DE102019217783A1 - Apparatus and method for charging a number of electrically powered motor vehicles - Google Patents

Apparatus and method for charging a number of electrically powered motor vehicles Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Laden der Traktionsbatterien (33) einer Anzahl an elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen (13) an einer Ladestation (2). Die Vorrichtung weist einen ersten Anschluss (8) zum Verbinden mit einem Anschluss (2-A) der Ladestation (2) sowie mindestens zwei zweite Anschlüsse (12) zum Verbinden mit jeweils einem Anschluss (13-A) eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs (13) auf, wobei jeder der zweiten Anschlüsse (12) Kontakte (16) aufweist, die Kontakten (14) des ersten Anschlusses (8) zugeordnet sind, und wobei die Kontakte (16) jedes der zweiten Anschlüsse (12) mit dem jeweils zugeordneten Kontakt (14) des ersten Anschlusses (8) elektrisch verbindbar sind und eine elektrische Verbindung dieser Kontakte (14,16) trennbar ist. Desweiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Laden der Traktionsbatterien (33) einer Anzahl an elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen (13) an einer Ladestation (2).

Figure DE102019217783A1_0000
The invention relates to a device (10) for charging the traction batteries (33) of a number of electrically driven motor vehicles (13) at a charging station (2). The device has a first connection (8) for connecting to a connection (2-A) of the charging station (2) and at least two second connections (12) for connecting each to a connection (13-A) of an electrically powered motor vehicle (13) on, wherein each of the second connections (12) has contacts (16) which are assigned to contacts (14) of the first connection (8), and wherein the contacts (16) of each of the second connections (12) with the respectively assigned contact ( 14) of the first connection (8) can be electrically connected and an electrical connection between these contacts (14, 16) can be separated. The invention also relates to a method for charging the traction batteries (33) of a number of electrically driven motor vehicles (13) at a charging station (2).
Figure DE102019217783A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Laden der Traktionsbatterien einer Anzahl an elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen an einer Ladestation.The invention relates to a device and a method for charging the traction batteries of a number of electrically driven motor vehicles at a charging station.

An Parkplätzen sind oftmals Ladestationen zum Laden der Traktionsbatterie eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Bei vergleichsweise langer Abwesenheit des Benutzers der Ladestation, beispielsweise wenn der Benutzer nach Beginn des Ladevorgangs zu seiner Arbeitsstelle geht, bleibt die Ladestation auch nach dem Ende des Ladevorgangs von diesem Kraftfahrzeug blockiert, also mit diesem Kraftfahrzeug verbunden. Folglich ist die Ladestation für einen weiteren Benutzer, der während des Ladevorgangs am Parkplatz ankommt und diese Ladestation ebenfalls nutzen möchte, für diesen Zeitraum nicht verfügbar.Charging stations for charging the traction battery of an electrically powered motor vehicle are often provided at parking lots. If the user of the charging station is absent for a comparatively long time, for example if the user goes to his place of work after the start of the charging process, the charging station remains blocked by this motor vehicle after the end of the charging process, i.e. connected to this motor vehicle. As a result, the charging station is not available for another user who arrives at the parking lot during the charging process and would also like to use this charging station for this period of time.

Es sind bereits Vorrichtungen und Verfahren bekannt, mittels welchen eine effizientere Ausnutzung einer Ladestation ermöglicht ist.Devices and methods are already known by means of which more efficient use of a charging station is made possible.

Beispielsweise ist aus der WO 2013/041133 A1 eine Vorrichtung zum vollautomatischen Laden mehrerer Elektrofahrzeuge auf einem Parkplatz bekannt, bei welcher eine Ladeeinheit zum Laden der Fahrzeuge auf einem Schienensystem verfahrbar ist. Eine solche Vorrichtung ist dabei allerdings vergleichsweise aufwendig und kostenintensiv.For example, from the WO 2013/041133 A1 a device for fully automatic charging of several electric vehicles in a parking lot is known, in which a charging unit for charging the vehicles can be moved on a rail system. Such a device is, however, comparatively complex and costly.

Weiterhin ist aus der DE 10 2018 207 219 A1 ein Verfahren zum automatischen Entriegeln einer Ladeanordnung, bei welcher ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit einer Ladestation verbunden ist, bekannt. Hierbei erfolgt ein automatisches Entriegeln einer mechanischen Verbindung zwischen der Ladestation und dem Kraftfahrzeug, sobald ein vorgegebener Ladezustand bei einer Batterie des Kraftfahrzeugs erreicht worden ist. Bei diesem Verfahren kann ein weiteres Kraftfahrzeug allerdings nur dann an die Ladestation angeschlossen werden, wenn diese gerade nicht in Benutzung ist. Ein Warten des Benutzers auf das Ende des Ladevorgangs des anderen Kraftfahrzeugs ist nicht immer möglich, insbesondere wenn für den Ladevorgang noch eine vergleichsweise Lange Zeitdauer notwendig ist.Furthermore, from the DE 10 2018 207 219 A1 a method for automatically unlocking a charging arrangement in which an electrically drivable motor vehicle is connected to a charging station is known. In this case, a mechanical connection between the charging station and the motor vehicle is automatically unlocked as soon as a predetermined state of charge has been reached in a battery of the motor vehicle. With this method, however, another motor vehicle can only be connected to the charging station when it is not currently in use. It is not always possible for the user to wait for the charging process of the other motor vehicle to end, in particular if a comparatively long period of time is still necessary for the charging process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mittels welcher eine Anzahl an Kraftfahrzeugen an einer Ladestation geladen werden können. Insbesondere soll ein Blockieren der Ladestation nach Ende des Ladevorgangs vermieden werden.The invention is based on the object of specifying a device and a method by means of which a number of motor vehicles can be charged at a charging station. In particular, blocking of the charging station after the end of the charging process should be avoided.

Bezüglich der Vorrichtung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 8 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei gelten die Ausführungen im Zusammenhang mit der Vorrichtung sinngemäß auch für das Verfahren und umgekehrt.With regard to the device, the object is achieved according to the invention by the features of claim 1. With regard to the method, the object is achieved according to the invention with the features of claim 8. Advantageous refinements and developments are the subject of the subclaims. The statements made in connection with the device also apply accordingly to the method and vice versa.

Die Vorrichtung ist dazu vorgesehen und eingerichtet, dass an einer einzigen Ladestation die Traktionsbatterien einer Anzahl an elektrischen Kraftfahrzeugen geladen werden können. Die elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge werden im Folgenden jeweils kurz auch als Kraftfahrzeug bezeichnet. Unter einer Ladestation ist dabei beispielsweise eine Ladesäule oder auch eine sog. Wallbox zu verstehen.The device is provided and set up so that the traction batteries of a number of electric motor vehicles can be charged at a single charging station. The electrically driven motor vehicles are also referred to as motor vehicles for short in the following. A charging station is to be understood as meaning, for example, a charging column or a so-called wallbox.

Hierzu weist die Vorrichtung einen ladestationsseitigen ersten Anschluss zum elektrischen Verbinden mit einem Anschluss der Ladestation auf. Weiterhin umfasst die Vorrichtung mindestens zwei, vorzugsweise drei oder vier, fahrzeugseitige zweite Anschlüsse, welche jeweils dem elektrischen Verbinden mit einem, insbesondere als Ladedose ausgebildeten, Anschluss eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs dienen. Insbesondere ist die Vorrichtung nach Art eines Adapters ausgebildet.For this purpose, the device has a first connection on the charging station side for electrical connection to a connection of the charging station. Furthermore, the device comprises at least two, preferably three or four, second connections on the vehicle side, each of which is used for the electrical connection to a connection, in particular designed as a charging socket, of an electrically driven motor vehicle. In particular, the device is designed in the manner of an adapter.

Dabei weisen der erste Anschluss und jeder der zweiten Anschlüsse jeweils eine Anzahl an (elektrischen) Kontakten auf, mittels welchen eine elektrische Verbindung mit entsprechenden Gegenkontakten der Ladestation bzw. eines Ladekabels zum Verbinden mit dem Anschluss des Kraftfahrzeugs ermöglicht ist. Geeigneter Weise ist die Anzahl der Kontakte des ersten Anschlusses gleich der Anzahl der Kontakte jedes der zweiten Anschlüsse. Dabei ist jedem Kontakt jedes der zweiten Anschlüsse jeweils ein Kontakt des ersten Anschlusses zugeordnet. Weiterhin sind die Kontakte jedes der zweiten Anschlüsse jeweils mit dem zugeordneten Kontakt des ersten Anschlusses elektrisch verbindbar. Eine gegebenenfalls bestehende elektrische Verbindung zwischen den Kontakten des ersten Anschlusses und den Kontakten der zweiten Anschlüsse ist trennbar. Zusammenfassend sind für jeden der zweiten Anschlüsse dessen Kontakte mit den zugeordneten Kontakten des ersten Anschlusses elektrisch verbindbar oder diese Kontakte elektrisch voneinander trennbar.The first connection and each of the second connections each have a number of (electrical) contacts, by means of which an electrical connection with corresponding mating contacts of the charging station or a charging cable for connecting to the connection of the motor vehicle is made possible. Suitably the number of contacts of the first connection is equal to the number of contacts of each of the second connections. A contact of the first connection is assigned to each contact of each of the second connections. Furthermore, the contacts of each of the second connections can each be electrically connected to the associated contact of the first connection. Any electrical connection that may exist between the contacts of the first connection and the contacts of the second connections can be separated. In summary, the contacts of each of the second connections can be electrically connected to the associated contacts of the first connection or these contacts can be electrically separated from one another.

Der Anschluss der Ladesäule und der Anschluss eines Kraftfahrzeugs weisen abhängig vom jeweils verwendeten Anschlusstyp, wie beispielsweise CSS, Mennekes oder CHAdeMO, typischerweise Gegenkontakte für einen Schutzleiter, für einen Neutralleiter für einen, zwei oder drei Phasenleiter und gegebenenfalls für zwei Gleichstromleiter auf. Zudem umfasst der Anschluss der Ladesäule und der Anschluss eines Kraftfahrzeugs typischerweise mindestens einen Gegenkontakt für eine Steuerleitung oder eine Prüfleitung. Der erste und jeder der zweiten Anschlüsse weisen zweckmäßigerweise eine dem Anschlusstyp entsprechende Anzahl und Anordnung deren Kontakte sowie eine entsprechende (Steck- oder Stecker-)Kontur auf.Depending on the type of connection used, such as CSS, Mennekes or CHAdeMO, the connection of the charging station and the connection of a motor vehicle typically have mating contacts for a protective conductor, for a neutral conductor for one, two or three phase conductors and possibly for two direct current conductors. In addition, the connection of the charging station and the connection of a motor vehicle typically include at least one mating contact for one Control line or a test line. The first and each of the second connections expediently have a number and arrangement of their contacts corresponding to the connection type and a corresponding (plug or plug) contour.

Zusammenfassend ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass bei bestehender Verbindung der Vorrichtung mit der Ladestation ein Ladestrom und/oder ein Signal, insbesondere ein Steuer- oder Kommunikationssignal, an ein an einen der zweiten Anschlüsse der Vorrichtung angeschlossenes Kraftfahrzeug fließen bzw. übertragen werden kann.In summary, the device is designed such that when the device is connected to the charging station, a charging current and / or a signal, in particular a control or communication signal, can flow or be transmitted to a motor vehicle connected to one of the second connections of the device.

Die Ladestation weist beispielsweise als Anschluss eine Buchse zum Einstecken eines Ladekabels auf. Alternativ weist die Ladestation beispielsweise ein Ladekabel mit einem endseitigen Stecker auf, welcher zum Einstecken in eine Ladedose des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist der erste Anschluss der Vorrichtung zum Verbinden mit der Buchse bzw. mit dem Stecker der Ladestation als ein Stecker oder als eine Buchse ausgebildet. Die zweiten Anschlüsse sind jeweils als eine Buchse zum Verbinden mit einem Stecker einer Ladekabels ausgebildet.The charging station has, for example, as a connection a socket for plugging in a charging cable. Alternatively, the charging station has, for example, a charging cable with a plug at the end, which is provided for plugging into a charging socket of the motor vehicle. According to an expedient embodiment, the first connection of the device for connecting to the socket or to the plug of the charging station is designed as a plug or a socket. The second connections are each designed as a socket for connecting to a plug of a charging cable.

Sofern die Ladestation mehr als eine Buchse bzw. mehr als ein Ladekabel aufweist, kann an jeden der Buchsen bzw. an jeden der Ladekabel eine Vorrichtung angeschlossen werden.If the charging station has more than one socket or more than one charging cable, a device can be connected to each of the sockets or to each of the charging cables.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die dem jeweiligen Kontakt des ersten Anschlusses zugeordneten Kontakte der zweiten Anschlüsse parallel zueinander geschaltet. Mit anderen Worten sind diejenigen Kontakte aller zweiten Anschlüsse zueinander parallel geschaltet, welche gemeinsam einem der Kontakte des ersten Anschlusses zugeordnet sind. Dies wird auch als Parallelschaltung der zweiten Anschlüsse bezeichnet. Dabei ist für jeden der zweiten Anschlüsse eine Schalteinrichtung vorgesehen. Mittels dieser Schalteinrichtungen sind die Kontakte des zweiten Anschlusses vom jeweils zugeordneten Kontakt des ersten Anschlusses elektrisch trennbar. Weiterhin sind mittels der Schalteinrichtungen die Kontakte des ersten Anschlusses mit den jeweils zugeordneten Kontakten der zweiten Anschlüsse elektrisch verbindbar.According to an advantageous embodiment, the contacts of the second connections assigned to the respective contact of the first connection are connected in parallel to one another. In other words, those contacts of all the second connections are connected in parallel to one another which are jointly assigned to one of the contacts of the first connection. This is also known as connecting the second connections in parallel. A switching device is provided for each of the second connections. By means of these switching devices, the contacts of the second connection can be electrically separated from the respectively assigned contact of the first connection. Furthermore, the contacts of the first connection can be electrically connected to the respectively assigned contacts of the second connections by means of the switching devices.

Geeigneter Weise sind hierzu die Kontakte des ersten Anschlusses mit den jeweiligen Kontakten der zweiten Anschlüsse elektrisch miteinander verbunden, wobei zum Verbinden bzw. zum Trennen zwischen einem Knotenpunkt der parallel geschalteten Kontakte der zweiten Anschlüsse und diesen Kontakten jeweils ein Schalter der entsprechenden Schalteinheit geschaltet ist. Beispielsweise sind die Schalter jeweils als ein Halbleiterschalter, insbesondere ein MOSFET, geeigneter Weise als ein Leistungs-MOSFET, oder als ein Schütz, insbesondere als Leistungsschütz, ausgebildet. Bei stromleitender Schaltung eines solchen Schalters sind die entsprechenden Kontakte miteinander elektrisch verbunden. Bei stromsperrender Schaltung sind die entsprechenden Kontakte voneinander elektrisch getrennt.For this purpose, the contacts of the first connection are electrically connected to the respective contacts of the second connections, a switch of the corresponding switching unit being connected to connect or disconnect between a node of the parallel-connected contacts of the second connections and these contacts. For example, the switches are each designed as a semiconductor switch, in particular a MOSFET, suitably as a power MOSFET, or as a contactor, in particular as a power contactor. When such a switch is electrically conductive, the corresponding contacts are electrically connected to one another. In the case of a current-blocking circuit, the corresponding contacts are electrically isolated from one another.

Zusammenfassend weist die Vorrichtung eine Schalteinheit für jeden der zweiten Anschlüsse auf. Die Schalteinheiten werden dabei zweckmäßigerweise von einer Steuereinheit angesteuert.In summary, the device has a switching unit for each of the second connections. The switching units are expediently controlled by a control unit.

Alternativ hierzu sind die Gegenkontakte für die Steuerleitung und/oder die Gegenkontakte für die Prüfleitung stets, also nicht wegschaltbar, mit den entsprechenden Gegenkontakten der zweiten Anschlüsse verbunden.As an alternative to this, the mating contacts for the control line and / or the mating contacts for the test line are always connected to the corresponding mating contacts of the second connections, that is, they cannot be switched off.

Zusammenfassend ist anhand einer entsprechenden Steuerung der Schalteinheiten, also anhand einer stromsperrenden oder stromleitenden Ansteuerung dessen Schalter, der erste Anschluss mit dem jeweiligen zweiten Anschluss verbindbar bzw. von diesem trennbar.In summary, the first connection can be connected to or disconnected from the respective second connection on the basis of a corresponding control of the switching units, that is to say on the basis of a current-blocking or current-conducting control of its switch.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Schalteinheiten derart von einer Steuereinrichtung angesteuert, dass zeitgleich lediglich einer, also ein einziger der zweiten Anschlüsse elektrisch mit dem ersten Anschluss verbunden ist.According to a preferred embodiment, the switching units are controlled by a control device in such a way that only one, that is to say a single one of the second connections, is electrically connected to the first connection at the same time.

Somit erfolgt zu einem Zeitpunkt ein Ladevorgang lediglich einer der an die zweiten Anschlüsse angeschlossenen Kraftfahrzeuge. Sobald der Ladevorgang der Traktionsbatterie dieses Kraftfahrzeugs beendet ist, wird der zugeordnete zweite Anschluss vom ersten Anschluss getrennt und der erste Anschluss mit einem der anderen zweiten Anschlüsse verbunden, so dass die Traktionsbatterie des an diesen zweiten Anschluss angeschlossenen Kraftfahrzeugs geladen werden kann.Thus, at one point in time, only one of the motor vehicles connected to the second connections is charged. As soon as the charging process of the traction battery of this motor vehicle has ended, the assigned second connection is disconnected from the first connection and the first connection is connected to one of the other second connections, so that the traction battery of the motor vehicle connected to this second connection can be charged.

Zusammenfassend sind die Schalteinheiten derart angesteuert, dass die an die Traktionsbatterien der an den zweiten Anschlüssen angeschlossenen Kraftfahrzeuge sequenziell, mit anderen Worten zeitlich aufeinander folgend, geladen werden.In summary, the switching units are controlled in such a way that the vehicles connected to the traction batteries of the motor vehicles connected to the second connections are charged sequentially, in other words one after the other in time.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der erste Anschluss eine erste Verriegelungseinheit auf, welche der Verriegelung mit der am ersten Anschluss angeschlossenen Ladestation oder des an diesem angeschlossenen Ladekabels der Ladestation dient. Beispielsweise weist die Verriegelungseinheit hierzu einen Aktor auf, welcher einen Riegel in eine entsprechende Aufnahme der Buchse der Ladesäule bzw. des Steckers des Ladekabels der Ladesäule verfährt.According to an advantageous embodiment, the first connection has a first locking unit which is used for locking with the charging station connected to the first connection or the charging cable of the charging station connected to this. For example, the locking unit has for this purpose an actuator which moves a bolt into a corresponding receptacle in the socket of the charging column or the plug of the charging cable of the charging column.

Die Verriegelung ist zweckmäßigerweise mittels einer entsprechenden Ansteuerung der Verriegelungseinheit durch eine Steuereinrichtung lösbar. Alternativ oder vorzugsweise zusätzlich ist die Vorrichtung an der Ladesäule bzw. am Stecker des Ladekabels der Ladesäule mittels eines Spezialwerkzeugs befestigbar, so dass die Vorrichtung zum Diebstahlschutz nur von einem Fachmann gelöst werden kann.The locking can expediently be released by means of a corresponding activation of the locking unit by a control device. Alternatively or preferably in addition, the device can be attached to the charging column or to the plug of the charging cable of the charging column by means of a special tool, so that the device for theft protection can only be released by a specialist.

Gemäß einer geeigneten Weiterbildung weist jeder der zweiten Anschlüsse eine zweite Verriegelungseinheit zur Verriegelung mit einem an diesen angeschlossenen Ladekabel, insbesondere mit dessen Stecker, auf. In analoger Weise weist die zweite Verriegelungseinheit einen Aktor mit einem von diesem verfahrbaren Riegel auf. Aufgrund der Verriegelung kann ein Ladevorgang nicht durch (insbesondere unerwartetes) Ausstecken unterbrochen und eine Sicherheit eines Benutzers erhöht werden.According to a suitable development, each of the second connections has a second locking unit for locking with a charging cable connected to it, in particular with its plug. In an analogous manner, the second locking unit has an actuator with a bolt that can be moved by the latter. Because of the locking, a charging process cannot be interrupted by (in particular unexpectedly) unplugging and the safety of a user can be increased.

Vorzugsweise wird das Öffnen der Verriegelung am jeweiligen zweiten Anschluss aufgrund eines Steuersignals von der Steuereinheit der Vorrichtung, von einer Steuereinheit des Kraftfahrzeugs oder von einer Steuereinheit der Ladesäule bewirkt. Vorzugsweise ist hierzu eine Eingabe durch jeweiligen Benutzer notwendig.The opening of the lock at the respective second connection is preferably effected on the basis of a control signal from the control unit of the device, from a control unit of the motor vehicle or from a control unit of the charging station. An input by the respective user is preferably necessary for this.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine Anzeige zum Darstellen einer Ladereihenfolge, einer verbleibenden Ladezeitdauer oder dergleichen auf. Beispielsweise ist die Anzeige als ein LCD-Display ausgebildet. Weiterhin ist beispielsweise für jeden der zweiten Anschlüsse eine solche Anzeige vorgesehen.According to an expedient embodiment, the device has a display for showing a charging sequence, a remaining charging time or the like. For example, the display is designed as an LCD display. Furthermore, such a display is provided, for example, for each of the second connections.

Gemäß einem Verfahren zum Laden der Traktionsbatterien einer Anzahl an elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen an einer einzigen Ladestation, wobei die elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge jeweils mit einem der zweiten Anschlüsse einer nach einer oben dargestellten Varianten ausgebildeten Vorrichtung verbunden sind und wobei die Vorrichtung mit deren ersten Anschluss mit der Ladestation verbunden ist, wird zunächst die Traktionsbatterie eines ersten der elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge geladen. Anschließend, also zeitlich auf das Beenden des Ladevorgangs der Traktionsbatterie des ersten der elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge wird der Ladevorgang eines zweiten der Kraftfahrzeuge gestartet.According to a method for charging the traction batteries of a number of electrically powered motor vehicles at a single charging station, the electrically powered motor vehicles each being connected to one of the second connections of a device designed according to one of the variants shown above and the device with its first connection to the charging station is connected, the traction battery of a first of the electrically powered motor vehicles is first charged. Subsequently, that is to say at the end of the charging process of the traction battery of the first of the electrically driven motor vehicles, the charging process of a second of the motor vehicles is started.

Zusammenfassend erfolgt also ein sequenzielles Laden der an die zweiten Anschlüsse angeschlossenen Kraftfahrzeuge. Mit anderen Worten wird zu einem Zeitpunkt also nur die Traktionsbatterie eines einzigen Kraftfahrzeugs geladen. Hierzu werden die Schalter der Schalteinheiten entsprechend angesteuert. Beispielsweise ist eine Reihenfolge der Ladevorgänge durch die Reihenfolge des Verbindens der Kraftfahrzeuge mit der Vorrichtung bestimmt.In summary, the motor vehicles connected to the second connections are charged sequentially. In other words, only the traction battery of a single motor vehicle is charged at a time. For this purpose, the switches of the switching units are activated accordingly. For example, an order of the charging processes is determined by the order in which the motor vehicles are connected to the device.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens wird zum Erkennen des Beendens des Ladevorgangs des ersten Kraftfahrzeugs ein von dessen Steuereinrichtung an eine Steuereinrichtung der Ladestation ausgegebenes Ladevorgang-Ende-Signal von der Steuereinrichtung der Vorrichtung erfasst.According to an expedient embodiment of the method, a charging process end signal output by the control device of the first motor vehicle to a control device of the charging station is detected by the control device of the device in order to recognize the end of the charging process of the first motor vehicle.

Alternativ oder vorzugsweise zusätzlich, also redundant, wird ein Ende des Ladevorgangs des ersten Kraftfahrzeugs erkannt, wenn ein Ladestrom für die Traktionsbatterie des ersten Kraftfahrzeugs gleich 0 (Null) ist. Mit anderen Worten wird das Ende des Ladevorgangs anhand der Stromstärke des Ladestroms bestimmt. Die Vorrichtung weist hierzu entsprechende Stromstärkemesser auf.Alternatively or preferably additionally, that is to say redundantly, an end of the charging process of the first motor vehicle is recognized when a charging current for the traction battery of the first motor vehicle is equal to 0 (zero). In other words, the end of the charging process is determined based on the strength of the charging current. The device has corresponding amperage meters for this purpose.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass es ermöglicht ist eine Anzahl, also ein einziges oder mehr als ein einziges, von elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen, an die Vorrichtung anzuschließen und mittels dieser elektrisch mit der Ladesäule zu verbinden. So kann, auch wenn ein Ladevorgang der Traktionsbatterie eines ersten Kraftfahrzeugs noch stattfindet, bereits ein weiteres (zweites) Kraftfahrzeug angeschlossen werden. Ein Benutzer des zweiten Kraftfahrzeugs muss nicht warten, bis der Anschluss der Ladesäule vom Benutzer des ersten Kraftfahrzeugs die Ladestation freigegeben wird. Der Start des Ladevorgangs der Traktionsbatterie des zweiten Kraftfahrzeugs erfolgt automatisch im Anschluss an den Ladevorgang der Traktionsbatterie des ersten Kraftfahrzeugs, also auch dann, wenn dessen Benutzer nicht in der Nähe der Ladestation ist.The advantages of the invention are in particular that it is possible to connect a number, that is to say a single or more than a single, electrically driven motor vehicle to the device and to connect it electrically to the charging station by means of this. Thus, even if the traction battery of a first motor vehicle is still being charged, a further (second) motor vehicle can already be connected. A user of the second motor vehicle does not have to wait until the connection of the charging column is released by the user of the first motor vehicle at the charging station. The start of the charging process of the traction battery of the second motor vehicle takes place automatically after the charging process of the traction battery of the first motor vehicle, that is, even when the user is not in the vicinity of the charging station.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

  • 1 schematisch eine als Ladesäule ausgebildete Ladestation, welche an einen ersten Anschluss einer Vorrichtung angeschlossen ist, wobei an zweiten Anschlüssen der Vorrichtung jeweils ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug angeschlossen ist,
  • 2a ein Schaltbild der Vorrichtung, wobei die Kontakte des ersten Anschlusses jeweils mit einem zugeordneten Kontakt jedes der zweiten Anschlüsse elektrisch verbindbar ist,
  • 2b schematisch in einer Frontansicht die Vorrichtung, und
  • 3 in einem Flussdiagramm einen Verfahrensablauf zum Laden der Traktionsbatterien der Kraftfahrzeuge an der Ladestation.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:
  • 1 schematically, a charging station designed as a charging column, which is connected to a first connection of a device, an electrically driven motor vehicle being connected to each second connection of the device,
  • 2a a circuit diagram of the device, wherein the contacts of the first connection can each be electrically connected to an associated contact of each of the second connections,
  • 2 B schematically in a front view the device, and
  • 3 in a flowchart a method sequence for charging the traction batteries of the motor vehicles at the charging station.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference symbols in all figures.

In der 1 ist ein Parkplatz mit einer als Ladesäule ausgebildeten Ladestation 2 dargestellt. Die Ladestation 2 weist dabei ein Ladekabel 4 auf, das endseitig einen als Stecker 6 ausgebildeten Anschluss aufweist. Dieser ist mit einem ersten Anschluss 8 einer Vorrichtung 10 verbunden, wobei der erste Anschluss 8 als ein zum Stecker des Ladekabels 4 der Ladestation 2 korrespondierende Buchse ausgebildet ist. Der Anschluss der Ladestation 2 ist hier also als der Stecker 6 ausgebildet.In the 1 is a parking lot with a charging station designed as a charging station 2 shown. The charging station 2 has a charging cable 4th on, the one at the end as a plug 6th having formed connection. This is with a first connection 8th a device 10 connected, the first port 8th than one to the plug of the charging cable 4th the charging station 2 corresponding socket is formed. The connection of the charging station 2 so here is as the connector 6th educated.

Die Vorrichtung 10 weist weiterhin mehrere, gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 drei, zweite Anschlüsse 12 auf, mit denen jeweils ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug 13a, 13b, 13c mittels eines jeweiligen Ladekabels 4 verbunden ist. Die zweiten Anschlüsse 12 sind dabei jeweils als eine Buchse ausgebildet, welche zu einem Stecker 6 der Ladekabel 4 korrespondieren. Die zweiten Anschlüsse 10 sind also jeweils mittels eines der Ladekabel 4 mit einem als Ladedose ausgebildeten Anschluss des entsprechenden elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 13a, 13b bzw. 13c verbunden.The device 10 furthermore has several, according to the embodiment of FIG 1 three, second connections 12th on, each with an electrically powered motor vehicle 13a , 13b , 13c by means of a respective charging cable 4th connected is. The second connections 12th are each designed as a socket which leads to a plug 6th the charging cable 4th correspond. The second connections 10 are therefore each by means of one of the charging cables 4th with a connector designed as a charging socket for the corresponding electrically powered motor vehicle 13a , 13b or. 13c connected.

Gemäß einer nicht weiter dargestellten Variante weist die Ladestation 2 eine Buchse (Steckdose) für ein Ladekabel auf. Dementsprechend ist der erste Anschluss 8 als ein hierzu korrespondierender Stecker ausgebildet.According to a variant not shown further, the charging station 2 a socket (socket) for a charging cable. The first connection is accordingly 8th designed as a connector corresponding to this.

Wie insbesondere in den 2a und 2b zu erkenn ist, weisen der erste Anschluss 8 und jeder der zweiten Anschlüsse 12 jeweils eine Anzahl an Kontakten auf, wobei die Kontakte 14a, 14b, 14c des ersten Anschlusses 8 zusammenfassend auch mit 14 bezeichnet und die Kontakte 16a, 16b, 16c der zweiten Anschlüsse 12 auch mit 16 bezeichnet sind. In der 2a sind dabei zum Zwecke einer besseren Übersichtlichkeit lediglich drei Kontakte 14a, 14b, 14c, 16a, 16b, 16c je Anschluss 8 bzw. 12 gezeigt. Je nach Ausgestaltung der Stecker 6 der Ladekabel 4 weisen der erste Anschluss 8 und die zweiten Anschlüsse 12 weitere Kontakte auf. Wie in der 2b beispielhaft gezeigt, weist ein als Mennekes Stecker und damit einhergehend der erste und die zweiten Anschlüsse 8 und 12 jeweils sieben Kontakte auf, nämlich einen für eine Steuerleitung, einen für eine Pilotleitung, einen für eine Schutzleitung, einen für einen Neutralleiter, und drei für drei Phasenleiter.As in particular in the 2a and 2 B can be seen indicate the first connection 8th and each of the second terminals 12th each has a number of contacts, the contacts 14a , 14b , 14c of the first connection 8th in summary also with 14th and the contacts 16a , 16b , 16c the second connector 12th also with 16 are designated. In the 2a there are only three contacts for the sake of clarity 14a , 14b , 14c , 16a , 16b , 16c per connection 8th or. 12th shown. Depending on the design of the connector 6th the charging cable 4th assign the first connector 8th and the second connections 12th further contacts. Like in the 2 B shown by way of example, has a Mennekes plug and, consequently, the first and second connections 8th and 12th each has seven contacts, namely one for a control line, one for a pilot line, one for a protective line, one for a neutral conductor, and three for three phase conductors.

Die Anzahl der Kontakte 16 jedes zweiten Anschlusses 12 entspricht der Anzahl der Kontakte 14 des ersten Anschlusses 8, wobei jedem Kontakt 16 jedes zweiten Anschlusses 12 jeweils ein Kontakt 14 des ersten Anschlusses 8 zugeordnet ist.The number of contacts 16 every other connection 12th corresponds to the number of contacts 14th of the first connection 8th , taking each contact 16 every other connection 12th one contact at a time 14th of the first connection 8th assigned.

Dabei ist der Kontakte 14a mit den Kontakten 16a der zweiten Anschlüsse 12 anhand eines Strompfades verbunden, wobei die Kontakte 16a parallel zueinander geschaltet sind. Der Kontakt 14b ist mit den Kontakten 16b der zweiten Anschlüsse 12 anhand eines Strompfades verbunden, wobei die Kontakte 16b parallel zueinander geschaltet sind. Der für die Steuerleitung vorgesehene Kontakt 14c ist mit einer Steuereinrichtung 18 verbunden, welche wiederum mit den Kontakten 16c verbunden ist. Mit anderen Worten ist die Steuereinrichtung 18 zwischen die Kontakte 14c und 16c geschaltet. Die Kontakte 16C sind also mittels der Steuereinrichtung 18 parallel zueinander geschaltet.Here is the contacts 14a with the contacts 16a the second connector 12th connected by means of a current path, the contacts 16a are connected in parallel to each other. The contact 14b is with the contacts 16b the second connector 12th connected by means of a current path, the contacts 16b are connected in parallel to each other. The contact intended for the control line 14c is with a control device 18th connected, which in turn with the contacts 16c connected is. In other words, it is the controller 18th between the contacts 14c and 16c switched. The contacts 16C are thus by means of the control device 18th connected in parallel to each other.

Zusammenfassend sind die Kontakte 14 mit den diesen jeweils zugeordneten Kontakten 16 mittels eines jeweiligen Strompfades verbunden. Dabei sind die dem jeweiligen Kontakt 14a, 14b und 14c des ersten Anschlusses 8 zugeordneten Kontakte 16a, 16b bzw. 16c der zweiten Anschlüsse 12 parallel zueinander geschaltet.In summary are the contacts 14th with the contacts assigned to them 16 connected by means of a respective current path. These are the respective contact 14a , 14b and 14c of the first connection 8th assigned contacts 16a , 16b or. 16c the second connector 12th connected in parallel to each other.

Weiterhin ist für jeden der Kontakte 16a, 16b der zweiten Anschlüsse 12 ein Schalter 20 vorgesehen, welcher zwischen dem jeweiligen Kontakt 16a bzw. 16b und dem entsprechenden Knotenpunkt der Parallelschaltung dieser Kontakte 16a bzw. 16b in den Strompfad geschaltet ist. Weiterhin sind zwischen der Steuereinheit 18 und den Kontakten 16c der zweiten Anschlüsse ebenfalls Schalter 20 geschaltet. Diejenigen Schalter 20, welchen den Kontakten 16 eines der zweiten Anschlüsse 12 zugeordnet sind, werden zusammenfassend als Schalteinheit 22 bezeichnet.Furthermore is for each of the contacts 16a , 16b the second connector 12th a switch 20th provided which between the respective contact 16a or. 16b and the corresponding node of the parallel connection of these contacts 16a or. 16b is switched into the current path. Furthermore are between the control unit 18th and the contacts 16c the second connection also switches 20th switched. Those switches 20th which contacts 16 one of the second connections 12th are assigned, are summarized as a switching unit 22nd designated.

Jeder der Schalter 20 ist dabei in nicht weiter dargestellter Weise von der Steuereinrichtung 18 angesteuert. Mittels der Schalter 20 sind die einander zugeordneten Kontakte 16, 14 der zweiten Anschlüsse 12 und des ersten Anschlusses 8 elektrisch miteinander verbindbar und eine gegebenenfalls bestehende elektrische Verbindung zwischen diesen Kontakten 16, 14 ist trennbar.Each of the switches 20th is from the control device in a manner not shown 18th controlled. Using the switch 20th are the contacts assigned to one another 16 , 14th the second connector 12th and the first port 8th electrically connectable to one another and an optionally existing electrical connection between these contacts 16 , 14th is separable.

Zusammenfassend sind die elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge 13a, 13b, 13c mittels der Vorrichtung 10 an die Ladestation 2 angeschlossen, also mit dieser verbunden.In summary, these are the electrically powered motor vehicles 13a , 13b , 13c by means of the device 10 to the charging station 2 connected, i.e. connected to this.

In der Steuereinrichtung 18, also steuereinrichtungsintern, sind deren Strompfade, welche mit den Kontakten 16c verbunden sind, gegeneinander isoliert, so dass eine gegenseitige Beeinflussung hinsichtlich der Signalübertragung als auch hinsichtlich einer Übertragung einer Überspannung oder eines Überstroms im Fehlerfall vermieden oder eine Gefahr dessen zumindest verringert ist. Im Fehlerfall werden dabei durch entsprechende Ansteuerung von der Steuereinrichtung 18 zumindest diejenigen Schalter 20 stromsperrend geschaltet, welche dem zweiten Anschluss 12 zugeordnet sind, mit welchem das den Fehlerfall verursachende Kraftfahrzeug verbunden ist.In the control device 18th , i.e. internal to the control unit, their current paths are those with the contacts 16c are connected, isolated from each other, so that a mutual influence with regard to the signal transmission and also with regard to a transmission of an overvoltage or an overcurrent in the event of a fault is avoided or the risk of this is at least reduced. In the event of a fault, the control device 18th at least those counter 20th switched current blocking, which the second connection 12th are assigned to which the motor vehicle causing the fault is connected.

Diejenigen Schalter 20, welche zwischen der Steuereinrichtung 18 und den Kontakten 16c geschaltet sind, sind gemäß einer nicht weiter dargestellten Alternative der Vorrichtung 10 in die Steuereinrichtung 18 integriert.Those switches 20th , which between the control device 18th and the contacts 16c are switched, are according to an alternative not shown in the device 10 into the control device 18th integrated.

Der erste Anschluss 8 weist eine erste Verriegelungseinheit 24 auf. Diese umfasst einen Aktor 26, welcher in nicht näher dargestellter Weise von der Steuereinrichtung 18 (auch als Steuervorrichtung 18 bezeichnet) angesteuert ist, so dass ein Riegel 28 (Stift) in eine Richtung quer zu einer Einsteckrichtung verfahrbar ist und im Montagezustand in eine entsprechende Aufnahme des Steckers 6 des Ladekabels 4 der Ladestation 2 verfährt. In analoger Weise weist jeder zweiten Anschlüsse 12 jeweils eine zweite Verriegelungseinheit 30 mit einem von der Steuereinrichtung 18 ansteuerbaren Aktor 26 und mit einem Riegel 28. Auf diese Weise ist ein unerwünschtes Trennen der Verbindung zwischen der Vorrichtung 10 und der Ladestation bzw. ein unerwünschtes Trennen des mit dem jeweiligen Kraftfahrzeug 13a, 13b, 13c verbundenen Ladekabels 4 verhindert. Die Riegel 28 der ersten und der zweiten Verrieglungseinheit 24 und 30 sind in der 2a teilweise ausgefahren dargestellt.The first connection 8th has a first locking unit 24 on. This includes an actuator 26th , which in a manner not shown by the control device 18th (also as a control device 18th designated) is controlled, so that a bolt 28 (Pin) can be moved in a direction transverse to an insertion direction and, in the assembled state, in a corresponding receptacle of the plug 6th of the charging cable 4th the charging station 2 moves. In an analogous manner, every second has connections 12th a second locking unit each 30th with one of the control device 18th controllable actuator 26th and with a latch 28 . In this way there is an undesirable disconnection between the device 10 and the charging station or an undesired disconnection of the respective motor vehicle 13a , 13b , 13c connected charging cable 4th prevented. The latch 28 the first and second locking units 24 and 30th are in the 2a shown partially extended.

Die Vorrichtung 10 weist zudem jeweils eine Anzeige 32 auf, welche die Reihenfolge für Ladevorgänge, oder eine Nachricht über einen Fehlerfall beim Laden für die Benutzer der Vorrichtung 10 darstellt.The device 10 also has an ad 32 indicating the order for loading processes, or a message about an error in loading for the users of the device 10 represents.

2b zeigt die Vorrichtung 10 mit Sicht auf eine Seite mit den zweiten Anschlüssen 12 und den Kontakten, wobei zum Zwecke einer besseren Übersichtlichkeit die zweiten Verriegelungseinheiten 30 nicht dargestellt sind. Die zweiten Anschlüsse 12 sind hier jeweils zum Verbinden mit einem als Mennekes-Stecker ausgebildeten Stecker vorgesehen und eingerichtet. 2 B shows the device 10 with a view of one side with the second connections 12th and the contacts, with the second locking units for the sake of clarity 30th are not shown. The second connections 12th are each provided and set up here for connection to a plug designed as a Mennekes plug.

In der 3 ist ein Flussdiagramm dargestellt, welches einen Verfahrensablauf zum Laden der Traktionsbatterien 33 der an die zweiten Anschlüsse 12 der Vorrichtung 10 angeschlossenen Kraftfahrzeuge 13a, 13b, 13c repräsentiert, wobei an den ersten Anschluss 8 der Vorrichtung 10 die Ladestation 2 angeschlossen ist (vgl. 1).In the 3 a flowchart is shown which shows a method sequence for charging the traction batteries 33 the one to the second connections 12th the device 10 connected motor vehicles 13a , 13b , 13c represents, being connected to the first connection 8th the device 10 the charging station 2 is connected (cf. 1 ).

In einem ersten Schritt I. wird eine Traktionsbatterie 33 eines ersten der elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge 13a geladen. Ein nach dem Ende dieses Ladevorgangs von einer Steuereinrichtung 34 des ersten Kraftfahrzeugs 13a an eine Steuereinrichtung 36 der Ladestation 2 ausgegebenes Ladevorgang-Ende-Signal wird von der Steuereinrichtung 18 der Vorrichtung erfasst (Schritt II.) und erkannt. Hierzu ist, wie oben dargestellt, im angeschlossenen Zustand die Steuereinrichtung 18 der Vorrichtung 10 zwischen der Steuereinrichtung 34 des ersten Kraftfahrzeugs 13a und der Steuereinrichtung 36 der Ladestation 2 geschaltet.In a first step I. . becomes a traction battery 33 a first of the electrically powered motor vehicles 13a loaded. One after the end of this charging process from a control device 34 of the first motor vehicle 13a to a control device 36 the charging station 2 The charging process end signal is output by the control device 18th of the device (step II .) and recognized. For this purpose, as shown above, the control device is in the connected state 18th the device 10 between the control device 34 of the first motor vehicle 13a and the control device 36 the charging station 2 switched.

Gemäß einer nicht weiter dargestellten Alternative wird ein Ladestrom des Ladevorgangs gemessen und ein Ende des Ladevorgangs erkannt, wenn die Stromstärke des Ladestroms auf null abgefallen ist.According to an alternative not shown further, a charging current of the charging process is measured and an end of the charging process is recognized when the current intensity of the charging current has dropped to zero.

Zeitlich darauffolgend werden in Schritt III. die Schalter 20 derjenigen Schalteinheiten 22 eingestellt, welche den zweiten Anschlüssen zugeordnet sind, an welchen das erste Kraftfahrzeug 13a bzw. das zweite Kraftfahrzeug 13b angeschlossen sind. Hierbei werden diejenigen Schalter, welche dem mit dem ersten Kraftfahrzeug 13a verbundenen zweiten Anschluss 12 zugeordnet sind, stromsperrend geschaltet. Diejenigen Schalter, welche dem mit dem zweiten Kraftfahrzeug 13b verbundenen zweiten Anschluss 12 zugeordnet sind, werden stromleitend geschaltet. Zusammenfassend sind bzw. werden die die Schalteinheiten 22 derart von einer Steuereinrichtung 18 angesteuert sind, dass zeitgleich lediglich einer der zweiten Anschlüsse 12 elektrisch mit dem ersten Anschluss 8 verbunden ist.Subsequent in time will be in step III . the switches 20th those switching units 22nd set, which are assigned to the second connections to which the first motor vehicle 13a or the second motor vehicle 13b are connected. Here, those switches that are used with the first motor vehicle 13a connected second port 12th are assigned, switched to block the current. Those switches that are used with the second motor vehicle 13b connected second port 12th are assigned are switched to be conductive. In summary, they are or will be the switching units 22nd such by a control device 18th are controlled that at the same time only one of the second connections 12th electrical with the first connection 8th connected is.

In einem zeitlich darauffolgenden vierten Schritt IV. wird ein Ladevorgang der Traktionsbatterie 33 eines zweiten der Kraftfahrzeuge 13b gestartet.In a subsequent fourth step IV . becomes a charging process of the traction battery 33 a second of the motor vehicles 13b started.

Zusammenfassend erfolgen das Laden der Traktionsbatterien 33 des ersten und des zweiten Kraftfahrzeugs 13a und 13b sequenziell. Das Laden der Traktionsbatterie 33 des dritten Kraftfahrzeugs 13c erfolgt in analoger Weise zeitlich auf das Laden der Traktionsbatterie 33 des zweiten Kraftfahrzeugs 13b folgend.In summary, the traction batteries are charged 33 of the first and second motor vehicles 13a and 13b sequentially. Charging the traction battery 33 of the third motor vehicle 13c takes place in a similar way to the charging of the traction battery 33 of the second motor vehicle 13b following.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described above. Rather, other variants of the invention can also be derived from this by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the exemplary embodiments can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
LadestationCharging station
44th
LadekabelCharging cable
66th
Steckerplug
88th
erster Anschlussfirst connection
1010
Vorrichtungcontraption
1212th
zweiter Anschlusssecond connection
13a, 13b, 13c13a, 13b, 13c
elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeugelectrically powered motor vehicle
14a, 14b, 14c14a, 14b, 14c
Kontakt des ersten AnschlussesContact of the first connection
16a, 16b, 16c16a, 16b, 16c
Kontakt des zweiten AnschlussesContact of the second connection
1818th
SteuereinrichtungControl device
2020th
Schaltercounter
2222nd
SchalteinheitSwitching unit
2424
erste Verriegelungseinheitfirst locking unit
2626th
AktorActuator
2828
Riegelbars
3030th
zweite Verriegelungseinheitsecond locking unit
3232
Anzeigedisplay
3333
TraktionsbatterieTraction battery
3434
Steuereinrichtung eines KraftfahrzeugsControl device of a motor vehicle
3636
Steuereinrichtung der LadestationControl device of the charging station
I.I.
Laden der Traktionsbatterie eines ersten KraftfahrzeugsCharging the traction battery of a first motor vehicle
II.II.
Beenden des LadevorgangsEnd the charging process
III.III.
Einstellen der SchalteinheitenSetting the switching units
IV.IV.
Laden der Traktionsbatterie eines zweiten KraftfahrzeugsCharging the traction battery of a second motor vehicle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2013/041133 A1 [0004]WO 2013/041133 A1 [0004]
  • DE 102018207219 A1 [0005]DE 102018207219 A1 [0005]

Claims (10)

Vorrichtung (10) zum Laden der Traktionsbatterien (33) einer Anzahl an elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen (13) an einer Ladestation (2), aufweisend - einen ersten Anschluss (8) zum Verbinden mit einem Anschluss der Ladestation (2), - mindestens zwei zweite Anschlüsse (12) zum Verbinden mit jeweils einem Anschluss eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs (13), - wobei jeder der zweiten Anschlüsse (12) Kontakte (16) aufweist, deren jeder einem Kontakt (14) des ersten Anschlusses (8) zugeordnet ist, und - wobei die Kontakte (16) jedes der zweiten Anschlüsse (12) mit dem jeweils zugeordneten Kontakt (14) des ersten Anschlusses (8) elektrisch verbindbar sind und eine elektrische Verbindung dieser Kontakte (14, 16) trennbar ist.A device (10) for charging the traction batteries (33) of a number of electrically powered motor vehicles (13) at a charging station (2), having - A first connection (8) for connecting to a connection of the charging station (2), - At least two second connections (12) for connecting each to a connection of an electrically driven motor vehicle (13), - wherein each of the second connections (12) has contacts (16), each of which is assigned to a contact (14) of the first connection (8), and - wherein the contacts (16) of each of the second connections (12) can be electrically connected to the respectively assigned contact (14) of the first connection (8) and an electrical connection of these contacts (14, 16) can be separated. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Anschlüsse (12) jeweils als eine Buchse und der erste Anschluss (8) als ein Stecker oder als eine Buchse ausgebildet sind.Device (10) according to Claim 1 , characterized in that the second connections (12) are each designed as a socket and the first connection (8) as a plug or as a socket. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, - dass die dem jeweiligen Kontakt 14 des ersten Anschlusses (8) zugeordneten Kontakte (16) der zweiten Anschlüsse (12) parallel zueinander geschaltet sind, - wobei für jeden der zweiten Anschlüsse (12) jeweils eine Schalteinheit (22) vorgesehen ist, mittels welcher die Kontakte (16) des jeweiligen zweiten Anschlusses (12) vom zugeordneten Kontakt (14) des ersten Anschlusses (8) elektrisch trennbar und mittels welcher die Kontakte (14) des ersten Anschlusses (8) mit den jeweils zugeordneten Kontakten (16) der zweiten Anschlüsse (12) elektrisch verbindbar ist.Device (10) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the contacts (16) of the second connections (12) assigned to the respective contact 14 of the first connection (8) are connected in parallel to one another, - a switching unit (22) being provided for each of the second connections (12) is, by means of which the contacts (16) of the respective second connection (12) can be electrically separated from the assigned contact (14) of the first connection (8) and by means of which the contacts (14) of the first connection (8) with the respectively assigned contacts ( 16) of the second connections (12) is electrically connectable. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheiten (22) derart von einer Steuereinrichtung (18) angesteuert sind, dass zeitgleich lediglich einer der zweiten Anschlüsse (12) elektrisch mit dem ersten Anschluss (8) verbunden ist.Device (10) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the switching units (22) are controlled by a control device (18) in such a way that only one of the second connections (12) is electrically connected to the first connection (8) at the same time. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (8) eine erste Verriegelungseinheit (24) zur Verriegelung mit der an diesem angeschlossenen Ladestation (2) oder eines an diesem angeschlossenen Ladekabels (4) der Ladestation (2) aufweist.Device (10) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the first connection (8) has a first locking unit (24) for locking with the charging station (2) connected to it or a charging cable (4) of the charging station (2) connected to it. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der zweiten Anschlüsse (12) eine zweite Verriegelungseinheit (30) zur Verriegelung mit einer an diesen angeschlossenen Ladekabel(4) aufweist.Device (10) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that each of the second connections (12) has a second locking unit (30) for locking with a charging cable (4) connected to it. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Anzeige (32) zum Darstellen einer Ladereihenfolge.Device (10) according to one of the Claims 1 to 6th , characterized by a display (32) for showing a loading sequence. Verfahren zum Laden der Traktionsbatterien (33) einer Anzahl an elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen (13) an einer Ladestation (2), wobei die elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge (13) jeweils mit einem der zweiten Anschlüsse (12) einer nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildeten Vorrichtung (10) verbunden sind, und wobei die Vorrichtung (10) mit deren ersten Anschluss (8) mit der Ladestation (2) verbunden ist, - bei dem eine Traktionsbatterie (33) eines ersten der elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge (13) geladen wird, und - bei dem zeitlich auf das Beenden des Ladevorgangs der Traktionsbatterie (33) des ersten der elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge (13) folgend der Ladevorgang eines zweiten der Kraftfahrzeuge (13) gestartet wird.A method for charging the traction batteries (33) of a number of electrically powered motor vehicles (13) at a charging station (2), the electrically powered motor vehicles (13) each having one of the second connections (12) one after one of the Claims 1 to 7th formed device (10) are connected, and wherein the device (10) with its first connection (8) is connected to the charging station (2), - in which a traction battery (33) of a first of the electrically powered vehicles (13) is charged and - in which the charging process of a second one of the motor vehicles (13) is started following the termination of the charging process of the traction battery (33) of the first of the electrically driven motor vehicles (13). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen des Beendens des Ladevorgangs des ersten der elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge (13) ein von einer Steuereinrichtung (34) des ersten elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs (13) an eine Steuereinrichtung (36) der Ladestation (2) ausgegebenes Ladevorgang-Ende-Signal (S) von der Steuereinrichtung (18) der Vorrichtung (10) erfasst wird.Procedure according to Claim 8 , characterized in that, in order to recognize the end of the charging process of the first of the electrically driven motor vehicles (13), a charging process end output by a control device (34) of the first electrically driven motor vehicle (13) to a control device (36) of the charging station (2) -Signal (S) is detected by the control device (18) of the device (10). Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Ladevorgangs der Traktionsbatterie (33) des ersten elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs (13) erkannt wird, wenn die Stromstärke des Ladestroms gleich 0 ist.Procedure according to Claim 8 or 9 , characterized in that an end of the charging process of the traction battery (33) of the first electrically driven motor vehicle (13) is detected when the amperage of the charging current is equal to zero.
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