AT515259A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Notstromversorgung wenigstens eines elektrischen Verbrauchers - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Notstromversorgung wenigstens eines elektrischen Verbrauchers Download PDF

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Abstract

Eine Notstromversorgungsvorrichtung (10) zum Bereitstellen einer Notstromversorgung für wenigstens einen elektrischen Verbraucher (21) ist für eine Kopplung mit einer Entladeschnittstelle (2) eines Elektrofahrzeugs (1) ausgestaltet. Die Notstromversorgungsvorrichtung (10) ist eingerichtet, um die Notstromversorgung für den wenigstens einen elektrischen Verbraucher (21) durch Entladen einer Traktionsbatterie (5) des Elektrofahrzeugs (1) bereitzustellen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Notstromversorgung wenigstens eines elektrischen Verbrauchers
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zur Notstromversorgung wenigstens eines elektrischen Verbrauchers.
Vorrichtungen zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern im Fall eines Stromausfalls sind bekannt. Die Versorgung von elektrischen Verbrauchern im Fall eines Stromausfalls wird häufig als Notstromerzeugung bezeichnet. Typische Beispiele beinhalten Dieselaggregate oder andere Brennstoffaggregate, bei denen ein Brennstoff verbrannt wird, um eine Versorgung mit elektrischer Energie bereitzustellen. Weitere Beispiele für Vorrichtungen zur Notstromversorgung beinhalten batteriebasierte Systeme. Batteriebasierte Vorrichtungen zur Notstromversorgung können beispielsweise für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) verwendet werden und sind daher attraktiv. Der Energiespeicher derartiger Vorrichtungen stellt häufig einen signifikanten Kostenfaktor dar.
Es besteht ein Bedarf an Vorrichtungen und Verfahren zur Notstromversorgung wenigstens eines Verbrauchers, die im Vergleich zu herkömmlichen batteriebasierten Notstromversorgungseinheiten effizienter und einfacher realisiert werden können. Es besteht ein Bedarf an derartigen Vorrichtungen und Verfahren, die nicht auf eine für die Notstromversorgung reservierte Batterie, die ausschließlich für eine Notstromversorgung verwendbar ist, angewiesen sind.
Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung werden eine Notstromversorgungsvorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen einer Notstromversorgung angegeben, bei denen die Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs als Energiespeicher für die Notstromversorgung verwendet werden kann. Eine Notstromversorgungsvorrichtung, die als portables Gerät ausgestaltet sein kann, kann selektiv nur dann mit einer Entladeschnittstelle des Elektrofahrzeugs gekoppelt werden, wenn bei Ausfall eines elektrischen Netzes eine Notstromversorgung über die Notstromversorgungsvorrichtung bereitgestellt wird.
Elektrofahrzeuge gewinnen zunehmend an technischer und wirtschaftlicher Bedeutung. Als Elektrofahrzeuge werden Fahrzeuge mit einem Elektroantrieb verstanden. Der Elektroantrieb wird im Betrieb von der Traktionsbatterie mit Energie versorgt. Das Elektrofahrzeug kann ein vollelektrisches Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug, das zusätzlich zu dem Elektroantrieb wenigstens einen weiteren Antrieb und ein dem weiteren Antrieb zugeordnetes Energiespeichersystem umfasst, sein.
Die KR 2002-006954 A betrifft ein Hybridfahrzeug, bei dem die Traktionsbatterie im Normalbetrieb von einem Generator geladen wird. Beschrieben wird ein Verfahren, dass es ermöglicht, die Traktionsbatterie auch bei Ausfall des Generators zu laden, um eine vollständige Entladung der Traktionsbatterie im Betrieb des Hybridfahrzeugs zu vermeiden.
Die Traktionsbatterie stellt eine wichtige und teure Komponente des Elektrofahrzeugs dar. Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Traktionsbatterie bei einem Ausfall eines elektrischen Netzes selektiv zur Notstromversorgung eingesetzt werden. Dies erlaubt es, auf stationär in einem Gebäude installierte und nur für eine Notstromversorgung verwendbare Akkumulatoren zu verzichten oder die Speicherkapazität und somit die Kosten derartiger Akkumulatoren zu verringern.
Eine Notstromversorgungsvorrichtung zum Bereitstellen einer Notstromversorgung für wenigstens einen elektrischen Verbraucher nach einem Ausführungsbeispiel ist für eine Kopplung mit einer Entladeschnittstelle eines Elektrofahrzeugs ausgestaltet. Die Notstromversorgungsvorrichtung ist eingerichtet, um die Notstromversorgung für den wenigstens einen elektrischen Verbraucher durch Entladen einer Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs bereitzustellen.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um zwischen die Entladeschnittstelle des Elektrofahrzeugs und den wenigstens einen elektrischen Verbraucher gekoppelt zu werden. Die Traktionsbatterie, die für einen Fährbetrieb sowieso vorgesehen ist, wird zusätzlich als Energiespeicher für eine selektive Notstromversorgung eines elektrischen Verbrauchers oder mehrerer elektrischer Verbraucher verwendet.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann eine Schnittstelle zum Ausgeben eines Entladebefehls an das Elektrofahrzeug umfassen. Die Notstromversorgungsvorrichtung kann auf diese Weise den Entladevorgang steuern.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um wenigstens einen weiteren Entladebefehl abhängig davon zu erzeugen, welcher elektrische Verbraucher mit einem Ausgang der Notstromversorgungsvorrichtung verbunden ist.
Die Entladeschnittstelle des Elektrofahrzeugs kann eine kombinierte Lade-Entlade-Schnittstelle sein. Die Schnittstelle, über die die Notstromversorgungsvorrichtung den Entladebefehl ausgibt, kann für eine Kopplung, vorteilhafter Weise eine lösbare Kopplung, mit der Lade-Entlade-Schnittstelle des Elektrofahrzeugs eingerichtet sein. Die Notstromversorgungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um den Entladebefehl als Powerline-Kommunikation über wenigstens eine elektrische Leitung der Lade-Entlade-Schnittstelle zu übertragen, über die zum Laden und Entladen der Traktionsbatterie auch Energie zu der Traktionsbatterie oder Energie von der Traktionsbatterie übertragen wird.
Die Schnittstelle, über die die Notstromversorgungsvorrichtung den Entladebefehl ausgibt, kann für eine Kopplung mit einer von der Entladeschnittstelle des Elektrofahrzeugs verschiedenen Datenschnittstelle des Elektrofahrzeugs eingerichtet sein. Die Datenschnittstelle kann eine Prüfschnittstelle sein.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um den Entladebefehl nach einem V2G („Vehicle-to-Grid“)-Protokoll zu erzeugen.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann einen Wechselrichter umfassen, der eingerichtet ist, um einen Entladestrom der Traktionsbatterie zu empfangen und eine Wechselstrom zum Bereitstellen der Notstromversorgung zu erzeugen. Der Wechselrichter kann in einem portablen Gehäuse der Notstromversorgungsvorrichtung angeordnet sein. Dies erleichtert die Bereitstellung einer Notstromversorgung im Bedarfsfall.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann eine Steckdose umfassen, die mit einem Ausgang des Wechselrichters verbunden ist und die für eine Verbindung mit einem Netzstecker des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers eingerichtet ist. Die Steckdose kann an einem portablen Gehäuse der Notstromversorgungsvorrichtung angeordnet sein. Die Steckdose kann über eine Leitung mit dem portablen Gehäuse der Notstromversorgungsvorrichtung verbunden sein.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann einen Energiespeicher umfassen. Der Energiespeicher kann eingerichtet sein, um von der Traktionsbatterie entladene elektrische Energie zwischenzuspeichern und selektiv an den wenigstens einen Verbraucher abzugeben. Die Notstromversorgungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um den Energiespeicher zu laden, während ein Entladestrom von der Traktionsbatterie zu der Notstromversorgungsvorrichtung fließt, und um den Energiespeicher zu dem wenigstens einen elektrischen Verbraucher zu entladen, während der Entladestrom von der Traktionsbatterie zu der Notstromversorgungsvorrichtung vorübergehend unterbrochen oder verringert ist. Durch den Energiespeicher kann eine Anpassung an die Leistungsaufnahme des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers erfolgen. Die Notstromversorgungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um weitere Entladebefehle zum vorübergehenden Stoppen des Entladevorgangs abhängig von einem Ladezustand des Energiespeichers zu erzeugen und an das Elektrofahrzeug auszugeben. Die Notstromversorgungsvorrichtung kann so eingerichtet sein, dass der Energiespeicher selektiv dann, wenn ein Entladestrom der Traktionsbatterie vorübergehend abgesenkt ist, den wenigstens einen elektrischen Verbraucher mit Energie versorgt.
Der Energiespeicher kann mit einem Eingang des Wechselrichters verbunden sein.
Der wenigstens eine elektrische Verbraucher kann unmittelbar an die Notstromversorgungsvorrichtung anschließbar sein. Die erlaubt eine Versorgung einzelner Verbraucher, ohne ein Gebäudenetz oder ein anderes elektrisches Netz für eine Notstromversorgung auslegen zu müssen.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um den wenigstens einen Verbraucher unmittelbar mit einem Notstrom zu versorgen, ohne dass der Notstrom durch ein Gebäudenetz fließt.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um die Notstromversorgung für den wenigstens einen elektrischen Verbraucher ohne eine Netzimpedanzüberwachung bereitzustellen. Da die Notstromversorgungsvorrichtung ausgangsseitig einen elektrischen Verbraucher beispielsweise über eine Steckdose mit Energie versorgt, kann auf eine Netzimpedanzüberwachung verzichtet werden. Die Sicherheit eines Benutzers kann durch die Ausgestaltung der Netzdose sichergestellt werden.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann ein mobiles Gerät, insbesondere ein portables Gerät sein.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann ein Gehäuse umfassen, in dem ein Wechselrichter angeordnet ist. Das Gehäuse kann mobil, insbesondere portabel sein.
In dem Gehäuse kann wenigstens eine Steuereinrichtung zum Erzeugen des Entladebefehls angeordnet sein. Die Steuereinrichtung kann den Wechselrichter abhängig von einer Last am Ausgang der Notstromversorgungsvorrichtung steuern oder regeln. Die Steuereinrichtung kann wenigstens einen weiteren Entladebefehl abhängig von der Last am Ausgang der Notstromversorgungsvorrichtung erzeugen und an das Elektrofahrzeug bereitstellen.
Ein System nach einem Ausführungsbeispiel umfasst wenigstens ein Elektrofahrzeug mit einer Traktionsbatterie, wenigstens einen elektrischen Verbraucher und wenigstens eine Notstromversorgungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel. Die Notstromversorgungsvorrichtung ist eingerichtet, um bei einem Ausfall eines elektrischen Netzes mit dem wenigstens einen Elektrofahrzeug und dem wenigstens einen elektrischen Verbraucher gekoppelt zu werden, um einen Notstrom für den wenigstens einen Verbraucher bereitzustellen.
Der wenigstens eine elektrische Verbraucher kann ein Haushaltsgerät sein. Das Haushaltsgerät kann unmittelbar an die Notstromversorgungsvorrichtung anschließbar sein. Der wenigstens eine elektrische Verbraucher kann beispielsweise ein Kühlschrank oder ein Gefrierschrank sein.
Der wenigstens eine elektrische Verbraucher kann ein Leuchtmittel sein. Der wenigstens eine elektrische Verbraucher kann eine Notbeleuchtung sein.
Das Elektrofahrzeug kann eine Lade-Entlade-Schnittstelle aufweisen. Das Elektrofahrzeug kann eingerichtet sein, um über die Lade-Entlade-Schnittstelle wahlweise Energie in ein elektrisches Netz zurückzuspeisen oder um bei Ausfall des elektrischen Netzes über die Notstromversorgungsvorrichtung den wenigstens einen elektrischen Verbraucher mit Energie zu versorgen.
Das Elektrofahrzeug kann eingerichtet sein, um einen Entladebefehl von der Notstromversorgungsvorrichtung über die Lade-Entlade-Schnittstelle zu empfangen. Das Elektrofahrzeug kann eingerichtet sein, um den Entladebefehl in einer Powerline-Kommunikation über eine Leitung der Lade-Entlade-Schnittstelle zu empfangen, über die auch Energie zum Laden oder Entladen der Traktionsbatterie übertragen wird.
Das Elektrofahrzeug kann eine von der Lade-Entlade-Schnittstelle separate Datenschnittstelle aufweisen und kann eingerichtet sein, um den Entladebefehl von der Notstromversorgungsvorrichtung über die Datenschnittstelle zu empfangen.
Das Elektrofahrzeug kann ein vollelektrisches Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein.
Bei einem Verfahren zum Bereitstellen einer Notstromversorgung für wenigstens einen elektrischen Verbraucher nach einem Ausführungsbeispiel wird eine Notstromversorgungsvorrichtung mit einer Entladeschnittstelle eines Elektrofahrzeugs gekoppelt. Der wenigstens eine elektrische Verbraucher wird durch Entladen einer Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs durch die Notstromversorgungsvorrichtung versorgt.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann als Notstromversorgungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel ausgestaltet sein.
Zum Entladen der Traktionsbatterie kann ein Entladebefehl erzeugt und über eine Schnittstelle der Notstromversorgungsvorrichtung ausgegeben werden.
Zum Entladen der Traktionsbatterie kann die Notstromversorgungsvorrichtung wenigstens einen weiteren Entladebefehl abhängig davon zu erzeugen, welcher elektrische Verbraucher mit einem Ausgang der Notstromversorgungsvorrichtung verbunden ist.
Der Entladebefehl kann über die Lade-Entlade-Schnittstelle des Elektrofahrzeugs an das Elektrofahrzeug übertragen werden.
Der Entladebefehl kann über eine Datenschnittstelle des Elektrofahrzeugs übertragen werden, die von der Lade-Entlade-Schnittstelle verschieden ist.
Der Entladebefehl kann nach einem V2G („Vehicle-to-Grid“)-Protokoll erzeugt werden.
Das Versorgen des wenigstens einen Verbrauchers kann eine Gleichstrom-Wechselstrom-Wandlung durch die Notstromversorgungsvorrichtung umfassen.
Ein Netzstecker des wenigstens einen Verbrauchers kann für die Versorgung des wenigstens einen Verbrauchers unmittelbar mit einer Steckdose der Notstromversorgungsvorrichtung verbunden werden. Die erlaubt eine Versorgung einzelner Verbraucher, ohne ein Gebäudenetz oder ein anderes elektrisches Netz für eine Notstromversorgung auslegen zu müssen.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann den wenigstens einen Verbraucher unmittelbar mit einem Notstrom zu versorgen, ohne dass der Notstrom durch ein Gebäudenetz fließt.
Die Notstromversorgung für den wenigstens einen Verbraucher kann ohne eine Netzimpedanzüberwachung erfolgen.
Die Notstromversorgungsvorrichtung kann ein mobiles Gerät, insbesondere ein portables Gerät sein.
Der wenigstens eine elektrische Verbraucher kann ein Haushaltsgerät sein. Der wenigstens eine elektrische Verbraucher ein Leuchtmittel sein.
Bei dem Verfahren kann eine Lade-Entlade-Schnittstelle des Elektrofahrzeugs von einem elektrischen Netz abgekoppelt werden, bevor sie zur Notstromversorgung mit der Notstromversorgungsvorrichtung verbunden wird.
Das Verfahren kann ein Zwischenspeichern von Energie in einem Energiespeicher der Notstromversorgungsvorrichtung umfassen. Ein Entladestrom der Traktionsbatterie kann zeitabhängig zwischen mehreren diskreten Werten verändert werden. Abhängig davon, welchen der mehreren diskreten Werte der Entladestrom gerade aufweist, kann der Energiespeicher der Notstromversorgungsvorrichtung von der Traktionsbatterie geladen werden oder zu dem wenigstens einen elektrischen Verbraucher entladen werden.
Das Elektrofahrzeug kann ein vollelektrisches Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein.
Vorrichtungen, Verfahren und Systeme nach Ausführungsbeispielen erlauben die Bereitstellung einer Notstromversorgung unter Verwendung der Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs als Energiespeicher. Die Notstromversorgungsvorrichtung kann bei einem teilweisen oder vollständigen Ausfall eines elektrischen Netzes, beispielsweise eines Gebäudenetzes oder eines Energienetzes eines Versorgers, selektiv mit dem Elektrofahrzeug und einem einzigen elektrischen Verbraucher oder mehreren elektrischen Verbrauchern verbunden werden, um diese mit Energie zu versorgen. Die Anforderungen an Speicherkapazitäten von stationär in einem Gebäude installierten Akkumulatoren zur Notstromversorgung können verringert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen identische Bezugszeichen identische Elemente.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Notstromversorgungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel.
Figur 2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel.
Figur 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens nach einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Notstromversorgungsvorrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt ein System mit einem Elektrofahrzeug 1 und einer Notstromversorgungsvorrichtung 10. Das Elektrofahrzeug 1 umfasst einen (nicht dargestellten) Elektroantrieb, der von der Traktionsbatterie 5 mit Energie versorgt wird. Das Elektrofahrzeug 1 kann ein vollelektrisches Fahrzeug sein. Alternativ kann das Elektrofahrzeug 1 ein Flybridfahrzeug sein, das zusätzlich zu dem Elektroantrieb wenigstens einen weiteren Antrieb umfasst und das zusätzlich zu der Traktionsbatterie 5 wenigstens ein weiteres Energiespeichersystem für den weiteren Antrieb umfasst. Die Traktionsbatterie 5 kann mehrere miteinander verschaltete Akkumulatorenzellen oder Blöcke als Energiespeicher zum Antreiben des Elektrofahrzeugs 1 umfassen.
Zum Laden der Traktionsbatterie 5 muss ein als vollelektrisches Fahrzeug ausgestaltetes Elektrofahrzeug 1 vorübergehend über einen Ladestecker mit einem elektrischen Netz 20 verbunden werden, um die Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs 1 aufzuladen. Auch ein als Hybridfahrzeug ausgestaltetes Elektrofahrzeug 1 kann vorübergehend über den Ladestecker mit dem elektrischen Netz 20 verbunden werden, um die Traktionsbatterie 5 des Elektrofahrzeugs 1 aufzuladen. In autarken Hybridfahrzeugen kann die Traktionsbatterie 5 über den Verbrennungsmotor oder beim Bremsen (so genannte Rekuperation) geladen werden.
Das Elektrofahrzeug 1 kann so ausgestaltet sein, dass die Traktionsbatterie 5 entladbar ist. Das Elektrofahrzeug 1 kann für eine Entladung der Traktionsbatterie 5 in einer V2G („Vehicle-to-Grid“)-Technik eingerichtet sein, wobei die Traktionsbatterie 5 in das elektrische Netz 20 entladen werden kann. Wie nachfolgend ausführlich beschrieben wird, ist eine Notstromversorgungsvorrichtung 10 mit dem Elektrofahrzeug verbindbar, um wenigstens einen elektrischen Verbraucher 21 bei einem Netzausfall mit Energie zu versorgen und dabei die Traktionsbatterie 5 nicht in das elektrische Netz 20, sondern über die Notstromversorgungsvorrichtung 10 zu entladen.
Das Elektrofahrzeug 1 kann eine Lade-Entlade-Elektronik 4 aufweisen, die eingerichtet ist, um die Traktionsbatterie 5 über eine Lade-Entlade-Schnittstelle wahlweise aufzuladen oder zu entladen. Das Elektrofahrzeug 1 weist eine Entladeschnittstelle auf, über die die Traktionsbatterie 5 entladbar ist. Die Entladeschnittstelle kann als kombinierte Lade-Entlade-Schnittstelle ausgestaltet sein. Die kombinierte Lade-Entlade-Schnittstelle kann als ein Lade-Entlade-Stecker 2 ausgestaltet sein. Der La-de-Entlade-Stecker 2 dient als Schnittstelle, mit dem das Elektrofahrzeug 1 einer Ladestation des elektrischen Netzes 20 oder für eine Notstromversorgung mit der Notstromversorgungsvorrichtung 10 verbunden werden kann. Das Fahrzeug 1 kann eine Steuerelektronik 3 aufweisen, die ein Bordnetz mit einem Steuergerät oder mehreren Steuergeräten und/oder einen Bordcomputer umfassen kann.
Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann separat von dem elektrischen Netz 20 ausgebildet sein, so dass die Notstromversorgungsvorrichtung 10 auch für die Versorgung des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers 21 nicht mit dem elektrischen Netz 20 gekoppelt werden muss. Das elektrische Netz 20 kann ein Gebäudenetz sein. Der wenigstens eine elektrische Verbraucher 21 ist ein von dem Elektrofahrzeug 1 verschiedenes Gerät. Der wenigstens eine elektrische Verbraucher 21 kann ein Haushaltsgerät, beispielsweise einen Kühlschrank oder einen Gefrierschrank, und/oder wenigstens ein Leuchtmittel umfassen. Der wenigstens eine elektrische Verbraucher 21 weist einen Netzstecker 25 auf, über den er an eine Netzsteckdose des elektrischen Netzes 20 anschließbar ist.
Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 ist eingerichtet, um zur Versorgung des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers 21 mit dem Elektrofahrzeug 1 und dem wenigstens einen elektrischen Verbraucher 21 verbunden zu werden. Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 weist einen Ausgang 15 auf. Der Netzstecker 25 des elektrischen Verbrauchers 21 ist mit dem Ausgang 15 verbindbar. Der Ausgang 15 der Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann die Ausgestaltung einer Netzsteckdose aufweisen.
Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann eingerichtet sein, um einen Entladevorgang der Traktionsbatterie 5 des Elektrofahrzeugs 1 auszulösen. Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 weist eine Schnittstelle 12 auf, die mit dem Lade-Entlade-Stecker 2 des Elektrofahrzeugs 1 lösbar koppelbar ist. Die Schnittstelle 12 kann eine Anordnung von elektrischen Kontakten und/oder von mechanischen Verbindungselementen umfassen, die der Anordnung von elektrischen Kontakten und/oder von mechanischen Verbindungselementen einer Ladestation zum Laden der Traktionsbatterie 5 des Elektrofahrzeugs über den Lade-Entlade-Stecker 2 entspricht. Für eine Notstromversorgung des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers 10 wird die Schnittstelle 12 der Notstromversorgungsvorrichtung 10 mit dem Lade-Entlade-Stecker 2 verbunden. Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 löst einen Entladevorgang aus. Dazu kann die Notstromversorgungsvorrichtung 10 einen Entladebefehl erzeugen, der entweder über den Lade-Entlade-Stecker 2 oder eine davon separate Schnittstelle des Elektrofahrzeugs 1 an das Elektrofahrzeug 1 übermittelt wird.
Als Antwort auf den Entladebefehl kann die Traktionsbatterie 5 des Elektrofahrzeugs 1 entladen werden. Während des Entladevorgangs kann die Notstromversorgungsvorrichtung 10 wenigstens einen weiteren Entladebefehl erzeugen, um den Entladevorgang zu steuern oder zu regeln. Beispielsweise kann die Notstromversorgungsvorrichtung 10 eine Stromstärke eines Entladestroms der Traktionsbatterie 5 und/oder eine Leistung eines Entladestroms der Traktionsbatterie 5 abhängig von dem elektrischen Verbraucher 21 am Ausgang 25 der Notstromversorgungsvorrichtung steuern oder regeln. Dazu kann die Notstromversorgungsvorrichtung 10 den wenigstens einen weitere Entladebefehl über den Lade-Entlade-Stecker 2 oder eine davon separate Schnittstelle des Elektrofahrzeugs 1 an das Elektrofahrzeug 1 übermitteln.
Wenigstens während des durch den Entladebefehl ausgelösten Entladevorgangs kann die Notstromversorgungsvorrichtung 10 einen Wechselstrom erzeugen und an den wenigstens einen elektrischen Verbraucher 21 bereitstellen. Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann einen Ausgangsstrom oder eine Ausgangsspannung am Ausgang 15 steuern oder regeln. Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann einen Wechselrichter 14 umfassen, der von einer Steuereinrichtung 11 so gesteuert werden kann, dass am Ausgang 15 der Notstromversorgungsvorrichtung 10 eine Wechselspannung bereitgestellt wird, deren Frequenz und nominale Amplitude der Wechselspannung des elektrischen Netzes 20 entspricht, mit dem der elektrische Verbraucher 21 im Normalbetrieb verbunden ist.
Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann eine Steuereinrichtung 11 aufweisen, die eingerichtet ist, um die Notstromversorgungsvorrichtung 10 im Betrieb zu steuern. Die Steuereinrichtung 11 kann einen oder mehrere Prozessoren, Mikroprozessoren, Controller, Mikrocontroller, anwendungsspezifische Spezialschaltungen (ASIC) und/oder andere integrierte Halbleiterschaltungen oder eine Kombination davon umfassen.
Die Steuereinrichtung 11 kann eingerichtet sein, um den Entladebefehl zum Auslösen eines Entladevorgangs und optional weitere Entladebefehle zum Steuern oder Regeln eines Entladestroms zu erzeugen. Die Steuereinrichtung 11 kann eingereichtet sein, um den Wechselrichter 14 zu steuern. Die Steuereinrichtung 11 kann eingerichtet sein, um in einer Regelschleife Steuersignale für wenigstens eine steuerbare Komponente des Wechselrichters 14, beispielsweise einen getakteten Leistungsschalter des Wechselrichters 14, zu erzeugen. Die Steuereinrichtung 11 kann eingerichtet sein, um die Steuersignale für die wenigstens eine steuerbare Komponente des Wechselrichters so zu erzeugen, dass ein Wechselspannung am Ausgang 15 der Notstromversorgungsvorrichtung 10 eine Frequenz und Amplitude aufweist, die der Netzspannung des elektrischen Netzes 20 entspricht und die für die Versorgung des wenigstens einen Verbrauchers 21 vorgegeben ist.
Die Steuereinrichtung 11 kann eingerichtet sein, um eine automatische Lasterkennung auszuführen und so eine Last am Ausgang 15 der Notstromversorgungsvorrichtung zu erkennen. Die Steuereinrichtung 11 kann eingerichtet sein, um eine Leistungsaufnahme des wenigstens einen Verbrauchers 21 automatisch zu detektieren. Dazu kann die Steuereinrichtung 11 eine Spannung oder einen Strom auf einer Sekundärseite des Wechselrichters 14 überwachen. Die Steuereinrichtung 11 kann ein gerichtet sein, um den Wechselrichter 14 abhängig von einer Leistungsaufnahme des wenigstens einen Verbrauchers 21 zu steuern.
Die Steuereinrichtung 11 kann eingerichtet sein, um eine Wechselspannung am Ausgang 15 ohne Netzimpedanzüberwachung bereitzustellen. Ein Schutz von Benutzern kann durch die Ausgestaltung des Ausgangs 15, der beispielsweise die Form einer Netzsteckdose aufweisen kann, erreicht werden.
Wenigstens während des Entladevorgangs kann die Notstromversorgungsvorrichtung 10 über die Schnittstelle 12 und den Lade-Entlade-Stecker 2 des Elektrofahrzeugs 1 mit Energie versorgt werden. Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann eingerichtet sein, um bereits dann von dem Elektrofahrzeug 1 über die Schnittstelle 12 mit Energie versorgt zu werden, wenn der Entladebefehl, der den Entladevorgang auslöst, erzeugt wird. Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann eine Versorgungsschaltung 13 aufweisen, die mit der Schnittstelle 12 gekoppelt ist. Die Versorgungsschaltung 13 kann eingerichtet sein, um eine Versorgungsspannung für die Überwachungseinheit 11 und/oder andere Elemente der Notstromversorgungsvorrichtung 10 aus dem Energiefluss zu erzeugen, der während des Entladevorgangs über den Lade-Entlade-Stecker 2 des Elektrofahrzeugs 1 zur Notstromversorgungsvorrichtung 10 fließt.
Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann als ein mobiles Gerät ausgestaltet sein. Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann ein Gehäuse aufweisen, das portabel ist. Der Wechselrichter 14 und die Steuereinrichtung 11 können in dem Gehäuse angeordnet sein.
Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann eine Benutzerschnittstelle aufweisen. Die Benutzerschnittstelle kann an dem Gehäuse der Notstromversorgungsvorrichtung 10 angeordnet sein. Über die Benutzerschnittstelle kann eine Notstromversorgung gestartet und optional konfiguriert werden. Beispielsweise kann die Notstromversorgungsvorrichtung 10 für mehrere Frequenzen der Wechselspannung am Ausgang 15 und/oder für mehrere nominale Ausgangsspannungen umkonfigurierbar sein. Dies erlaubt die Verwendung der Notstromversorgungsvorrichtung 10 in unterschiedlichen Ländern, deren Netzspannung unterschiedliche Frequenzen und/oder nominale Amplituden aufweist.
Der Entladebefehl zum Auslösen des Entladevorgangs und etwaige weitere Entladebefehl, mit denen beispielsweise ein Entladevorgang gesteuert wird, können auf unterschiedliche Weise an das Elektrofahrzeug bereitgestellt werden. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausgestaltung weist die Schnittstelle 12 der Notstromversorgungsvorrichtung 10 wenigstens einen Anschluss auf, über den Entladebefehle übertragen werden können. Der Lade-Entlade-Stecker 2 des Elektrofahrzeugs weist einen korrespondierenden Anschluss zum Empfangen der Entladebefehle auf. Die Entladebefehle können von der Steuerelektronik 3 und/oder der Lade-Entlade-Elektronik 4 weiter verarbeitet werden.
Die Entladebefehle können jeweils gemäß einem V2G-Protokoll erzeugt werden. Die Auswertung entsprechender Entladebefehle des V2G-Protokolls ist in dem Elektrofahrzeug 1 für V2G-Funktionen implementiert. Der Entladebefehl, mit dem der Entladevorgang der Traktionsbatterie 5 zur Notstromversorgung ausgelöst wird, kann derselbe Steuerbefehl sein, mit dem in einem V2G-Betrieb das Elektrofahrzeug 1 zur Rückspeisung von Energie in das elektrische Netz 20 veranlasst wird. Alternativ kann der Entladebefehl, mit dem der Entladevorgang der Traktionsbatterie 5 zur Notstromversorgung ausgelöst wird, ein für die Notstromversorgung reservierter Steuerbefehl sein, der für normale V2G-Anwendungen nicht verwendet wird. Beispielsweise kann der Entladebefehl, mit dem zur Notstromversorgung der Entladevorgang der Traktionsbatterie 5 ausgelöst wird, eine weitergehende Entladung der Traktionsbatterie 5 erlauben als Steuerbefehle zur Entladung in herkömmlichen V2G-Anwendungen. Das Elektrofahrzeug 1 kann eingerichtet sein, um den Entladebefehl umzusetzen und um abhängig von dem Entladebefehl unterschiedliche Entladevorgänge für die Notstromversorgung und für herkömmliche V2G-Anwendungen, bei denen eine Rückspeisung von Energie in das elektrische Netz 20 und nicht über die Notstromversorgungsvorrichtung 10 unmittelbar an den Verbraucher 21 erfolgt, auszuführen.
Bei der unter Bezugnahme auf Figur 1 beschriebenen Ausgestaltung wird das Fahrzeug über dieselbe Schnittstelle zum Freischalten der Batterieentladung stimuliert wie dies bei V2G-Anwendungen geschieht. Der Lade-Entlade-Stecker 2 kann neben den Anschlüssen, die dem eigentlichen Energiefluss dienen, auch weitere Anschlüsse für eine Übertragung von Befehlen oder anderen Informationen aufweisen. Bei Ausführungsbeispielen können diese Anschlüsse zum Auslösen eines Entladevorgangs verwendet werden. Verfahren wie eine Powerline-Kommunikation (PLC, „power line communication“) können dabei zum Einsatz kommen. Dabei kann eine Powerline-Kommunikation über Signalisierungspins eingesetzt werden.
Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann einen Energiespeicher 16 umfassen. Der Energiespeicher 16 kann einen oder mehrere Akkumulatoren umfassen. Der Energiespeicher 16 kann einen oder mehrere Kondensatoren umfassen. Der Energiespeicher 16 kann verwendet werden, um eine Ausgangsleistung der Notstromversorgungsvorrichtung 10 an die Leistungsaufnahme des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers 21 anzupassen. Beispielsweise ist es möglich, dass der Entladestrom und/oder die Entladeleistung der Traktionsbatterie 5 nur zwischen mehreren diskreten Werten veränderbar sind. Das Elektrofahrzeug 1 kann beispielsweise so eingerichtet sein, dass entweder nur ein Entladestrom mit vordefinierter Entladestromstärke fließt oder der Entladestrom eine Stromstärke von Null aufweist. Durch selektives Laden und Entladen des Energiespeichers 16 kann ein zeitlicher Mittelwert der Ausgangsleistung des Elektrofahrzeugs 1 an die Leistungsaufnahme des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers 21 angepasst werden. Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 mit dem Energiespeicher 16 stellt die erforderliche Zwischenspeicherung bereit. Ein erstes Zeitintervall, in dem ein Entladestrom mit einer ersten Entladestromstärke zur Notstromversorgungsvorrichtung 10 fließt, kann mit einem zweiten Zeitintervall, in dem ein Entladestrom mit einer zweiten Entladestromstärke zur Notstromversorgungsvorrichtung 10 fließt, abwechseln. Die zweite Entladestromstärke ist kleiner als die erste Entladestromstärke und kann beispielsweise auch gleich Null sein. In dem ersten Zeitintervall kann der Energiespeicher 16 geladen werden. In dem ersten Zeitintervall kann ein erster Anteil des Entladestroms der Traktionsbatterie 5 dem Eingang des Wechselrichters 14 zugeführt werden, während ein zweiter Anteil des Entladestroms der Traktionsbatterie 5 zum Laden des Energiespeichers 16 verwendet werden kann. In dem zweiten Zeitintervall kann der Energiespeicher 16 entladen werden. In dem zweiten Zeitintervall kann ein Entladestrom des Energiespeichers 16 dem Eingang des Wechselrichters 14 zugeführt werden. Erste Zeitintervalle, in denen der Energiespeicher 16 geladen wird, und zweite Zeitintervalle, in denen der Energiespeicher 16 entladen wird, können alternierend aufeinander folgen.
Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann eingerichtet sein, um eine zeitabhängige Abfolge unterschiedlicher Entladeströme der Traktionsbatterie 5 zu steuern. Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann entsprechende Entladebefehle erzeugen und an das Elektrofahrzeug 1 ausgeben, um den Entladestrom der Traktionsbatterie 5 zu verändern. Die Steuereinrichtung 11 kann eingerichtet sein, um den Ladezustand des Energiespeichers 16 zu überwachen. Die Steuereinrichtung 11 kann eingerichtet sein, um einen Entladebefehl zu erzeugen und über die Schnittstelle 12 auszugeben, mit dem der Entladestrom der Traktionsbatterie 5 erhöht wird, und um den Energiespeicher 16 so zu steuern, dass er Energie speichert. Die Steuereinrichtung 11 kann eingerichtet sein, um einen Entladebefehl zu erzeugen und über die Schnittstelle 12 auszugeben, mit dem der Entladestrom der Traktionsbatterie 5 verringert wird, und um den Energiespeicher 16 so zu steuern, dass er Energie an den Eingang des Wechselrichters 14 bereitstellt. Auf diese Weise kann ein zeitlicher Mittelwert der Entladeleistung der Traktionsbatterie 5 an die Leistungsaufnahme des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers 21 angepasst werden. Der Energiespeicher 16 erlaubt eine derartige Anpassung selbst dann, wenn das Elektrofahrzeug 1 nur wenige diskrete Entladestromstärken oder Entladeleistungen bereitstellen kann, da eine Zwischenspeicherung in dem Energiespeicher 16 ermöglicht wird.
Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann in Kombination mit wenigstens einer weiteren Notstromeinheit 26 zur Notstromversorgung verwendet werden. Die weitere Notstromeinheit 26 kann beispielsweise ein weiteres Elektrofahrzeug aufweisen, das über eine weitere Notstromversorgungsvorrichtung mit der hier beschriebenen Ausgestaltung Energie für wenigstens einen Verbraucher an einem Ausgang 28 bereitstellt. Eine Energiequelle 27 der Notstromeinheit 26 ist in diesem Fall die Traktionsbatterie des weiteren Elektrofahrzeugs. Alternativ oder zusätzlich kann die weitere Notstromeinheit 26 ein Dieselaggregat oder ein anderes Brennstoffaggregat sein. Eine Energiequelle 27 der Notstromeinheit 26 ist in diesem Fall der Brennstoff des Brennstoffaggregats.
Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann für eine Vielzahl unterschiedlicher Verfahren zur Bereitstellung einer Notstromversorgung eingerichtet sein. Beispielhafte Verfahren werden unter Bezugnahme auf Figur 2 und Figur 3 näher beschrieben.
Figur 2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 30 zur Versorgung wenigstens eines elektrischen Verbrauchers. Das Verfahren 30 kann mit der Notstromversorgungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel ausgeführt werden.
Bei Schritt 31 wird die Notstromversorgungsvorrichtung 10 mit dem Lade-Entlade-Stecker 2 des Elektrofahrzeugs 1 verbunden. Das Elektrofahrzeug 1 kann in diesem Fall von dem elektrischen Netz 20 vollständig getrennt sein.
Bei Schritt 32 wird überwacht, ob eine Notstromversorgung wenigstens eines Verbrauchers erforderlich ist. Dazu kann eine Netzspannung und/oder ein Netzstrom überwacht werden. Falls kein Netzausfall vorliegt, kann das Überwachen bei Schritt 32 fortgesetzt werden. Falls ein Netzausfall vorliegt oder aus anderen Gründen eine Notstromversorgung wenigstens eines Verbrauchers erforderlich ist, kann das Verfahren bei Schritt 33 fortgesetzt werden.
Bei Schritt 33 wird ein Entladevorgang der Traktionsbatterie 5 des Elektrofahrzeugs 1 ausgelöst. Ein Ausgang 15 der Notstromversorgungsvorrichtung wird elektrisch leitend mit einem Netzstecker 25 wenigstens eines elektrischen Verbrauchers 21 verbunden.
Bei Schritt 34 wird der wenigstens eine elektrische Verbraucher 21 von der Notstromversorgungsvorrichtung 10 mit elektrischer Energie versorgt. Ein Wechselrichter 14 der Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann eingangsseitig einen Gleichstrom von der Traktionsbatterie 5 empfangen und kann ausgangsseitig einen Wechselstrom zur Versorgung des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers 21 bereitstellen.
Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 kann im Betrieb den Entladevorgang der Traktionsbatterie 5 nicht nur auslösen, sondern beispielsweise durch wenigstens einen weiteren Entladebefehl beeinflussen, wie anhand von Figur 3 näher beschrieben wird.
Figur 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 40 zur Versorgung wenigstens eines elektrischen Verbrauchers. Das Verfahren 40 kann von der Notstromversorgungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel automatisch ausgeführt werden. Die Erzeugung der Entladebefehle und die weiteren anhand von Figur 3 beschriebenen Funktionen können von der Steuereinrichtung 11 der Notstromversorgungsvorrichtung automatisch ausgeführt werden.
Bei Schritt 41 erzeugt die Notstromversorgungsvorrichtung 10 einen Entladebefehl, um einen Entladevorgang der Traktionsbatterie 5 des Elektrofahrzeugs zu starten. Die Notstromversorgungsvorrichtung 10 übermittelt den Entladebefehl an das Elektrofahrzeug. Der Entladebefehl kann als Powerline-Kommunikation über einen Lade-Entlade-Stecker 2 des Elektrofahrzeugs 1 oder über eine separate Datenschnittstelle des Elektrofahrzeugs 1 übermittelt werden.
Bei Schritt 42 wird überprüft, ob der Entladestrom der Traktionsbatterie, den die Not-stromversorgungsvorrichtung 10 empfängt, verändert werden soll. Die Überprüfung bei Schritt 42 kann abhängig von einer Leistungsaufnahme des wenigstens einen Verbrauchers ausgeführt werden. Der Entladestrom der Traktionsbatterie 5, den die Notstromversorgungsvorrichtung 10 empfängt, kann mit einem Sollwert verglichen werden, der von der Leistungsaufnahme des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers 21 abhängt. Die Überprüfung bei Schritt 42 kann abhängig von einem Ladezustand eines Energiespeichers 16 der Notstromversorgungsvorrichtung 10 erfolgen. Der Entladestrom der Traktionsbatterie 5, den die Notstromversorgungsvorrichtung 10 empfängt, kann verringert werden, wenn sich eine in dem Energiespeicher 16 gespeicherte Ladung einem oberen Schwellenwert nähert. Der Entladestrom der Traktionsbatterie 5, den die Notstromversorgungsvorrichtung 10 empfängt, kann erhöht werden, wenn sich eine in dem Energiespeicher 16 gespeicherte Ladung einem unteren Schwellenwert nähert.
Falls bei Schritt 42 ermittelt wird, dass der Entladestrom verändert werden soll, wird bei Schritt 43 ein weiterer Entladebefehl erzeugt und an das Elektrofahrzeug 1 übermittelt, um den Entladestrom der Traktionsbatterie 5 zu verändern. Das Verfahren wird bei Schritt 45 fortgesetzt.
Falls bei Schritt 42 ermittelt wird, dass der Entladestrom nicht verändert werden soll, kann bei Schritt 44 ein Wechselrichter der Notstromversorgungsvorrichtung in einer Steuer- oder Regelschleife beeinflusst werden, so dass die Notstromversorgungsvorrichtung 10 an einem Ausgang 15 eine Wechselspannung bereitstellt. Das Verfahren wird bei Schritt 45 fortgesetzt.
Bei Schritt 45 wird überprüft, ob die Notstromversorgung beendet werden soll. Dazu kann beispielsweise eine Benutzereingabe an einer Benutzerschnittstelle der Notstromversorgungsvorrichtung 10 überwacht werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Laständerung am Ausgang 15 der Notstromversorgungsvorrichtung 10 überwacht werden, um zu ermitteln, ob der wenigstens eine Verbraucher ausgeschaltet wird und/oder vom Ausgang 15 der Notstromversorgungsvorrichtung 10 abgekoppelt wird. Falls bei Schritt 45 ermittelt wird, dass die Notstromversorgung nicht beendet werden soll, kann das Verfahren zu Schritt 41 zurückkehren.
Falls bei Schritt 45 ermittelt wird, dass die Notstromversorgung beendet werden soll, kann bei Schritt 46 ein weiterer Befehl erzeugt und an das Elektrofahrzeug 1 ausgegeben werden, um den Entladevorgang zu beenden.
Zahlreiche weitere Abwandlungen der beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen können bei weiteren Ausführungsbeispielen implementiert sein. Beispielsweise kann die Notstromversorgungsvorrichtung 10 auch eingerichtet sein, um Entladebefehle zum Auslösen eines Entladevorgangs und/oder zum Steuern eines Entladevorgangs nicht über den Lade-Entlade-Stecker 2, sondern über eine davon separate Datenschnittstelle an das Elektrofahrzeug 1 zu übermitteln. Alternativ kann als PLC eine Energieübertragung zum Entladen und/oder Laden der Traktionsbatterie 5 über einen Steuerpin eines Lade-Entlade-Steckers 2 erfolgen.
Figur 4 zeigt ein System mit einem Elektrofahrzeug 1 und einer Notstromversorgungsvorrichtung 50. Das Elektrofahrzeug 1 weist einen Lade-Entlade-Stecker 2 auf. Das Elektrofahrzeug 1 weist eine von dem Lade-Entlade-Stecker 2 separate Datenschnittstelle 7 auf. Die Steuerelektronik 3 und/oder die Lade-Entlade-Elektronik 4 des Elektrofahrzeugs 1 kann mit der Datenschnittstelle 7 gekoppelt sein, um über die Datenschnittstelle 7 empfangene Entladebefehle auszuwerten und umzusetzen.
Die Notstromversorgungsvorrichtung 50 weist eine Schnittstelle 12 zur Kopplung mit dem Lade-Entlade-Stecker 2 auf. Die Notstromversorgungsvorrichtung 50 weist eine von der Schnittstelle 12, über die der Entladestrom von dem Lade-Entlade-Stecker 2 empfangen wird, separate Schnittstelle 17 auf, über die der Entladebefehl an das Elektrofahrzeug 1 übertragen werden kann. Die Datenschnittstelle 7 und die Schnittstelle 17 der Notstromversorgungsvorrichtung 50 können beispielsweise als RS232 oder USB-Schnittstellen ausgestaltet sein.
Die weitere Ausgestaltung und Funktionsweise der Notstromversorgungsvorrichtung 50 entspricht der der Notstromversorgungsvorrichtung 10. Während Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert beschrieben wurden, können bei weiteren Ausführungsbeispielen alternative oder zusätzliche Merkmale verwendet werde. Während beispielsweise Entladebefehle zum Auslösen eines Entladevorgangs digitale Befehle sein können, können die Entladebefehle auch als analoge Signale implementiert sein. Während bei Ausführungsbeispielen die von der Traktionsbatterie entladene Energie einem Wechselrichter der Notstromversorgungsvorrichtung zugeführt wird, muss bei weiteren Ausführungsbeispielen die Notstromversorgungsvorrichtung keinen Wechselrichter umfassen. Beispielsweise kann das Elektrofahrzeug selbst einen Wechselrichter umfassen. In diesem Fall kann die Notstromversorgungsvorrichtung einen Wechselstrom-Wechselstrom-Wandler aufweisen, um die Notstromversorgung für den wenigstens einen Verbraucher bereitzustellen. Während bei Ausführungsbeispielen die Notstromversorgungsvorrichtung zumindest während des Entladevorgangs von der Traktionsbatterie über den Lade-Entlade-Stecker mit Energie versorgt werden kann, kann bei weiteren Ausführungsbeispielen die Notstromversorgungsvorrichtung auch während des Entladevorgangs der Traktionsbatterie von einer separaten Batterie oder einem separaten Akkumulator gespeist werden. Während ein Lade-Entlade-Stecker als Lade-Entlade-Schnittstelle zum Laden und Entladen der Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs verwendet werden kann, kann alternativ auch eine andere Ausgestaltung der Lade-Entlade-Schnittstelle verwendet werden. Beispielsweise kann unter Verwendung einer induktiven Kopplung zwischen der Notstromversorgungsvorrichtung und dem Elektrofahrzeug eine drahtlose Energieübertragung beim Entladen erfolgen, so dass keine Steckkontakte benötigt werden.
Der Lade-Entlade-Stecker kann gemäß einer geeigneten Normung (beispielsweise IEC 62196) ausgestaltet sein. Es kann ein separater Anschlusskontakt für eine Übertragung von Entladebefehlen vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich können Entladebefehle in einer PLC-Technik über die Anschlusskontakte übertragen werden, über die beim Laden und Entladen der Traktionsbatterie auch Energie übertragen wird. Beim Laden oder Entladen kann eine Energieübertragung über Steuerpins des Lade-Entlade-Steckers erfolgen, um eine PLC zu realisieren. Während die Traktionsbatterie über eine kombinierte Lade-Entlade-Schnittstelle des Elektrofahrzeugs entladen werden kann, kann das Elektrofahrzeug auch voneinander separate Schnittstellen zum Laden und Entladen aufweisen.
Vorrichtungen, Verfahren und Systeme nach Ausführungsbeispielen erlauben eine Notstromversorgung wenigstens eines elektrischen Verbrauchers. Die Traktionsbat- terie des Elektrofahrzeugs wird dabei als Energiespeicher genutzt, um die Notstromversorgung des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers sicherzustellen.

Claims (14)

  1. PATENTANSPRÜCHE 1. Notstromversorgungsvorrichtung zum Bereitstellen einer Notstromversorgung für wenigstens einen elektrischen Verbraucher (21), wobei die Notstromversorgungsvorrichtung (10; 50) für eine Kopplung mit einer Entladeschnittstelle (2) eines Elektrofahrzeugs (1) ausgestaltet ist, und wobei die Notstromversorgungsvorrichtung (10; 50) eingerichtet ist, um die Notstromversorgung für den wenigstens einen elektrischen Verbraucher (21) durch Entladen einer Traktionsbatterie (5) des Elektrofahrzeugs (1) bereitzustellen.
  2. 2. Notstromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, umfassend eine Schnittstelle (12; 17) zum Ausgeben eines Entladebefehls an das Elektrofahrzeug (1).
  3. 3. Notstromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Entladeschnittstelle (2) des Elektrofahrzeugs (1) eine kombinierte La-de-Entlade-Schnittstelle (2) ist, und wobei die Schnittstelle (12) für eine Kopplung mit der Lade-Entlade-Schnittstelle (2) des Elektrofahrzeugs (1) eingerichtet ist.
  4. 4. Notstromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Schnittstelle (17) für eine Kopplung mit einer Datenschnittstelle (7) des Elektrofahrzeugs (1) eingerichtet ist.
  5. 5. Notstromversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Notstromversorgungsvorrichtung (10; 50) eingerichtet ist, um den Entladebefehl nach einem V2G-Protokoll zu erzeugen.
  6. 6. Notstromversorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Wechselrichter (14), der eingerichtet ist, um einen Entladestrom der Traktionsbatterie (5) zu empfangen und eine Wechselstrom zum Bereitstellen der Notstromversorgung zu erzeugen.
  7. 7. Notstromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 6, umfassend eine Steckdose (15), die mit einem Ausgang des Wechselrichters (14) verbunden ist und die für eine Verbindung mit einem Netzstecker (25) des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers (21) eingerichtet ist.
  8. 8. Notstromversorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Energiespeicher (16), der durch die Traktionsbatterie (5) des Elektrofahrzeugs (1) ladbar ist und der wenigstens während eines Zeitintervalls, in dem ein Entladestrom der Traktionsbatterie (5) abgesenkt ist, entladbar ist, um die Notstromversorgung für den wenigstens einen elektrischen Verbraucher (21) bereitzustellen.
  9. 9. Notstromversorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine Verbraucher (21) unmittelbar an die Notstromversorgungsvorrichtung (10; 50) anschließbar ist.
  10. 10. Notstromversorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eingerichtet ist, um die Notstromversorgung für den wenigstens einen Verbraucher (21) ohne eine Netzimpedanzüberwachung bereitzustellen.
  11. 11. Notstromversorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die als portables Gerät ausgestaltet ist.
  12. 12. System, umfassend wenigstens ein Elektrofahrzeug (1) mit einer Traktionsbatterie (5), wenigstens einen elektrischen Verbraucher (21) und wenigstens eine Notstromversorgungsvorrichtung (10; 50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eingerichtet ist, um mit dem wenigstens einen Elektrofahrzeug (1) und dem wenigstens einen elektrischen Verbraucher (21) gekoppelt zu werden.
  13. 13. Verfahren zum Bereitstellen einer Notstromversorgung für wenigstens einen elektrischen Verbraucher (21), umfassend Koppeln einer Notstromversorgungsvorrichtung (10; 50) mit einer Entladeschnittstelle (2) eines Elektrofahrzeugs (1) bei einem Ausfall eines elektrischen Netzes, und Versorgen des wenigstens einen elektrischen Verbrauchers (21) durch Entladen einer Traktionsbatterie (5) des Elektrofahrzeugs (1) durch die Notstromversor-gungsvorrichtung (10; 50).
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Notstromversorgungsvorrichtung (10; 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgestaltet ist.
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