustands- und Positionsdaten mehrere unterschiedliche Datensätze erzeugt, in denen die übermittelten Ladezustands- und Positionsdaten auf unterschiedliche Weisen für geographische und/oder organisatorische Regionen unterschiedlicher Grö-ßen oder Ebenen zusammengefasst sind. Mehreren unterschiedlichen Zoomstufen der Karte wird dann jeweils einer der erzeugten Datensätze zugeordnet. Mit anderen Worten wird also die Karte als dynamische und zoombare Karte generiert, welche je nach Zoomstufe unterschiedliche Daten angeben kann. Beispielsweise sind in der Karte in einer höchsten Zoomstufe die Ladezustands- und Positionsdaten der einzelnen Elektrofahrzeuge individuell angegeben. In einer niedrigeren Zoomstufe können in der Karte jeweilige Gesamtkapazitäten oder mittlere Kapazitäten von beispielsweise in jeweils einzelnen Städte, Subnetzen des elektrischen Versorgungsnetzes, Bundesländern oder dergleichen befindlichen der Elektrofahrzeuge angegeben sein.In an advantageous embodiment of the present invention, several different data sets are generated by the central server device from the transmitted state of charge and position data, in which the transmitted state of charge and position data are combined in different ways for geographical and / or organizational regions of different sizes or levels. Several different zoom levels of the map are then assigned to one of the generated data sets. In other words, the map is thus generated as a dynamic and zoomable map, which can specify different data depending on the zoom level. For example, the state of charge and position data of the individual electric vehicles are specified individually in the map in a highest zoom level. At a lower zoom level, respective total capacities or average capacities of, for example, individual cities, subnetworks of the electrical supply network, federal states or the like of the electric vehicles may be indicated in the map.

Die mittleren oder Gesamtkapazitäten können dabei durch Mittelung beziehungsweise Addition der jeweiligen Größen aller in dem jeweiligen Gebiet oder Bereich befindlichen Elektrofahrzeuge bestimmt sein, also die entsprechenden Daten für die jeweils dort befindlichen Elektrofahrzeuge zusammenfassen. Dies kann sowohl für eine in den Energiespeichern der Elektrofahrzeuge gespeicherte elektrische Energie als auch für eine jeweilige freie Speicherkapazität und/oder eine verfügbare Lade- und/oder Entladeleistung und/oder dergleichen mehr gelten.The average or total capacities can be determined by averaging or adding the respective sizes of all electric vehicles located in the respective area or area, ie, summarizing the corresponding data for the respective electric vehicles located there. This can apply both to an electrical energy stored in the energy stores of the electric vehicles and to a respective free storage capacity and / or an available charging and / or discharging power and / or the like.

Besonders vorteilhaft können die entsprechenden Gebiete oder Bereiche farbcodiert in der Karte markiert sein. Besonders vorteilhaft können mehrere Zoomstufen der Karte miteinander kombiniert werden, sodass beispielsweise gleichzeitig die Ladezustands- und Positionsdaten der einzelnen Elektrofahrzeuge und die jeweils gebietsweise oder bereichsweise gemittelten oder addierten, also zusammengefassten, Kapazitäten oder Ressourcen mehrerer beziehungsweise aller entsprechenden Elektrofahrzeuge angegeben sein können. Hierdurch kann die Karte vorteilhaft zur Regelung oder Steuerung des elektrischen Versorgungsnetzes auf mehreren unterschiedlichen Hierarchieebenen gleichzeitig verwendet werden.Particularly advantageous, the corresponding areas or areas can be color coded marked in the map. Particularly advantageously, several zoom levels of the map can be combined with each other so that, for example, the state of charge and position of the individual electric vehicles and the area or area averaged or added, ie combined, capacities or resources of several or all corresponding electric vehicles can be indicated. As a result, the card can advantageously be used simultaneously for controlling or controlling the electrical supply network on several different hierarchical levels.

In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die generierte Karte an wenigstens eine Steuereinrichtung übermittelt, welche auf Basis der Karte das elektrische Versorgungsnetz steuert. Diese Steuereinrichtung kann Teil der zentralen Servereinrichtung sein. Ebenso kann die Steuereinrichtung jedoch beispielsweise ein von der zentralen Servereinrichtung separater Teil des elektrischen Versorgungsnetzes sein. Ebenso kann die Karte vorteilhaft an mehrere derartige Steuereinrichtungen übermittelt werden. Hierdurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass diese mehreren Steuereinrichtungen das elektrische Versorgungsnetz konsistent basierend auf derselben Datengrundlage, nämlich basierend auf derselben zentral generierten Karte, steuern beziehungsweise regeln. Hierdurch kann vorteilhaft das elektrische Versorgungsnetz besonders zuverlässig und effizient gesteuert beziehungsweise geregelt werden, da ein zur Abstimmung notwendiger Datenaustausch zwischen den mehreren Steuereinrichtungen vorteilhaft reduziert werden kann.In an advantageous embodiment of the present invention, the generated card is transmitted to at least one control device which controls the electrical supply network on the basis of the card. This controller may be part of the central server device. However, the control device may also be, for example, a separate part of the electrical supply network from the central server device. Likewise, the card can be advantageously transmitted to a plurality of such control devices. In this way, it can advantageously be achieved that these multiple control devices consistently control or regulate the electrical supply network based on the same data base, namely based on the same centrally generated map. This can Advantageously, the electrical supply network can be controlled or regulated particularly reliably and efficiently, since a data exchange between the several control devices necessary for the tuning can be advantageously reduced.

In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird für die Elektrofahrzeuge jeweils an die zentrale Servereinrichtung übermittelt, ob das jeweilige Elektrofahrzeug momentan an eine mit dem elektrischen Versorgungsnetz gekoppelte Ladestation angeschlossen ist. Zum Abfangen von Nachfrage- oder Verbrauchsspitzen elektrischer Energie in dem oder von dem elektrischen Versorgungsnetz wird über diese Ladestationen, an die also jeweils eines der Elektrofahrzeuge angeschlossen ist, elektrische Energie aus den Energiespeichern der angeschlossenen Elektrofahrzeuge entnommen und in das elektrische Versorgungsnetz eingespeist. Dies ist besonders vorteilhaft basierend auf der Erkenntnis, dass die Energiespeicher, also die Batterien, der Elektrofahrzeuge elektrische Energie besonders schnell bereitstellen, also abgeben können, insbesondere deutlich schneller als beispielsweise ein konventionelles Kraftwerk hochgefahren oder hochgeregelt werden kann. Somit kann durch Nutzung der an das elektrische Versorgungsnetz angeschlossenen Elektrofahrzeuge also das elektrische Versorgungsnetz besonders schnell und zuverlässig stabilisiert werden. Weiterhin ist es dann vorgesehen, dass zum Abfangen einer Überproduktion elektrischer Energie in dem elektrischen Versorgungsnetz die überschüssige elektrische Energie auf Basis der Karte in wenigstens eine geographische Region geleitet wird, in der die angeschlossenen Elektrofahrzeuge einen unterdurchschnittlich hohen Ladezustand (SoC, englisch: „State of Charge“) aufweisen. Mit anderen Worten wird also überschüssige produzierte elektrische Energie auf Basis der Karte so umgeleitet oder umverteilt, dass sie von den Energiespeichern, also Batterien, derjenigen Elektrofahrzeuge aufgenommen wird beziehungsweise aufgenommen werden kann, welche ohnehin einen besonders hohen Bedarf beziehungsweise eine besonders hohe freie Speicherkapazität aufweisen. Hierdurch kann nicht nur momentan überschüssige elektrische Energie nutzbringend verwendet, sondern ebenso eine vorteilhaft besonders zuverlässig ausgeglichene Reichweite und Nutzbarkeit aller Elektrofahrzeuge erreicht werden.In an advantageous embodiment of the present invention is transmitted for the electric vehicles in each case to the central server device, whether the respective electric vehicle is currently connected to a coupled to the electrical supply network charging station. To intercept demand or consumption peaks of electrical energy in or from the electrical supply network, electrical energy is taken from the energy stores of the connected electric vehicles and fed into the electrical supply network via these charging stations, to which one of the electric vehicles is connected. This is particularly advantageous based on the finding that the energy storage, so the batteries, the electric vehicles provide electrical energy very quickly, so can deliver, especially much faster than, for example, a conventional power plant can be started up or upshifted. Thus, by using the electric vehicles connected to the electrical supply network so the electrical supply network can be stabilized particularly fast and reliable. Furthermore, it is then envisaged that to intercept an overproduction of electrical energy in the electrical supply network, the excess electrical energy is passed on the basis of the map in at least one geographical region in which the connected electric vehicles a below-average charge state (SoC, English: "State of Charge "). In other words, surplus produced electrical energy is redirected or redistributed on the basis of the map so that it can be picked up or taken up by the energy stores, ie batteries, of those electric vehicles which in any case have a particularly high demand or a particularly high free storage capacity. As a result, it is not only possible to use surplus electrical energy for the time being, but also to achieve an advantageously particularly reliably balanced range and usability of all electric vehicles.

In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird als Teil der Positionsdaten übermittelt oder automatisch anhand der Positionsdaten bestimmt, ob das jeweilige Elektrofahrzeug auf einem Abstellplatz abgestellt ist. Das elektrische Versorgungsnetz wird dann automatisch in Abhängigkeit von einer dem jeweiligen Abstellplatz zugeordneten typische Verweildauer dort abgestellter Elektrofahrzeuge gesteuert. Mit anderen Worten wird also zum Steuern oder Regeln des elektrischen Versorgungsnetzes berücksichtigt, welche der Elektrofahrzeuge momentan nicht genutzt werden und zudem wird eine Art des jeweiligen Abstellplatzes berücksichtigt. Mit der Art des jeweiligen Abstellplatzes, also der diesem Abstellplatz zugeordneten typischen Verweildauer, sind unterschiedliche elektrische Anforderungs- oder Lastprofile verbunden.In an advantageous embodiment of the present invention is transmitted as part of the position data or automatically determined based on the position data, whether the respective electric vehicle is parked on a parking space. The electrical supply network is then automatically controlled as a function of a respective parking space associated with typical residence time spent there electric vehicles. In other words, therefore, to control or regulate the electrical supply network is taken into account which of the electric vehicles are currently not used and also a kind of the respective parking space is taken into account. With the type of the respective parking space, so the typical dwell time associated with this parking space, different electrical requirements or load profiles are connected.

So kann beispielsweise einem Langzeitparkplatz an einem Flughafen eine erste typische Verweildauer zugeordnet sein. Eine kürzere zweite Verweildauer kann beispielsweise einem Abstellplatz in einem Mitarbeiterparkhaus eines Unternehmens oder eines Bürogebäudes zugeordnet sein. Eine noch kürzere, dritte Verweildauer kann beispielsweise einem Abstellplatz an einer Ladestation eines Restaurants, eines Supermarktes oder einer Tankstelle an einer Autobahn oder dergleichen zugeordnet sein.For example, a long-term parking space at an airport may be assigned a first typical residence time. A shorter second residence time may for example be assigned to a parking space in an employee parking garage of a company or an office building. An even shorter, third residence time can for example be assigned to a parking space at a charging station of a restaurant, a supermarket or a filling station on a motorway or the like.

Unter Berücksichtigung der Abstellplätze und deren zugeordneten typischen Verweildauern kann vorteilhaft beispielsweise eine zumindest voraussichtliche Nutzungsdauer des jeweiligen Elektrofahrzeugs ermittelt oder vorhergesagt werden. Insgesamt wird so vorteilhaft eine flexiblere Steuerung beziehungsweise Regelung des elektrischen Versorgungsnetz und damit letztlich eine verbesserte Stabilität des elektrischen Versorgungsnetz ermöglicht.Taking into account the parking spaces and their associated typical residence times can advantageously be determined or predicted, for example, an at least expected service life of the respective electric vehicle. Overall, a more flexible control or regulation of the electrical supply network and thus ultimately improved stability of the electrical supply network is made possible so advantageous.

Beispielsweise kann zum Ausgleichen einer kurzfristigen Verbrauchs- oder Nachfragespitze elektrische Energie bevorzugt aus den Energiespeichern solcher Elektrofahrzeuge abgerufen oder abgezogen, also entnommen werden, die auf einem Abstellplatz abgestellt sind, dem beispielsweise wenigstens die zweite oder wenigstens die erste typische Verweildauer zugeordnet ist. Hierdurch kann nicht nur eine verbesserte Stabilität des elektrischen Versorgungsnetzes, sondern ebenso ein Nutzungskomfort, also eine bedarfsgerechte Verfügbarkeit der Elektrofahrzeuge verbessert beziehungsweise sichergestellt werden. Entsprechend kann beispielsweise zum Aufladen der Energiespeicher eine Ladeleistung für Elektrofahrzeuge, die auf einem Abstellplatz mit beispielsweise wenigstens der ersten zugeordneten typische Verweildauer abgestellt sind, reduziert werden, insbesondere in Zeiträumen mit einem überdurchschnittlich hohen Verbrauch oder Bedarf an elektrischer Energie. Mit anderen Worten können also beispielsweise Elektrofahrzeuge, die auf einem Abstellplatz mit besonders kurzer typischer Verweildauer abgestellt sind, mit besonders hoher Ladeleistung versorgt werden, während Elektrofahrzeuge, die auf einem Langzeitparkplatz abgestellt sind und voraussichtlich für eine längere Zeit nicht genutzt werden, automatisch mit geringerer Ladeleistung aufgeladen werden, um eine Belastung des elektrischen Versorgungsnetz zu reduzieren.For example, to compensate for a short-term consumption or peak demand electrical energy is preferably retrieved from the energy storage such electric vehicles or withdrawn, ie removed, which are parked on a parking, for example, at least the second or at least the first typical residence time is assigned. This not only improved stability of the electrical supply network, but also a comfort of use, so needs-based availability of electric vehicles can be improved or ensured. Accordingly, for example, for charging the energy storage a charging power for electric vehicles, which are parked in a parking space with, for example, at least the first associated typical residence time can be reduced, especially in periods with a higher than average consumption or demand for electrical energy. In other words, therefore, for example, electric vehicles that are parked in a parking space with a particularly short typical residence time can be supplied with very high charging power, while electric vehicles parked in a long-term parking and are expected to be unused for a long time, automatically with lower charging power be charged to reduce a burden on the electrical supply network.

In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein jeweiliger Autonomiegrad der Elektrofahrzeuge an die Servereinrichtung übermittelt oder von der Servereinrichtung beispielsweise anhand der übermittelten Kennung oder Identifikationsnummer des jeweiligen Kraftfahrzeugs und einer entsprechenden Datenbank ermittelt. Von der Vielzahl der Elektrofahrzeuge werden dann solche, die für einen fahrerlosen autonomen Fahrbetrieb eingerichtet sind, auf Basis der Karte automatisch in eine geographische Region gewiesen, in welcher das elektrische Versorgungsnetz im Vergleich zu dem jeweiligen aktuellen Standort der autonomen Elektrofahrzeuge jeweils aktuell einen höheren Bedarf an elektrischer Energie, Speicherkapazität und/oder Regelleistung, wie sie durch eine Lade- und/oder Entladeleistung der Energiespeicher der autonomen Elektrofahrzeuge bereitstellbar ist, aufweist. In an advantageous embodiment of the present invention, a respective degree of autonomy of the electric vehicles transmitted to the server device or determined by the server device, for example, based on the transmitted identifier or identification number of the respective motor vehicle and a corresponding database. Of the large number of electric vehicles then those that are set up for a driverless autonomous driving, based on the map automatically pointed to a geographical region in which the electrical supply network in comparison to the respective current location of the autonomous electric vehicles each currently has a higher demand electrical energy, storage capacity and / or control power, as provided by a charging and / or discharging the energy storage of autonomous electric vehicles, has.

Mit anderen Worten können die Elektrofahrzeuge also als räumlich mobile Teile des elektrischen Versorgungsnetz gesteuert und dabei bedarfsgerecht räumlich bewegt werden, um deren Ressourcen beziehungsweise Kapazitäten besonders effektiv und effizient nutzen zu können. Dadurch kann beispielsweise eine Überlastung eines regionalen oder lokalen Subnetzes des elektrischen Versorgungsnetz aufgefangen oder ausgeglichen werden, indem ein oder mehrere Elektrofahrzeuge autonom in den geographischen oder räumlichen Bereich dieses tatsächlich oder potentiell überlasteten Subnetzes gesteuert, also bewegt und dort mit dem elektrischen Versorgungsnetz verbunden oder gekoppelt werden.In other words, the electric vehicles can therefore be controlled as spatially mobile parts of the electrical supply network and thereby spatially moved as needed in order to use their resources or capacities particularly effective and efficient. As a result, for example, an overload of a regional or local subnetwork of the electrical supply network can be compensated or compensated by one or more electric vehicles autonomously controlled in the geographical or spatial area of this actual or potentially overloaded subnet, so moved and there connected to the electrical supply network or coupled ,

Das Weisen der autonomen, also der für einen fahrerlosen autonomen Fahrbetrieb eingerichteten, Elektrofahrzeuge kann beispielsweise bedeuten, dass ein entsprechendes Navigationsziel und ein entsprechender Steuerbefehl zum autonomen Fahren zu dem angegebenen Navigationsziel an die Elektrofahrzeuge übermittelt wird, insbesondere einschließlich einer Anweisung, sich bei Erreichen des Navigationsziels, beispielsweise einer Zielregion, autonom und automatisch mit dem elektrischen Versorgungsnetz zu verbinden, beispielsweise eine Ladestation aufzusuchen.The way of the autonomous, that is, the set up for a driverless autonomous driving, electric vehicles may mean, for example, that a corresponding navigation target and a corresponding control command for autonomous driving to the specified navigation destination is transmitted to the electric vehicles, in particular including an instruction to reach the navigation destination , For example, a target region to connect autonomously and automatically with the electrical supply network, for example, to visit a charging station.

Das Steuern beziehungsweise Weisen der Elektrofahrzeuge kann beispielsweise durch die zentrale Servereinrichtung durchgeführt werden. Ebenso kann aber beispielsweise die generierte Karte von der zentralen Servereinrichtungen an eine Flottensteuerung, welche eine Flotte autonomer Elektrofahrzeuge steuert, übermittelt werden.The controlling of the electric vehicles may be performed by the central server device, for example. Likewise, however, for example, the generated map from the central server facilities to a fleet control, which controls a fleet of autonomous electric vehicles, are transmitted.

Die Mobilität und Flexibilität der Elektrofahrzeuge kann so vorteilhaft genutzt werden, um beispielsweise auf Beschädigungen des elektrischen Versorgungsnetzes, eine tatsächliche oder drohende Überlastung einer Verteileinrichtung des elektrischen Versorgungsnetzes oder dergleichen besonders zeitnah und flexibel reagieren zu können. Mit dem Bewegen der Elektrofahrzeuge in andere geographische Regionen des elektrischen Versorgungsnetz ist zwar ein zusätzlicher Energieverbrauch verbunden, dieser Nachteil kann jedoch beispielsweise einem schwerwiegenderen Vorteil gegenüber stehen, beispielsweise dem möglichen Verhindern eines teilweisen Ausfalls oder Zusammenbruchs des elektrischen Versorgungsnetz. Ebenso können die autonomen Elektrofahrzeuge beispielsweise in eine geographische Region gewiesen werden, in der derzeit keine elektrische Versorgung gegeben ist, um dort eine kurzfristige, improvisierte elektrische Versorgung zu ermöglichen oder bereitzustellen.The mobility and flexibility of the electric vehicles can be used to advantage, for example, to be able to respond to damage to the electrical supply network, an actual or imminent overloading of a distribution device of the electrical supply network or the like particularly promptly and flexibly. While there is additional energy consumption associated with moving the electric vehicles to other geographic regions of the electrical utility network, this disadvantage may be, for example, a more serious advantage, such as the potential for preventing partial failure or breakdown of the electrical utility grid. Likewise, the autonomous electric vehicles can be pointed, for example, in a geographical region in which there is currently no electrical supply, there to enable a short-term, improvised electrical supply or provide.

In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Karte automatisch an die Elektrofahrzeuge und/oder an diesen zugeordnete Nutzer übermittelt. Mit anderen Worten wird also in den Elektrofahrzeugen oder den jeweiligen Nutzern oder Fahrern der Elektrofahrzeuge die Karte bereitgestellt. Dadurch können vorteilhaft die Elektrofahrzeuge beziehungsweise die einzelnen Nutzer auf individualisierter Ebene - also nicht auf Ebene eines Betreibers des elektrischen Versorgungsnetzes - erkennen, wo beispielsweise ein positiver oder negativer Kapazitätsbedarf oder Bedarf an Regelleistung für das elektrische Versorgungsnetz besteht. Dementsprechend kann dann beispielsweise der individuelle Nutzer sein Elektrofahrzeug in die entsprechende Region bewegen und dort sein Elektrofahrzeug einem jeweiligen Betreiber des elektrischen Versorgungsnetzes zur Verfügung stellen. So kann vorteilhaft ein flexibler Markt geschaffen werden, durch den eine verbesserte Stabilität des elektrischen Versorgungsnetzes einerseits und durch eine entsprechende Vergütung ein Anreiz für eine Nutzung beziehungsweise Beschaffung eines Elektrofahrzeugs andererseits erreicht werden kann. So kann beispielsweise ein individueller Fahrer erkennen, wenn er sein Elektrofahrzeug nutzbringend dem jeweiligen Betreiber des elektrischen Versorgungsnetzes zu dessen Stabilisierung zur Verfügung stellen kann, wenn sich dies mit seinen eigenen Plänen deckt, beispielsweise anstatt sein Elektrofahrzeug während einer Nicht-Nutzungsdauer einfach ungenutzt abzustellen. Ein solches Modell kann beispielsweise zur Refinanzierung von Elektrofahrzeugen beitragen und so vorteilhaft deren Verbreitungsgrad fördern.In an advantageous embodiment of the present invention, the card is automatically transmitted to the electric vehicles and / or assigned to these users. In other words, the card is thus provided in the electric vehicles or the respective users or drivers of the electric vehicles. As a result, the electric vehicles or the individual users at an individualized level can advantageously recognize - ie not at the level of an operator of the electrical supply network - where, for example, there is a positive or negative capacity requirement or need for control power for the electrical supply network. Accordingly, for example, the individual user can then move his electric vehicle into the corresponding region and make available there his electric vehicle to a respective operator of the electrical supply network. Thus, advantageously, a flexible market can be created by which an improved stability of the electrical supply network on the one hand and by a corresponding remuneration an incentive for use or procurement of an electric vehicle on the other hand can be achieved. For example, an individual driver may recognize when he can beneficially provide his electric vehicle to the respective electric utility operator to stabilize it, if this is consistent with his own plans, for example, rather than simply parking his electric vehicle unused during a non-useful life. Such a model can, for example, contribute to the refinancing of electric vehicles and thus advantageously promote their spread.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Servereinrichtung mit einer Kommunikationsschnittstelle zum Empfangen von jeweiligen Ladezustandsdaten eines jeweiligen elektrisch wiederaufladbaren Energiespeichers einer Vielzahl verschiedener Elektrofahrzeuge und zum Empfangen von jeweiligen Positionsdaten, welche individuelle Standorte der Elektrofahrzeuge angeben. Die Kommunikationsschnittstelle bildet also eine Verbindung zu einem entsprechenden Datennetz beziehungsweise zu einer entsprechenden Datenverbindung. Erfindungsgemäß ist die Servereinrichtung dazu eingerichtet, aus den empfangenen Ladezustandsdaten und den empfangenen Positionsdaten eine Karte zu generieren, in der die jeweiligen Standorte der Elektrofahrzeuge zusammen mit einem jeweiligen Ladezustand räumlich aufgelöst eingetragen sind. Mit anderen Worten ist die erfindungsgemäße Servereinrichtung also zum Ausführen oder Durchführen wenigstens einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Servereinrichtung die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannte zentrale Servereinrichtung sein. Die erfindungsgemäße Servereinrichtung kann mindestens einen Datenspeicher und wenigstens eine mit diesem verbundene Prozessoreinrichtung umfassen. In dem Datenspeicher kann insbesondere einen Programmcode gespeichert sein, der die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens repräsentiert oder kodiert und welcher eingerichtet beziehungsweise ausgelegt ist zum Ausführen durch die wenigstens eine Prozessoreinrichtung.Another aspect of the present invention is a server device having a communication interface for receiving respective charge state data of a respective electrically rechargeable energy store of a plurality of different electric vehicles and receiving respective position data indicating individual locations of the electric vehicles. The communication interface thus forms a connection to a corresponding data network or to a corresponding data connection. According to the invention, the server device is set up to generate a map from the received charge state data and the received position data, in which the respective locations of the electric vehicles are entered spatially resolved together with a respective charge state. In other words, the server device according to the invention is thus set up to carry out or carry out at least one embodiment of the method according to the invention. In particular, the server device according to the invention may be the central server device mentioned in connection with the method according to the invention. The server device according to the invention may comprise at least one data memory and at least one processor device connected thereto. In particular, a program code which represents or codes the method steps of the method according to the invention and which is set up or designed for execution by the at least one processor device can be stored in the data memory.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen aller Aspekte der Erfindung.The invention also includes the combinations of features of the described embodiments of all aspects of the invention.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Servereinrichtung, die Merkmale aufweisen, wie sie im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben sind und umgekehrt. Um eine unnötige Redundanz zu vermeiden, sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Servereinrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal explizit beschrieben.The invention also includes further developments of the server device according to the invention which have features as described in connection with the developments of the method according to the invention and vice versa. In order to avoid unnecessary redundancy, the corresponding refinements of the server device according to the invention and the method according to the invention are not explicitly described again here.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur eine schematische Übersichtsdarstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Verbessern einer Nutzung in einem elektrischen Versorgungsnetz bereitstellbarer elektrischer Energie durch Einbinden von Elektrofahrzeugen.In the following, embodiments of the invention are described. For this purpose, the single FIGURE shows a schematic overview representation to illustrate a method for improving a usable electrical energy in an electrical supply network by integrating electric vehicles.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention, which are to be considered independently of one another, which each further develop the invention independently of one another and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.

Die einzige Fig. zeigt eine schematische Übersichtsdarstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Verbessern einer Nutzung von in einem elektrischen Versorgungsnetz bereitstellbarer elektrischer Energie.The single FIGURE shows a schematic overview representation for illustrating a method for improving the use of electrical energy that can be provided in an electrical supply network.

Vorliegend ist ein Elektrofahrzeug 1 mit einem wiederaufladbaren elektrischen Energiespeicher in Form einer Traktionsbatterie 2 dargestellt. Das Elektrofahrzeug 1 steht hier beispielhaft und stellvertretend für eine Vielzahl entsprechender Elektrofahrzeuge 1. Die Elektrofahrzeuge 1 sind naturgemäß hochmobil und dementsprechend sind auch eine jeweilige geographische Position und ein jeweiliger Ladezustand der Traktionsbatterien 2 veränderlich, im Gegensatz zu ortsfesten Bestandteilen des elektrischen Versorgungsnetzes. Dementsprechend liegen beispielsweise Produktionsstätten erneuerbarer Energien nicht dauerhaft in der Nähe von elektrischen Verbrauchern, wie den Elektrofahrzeugen 1. Entsprechendes gilt für Zeitpunkte oder Zeiträume, in denen die elektrische Energie erzeugt und nachgefragt wird. Vor diesem Hintergrund ist eine zuverlässige und stabile Steuerung oder Regelung von Produktion, Speicherung und Verbrauch elektrischer Energie, also ein Betrieb des elektrischen Versorgungsnetzes und zugehöriger Infrastruktur problematisch.In the present case is an electric vehicle 1 with a rechargeable electric energy storage in the form of a traction battery 2 shown. The electric vehicle 1 is exemplary here and representative of a variety of corresponding electric vehicles 1 , The electric vehicles 1 are naturally highly mobile and, accordingly, are also a respective geographical position and a respective state of charge of the traction batteries 2 changeable, in contrast to fixed components of the electrical supply network. Accordingly, for example, renewable energy production facilities are not permanently close to electrical consumers, such as electric vehicles 1 , The same applies to times or periods in which the electrical energy is generated and demanded. Against this background, a reliable and stable control or regulation of production, storage and consumption of electrical energy, ie an operation of the electrical supply network and associated infrastructure is problematic.

Um hier eine Verbesserung zu erreichen, ist es vorgesehen, dass jeweilige Ladezustandsdaten und Positionsdaten der Elektrofahrzeuge 1 von einem zentralen Server 4 erfasst werden. Dazu können die Elektrofahrzeuge 1 ihre jeweiligen Ladezustands- und Positionsdaten beispielsweise kontinuierlich oder regelmäßig über eine entsprechende Datenverbindung an den zentralen Server 4 übermitteln. Dies kann direkt oder indirekt, beispielsweise unter Vermittlung durch eine hier schematisch angedeuteten Lade- und Kommunikationseinrichtung 3 erfolgen. Bei der Lade- und Kommunikationseinrichtung 3 kann es sich beispielsweise um zumindest einen Teil eines Mobilfunknetzes und/oder um eine jeweilige Ladestation, an die ein jeweiliges der Elektrofahrzeuge 1 angeschlossen ist, handeln.In order to achieve an improvement here, it is provided that respective charge state data and position data of the electric vehicles 1 from a central server 4 be recorded. These can be the electric vehicles 1 their respective state of charge and position data, for example, continuously or regularly via a corresponding data connection to the central server 4 to transfer. This can be directly or indirectly, for example, by switching through a schematically indicated charging and communication device 3 respectively. At the charging and communication device 3 For example, it can be at least part of a mobile radio network and / or a respective charging station to which a respective one of the electric vehicles 1 connected, act.

Die von der Vielzahl von Elektrofahrzeugen 1 übermittelten oder für diese Vielzahl von Elektrofahrzeuge 1 erfassten Ladezustandsdaten und Positionsdaten werden von dem zentralen Server 4 zusammengefasst und verarbeitet. Konkret erzeugt oder generiert der zentrale Server 4 aus den übermittelten oder erfassten Ladezustandsdaten und Positionsdaten eine Karte 5, in der die jeweiligen Standorte der Elektrofahrzeuge 1 zusammen mit deren jeweiligem Ladezustand räumlich aufgelöst eingetragen sind. Die Karte 5 gibt also eine aktuelle räumliche Verteilung von durch die Elektrofahrzeuge 1 bereitgestellten beziehungsweise bereitstellbaren elektrischen Ressourcen an, welche zum Steuern, Regeln und Stabilisieren des elektrischen Versorgungsnetzes genutzt werden können.The most of the variety of electric vehicles 1 transmitted or for this variety of electric vehicles 1 detected charge status data and position data are from the central server 4 summarized and processed. Specifically, the central server generates or generates 4 from the transmitted or recorded state of charge data and position data, a map 5 in which the respective locations of electric vehicles 1 registered spatially resolved together with their respective state of charge. The map 5 So there is a current spatial distribution of by the electric vehicles 1 provided or deployable electrical resources, which can be used to control, regulate and stabilize the electrical supply network.

In der Karte 5 sind hier beispielhaft einige lokale Angaben 6 eingetragen. Bei diesen lokalen Angaben 6 kann es sich je nach eingestellter Zoomstufe der Karte 5 um jeweilige Standorte einzelner der Elektrofahrzeuge 1 und/oder um zusammengefasste oder gemittelte Daten für alle der Elektrofahrzeuge beispielsweise in einzelnen Stadtgebieten handeln. Zusätzlich sind in der Karte 5 beispielhaft mehrere größere Regionen 7 gekennzeichnet. Sowohl die lokalen Angaben 6 als auch die Regionen 7 sind hier farbcodiert hinsichtlich einer Verfügbarkeit beziehungsweise einer Verteilung elektrischer Energie, insbesondere hinsichtlich des Ladezustandes jeweils dort befindlicher der Elektrofahrzeuge 1. Dies ist vorliegend durch eine Legende 8 veranschaulicht, welche eine Skala oder Zuordnung für die jeweiligen Ladezustände zwischen 100 % und weniger als 10 % angibt.In the map 5 Here are some examples of local information 6 entered. With these local details 6 may vary depending on the zoom level of the map 5 at respective locations of each of the electric vehicles 1 and / or aggregated or averaged data for all of the electric vehicles, for example, in individual urban areas. Additionally are in the map 5 for example, several larger regions 7 characterized. Both the local information 6 as well as the regions 7 are here color-coded with regard to availability or distribution of electrical energy, in particular with regard to the state of charge of each of the electric vehicles located there 1 , This is in the present case by a legend 8th illustrating a scale or assignment for the respective states of charge between 100% and less than 10%.

Im vorliegenden Beispiel liegt in einer ersten Region 9 ein mittlerer Ladezustand der dort befindlichen Elektrofahrzeuge 1 zwischen 75 % und 100 %. In einer zweiten Region 10 liegt der durchschnittliche Ladezustand der dort befindlichen Elektrofahrzeuge 1 zwischen 0 % und 25 %. In einer dritten Region 11 liegt der durchschnittliche Ladezustand der dort befindlichen Elektrofahrzeuge 1 zwischen 25 % und 50 %. In einer vierten Region 12 liegt der durchschnittliche Ladezustand der dort befindlichen Elektrofahrzeuge 1 zwischen 50 % und 75 %.In the present example lies in a first region 9 a mean state of charge of the electric vehicles located there 1 between 75% and 100%. In a second region 10 is the average state of charge of the electric vehicles located there 1 between 0% and 25%. In a third region 11 is the average state of charge of the electric vehicles located there 1 between 25% and 50%. In a fourth region 12 is the average state of charge of the electric vehicles located there 1 between 50% and 75%.

Auf Basis der Karte 5 wird das elektrische Versorgungsnetz 5 beziehungsweise die Verteilung oder Umleitung elektrischer Energie in dem oder durch das elektrische Versorgungsnetz gesteuert, wobei die Elektrofahrzeuge 1 in Abhängigkeit von ihrem jeweiligen Ladezustand und ihren jeweiligen Positionsdaten, also ihrem jeweiligen Standort, in das elektrische Versorgungsnetz beziehungsweise in dessen Steuerung oder Stabilisierung eingebunden werden. Durch die Nutzung der Ressourcen der Elektrofahrzeuge 1 kann vorteilhaft eine effizientere Nutzung erzeugter elektrischer Energie und eine verbesserte Steuerung des elektrischen Versorgungsnetzes erreicht werden.Based on the map 5 becomes the electrical supply network 5 or the distribution or diversion of electrical energy in or controlled by the electrical supply network, wherein the electric vehicles 1 depending on their respective state of charge and their respective position data, so their respective location, are involved in the electrical supply system or in its control or stabilization. By using the resources of electric vehicles 1 Advantageously, more efficient use of generated electrical energy and improved control of the electrical supply network can be achieved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (10)

Verfahren zum Verbessern einer Nutzung in einem elektrischen Versorgungsnetz bereitstellbarer elektrischer Energie, bei dem - jeweilige Ladezustandsdaten eines jeweiligen elektrisch wiederaufladbaren Energiespeichers (2) einer Vielzahl verschiedener Elektrofahrzeuge (1) an eine zentrale Servereinrichtung (4) übermittelt werden, Dadurch gekennzeichnet, dass - jeweilige Positionsdaten, welche die Standorte (6) der Elektrofahrzeuge (1) angeben, an die zentrale Servereinrichtung (4) übermittelt werden, und - Aus den übermittelten Ladezustandsdaten und den übermittelten Positionsdaten von der zentralen Servereinrichtung (4) eine Karte (5) generiert wird, in der die jeweiligen Standorte (6) der Elektrofahrzeuge (1) zusammen mit einem jeweiligen Ladezustand räumlich aufgelöst eingetragen sind.Method for improving the use of electrical energy that can be provided in an electrical supply network, in which - respective charge state data of a respective electrically rechargeable energy store (2) is transmitted to a plurality of different electric vehicles (1) to a central server device (4), characterized in that - respective position data indicating the locations (6) of the electric vehicles (1) to the central server device (4), and - generating a map (5) from the transmitted state of charge data and the transmitted position data from the central server device (4) the respective locations (6) of the electric vehicles (1) are registered spatially resolved together with a respective state of charge. Verfahren nach Anspruch 1, Dadurch gekennzeichnet, dass als Teil der jeweiligen Ladezustandsdaten eine in dem jeweiligen Energiespeicher (2) gespeicherte Energiemenge und eine freie Speicherkapazität des Energiespeichers (2) und eine jeweils fahrzeugseitig mögliche Lade- und Entladeleistung, mit welcher der jeweilige Energiespeicher (2) bestimmungsgemäß aufladbar beziehungsweise entladbar ist, übermittelt werden.Method according to Claim 1 , Characterized in that as part of the respective state of charge data stored in the respective energy storage (2) amount of energy and a free storage capacity of the energy storage device (2) and a respective vehicle side possible charging and discharging, with which the respective energy storage (2) as intended rechargeable or is dischargeable, be transmitted. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Dadurch gekennzeichnet, dass Die Ladezustandsdaten nur für jeweils momentan an einer Ladestation (3) angeschlossene Elektrofahrzeuge (1) übermittelt werden und als die Positionsdaten die festen Standorte der Ladestationen (3) verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the charge state data are transmitted only for each momentarily at a charging station (3) connected electric vehicles (1) and used as the position data, the fixed locations of the charging stations (3). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Dadurch gekennzeichnet, dass von der zentralen Servereinrichtung (4) aus den übermittelten Ladezustands- und Positionsdaten mehrere unterschiedliche Datensätze erzeugt werden, in denen die übermittelten Ladezustands- und Positionsdaten auf unterschiedliche Weise für geographische und/oder organisatorische Regionen (6, 7) unterschiedlicher Größen zusammengefasst sind und mehreren unterschiedlichen Zoomstufen der Karte (5) jeweils einer der erzeugten Datensätze zugeordnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of different data records are generated by the central server device (4) from the transmitted state of charge and position data, in which the transmitted state of charge and position data are displayed in different ways for geographical and / or organizational regions ( 6, 7) of different sizes are summarized and a plurality of different zoom levels of the card (5) each one of the generated data sets is assigned. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Dadurch gekennzeichnet, dass Die generierte Karte (5) an wenigstens eine Steuereinrichtung übermittelt wird, welche auf Basis der Karte (5) das elektrisches Versorgungsnetz steuert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the generated card (5) is transmitted to at least one control device which controls the electrical supply network on the basis of the card (5). Verfahren nach Anspruch 5, Dadurch gekennzeichnet, dass - für die Elektrofahrzeuge (1) jeweils an die zentrale Servereinrichtung (4) übermittelt wird, ob das jeweilige Elektrofahrzeug (1) momentan an eine mit dem elektrischen Versorgungsnetz gekoppelte Ladestation (3) angeschlossen ist, und - zum Abfangen von Nachfragespitzen über die Ladestationen (3) elektrische Energie aus den Energiespeichern (2) der angeschlossenen Elektrofahrzeuge (1) entnommen und in das elektrische Versorgungsnetz eingespeist wird, und - Zum Abfangen einer Überproduktion elektrischer Energie in dem elektrischen Versorgungsnetz die überschüssige elektrische Energie auf Basis der Karte (5) in wenigstens eine geographische Region geleitet wird, in der die angeschlossenen Elektrofahrzeuge (1) einen unterdurchschnittlich hohen Ladezustand aufweisen.Method according to Claim 5 Characterized in that - shall be forwarded for the electric vehicles (1) each to the central server means (4) whether the respective electric vehicle (1) is currently connected to a device coupled to the electrical power supply charging station (3), and - for intercepting Demand peaks via the charging stations (3) electrical energy is taken from the energy stores (2) of the connected electric vehicles (1) and fed into the electrical supply network, and - to intercept an overproduction of electrical energy in the electrical supply network the excess electrical energy based on the map (5) is directed into at least one geographic region in which the connected electric vehicles (1) have a below-average state of charge. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 und 6, Dadurch gekennzeichnet, dass - als Teil der Positionsdaten übermittelt oder automatisch anhand der Positionsdaten bestimmt wird, ob das jeweilige Elektrofahrzeug (1) auf einem Abstellplatz abgestellt ist, und - Das elektrische Versorgungsnetz automatisch in Abhängigkeit von einer dem jeweiligen Abstellplatz zugeordneten typische Verweildauer dort abgestellter Elektrofahrzeuge (1) gesteuert wird.Method according to one of Claims 5 and 6 , Characterized in that - transmitted as part of the position data or automatically determined on the basis of the position data, whether the respective electric vehicle (1) is parked on a parking space, and - The electrical supply network automatically depending on a the respective parking space associated typical residence time off there Electric vehicles (1) is controlled. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Autonomiegrad der Elektrofahrzeuge (1) an die zentrale Servereinrichtung (4) übermittelt wird und von der Vielzahl von Elektrofahrzeugen (1) solche, die für einen fahrerlosen autonomen Fahrbetrieb eingerichtet sind, auf Basis der Karte (5) automatisch in eine geographische Region gewiesen werden, in welcher das elektrische Versorgungsnetz im Vergleich zu dem jeweiligen aktuellen Standort (6) der autonomen Elektrofahrzeuge (1) jeweils aktuell einen höheren Bedarf an elektrischer Energie, Speicherkapazität und/oder Regelleistung, wie sie durch die Energiespeicher (2) der autonomen Elektrofahrzeuge (1) bereitstellbar ist, aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a respective degree of autonomy of the electric vehicles (1) is transmitted to the central server device (4) and of the plurality of electric vehicles (1) which are set up for driverless autonomous driving on the basis of the map (5) are automatically shown in a geographical region in which the electrical supply network compared to the respective current location (6) of the autonomous electric vehicles (1) each currently have a higher demand for electrical energy, storage capacity and / or control power, such it is provided by the energy storage device (2) of the autonomous electric vehicles (1). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Dadurch gekennzeichnet, dass Die Karte (5) automatisch an die Elektrofahrzeuge (1) und/oder an diesen zugeordnete Nutzer übermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the card (5) is automatically transmitted to the electric vehicles (1) and / or assigned to this user. Servereinrichtung (4) mit einer Kommunikationsschnittstelle zum Empfangen von jeweiligen Ladezustandsdaten eines jeweiligen elektrisch wiederaufladbaren Energiespeichers (2) einer Vielzahl verschiedener Elektrofahrzeuge (1) und zum Empfangen von jeweiligen Positionsdaten, welche individuelle Standorte (6) der Elektrofahrzeuge (1) angeben, über ein Datennetz, Dadurch gekennzeichnet, dass Die Servereinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, aus den empfangenen Ladezustandsdaten und den empfangenen Positionsdaten eine Karte (5) zu generieren, in der die jeweiligen Standorte (6) der Elektrofahrzeuge (1) zusammen mit einem jeweiligen Ladezustand räumlich aufgelöst eingetragen sind.Server device (4) having a communication interface for receiving respective charge state data of a respective electrically rechargeable energy store (2) of a plurality of different electric vehicles (1) and for receiving respective position data indicating individual locations (6) of the electric vehicles (1) via a data network , characterized in that the server device (4) is adapted to generate from the received state of charge data and the received position data, a card (5), in which the respective locations (6) of Electric vehicles (1) are registered spatially resolved together with a respective state of charge.
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