BR102018076459A2

BR102018076459A2 - Dispositivo transformador para uma estação de carregamento para o carregamento elétrico de veículos com pelo menos dois pontos de carregamento

Info

Publication number: BR102018076459A2
Application number: BR102018076459-4A
Authority: BR
Inventors: Stefan Götz; Christoph Roggendorf
Original assignee: Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2019-07-09
Also published as: AU2018241042B2; US10919404B2; CN109950034A; ES2854073T3; EP3501882A1; EP3501882B1; KR20190074250A; US20190190297A1; DE102017130471A1; AU2018241042A1; KR102185604B1; JP2019110300A

Abstract

a presente invenção se refere a um dispositivo transformador (10) para uma estação de carregamento (100) para o carregamento elétrico de veículos com pelo menos dois pontos de carregamento (110), apresentando uma conexão de entrada (20) para a conexão elétrica a uma fonte de potência elétrica, apresentando ainda um enrolamento primário (30) e pelo menos um enrolamento secundário (40) para cada ponto de carregamento (110), em que os enrolamentos secundários (40) estão galvanicamente isolados uns dos outros e respectivamente apresentam pelo menos uma seção de enrolamento eletricamente conectada em paralelo, em que outras seções de enrolamento adjacentes de pelo menos um enrolamento secundário (40) em uma direção axial (da) ou em uma direção radial (dr), se sobrepõem pelo menos parcialmente.

Description

DISPOSITIVO TRANSFORMADOR PARA UMA ESTAÇÃO DE CARREGAMENTO PARA O CARREGAMENTO ELÉTRICO DE VEÍCULOS COM PELO MENOS DOIS PONTOS DE CARREGAMENTO” [0001] A presente invenção se refere a um dispositivo transformador para uma estação de carregamento para o carregamento elétrico de veículos e a um processo para a produção de um dispositivo transformador desta natureza.

[0002] É conhecido serem usados dispositivos transformadores para alimentar estações de carregamento com potência sob a forma de energia elétrica. Estas estações de carregamento servem para o carregamento de veículos acionados eletricamente ou do dispositivo de baterias destes. Estas estações de carregamento, à semelhança das gasolineiras já conhecidas, geralmente estão equipadas com um ou dois pontos de carregamento. Em cada ponto de carregamento pode ser carregado simultaneamente pelo menos um veículo. Isto significa que em uma estação de carregamento com pelo menos dois pontos de carregamento também podem ser carregados pelo menos dois veículos simultaneamente por meio do dispositivo transformador. Neste caso, o dispositivo transformador serve para disponibilizar a energia elétrica adequada ao carregamento elétrico dos veículos, e, em caso de necessidade, uma isolação galvânica.

[0003] Os veículos elétricos atuais geralmente permitem dois modos de carregamento. Para um carregamento em uma conexão de tensão alternada ou de corrente trifásica convencional, um veículo dispõe de um aparelho de carregamento de bordo, que tanto realiza uma conversão necessária em corrente contínua como também controla a operação de carregamento correspondente. Este modo de

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2/18 carregamento de CA, no entanto, devido à potência de conexão disponível, que geralmente não é superior a 16 A ou 32 A e devido à instalação do aparelho de carregamento com potência suficiente, está grandemente limitado quanto à velocidade de carregamento. Por conseguinte, no caso dos veículos elétricos atuais, ocorrem períodos de carregamento de várias horas por cada 100 km. Devido aos períodos de carregamento longos no caso do carregamento de CA foi desenvolvido o carregamento rápido CC, preferencialmente com tensão contínua. Ao contrário do carregamento de CA, os meios operacionais elétricos e os componentes necessários para este efeito não existem no veículo, mas são disponibilizados por uma coluna de carregamento externa ao veículo. A coluna de carregamento realiza o processo de carregamento e, mediante solicitação do veículo, gera tensão e corrente conforme necessárias para o carregamento de cada bateria de veículo. As linhas de carregamento de CC previstas correspondentemente durante o procedimento de carregamento são conectadas eletricamente aos polos da bateria de alta voltagem do veículo por meio de diversos contatores. As potências de estações de carregamento de CC comuns são hoje em dia normalmente até 50 kW e, por norma, são retiradas diretamente da rede de baixa tensão ou da rede local. No entanto, seriam desejáveis potências de carregamento superiores a 300 kW para ultrapassar velocidades de carregamento superiores a 20 km/min. Além disso, são preferidas tensões de carregamento de até 1000 V para carregar baterias de veículos futuros com 600 V ou mais de 800 V de tensão de bateria e para alcançar potências de carregamento mais elevadas mediante correntes de

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3/18 carregamento reduzidas. Os detalhes exemplificativos relativos ao carregamento de CC são descritos, entre outros, no documento IEC 61851. Para o carregamento de veículos com mais de 300 kW de potência não é necessária a retirada da energia da rede de baixa tensão ou da rede local da estabilidade de rede e uma conexão à rede de distribuição de média tensão ou até à rede de alta tensão oferece vantagens evidentes.

[0004] O pedido de patente DE 10 2012 212 291 descreve um sistema para o carregamento de tensão contínua elétrico, que apresenta pelo menos um módulo do atuador CC/CC compreendendo um módulo de redução CC/CC sem isolação galvânica e um módulo de conversão de ressonância CC/CC com isolação galvânica.

[0005] Os pedidos de patente DE 10 2015 110 023 e DE 10 2016 123 924 descrevem dispositivos para o carregamento de tensão contínua de veículos elétricos, conhecidos como split powerline pelos profissionais. Neste caso, é alcançada a isolação galvânica desejada das conexões de carregamento ou dos pontos de carregamento individuais de um parque de carregamento da rede de energia e entre si por meio de um transformador com enrolamentos secundários não aterrados em separado. A vantagem desta tecnologia reside no eventual uso de meios operacionais econômicos e convenientes quanto ao espaço de construção não galvanicamente separadores, tais como, por exemplo, retificadores, conversores CA/CC e conversores CC/CC em conexão com os enrolamentos secundários correspondentes. Neste caso, o referido transformador pode ser alimentado com relações de enrolamento correspondentes de baixa tensão, média tensão ou alta tensão.

[0006] A desvantagem das soluções conhecidas é o aumento

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4/18 sobreexponencial dos custos e da dimensão dos dispositivos transformadores em função do número dos pontos de carregamento. Isto deve-se particularmente ao fato de no caso de uma estação de carregamento para dois ou mais veículos frequentemente poderem ocorrer situações de carregamento assimétricas. Por uma situação de carregamento assimétrica se deve entender uma situação em que, por exemplo, em um primeiro ponto de carregamento está disposto um veículo para o carregamento elétrico, enquanto o segundo ponto de carregamento permanece livre. Assim, isto significa que com o auxílio de um dispositivo transformador comum, particularmente um dispositivo transformador comum no sentido da tecnologia split powerline, um primeiro ponto de carregamento é totalmente alimentado com potência de carregamento de forma assimétrica, enquanto o outro ponto de carregamento não recebe qualquer potência de carregamento. Esta carga assimétrica representa problemas para a eficácia e sob a forma de aquecimento local do dispositivo transformador comum. Além disso, no caso da carga assimétrica podem-se alterar as impedâncias dos enrolamentos. Esta assimetria tem de ser configurada de forma construtiva no dispositivo transformador, pelo que é configurado de forma excessivamente grande, dispendiosa e complicada. Além disso, a assimetria tem de ser considerada no controle do sistema, o que requer um sistema sensor abrangente para este efeito e gera complexidade e custos adicionais.

[0007] Por conseguinte, a presente invenção tem por objetivo suprimir pelo menos parcialmente as desvantagens acima descritas. Mais particularmente, a presente invenção tem por objetivo divulgar um dispositivo transformador para

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5/18 um maior número de pontos de carregamento em uma estação de carregamento.

[0008] Este objetivo é alcançado por meio de um dispositivo transformador com as características da reivindicação 1 e de um processo com as características da reivindicação 9. As demais características e detalhes da presente invenção são enunciados nas reivindicações dependentes, na descrição e nas figuras. Neste caso, as características e os detalhes, que são descritos no âmbito do dispositivo transformador de acordo com a presente invenção, evidentemente são igualmente válidos no âmbito do processo de acordo com a presente invenção e vice-versa, de modo que relativamente à divulgação dos aspetos individuais da presente invenção é feita referência ou pode ser feita referência alternadamente.

[0009] De acordo com a invenção é divulgado um dispositivo transformador para uma estação de carregamento para o carregamento elétrico de veículos com pelo menos dois pontos de carregamento. Para este efeito o dispositivo transformador está equipado com uma conexão de entrada para a conexão elétrica a uma fonte de potência elétrica, por exemplo, uma rede de energia com corrente alternada ou com corrente trifásica. Além disso, o dispositivo transformador apresenta um enrolamento primário e pelo menos um enrolamento secundário para cada ponto de carregamento. Os enrolamentos secundários estão galvanicamente isolados uns dos outros e apresentam respectivamente pelo menos uma seção de enrolamento eletricamente conectada em paralelo e/ou em série. Além disso, as seções de enrolamento adjacentes de, pelo menos, um enrolamento secundário, preferencialmente,

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6/18 são realizadas de forma, pelo menos, parcialmente sobreposta em uma direção axial.

[00010] Na conexão de entrada é conectada uma rede, na saída N retificadores e conversores CC para M pontos de carregamento.

[00011] O enrolamento primário no caso de uma modalidade de acordo com a presente invenção preferencialmente está magneticamente acoplado com o enrolamento secundário. Mais particularmente, o enrolamento secundário apresenta pelo menos duas seções de enrolamento.

[00012] O dispositivo transformador de acordo com a invenção baseia-se nas soluções conhecidas e serve para equipar uma estação de carregamento com a possibilidade de carregamento elétrico de veículos em pelo menos dois pontos de carregamento. Para este efeito, o dispositivo transformador está equipado com uma conexão de entrada. Esta conexão de entrada serve para, com o auxílio de uma fonte de corrente elétrica, quer dizer, por exemplo, uma conexão à rede de corrente elétrica ou um dispositivo de baterias de grande dimensão, disponibilizar uma fonte de potência elétrica. Neste caso, a ideia base subjacente à invenção baseia-se na configuração dos enrolamentos secundários.

[00013] Para cada ponto de carregamento está previsto pelo menos um enrolamento secundário. Contudo, também podem estar ou ser conectados em paralelo dois ou mais enrolamentos secundários, para alimentar um único ponto de carregamento com uma potência elétrica. A ideia base subjacente à invenção neste caso baseia-se no modo como o enrolamento secundário está disposto em relação ao enrolamento secundário adjacente. Geralmente os enrolamentos secundários apresentam

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7/18 um enrolamento estreitamente paralelo uns em relação aos outros. Isto significa que para um primeiro ponto de carregamento, um primeiro enrolamento secundário está radialmente enrolado em volta do núcleo do dispositivo transformador. Em uma direção axial em relação a este de forma distanciada ou adjacente encontra-se o segundo enrolamento secundário para um segundo ponto de carregamento elétrico e por aí adiante. Uma assimetria correspondente em uma situação de carregamento no caso das soluções conhecidas gera correntes secundárias ou correntes de compensação e ainda um aquecimento local até à destruição, que acarretam as desvantagens explicadas.

[00014] Por conseguinte, a ideia base subjacente à invenção é já não enrolar mais os enrolamentos secundários de forma paralela adjacente na direção axial e de forma estritamente separada. Pelo contrário, apesar da isolação galvânica existente e da conexão elétrica em paralelo, é disponibilizado um enrolamento pelo menos parcialmente sobreposto para os enrolamentos secundários. Isto significa que um primeiro enrolamento secundário é enrolado de forma pelo menos parcialmente sobreposta a um segundo enrolamento secundário de um ponto de carregamento adjacente ou diferente. Por conseguinte, é gerado o entrelaçado explicado em mais detalhe abaixo, em que na direção radial e na direção axial estão dispostos de forma sobreposta diferentes enrolamentos secundários.

[00015] Por meio da configuração e da realização sobreposta ou pelo menos parcialmente sobreposta acima descrita dos enrolamentos secundários individuais é alcançada uma pluralidade de vantagens. Uma vantagem

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8/18 decisiva reside no fato de, devido a este processo de enrolamento compensador, ou seja, a disposição sobreposta de enrolamentos secundários adjacentes, poderem ser reduzidas ou ser reduzidas a um mínimo as correntes de compensação entre os enrolamentos secundários, particularmente em situações de carregamento assimétricas. Também é gerada uma homogeneização de impedâncias, que também ocorre particularmente no caso de situações de carregamento assimétricas. Por outras palavras, devido à disposição de forma pelo menos parcialmente sobreposta dos enrolamentos secundários adjacentes, é, por assim dizer, disponibilizado um conceito de enrolamento construtivo, que no plano construtivo ou no plano do enrolamento já disponibiliza um efeito homogeneizador para a impedância e um efeito que evita correntes de compensação. Isto, por outras palavras, significa que mesmo no caso de situações de carregamento assimétricas em diferentes pontos de carregamento a assimetria no plano elétrico foi compensada ou minimizada por meio deste conceito construtivo. Por outras palavras, em função da situação de carregamento real, pode ser acessado um conceito pequeno, compacto, econômico e energeticamente eficiente para o dispositivo transformador. Os dispositivos transformadores no sentido da presente invenção podem ser usados para um grande número de pontos de carregamento, considerando que já por meio do conceito do enrolamento pelo menos parcialmente sobreposto foram consideradas as situações de carregamento assimétricas, particularmente altamente assimétricas.

[00016] Neste caso, a direção axial no sentido da presente invenção é particularmente a direção axial do núcleo do

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9/18 dispositivo transformador, em volta do qual estão orientados os enrolamentos secundários correspondentes. No caso mais simples, a direção axial é o eixo nuclear ou o eixo de enrolamento dos enrolamentos secundários e configurada essencialmente como linha reta ou essencialmente como linha reta. A direção radial no sentido da presente invenção situase particularmente na perpendicular em relação à direção axial, no caso mais simples passa através do ponto central da seção transversal da aba correspondente do núcleo do transformador.

[00017] Pode ser vantajoso quando no caso de um dispositivo transformador de acordo com a presente invenção os enrolamentos secundários são configurados sem sobreposição ou essencialmente sem sobreposição. Isto significa que o enrolamento secundário no caso de uma rotação do enrolamento em volta do eixo nuclear ou em volta da direção axial abrange uma distância axial tão grande, que assenta completamente a seu lado e, por conseguinte, sem sobreposição. Por conseguinte, a abertura na direção axial é tão grande que o enrolamento secundário é configurado sem sobreposição em comparação consigo mesmo e essencialmente de forma totalmente sobreposta com enrolamentos secundários adjacentes. As vantagens descritas, particularmente a homogeneização de impedâncias, assim como também a supressão de correntes de compensação desta forma, são ainda mais significativamente melhoradas. Neste caso, vantajosamente, também pode ser usada uma distância de segurança ou o uso de componentes isolantes na direção axial entre os enrolamentos secundários, para melhorar ainda mais as vantagens de acordo com a presente invenção e configurar ainda mais exatamente

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10/18 a divisão na direção axial.

[00018] Uma outra vantagem pode ser um dispositivo transformador de acordo com a presente invenção a sequência da sobreposição de enrolamentos secundários adjacentes em uma direção radial se alterar na direção axial, particularmente os enrolamentos secundários estarem entrelaçados uns com os outros, preferencialmente entrelaçados em forma de hélice. Deve-se entender que, por assim dizer, na direção axial se formam seções de pacote, que representam o pacote correspondente de diferentes enrolamentos secundários na direção axial uns sobre os outros. Na direção axial estas seções de pacote radiais estão dispostas de forma adjacente, em que para cada seção de pacote radial adjacente existe uma estratificação diferente dos enrolamentos secundários individuais. Neste caso, cada camada corresponde a um enrolamento secundário, em que na direção da direção axial as camadas individuais do enrolamento secundário migram de dentro para fora ou de fora para dentro. Por conseguinte, é gerada uma sobreposição dupla ou múltipla, de modo que particularmente na seção transversal é gerada uma configuração em forma de matriz. Assim, por exemplo, no caso de três enrolamentos secundários adjacentes no modo de configuração sobreposto, são concebíveis seções transversais, em que estão dispostos três pacotes de enrolamentos adjacentes, de modo que possa ser configurada uma matriz de 3 x 3. Esta sequência da sobreposição de enrolamentos secundários adjacentes é realizada particularmente sob consideração da isolação galvânica acima referida dos enrolamentos secundários individuais uns dos outros.

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11/18 [00019] Pode ser igualmente vantajoso quando no caso do dispositivo transformador de acordo com a presente invenção cada enrolamento secundário apresenta, pelo menos, duas seções axiais axialmente distanciadas e, pelo menos, duas seções radiais radialmente distanciadas. Isto baseia-se particularmente em uma modalidade de acordo com as duas abordagens acima referidas, em que é disponibilizado o entrelaçado ou o entrelaçado em forma de hélice de enrolamentos secundários adjacentes descrito. As seções dos diferentes enrolamentos secundários neste caso podem ser configuradas de forma complementar ou essencialmente complementar. No caso de cada enrolamento, no sentido da seção transversal, é gerada uma nova seção axial e/ou uma nova seção radial do enrolamento secundário. Quando se observa apenas a seção transversal através de vários enrolamentos secundários adjacentes, isto leva à forma de matriz descrita na seção transversal respectivamente, por exemplo, com três seções radiais e três seções axiais de no total três enrolamentos secundários, que juntamente formam uma matriz de 3 x 3 para os três pacotes radiais.

[00020] Uma outra vantagem pode ser alcançada quando no caso do dispositivo transformador de acordo com a presente invenção os três enrolamentos secundários com as respectivas seções axiais e as respectivas seções radiais formam um pacote de enrolamentos secundários. Também neste caso este pacote de enrolamentos secundários quanto à seção transversal pode ser configurado como matriz de 3 x 3. Quando é disponibilizado um número maior do que três enrolamentos secundários, para formar um pacote de enrolamentos secundários desta natureza, aumenta correspondentemente o

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12/18 número na matriz de seção transversal. Neste caso, preferencialmente, é tido em conta um número homogéneo na matriz, de modo que é disponibilizada, por exemplo, uma matriz de 2 x 2, uma matriz de 3 x 3, uma matriz de 4 x 4 ou uma matriz de 5 x 5 ou similar.

[00021] Além disso, é vantajoso quando no caso do dispositivo transformador de acordo com a presente invenção, pelo menos, dois enrolamentos secundários formam um pacote de enrolamentos secundários, em que na direção axial estão dispostos de forma adjacente pelo menos dois pacotes de enrolamentos secundários. Os pacotes de enrolamentos secundários podem ser configurados conforme foram explicados na abordagem acima referida. O uso de dois ou mais enrolamentos secundários na direção axial de forma adjacente leva, por assim dizer, a uma construção modular do dispositivo transformador. Neste caso, os pacotes de enrolamentos secundários formam um módulo de enrolamentos secundários, em que, por exemplo, no caso de uma matriz de seção transversal de 3 x 3, pode ser disponibilizado o pacote de enrolamentos secundários para três pontos de carregamento para este módulo. O dispositivo transformador pode ser configurado de forma modular, de modo que, devido à disposição adjacente axial de vários pacotes de enrolamentos secundários, para cada pacote de enrolamentos secundários adicional com a mesma modalidade da estação de carregamento, agora podem ser adicionados três pontos de carregamento adicionais. Quando, por exemplo, o dispositivo transformador é configurado com uma funcionalidade de carregamento para nove pontos de carregamento, então para esta estação de carregamento o dispositivo transformador é disponibilizado

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13/18 com três módulos com três pacotes de enrolamentos secundários correspondentes respectivamente com uma matriz de 3 x 3 na seção transversal para os enrolamentos secundários. A modularidade leva a uma redução adicional de custos e de espaço de construção no caso de um dispositivo transformador de acordo com a presente invenção.

[00022] O dispositivo transformador de acordo com a abordagem acima referida pode ser aperfeiçoado pelo fato de para cada pacote de enrolamentos secundários ser configurado um enrolamento primário separado. Este enrolamento primário separado permite disponibilizar a modularidade não apenas no caso do enrolamento secundário, mas também no caso do enrolamento primário. Por conseguinte, pode ser disponibilizada a totalidade do dispositivo transformador, particularmente quando para cada pacote de enrolamento secundário na reivindicação subsequente ainda é configurada uma conexão de entrada própria, na combinação enquanto módulo fechado. O dispositivo transformador torna-se significativamente mais flexível, de modo que essencialmente pode ser arbitrariamente adaptado a diferentes situações de uso em diferentes estações de carregamento.

[00023] Uma outra vantagem reside no fato de no caso de o dispositivo transformador de acordo com as duas abordagens acima referidas para cada pacote de enrolamentos secundários ser gerada uma conexão de entrada própria. Conforme explicado na abordagem acima referida, a flexibilidade em uso da construção modular do dispositivo transformador ainda é adicionalmente melhorada. Mais particularmente isto pode ser combinado com uma conexão fixa das conexões de entrada na direção axial umas sobre as outras, de modo que em um modo

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14/18 de montagem elétrica simples possam ser eletricamente interligados na direção axial dois ou mais pacotes de enrolamentos secundários com conexões de entrada próprias e preferencialmente também com enrolamentos primários isolados próprios e que possam ser configurados de modo a formar um dispositivo transformador comum.

[00024] A presente invenção tem igualmente por objetivo um processo para a produção de um dispositivo transformador de acordo com a presente invenção, apresentando as etapas seguintes:

- configuração de um enrolamento primário em ligação eletricamente condutora com uma conexão de entrada,

- configuração de enrolamentos secundários adjacentes para pelo menos dois pontos de carregamento, que se sobrepõem pelo menos parcialmente na direção axial.

[00025] Devido à configuração de um dispositivo transformador de acordo com a presente invenção, um processo de acordo com a presente invenção apresenta as mesmas vantagens que foram exaustivamente explicadas em relação ao dispositivo transformador de acordo com a presente invenção. [00026] O processo de acordo com a presente invenção pode ser aperfeiçoado pelo fato de pelo menos dois enrolamentos secundários serem configurados juntamente como pacote de enrolamentos secundários, em que pelo menos dois pacotes de enrolamentos secundários são dispostos um ao lado do outro na direção axial ou na direção radial. Conforme acima explicado, os pacotes de enrolamentos secundários podem ser entendidos como módulos do dispositivo transformador. A disposição adjacente axial ou radial de dois ou mais destes módulos sob a forma de dois ou mais pacotes de enrolamentos

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15/18 secundários desta natureza no âmbito do presente processo, por um lado, apresenta uma maior flexibilidade e, por outro lado, a possibilidade de, com o auxílio de um processo de acordo com a presente invenção, mesmo estações de carregamento de grande dimensão e complexas com uma pluralidade de pontos de carregamento com o auxílio de um processo de montagem simples e da disposição adjacente axial ou radial dos módulos poderem ser equipadas com o dispositivo transformador de acordo com a presente invenção.

[00027] As demais vantagens, características e particularidades da presente invenção são evidenciadas a partir da descrição que se segue, em que são individualmente descritos exemplos de formas de realização da presente invenção com base nas figuras. Neste caso, as características enunciadas nas reivindicações e na descrição podem ser usadas individualmente ou em qualquer combinação sem abandonar o âmbito da presente invenção. Respectivamente esquematicamente, a:

[00028] Fig. 1 apresenta uma primeira modalidade de um dispositivo transformador de acordo com a presente invenção, [00029] Fig. 2 apresenta uma modalidade adicional de um dispositivo transformador de acordo com a presente invenção durante uma primeira etapa de processo, [00030] Fig. 3 apresenta a modalidade de acordo com a Fig. 2 durante uma segunda etapa de processo, [00031] Fig. 4 apresenta as modalidades de acordo com a Fig. 2 e 3 depois da conclusão do processo, e [00032] Fig. 5 apresenta um dispositivo transformador de acordo com a presente invenção em uma modalidade adicional.

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16/18 [00033] A Fig. 1 apresenta esquematicamente como pode ser montado um dispositivo transformador 10 de acordo com a presente invenção, para equipar uma estação de carregamento 100, neste caso, com uma totalidade de seis pontos de carregamento 110. O dispositivo transformador 10 é configurado com uma única conexão de entrada 20, que pode ser conectada a uma fonte de potência elétrica correspondente. A partir desta fonte de potência elétrica são realizadas uma divisão e uma adaptação da potência elétrica pelos pontos de carregamento 110 individuais, neste caso seis, e pelas conexões de saída 60 correspondentes. Esta divisão é disponibilizada de forma modular com dois módulos separados, um módulo superior e um módulo inferior, e, por conseguinte, também com um enrolamento primário 30 superior e com um enrolamento primário 30 inferior. Na direção radial para a direita subsequentemente aos dois enrolamentos primários 30 em cada módulo na seção transversal estão previstas duas matrizes de 3 x 3. Cada um dos dois pacotes de enrolamentos secundários 50 está equipado com enrolamentos secundários 40. O pacote de enrolamentos secundários 50 superior neste caso apresenta os enrolamentos secundários 40a, 40b e 40c. o pacote de enrolamentos secundários inferior está equipado com os enrolamentos secundários 40d, 40e e 40f. Neste caso, a divisão é bem evidente, considerando que na seção da matriz de 3 x 3 em uma direção axial DA é configurada uma configuração de sobreposição, em que enrolamentos secundários 40 adjacentes se sobrepõem sempre uns aos outros no pacote de enrolamentos secundários 50 correspondente. Por conseguinte, na direção radial DR é gerada uma estrutura radial, que conduz à matriz

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17/18 de 3 x 3 descrita.

[00034] Nas Figs. 2 a 4 é esquematicamente representado como pode ser realizada a produção de um dispositivo transformador 10 ou de um pacote de enrolamentos secundários 50 individual. Durante o enrolamento em volta do enrolamento primário 30, a partir da conexão de entrada 20, voltam a ser evidentes os três enrolamentos secundários 40a, 40b e 40c no primeiro enrolamento. Neste caso, é disposta de forma adjacente respectivamente uma seção axial 42 na direção axial DA. No caso de uma única rotação em volta da direção axial DA é realizado um deslocamento axial, de modo que a primeira seção de enrolamento secundário 40a migra de cima na direção axial DA para baixo e assenta sobre o enrolamento interno do enrolamento secundário 40c. O mesmo se aplica ao enrolamento secundário 40b mais inferior, que migra igualmente na direção axial DA para baixo. Este segundo plano de enrolamento é agora empurrado na direção radial DR por um plano de camada. Esta etapa continua a ser realizada para fora e pode levar, por exemplo, à formação da matriz de 3 x 3 de acordo com a Fig. 4. Evidentemente, para cada seção de enrolamento também pode ser disponibilizada uma pluralidade de enrolamentos individuais em uma seção de seção transversal, quer dizer, em uma seção axial 42 e/ou em uma seção radial 44. Finalmente os enrolamentos secundários 40 individuais do pacote de enrolamentos secundários 50 ainda são equipados com conexões de saída 60, para poderem disponibilizar a potência elétrica para os pontos de carregamento 110 individuais na estação de carregamento 100.

[00035] Na Fig. 5 é representada uma variante adicional. Para uma maior clareza os três enrolamentos secundários 40

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18/18 diferentes neste caso estão assinalados com os números de referência 1, 2 e 3. Neste caso é bem evidente a disposição alternativa na direção axial DA.

[00036] A explicação acima referida das modalidades descreve a presente invenção apenas no âmbito de exemplos. Evidentemente, as características individuais das modalidades podem ser convenientemente combinadas, sem abandonar o âmbito da presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

Dispositivo transformador (10) para uma estação de carregamento (100) para o carregamento elétrico de veículos com pelo menos dois pontos de carregamento (110), caracterizado por apresentar uma conexão de entrada (20) para a conexão elétrica a uma fonte de potência elétrica, apresentar ainda um enrolamento primário (30) e pelo menos um enrolamento secundário (40) para cada ponto de carregamento (110), em que os enrolamentos secundários (40) estão galvanicamente separados uns dos outros e respectivamente apresentam pelo menos uma seção de enrolamento eletricamente conectada em paralelo e/ou em série, em que outras seções de enrolamento adjacentes de pelo menos um enrolamento secundário (40) em uma direção axial (DA) se sobrepõem pelo menos parcialmente.
2. Dispositivo transformador (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os enrolamentos secundários (40) serem realizados sem sobreposição ou essencialmente sem sobreposição.
3. Dispositivo transformador (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado por a sequência da sobreposição de enrolamentos secundários (40) adjacentes em uma direção radial (DR) se alterar na direção axial (DA), particularmente os enrolamentos secundários (40) estarem entrelaçados uns com os outros, preferencialmente entrelaçados em forma de hélice.
4. Dispositivo transformador (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 e 3, caracterizado por cada enrolamento secundário (40) apresentar pelo

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2/3 menos duas seções axiais (42) axialmente distanciadas e/ou pelo menos duas seções radiais (44) radialmente distanciadas.

Dispositivo transformador (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por três enrolamentos secundários (40) com as respectivas seções axiais (42) e as respectivas seções radiais um pacote de enrolamentos secundários (50).

Dispositivo transformador (10) , (44) formarem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2,

3, 4 e 5, caracterizado por pelo menos dois enrolamentos secundários (40) formarem um pacote de enrolamentos secundários (50), em que na direção axial (DA) ou na direção radial (DR) estão dispostos pelo menos dois pacotes de enrolamentos secundários (50) um ao lado do outro.
7. Dispositivo transformador (10), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por para cada enrolamento secundário (50) ser configurado um enrolamento primário (30) separado.
8. Dispositivo transformador (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 e 7, caracterizado por para cada pacote de enrolamentos secundários (50) ser configurada uma conexão de entrada (20) própria.
9. Processo para a produção de um dispositivo transformador (10), de acordo com as características de qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8, caracterizado por apresentar as seguintes etapas:

- configuração de um enrolamento primário (30) em ligação eletricamente condutora com uma conexão de

Petição 870180165009, de 19/12/2018, pág. 49/54

3/3 entrada (20),

- configuração de enrolamentos secundários (40) adjacentes para pelo menos dois pontos de carregamento (110), que se sobrepõem pelo menos parcialmente na direção axial (DA).
10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por pelo menos dois enrolamentos secundários (40) serem configurados juntamente como pacote de enrolamentos secundários (50), em que pelo menos dois pacotes de enrolamentos secundários (50) são dispostos um ao lado do outro na direção axial (DA) ou na direção radial (DR).