DE102021206408A1 - Power compensation method in an electric charging system - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Ladesystems (1), welches einen Verteiler (4) sowie zumindest zwei jeweils mittels einer zugehörigen elektrischen Leitung (5) mit dem Verteiler (4) verbundene Ladeanschluss (3) zum Laden von Kraftfahrzeugen (2) aufweist. Im Verteiler (4) erfolgt ein Ermitteln der in die jeweilige Leitung (5) zum Laden eines Kraftfahrzeugs (2) eingespeisten elektrischen Leistung, wobei die an der Leitung (5) anfallende Verlustleistung zur Leistungskompensation berücksichtigt wird.Die Erfindung betrifft des Weiteren ein solches Ladesystem (1).The present invention relates to a method for operating a charging system (1), which has a distributor (4) and at least two charging connections (3), each connected to the distributor (4) by means of an associated electrical line (5), for charging motor vehicles (2). having. The electrical power fed into the respective line (5) for charging a motor vehicle (2) is determined in the distributor (4), the power loss occurring on the line (5) being taken into account for power compensation. The invention also relates to such a charging system (1).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungskompensation in einem elektrischen Ladesystem zum elektrischen Laden von Kraftfahrzeugen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein solches Ladesystem.The present invention relates to a method for power compensation in an electrical charging system for electrically charging motor vehicles. The invention further relates to such a charging system.
Bei zumindest teilelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen ist ein regelmäßiges Laden eines elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs notwendig. Zu diesem Zweck wird das Kraftfahrzeug üblicherweise an einem Ladeanschluss angeschlossen, welche das Kraftfahrzeug lädt.In the case of at least partially electrically driven motor vehicles, regular charging of an electrical energy store in the motor vehicle is necessary. For this purpose, the motor vehicle is usually connected to a charging connection that charges the motor vehicle.
Vorstellbar ist es hierbei, den jeweiligen Ladeanschluss mit einer autarken Infrastruktur zu betreiben.It is conceivable here to operate the respective charging connection with a self-sufficient infrastructure.
Erwünscht ist es, die am jeweiligen Kraftfahrzeug abgegebene elektrische Leistung möglichst genau zu kennen.It is desirable to know the electrical power output at the respective motor vehicle as precisely as possible.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, für ein Verfahren zur Leistungskompensation in einem elektrischen Ladesystem zum Laden von Kraftfahrzeugen sowie für ein solches Ladesystem verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, welche sich insbesondere durch einen vereinfachten Aufbau und/oder verbesserte Genauigkeit auszeichnen.The present invention is concerned with the task of specifying improved or at least different embodiments for a method for power compensation in an electric charging system for charging motor vehicles and for such a charging system, which are characterized in particular by a simplified structure and/or improved accuracy.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Ladesystem zum Laden von Kraftfahrzeugen mit zumindest zwei Ladeanschlüssen bereitzustellen, wobei der jeweilige Ladeanschluss von einem Verteiler elektrisch versorgt wird, und wobei der jeweilige Ladeanschluss mittels einer zugehörigen elektrischen Leitung mit dem Verteiler verbunden ist. Im Verteiler erfolgt ferner das Ermitteln einer an einem Eingang der jeweiligen Leitung eingespeisten elektrischen Leistung zum Laden eines am zugehörigen Ladeanschluss angeschlossenen Kraftfahrzeuges. Somit können am jeweiligen Ladeanschluss Komponenten, wie beispielsweise Messeinrichtungen zum Ermitteln der Leistung, entfallen. Dies führt zu einer vereinfachten und kostengünstigen Umsetzung des Ladesystems. Um Leistungsverluste, welche zwischen dem Verteiler und dem Ladeanschluss anfallen, zu berücksichtigen und zu kompensieren, ist ferner erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Längenbestimmung zumindest einer der Leitungen durchgeführt und anhand der Länge der beim Laden an der Leitung anfallenden Leistungsverlust bestimmt wird. Der Leistungsverlust wird dann zur Kompensation der am Kraftfahrzeug ankommenden Leistung berücksichtigt. Dies führt dazu, dass das Ladesystem weiterhin einfach umgesetzt ist und vereinfacht betrieben werden kann, wobei das Ladesystem zugleich eichkonform ist.The present invention is based on the general idea of providing a charging system for charging motor vehicles with at least two charging connections, the respective charging connection being electrically supplied by a distributor, and the respective charging connection being connected to the distributor by means of an associated electrical line. In the distributor, the electrical power fed in at an input of the respective line for charging a motor vehicle connected to the associated charging connection is also determined. Components, such as measuring devices for determining the power, can therefore be omitted at the respective charging connection. This leads to a simplified and cost-effective implementation of the charging system. In order to take into account and compensate for power losses that occur between the distributor and the charging connection, the invention also provides that the length of at least one of the lines is determined and the length of the power loss occurring during charging is determined on the line. The power loss is then taken into account to compensate for the power arriving at the motor vehicle. This means that the charging system is still easy to implement and can be operated in a simplified manner, with the charging system being calibratable at the same time.
Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist das Ladesystem also den Verteiler sowie zumindest zwei Ladeanschlüsse auf. Für den jeweiligen Ladeanschluss ist ferner eine zugehörige elektrische Leitung vorgesehen, welche den Ladeanschluss mit dem Verteiler verbindet. Zu diesem Zweck ist die Leitung mit einem Ende, nachfolgend auch als Eingang bezeichnet, mit dem Verteiler und mit dem anderen Ende, nachfolgend auch als Ausgang bezeichnet, mit dem zugehörigen Ladeanschluss verbunden. Es erfolgt ferner, insbesondere im Verteiler, das Ermitteln, insbesondere Messen, der am jeweiligen Eingang beim elektrischen Laden eines am zugehörigen Ladeanschluss angeschlossenen Kraftfahrzeugs eingespeisten Leistung. Um den entlang der Leitung anfallenden Leistungsverlust zu berücksichtigen, wird dabei für zumindest eine der Leitungen, vorteilhaft für die jeweilige Leitung, am Eingang zu einem Anfangszeitpunkt ein sprunghaft auf eine Anfangsamplitude ansteigendes elektrisches Signal, nachfolgend auch als Sprungsignal bezeichnet, eingespeist und somit angelegt. In der Folge wird das Sprungsignal am Ausgang der Leitung reflektiert, wobei das reflektierte Sprungsignal zum Eingang gelangt. Die Dauer zwischen dem Anfangszeitpunkt und der Ankunft des reflektierten Sprungsignals wird dabei bestimmt, um aus der Dauer die Länge der Leitung zu bestimmen. Aus der Länge der Leitung wird dann die im Betrieb beim Laden eines Kraftfahrzeugs am zugehörigen Ladeanschluss anfallende Verlustleistung bestimmt und bei der Ermittlung der am Ausgang abgegebenen Leistung berücksichtigt.In accordance with the idea of the invention, the charging system therefore has the distributor and at least two charging connections. An associated electrical line is also provided for the respective charging connection, which connects the charging connection to the distributor. For this purpose, one end of the line, also referred to below as the input, is connected to the distributor and the other end, also referred to below as the output, is connected to the associated charging connection. Furthermore, in particular in the distributor, the determination, in particular measurement, of the power fed in at the respective input when electrically charging a motor vehicle connected to the associated charging connection takes place. In order to take into account the power loss occurring along the line, an electrical signal that rises abruptly to an initial amplitude, also referred to below as a jump signal, is fed in at the input for at least one of the lines, advantageously for the respective line, and thus applied. As a result, the hopping signal is reflected at the output of the line, with the reflected hopping signal reaching the input. The duration between the start time and the arrival of the reflected jump signal is determined in order to determine the length of the line from the duration. The power loss occurring during operation when charging a motor vehicle at the associated charging connection is then determined from the length of the line and taken into account when determining the power delivered at the output.
Mit dem erfindungsgemäßen Gedanken ist es möglich, den jeweiligen Ladeanschluss in prinzipiell beliebiger Entfernung zum Verteiler anzuordnen. Vorstellbar ist es dabei, die Ladeanschlüsse in unterschiedlichen Entfernungen zum Verteiler anzuordnen. Die Leitungen können somit unterschiedliche Längen aufweisen. Die Leitungen können jeweils Längen von mehreren 10 Metern aufweisen.With the concept according to the invention, it is possible to arrange the respective charging connection at any desired distance from the distributor. It is conceivable to arrange the charging connections at different distances from the distributor. The lines can therefore have different lengths. The lines can each have lengths of several 10 meters.
Bei dem Verteiler handelt es sich insbesondere um eine Ladestation, welche die zugehörigen Ladeanschlüsse und somit daran angeschlossene Kraftfahrzeuge elektrisch versorgt.The distributor is in particular a charging station which supplies the associated charging connections and thus motor vehicles connected to them with electricity.
Das Sprungsignal wird vorteilhaft über einen sich am Eingang befindlichen Widerstand auf die Leitung eingespeist. Bevorzugt beträgt der Wert dieses Widerstands dem Wert der Wellenimpedanz des angeschlossenen Leiters. Somit wird das Sprungsignal vereinfacht und definiert erzeugt.The jump signal is advantageously fed to the line via a resistor located at the input. The value of this resistance is preferably the value of the characteristic impedance of the connected conductor. The jump signal is thus generated in a simplified and defined manner.
Zweckmäßig ist die Beschaffenheit der jeweiligen Leitung bekannt oder wird zuvor bestimmt. Insbesondere ist sind ein spezifischer Widerstand sowie ein Querschnitt der jeweiligen Leitung bekannt oder werden zuvor ermittelt.The nature of the respective line is expediently known or is determined beforehand. In particular, a specific resistance and a cross section of the respective line are known or are determined beforehand.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist prinzipiell für alle leitenden Metalle und/oder Legierungen anwendbar. Insbesondere bei hohen Ladeströmen beim Laden mit Gleichstrom und den daraus folgenden Leitungsquerschnitten ist es denkbar, Aluminiumleitungen einzusetzen. Dies führt insbesondere zu reduzierten Kosten.In principle, the method according to the invention can be used for all conductive metals and/or alloys. Especially with high charging currents when charging with direct current and the resulting cable cross-sections, it is conceivable to use aluminum cables. This leads in particular to reduced costs.
Vorteilhaft weist zumindest eine der Leitungen, bevorzugt die jeweilige Leitung, Kupfer auf, ist insbesondere eine Kupferleitung. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Umsetzung des Ladesystems bei zugleich reduzierten Leistungsverlusten.At least one of the lines, preferably the respective line, advantageously has copper, and is in particular a copper line. This enables a simple and cost-effective implementation of the charging system with reduced power losses at the same time.
Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen für zumindest eine der wenigstens einen Leitungen, vorteilhaft für die jeweilige Leitung, die Bestimmung der Dauer und somit der zugehörigen Länge beim vom zugehörigen Ladeanschluss getrennten Zustand der Leitung erfolgt. Dies führt zu einem verbesserten und/oder definierten Reflektieren des Sprungsignals am Ausgang. Somit kann die Dauer präziser bestimmt und folglich die Länge genau ermittelt werden. Hieraus resultiert also eine verbesserte Bestimmung der Verlustleistung.Particular preference is given to embodiments in which for at least one of the at least one lines, advantageously for the respective line, the duration and thus the associated length are determined when the line is disconnected from the associated charging connection. This leads to an improved and/or defined reflection of the jump signal at the output. Thus, the duration can be determined more precisely and consequently the length can be precisely determined. This therefore results in an improved determination of the power loss.
Um die Bestimmung der Länge beim vom zugehörigen Ladeanschluss getrennten Ausgang der Leitung zu erreichen, ist es vorstellbar, die Bestimmung der Länge während der Installation des zugehörigen Ladeanschlusses und/oder vor der Inbetriebnahme des Ladeanschlusses durchzuführen. Ebenso ist es vorstellbar, die Bestimmung der Länge manuell auszulösen.In order to achieve the determination of the length when the line exits separated from the associated charging port, it is conceivable to carry out the determination of the length during the installation of the associated charging port and/or before the charging port is put into operation. It is also conceivable to trigger the determination of the length manually.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, am Ladeanschluss und/oder am Verteiler eine Schnittstelle vorzusehen, über welche ein Messgerät angeschlossen werden kann, um den Messvorgang für zumindest eine Leitung durchzuführen.Alternatively or additionally, it is conceivable to provide an interface on the charging connection and/or on the distributor, via which a measuring device can be connected in order to carry out the measuring process for at least one line.
Vorstellbar ist es, insbesondere bei einem Anschluss des Messgeräts am Verteiler, die Längen von zwei oder mehr Leitungen gleichzeitig zu bestimmen.It is conceivable, particularly when the measuring device is connected to the distributor, to determine the lengths of two or more lines at the same time.
Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen aus der mittels der Dauer bestimmten Länge zumindest einer der Leitungen der elektrische Widerstand, das heißt der ohmsche Widerstand bzw. die Impedanz, der Leitung bestimmt wird. Hierzu werden insbesondere der bereits zuvor ermittelte oder bekannte spezifische Widerstand der Leitung sowie ein Querschnitt der Leitung herangezogen. Die Verlustleistung wird dann beim Laden und somit der Strömung eines elektrischen Stroms durch die Leitung zum Laden eines Kraftfahrzeugs mittels des Widerstands der elektrischen Leitung bestimmt. Hierzu kann insbesondere der quadratische Zusammenhang zwischen der Verlustleistung und dem elektrischen Strom über den Widerstand angenommen werden. Insbesondere kann für die Verlustleistung P im Wesentlichen angenommen werden: P = I2R, wobei I der elektrische Strom und R der Widerstand sind.Embodiments are preferred in which the electrical resistance, ie the ohmic resistance or the impedance, of the line is determined from the length of at least one of the lines determined by means of the duration. For this purpose, in particular the specific resistance of the line, which has already been determined or is known, and a cross-section of the line are used. The power loss is then determined during charging and thus the flow of an electrical current through the line for charging a motor vehicle using the resistance of the electrical line. In particular, the quadratic relationship between the power loss and the electric current across the resistor can be assumed for this purpose. In particular, the following can essentially be assumed for the power loss P: P=I 2 R, where I is the electric current and R is the resistance.
Bevorzugt wird die Ankunft des reflektierten Sprungsignals am Eingang dadurch erkannt, dass die am Eingang anliegenden Amplitude des Signals ausgehend von der Anfangsamplitude sprunghaft, insbesondere im Wesentlichen auf das Doppelte der Anfangsamplitude, ansteigt. Das heißt, dass das Sprungsignal am Eingang überwacht und bei einem sprunghaften Anstieg auf die Ankunft des reflektierten Sprungsignals geschlossen wird. Somit wird eine einfache, kostengünstige sowie zuverlässige Bestimmung der Dauer und somit der Länge und der Verlustleistung erreicht.The arrival of the reflected jump signal at the input is preferably detected in that the amplitude of the signal present at the input increases abruptly, starting from the initial amplitude, in particular substantially to twice the initial amplitude. This means that the jump signal is monitored at the input and, if there is a sudden increase, the arrival of the reflected jump signal is concluded. A simple, inexpensive and reliable determination of the duration and thus of the length and the power loss is thus achieved.
Bei dem Sprungsignal kann es sich prinzipiell um ein elektrisches Signal beliebiger Art handeln. Bevorzugt handelt es sich bei dem Sprungsignal um eine sprunghaft auf die Anfangsamplitude ansteigende Sprungspannung, welche für die Bestimmung der Dauer am Eingang angelegt wird. Dies führt zu einem einfachen, energieeffizienten und zuverlässigen Bestimmen der Dauer und somit der Länge und folglich der Verlustleistung.In principle, the jump signal can be an electrical signal of any type. The jump signal is preferably a jump voltage which rises abruptly to the initial amplitude and which is applied to the input to determine the duration. This leads to a simple, energy-efficient and reliable determination of the duration and thus the length and consequently the power loss.
Um aus der Dauer die Länge der Leitung zu bestimmen, wird vorteilhaft die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektrischen Wellen in der Leitung hereingezogen. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit kann hierbei zuvor ermittelt oder hinterlegt sein. Dass die Ausbereitungsgeschwindigkeit typischerweise mehrere cm pro ns (Nanosekunde) beträgt, erfolgt somit eine sehr präzise Bestimmung der Länge der Leitung.In order to determine the length of the line from the duration, the speed of propagation of electrical waves in the line is advantageously included. The propagation speed can be previously determined or stored. Since the propagation speed is typically several cm per ns (nanosecond), a very precise determination of the length of the line is thus made.
Die Leistungskompensation ist vorteilhaft derart umgesetzt, dass die am Kraftfahrzeug ankommende elektrische Leistung als die am Eingang der Leitung eingespeiste Leistung abzüglich der Verlustleistung angenommen wird.The power compensation is advantageously implemented in such a way that the electrical power arriving at the motor vehicle is assumed to be the power fed in at the input of the line minus the power loss.
Vorteilhaft kommt die Leistungskompensation zu Abrechnungszwecken zum Einsatz, um trotz der im Verteiler erfolgten Messung der am Eingang eingespeisten elektrischen Leistung die am jeweiligen Kraftfahrzeug abgegebene Leistung möglichst genau zu ermitteln.Advantageously, the power compensation is used for billing purposes, in order to, despite the measurement of the electrical power fed in at the input, which has taken place in the distributor, the respective To determine the power output of the motor vehicle as precisely as possible.
Es versteht, dass neben dem Verfahren auch ein derart betriebenes Ladesystem zum Umfang dieser Erfindung gehört. Das Ladesystem umfasst hierbei den Verteiler sowie die zumindest zwei Ladeanschlüsse, welche jeweils mittels einer zugehörigen Leitung mit dem Ladeanschluss verbunden sind.It goes without saying that, in addition to the method, a charging system operated in this way also belongs to the scope of this invention. In this case, the charging system comprises the distributor and the at least two charging connections, which are each connected to the charging connection by means of an associated line.
Bevorzugt ist im Verteiler eine Leistungsmesseinrichtung vorgesehen, welche im Betrieb die am jeweiligen Eingang eingespeiste elektrische Leistung ermittelt. Das Ladesystem, insbesondere der Verteiler, weist ferner eine Steuereinrichtung auf, welche derart ausgestaltet ist, dass sie für zumindest eine der Leitungen eine entsprechende Leistungskompensation durchführt.A power measuring device is preferably provided in the distributor, which during operation determines the electrical power fed in at the respective input. The charging system, in particular the distributor, also has a control device which is designed in such a way that it carries out a corresponding power compensation for at least one of the lines.
Die Steuereinrichtung weist vorteilhaft einen Timer auf, welchen sie beim Anlegen des Sprungsignals startet und beim Eintreffen des reflektierten Sprungsignals am Eingang stoppt.The control device advantageously has a timer, which it starts when the step signal is applied and stops when the reflected step signal arrives at the input.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung ein anderes elektrisches Zeitmessgerät aufweisen, welches die Zeit zwischen zwei angelegten Flanken bestimmen kann. Ein Beispiel hierfür ist ein digitaler Zeitbaustein oder ein sogenannter „Time-to-Digital Converter“.Alternatively or additionally, the control device can have another electrical time measuring device, which can determine the time between two applied edges. An example of this is a digital time module or a so-called "time-to-digital converter".
Vorteilhaft ist der jeweilige Ladeanschluss Bestandteil eines Ladepunkts des Ladesystems. Das Ladesystem weist also vorteilhaft zumindest einen Ladepunkt mit wenigstens einem Ladeanschluss auf. Bevorzugt weist das Ladesystem zwei oder mehr Ladepunkte mit jeweils zumindest einem Ladeanschluss auf, wobei der jeweilige Ladeanschluss über eine zugehörige Leitung mit dem Verteiler verbunden ist.The respective charging connection is advantageously part of a charging point of the charging system. The charging system therefore advantageously has at least one charging point with at least one charging connection. The charging system preferably has two or more charging points, each with at least one charging connection, with the respective charging connection being connected to the distributor via an associated line.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention result from the dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference numbers referring to identical or similar or functionally identical components.
Es zeigen, jeweils schematisch
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1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Darstellung eines Ladesystems zum Laden von Kraftfahrzeugen, -
2 ein Diagramm zur Ermittlung einer Länge einer Leitung des Ladesystems.
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1 a highly simplified, circuit diagram-like representation of a charging system for charging motor vehicles, -
2 a diagram for determining a length of a line of the charging system.
Ein Ladesystem 1, wie es in
Zur elektrischen Versorgung des jeweiligen Ladeanschlusses 8 und somit zum Laden des jeweiligen Kraftfahrzeugs 2 ist der jeweilige Ladeanschluss 8 mittels einer zugehörigen elektrischen Leitung 5 elektrisch mit dem Verteiler 4 verbunden. Der Verteiler 4 ist zweckmäßig mit einem nicht gezeigten Netzanschluss elektrisch verbunden. Die jeweilige Leitung 5 ist an einem Ende 6, nachfolgend auch als Eingang 6 bezeichnet, mit dem Verteiler 4 und am anderen Ende 7, nachfolgend auch als Ausgang 7 bezeichnet, mit der zugehörigen Ladeanschluss 8 verbunden und verbindet somit die zugehörige Ladeanschluss 8 mit dem Verteiler 4. Die jeweilige Leitung 5 weist hierbei typischerweise Längen von mehreren 10 m auf. In dem in
Um die am Kraftfahrzeug 2 beim Laden ankommende elektrische Leistung möglichst genau zu kennen, wird dabei die entlang der zugehörigen Leitung 5 anfallende elektrische Verlustleistung berücksichtigt und kompensiert. Hierbei kann als die am Kraftfahrzeug 2 ankommende elektrische Leistung die mittels der Leistungsmesseinrichtung 10 ermittelte eingespeiste elektrische Leistung abzüglich der Verlustleistung der zugehörigen Leitung 5 angenommen werden.In order to know the electrical power arriving at the
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist rein beispielhaft angenommen, dass die jeweilige Leitung 5 aus Kupfer ist, das heißt, dass es sich bei der jeweiligen Leitung 5 um eine Kupferleitung 5a handelt. Ebenso vorstellbar sind Leitungen 5 aus beispielsweise Aluminiumlegierungen.In the exemplary embodiment shown, it is assumed purely by way of example that the respective line 5 is made of copper, that is to say that the respective line 5 is a copper line 5a. Lines 5 made of aluminum alloys, for example, are also conceivable.
Zum Bestimmen der Verlustleistung an zumindest einer der Leitungen 5, insbesondere der jeweiligen Leitung 5, wird dabei die Länge der Leitung 5, wie nachfolgend beschrieben, bestimmt.To determine the power loss on at least one of the lines 5, in particular the respective line 5, the length of the line 5 is determined as described below.
Entsprechend der
Vorteilhaft erfolgt die beschriebene Bestimmung der Länge der Leitung 5 anhand der Dauer 17 in einem am Verteiler 4 angeschlossenen Zustand des Eingangs 6 und einem von der Ladeanschluss 8, insbesondere der Schnittstelle 8, getrennten Zustand des Ausgangs 7. Somit erfolgt eine definierte und präzise Reflexion des Sprungsignals 13 am Ausgang 7 und folglich eine erhöhte Präzision der Bestimmung der Länge der Leitung 5.The described determination of the length of the line 5 is advantageously based on the
Wie
Ist die Länge der Leitung 5 bestimmt, so wird anhand des spezifischen Widerstands der Leitung und des Querschnitts der Leitung 5 der elektrische Widerstand der Leitung 5, insbesondere der ohmsche Widerstand der Leitung 5, bestimmt. Hierbei ist der Querschnitt der Leitung 5 bekannt oder zuvor ermittelt. Da das Material der jeweiligen Leitung 5 ebenfalls bekannt ist, vorliegend also Kupferleitungen 5a, ist auch der spezifische Widerstand bekannt, sodass der ohmsche Widerstand der Leitung 5 bestimmt werden kann.Once the length of the line 5 has been determined, the electrical resistance of the line 5, in particular the ohmic resistance of the line 5, is determined on the basis of the specific resistance of the line and the cross section of the line 5. Here, the cross section of the line 5 is known or previously determined. Since the material of the respective line 5 is also known, in this case copper lines 5a, the specific resistance is also known, so that the ohmic resistance of the line 5 can be determined.
Ist der ohmsche Widerstand der Leitung 5 bekannt, kann im Betrieb beim Laden eines Kraftfahrzeugs 2 der Leistungsverlust an der Leitung 5 dadurch ermittelt werden, dass der durch die Leitung strömende elektrische Strom berücksichtigt wird.If the ohmic resistance of the line 5 is known, the power loss on the line 5 can be determined during operation when charging a
Zum Bestimmen der Länge der jeweiligen Leitung 5 sowie zur Leistungskompensation kann das Ladesystem 1 eine Steuereinrichtung 16 aufweisen, welche entsprechend ausgestaltet ist. Beim in
Die Bestimmung der Dauer 17 und somit der Länge der Leitungen 5 erfolgt vorteilhaft, wenn die Leitung 5 erstmals mit dem Eingang 6 am Verteiler 4 angeschlossen wird. Die somit ermittelte Länge bzw. der somit ermittelte Widerstand kann dann im Verteiler 4 und/oder in der Steuereinrichtung 16 hinterlegt und bei der Leistungskompensation berücksichtigt werden.The determination of the
Das erfindungsgemäße Ladesystem 1 erlaubt eine einfache Umsetzung des Ladesystems 1 zum Laden mehrerer Kraftfahrzeuge 2 bei einer kostengünstigen Umsetzung sowie einer erhöhten Präzision der am jeweiligen Kraftfahrzeug 2 ankommenden elektrischen Leistung.The
Claims (10)
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