CN102257685A - 传导性电力加注 - Google Patents

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Abstract

一种用于传导性地为电动车进行电力加注的强电流传输装置，包括集成有电机开关功能并且具有至少一个接触器的插座(1)。所述接触器无连接触点地设置在面向插拔连接的侧上并且是所述插座(1)的一部分。连接触点(11)设置在具有插头接点(9)的能拆卸的插头(2)上。

Description

传导性电力加注
技术领域
本发明涉及一种用于对电动车进行电力加注(Strombetanken)的强电流插接系统。
此外，本发明还涉及一种模块化的用于对电动车进行电力加注的充电站系统(Stromtankstellensystem)。
此外，本发明还涉及一种用于对电动车进行电力加注的方法。
背景技术
欧洲在以后几十年将在能源供应方面面临许多挑战。一个关键组成部分是在机动性(交通运输)领域中用生物燃料、氢或电能来替代化石能源，其中未来尤其要推广电动车。电动车通常通过公共电网来充电。根据一项研究，对于每一辆电动车需要2.3个充电站(Stromtankstellen)：一个家中充电站、一个工作场所的充电站以及0.3个公共充电站。城市中所有车辆持有者中70％都不可能在家中对电动车进行充电。因此必须实现对公共充电站的覆盖广泛的基础设施。
基本上存在四种对电动车进行加注的可能性：
-充电电池或电池组在可能的情况下由机器人拆卸并且在充电(电力加注)后重新安装。
-电流是无接触地通过线圈和高频电流(即感应地)被传输。
-在充电站设置具有用于电动车的相应插头的强电流缆线(即传导性的)。
-在充电站设置强电流插头，在该强电流插头上可以连接自带的充电线。
对于所有这四种可能性，充电站为了对电动车的电池进行充电而具有电流传输装置。缺点在于：对此还没有标准化的充电站系统或加注系统，因为不能限定充电时间(例如从30分钟到8个小时)和电池的能量容量(例如直到300km及更远的行程)以及电池系统(例如锂离子)。
现代充电站必须满足以下标准：
-自助服务
-在进行电力连接时所需要的力量消耗很小
-高的插接或电力加注循环
-无级的充电功率调节(电源容量的动态分配)
-防操控的(电力盗窃)
-成熟的用于避免电气事故的保护电子装置
-激活、准确计算和结帐(具有预付费功能)
-自由选择电力供应商
-相对于恶意破坏的高度保护
-锁定充电站与汽车的插拔连接，以便防止插头或缆线的擅自移除。
-小箱体，通用的安装可能(柱，墙等)
-快速容易的维护和故障排除
-相对于气候状况(炎热，寒冷，潮湿...)的保护
-经济
-针对各国通用
Figure BDA0000067300510000021
-控制电压在400VAC(交流电压)内，电流在63A内
-必须遵守标准EN61851-1“Konduktive Ladesystem fürElektrofahrzeuge”。
当前可用的充电站由标准组件，如能量计量器
Figure BDA0000067300510000022
故障电流保护开关、自动断路器和相应的外壳构成。这只在部分上对应于现代标准，是非常昂贵的，技术上复杂的并且维护昂贵的。
发明内容
本发明的任务是使得能够在充电站为自助服务操作实现对电动车的传导性电力加注，其中避免了上面提到的缺点以及满足上面提到的所需要的标准。
根据本发明，这个任务通过包括权利要求1的特征的强电流插接系统来实现
此外，根据本发明，该任务通过包括权利要求14的特征的模块化的充电站系统来实现。
此外，该任务通过包括权利要求35的特征的用于对电动车进行电力加注的方法来实现。
本发明的优选和有利的实施方式是从属权利要求的主题。
对于强电流插接系统，该任务通过以下方式实现：提供可插接的电流传输装置，其中接触器(Schütz)被改造为使得其作为插座的一部分并且还可以构造为外壳安装单元。通常，接触器在两个相对侧具有连接端子。对于根据本发明的强电流插接系统，接触器具有分配给插拔连接的侧(连接侧)和避开插拔连接的侧。根据本发明，接触器在连接侧构造为是无连接端子的并且是高电流传输装置的插头的一部分，并且连接端子设置在具有插头接点的可拆卸的插头上。与已知接触器的区别在于：接触器本身上通常具有螺钉的连接端子不在连接侧上，并且其现在是具有相应插头舌(Steckzungen)的可拆卸的插头的组成部分。根据本发明的强电流传输装置因此特别适于高的插接循环，其中用于生成或断开电源与用电器之间的连接(插拔连接)的力量消耗非常小。
在根据本发明的强电流传输装置的一种特别有利的实施方式中，在线圈的电气触发之后，插拔连接通过具有高力量消耗的开关触点将插头接点与插座接点传导地连接，这防止了在接通状态下在可能与附加的锁定系统相连接的情况下连接的断开，并且在未接通的状态下不需要力量消耗就重新被释放。
与此相反，传统的用于高电流强度(例如在400V的情况下63A)的工业插头需要几千克力(kp)的力量消耗，并且大多只能以相应的操作杆来操作。此外，传统工业插头的插接循环非常小，并且必须确保强电流传输装置在插接和断开期间没有电压。
在本发明的范围中，接触器可以是单极、两极或多极接触器。
插座可以是固定设置在充电站中的第一适配器(主模块)的一部分，而插头可以是活动的第二适配器(用户模块)的一部分。因此，通过根据本发明的电流传输装置可以实现模块化的实现本发明任务的充电站系统。
此外，该任务还通过用于对电动车进行电力加注的智能、本安(eigensicher)且能容易安装和操作的模块化的充电站系统来实现。模块化充电站系统包括基本单元(坞站)、主模块和用户模块，其中基本单元被实现为无电子元件，并且具有至少一个用于馈电的卡夹或插接装置以及用于容纳主模块和用户模块的格架(Fach)。基本单元能广泛地安装并且是抗恶意破坏的。主模块和活动的用户模块能容易地更换，这保证了快速容易的故障排除。
基本单元可以是充电站处的一个固定的箱体。主模块是设置在基本单元中的第一适配器。用户模块是能安装在基本单元上或中的第二适配器，其为了电力加注而通过插拔连接与主模块连接。为此，主模块包括一插座，用户模块的相应插头可以插入到该插座中。主模块和用户模块因此构成强电流插接系统。
电力供应商或充电站运营商负责充电站的运转和初始化。如果已经安装了基本单元，则借助于主模块，充电站可以运行。主模块插入到主格架中，并且借助于钥匙锁定或螺旋锁定而防盗地被锁定。主模块通过编码确定加注柱
Figure BDA0000067300510000041
的地址，确定充电柱
Figure BDA0000067300510000042
的用途(私人的，公共的)，并且包括用于激活充电电压的释放继电器。可选地，可以设置标定电子装置(Eichelektronik)。
车辆所有人拥有智能用户模块，该智能用户模块具有保护、测量和分析电子装置并且具有用于与上级服务器(结算，统计)的数据连接的通信电子装置。车辆持有者通常以商业方式购买或租用用户模块。同时，其获得SIM卡以及用于设立帐户(结算)的相应互联网平台的注册。利用根据本发明的系统，现在可以合法且技术上可能地在网络接入点(充电站)根据电力供应商而加注电力。
用户模块类似于智能插头适配器地实现，并且在一侧具有用于电动车充电线的插座(220V或400V)，而在另一侧具有用于基本单元的插头。用户模块还可以直接与充电线连接。通过将用户模块插到充电线上来进行充电过程，即电力加注。内部的电子装置监视导电的导体相对于地可能的接地或漏电连接(Kriechschluss)。该功能使得操作非常安全，并且避免电力事故。用户模块经由相应的引导系统插入到基本单元中，由此打开到插座的防护盖并且然后连接用户模块。借助于钥匙或应答器锁定系统，用户模块防盗地被锁定。盖子防止充电线可能在充电过程期间被拨出。
一旦电子装置识别到可以开始充电，则用户模块自动地与服务器建立数据连接，检查可能的余额，并且开始允许充电电压。在进行充电之后，经由SMS通知车辆持有者，并且所有数据被传输到互联网平台中。在充电过程结束后，驾驶者从基本单元的指定格架中拔出用户模块，用户模块由驾驶者保存。
根据本发明的充电站系统满足前面提到的所有标准，并且尽可能好地适合于简单可靠地建立用于对电动车充电的基础设施。该系统的优点可以概括如下：
基本单位(坞站)是标准化的，并且可以快速地预装配在墙上或杆上。例如也可以使用路灯作为充电站。其尺寸小，是抗破坏的，并且没有电子装置。不可能在没有主模块和用户模块的情况下进行供电。不同设计是可能的。运营商可以通过以下方式使用预装配的基本单元，即：运营商安装其主模块，并且将具有SIM卡的用户模块当面交给车辆持有者。
主模块可以不同地装备。因此，基本单位不仅能装备作为私有加注站，而且能装备作为公共的加注站。可以设置比较计数器作为公共的加注站。加注站预置的主模块可以标记有运营商的图标。
用户模块由电力供应商或加注站所有者以SIM卡(如对于移动电话那样)来发行。客户获得向互联网平台的注册。在那里，客户开立帐户。在插入用户模块并且锁定之后，自动地进行与充电位置的客户验证。充电过程开始。在充电过程结束后，数据经由SMS转发到帐户所有者。所有电子装置总是与用户模块一起随身携带，从而避免对于炎热、寒冷、潮湿和破坏的所有问题。花费在电动车上很小。
通过在将充电线插到用户模块后已经立即进行电子的接地监视，确保了可靠的充电过程(电力事故)。
不可能进行电力盗窃(Stromklau)。因为未识别的标定计数器可以位于主模块中，所以在用户模块中的数据发生偏差的情况下立即封锁帐户。数据还被存放在永久存储器中，并且在每次通信时都再次检查。经由互联网可以进行准确的能量记帐。可以实现简单的通过GPRS通信单元控制的预付方法。在本发明的范围中还可以使用其他通信单元，例如GSM通信单元。
该系统能以根据本发明的电流传输装置来运行，并且能用于每个国家。
此外，该任务通过一种用于对电动车进行电力加注的方法来实现，其中中央计算机的第一通信单元经由第一数据传输装置与至少一个移动电话并且与至少一个用于充电站的适配器连接，并且通过中央计算机的该通信单元对电力加注进行监视和结算。有利地，中央计算机的第一通信单元是互联网。
在一优选的实施方式中，充电站的适配器与第二通信单元连接，并且与第三通信单元连接，其中第二通信单元经由第二数据传输设备与至少一个充电站装置连接，第三通信单元经由第三数据传输设备与至少一辆电动车连接。此外，充电站的适配器经由第二和/或第三通信单元从充电站或电动车获得数据，并且将命令输出到充电站或到电动车。此外可以规定，充电站装置与第四通信单元连接，第四通信单元经由第四数据传输装置与至少一个其他充电站装置连接。尤其可以规定，适配器经由第四通信单元获得关于充电站的数据和/或对该数据进行控制(激活，费率显示等)。
在本发明的范围中，优选的是，在将电动车连接到充电站之后，在第一步骤中经由第一通信单元建立与中央计算机的连接，在另一步骤中检查数据，并且在检查结果为肯定的情况下在另一步骤中允许电力加注。在允许电力加注之后，可以在第一步骤中由中央计算机和/或适配器通过适配器中的保护监视电子装置来检验和监视关于充电站装置的机械连接(例如插拔连接的各种锁定)和/或关于电流流动(例如插拔连接的温度，接地电流和故障电流)和/或关于适配器处的功率测量装置的数据，其中在检查结果为肯定的情况下在另一步骤中激活用于对电动车充电的充电电压。
在对电动车充电期间，可以优选由中央计算机和/或适配器检查和监视关于充电站装置的机械连接和/或关于电流流动和/或关于适配器处的功率测量装置的数据。替代地或附加地，可以在对电动车充电期间发送关于电力加注的数据到移动电话。
在本发明的范围中可以规定，关于充电站的当前的和/或历史的数据被图形地显示并且该数据被存储在中央计算机和/或适配器中，其中在数据中断时，未传输到中央计算机的数据在适配器中被暂存并在下一次充电过程中被传输到中央计算机。在对电动车的充电过程中，车辆持有者或者其他人可以监控充电过程中在电动车内的过程并且可以执行开关过程-尤其是用于手动或编程地遥控。
在本发明的范围中，电力加注是指自动为电动车加载(充装)电流以及在可靠地独自将电动车连接到充电站/将电动车从充电站断开后对供电进行结算。车辆持有者在本发明的范围中是指为了电力加载的目的将电动车驾驶到充电站并且根据指示操作该充电站的人。网络运营商在本发明的范围中是指负责特定充电站的服务范围(网络)的那些机构。充电站建立者是指负责设立和运行特定充电站的机构。电力运营商在本发明的范围中是指负责对特定充电站进行电力供应的机构。
适配器在本发明中可以设置为固定的装置，但是也可以设置为可移动的装置，其可以安装在充电线之间或者安装在充电线上或者甚至安装在电动车上。优选地，适配器由车辆持有者随身携带(用户模块)，并且只用于在充电站进行电力加注。具体地，适配器能例如经由电信网络、有线电视网络或计算机网络与中央计算机的通信单元连接，从而使得可以执行电力加注的所有过程，包括结算。适配器通常具有用于采集故障状态的电子装置(保护电子装置)、用于测量充电能量的电子装置(测量电子装置)、用于生成根据标准EN61851-1的控制信号或用于与车辆电子装置通信的电子装置，并且在可移动的装置的情况下集成有用于防止适配器的擅自移除的电机装置。适配器可以配备有显示装置和操作装置，并且在现场还与充电站装置通信。
充电站装置在本发明的范围中是指确定充电站的地址并且激活充电电压来经由电流接触器进行电力加注的单元。充电站装置也可以配备有费率显示装置。多个充电站装置可以相互经由通信单元交换数据。
获得对中央计算机上充电站网站的充电站建立者访问的充电站建立者在网络运营商的供应区域中以所分派的数量和相应的位置坐标在特定位置安装充电站，该网络运营商获得对充电站网站的网络运营商访问。充电站建立者或车辆持有者为该充电站或该适配器选择获得对中央计算机上充电站网站的电力供应商访问的电力供应商。所有数据在中央计算机中被相应地存储在历史数据库中。
也在中央计算机中在历史数据库中全面登记的并且获得对充电站门户的车辆持有者访问的充电站建立者或车辆持有者是授权其进行电力加注的智能适配器的所有者或承租人。在车辆持有者独自将电动车连接到由充电站装置和适配器构成的充电站之后，作为第一步骤，自动地经由第一通信单元建立与中央计算机的连接，并且作为第二步骤，检查数据，并且作为过程的第三步骤，在数据检查结果肯定的情况下，开始电力加注。作为第四步骤，由适配器本身或者由中央计算机检查和监视各种锁定、适配器上插拔连接器的温度、接地电流和故障电流以及适配器上的功率测量装置。在检查结果为肯定的情况下，作为第五步骤，由充电站装置上的释放接触器激活充电电压，以对电动车进行充电。
在充电过程期间，各个锁定、插拔连接器的温度、接地电流和故障电流以及适配器上的功率测量装置由适配器自己和/或由中央计算机持续地监视。因为电力加注通常在没有监视的情况下自己操作并且将来必须处理直到63A的充电电流以及直至440VAC的充电电压，所以尤其还有通过监视外壳温度、通过监视瞬态电流峰值以及采集接地电流和漏电连接电流导致的插拔连接器的接触电阻是非常重要的。所记录的故障导致立即的切断。
经由移动电话持续地向车辆持有者通报电力加注过程。而且，车辆持有者、以及网络运营商、充电站建立者和电力供应商可以通过充电站网站以及通过其安全的访问而监视当前的和以前的电力加注过程。结算通过中央计算机进行。
适配器还具有能经由有线或无线数据传输装置与至少一辆电动车连接的通信单元，车辆所有者(或其他人)可以通过该通信单元监视电动车中的过程以及开关过程，例如手动的或编程的远程升温控制。
每一个网络运营商获得对中央计算机上的网站的网络运营商访问，其中经由该网络运营商访问可以管理位于其供应范围中的加注站。网络运营商通常不获得关于使用加注站的个人的信息。
充电站建立者获得对网站的充电站建立者访问，其中经由该充电站建立者访问可以管理在其范围中的加注站。如果通过在线数据传输进行工作，则可以实时地(在3秒后)显示充电过程的视图，并且还例如在供应短缺的情况下还暂时中断充电过程。充电站建立者只在其在充电站上明确表明时才获得信息。为此可以存在例如更经济的费率。
电力提供商或充电站建立者通常向车辆持有者提供具有SIM卡和网络访问的适配器。每个电力供应商获得对网站的电力供应商访问，其中通过该电力供应商访问可以管理希望向其获得电力的客户。
车辆持有者获得对充电站平台的网站的车辆持有者访问，所有活动在那里被记录并且在那里还执行清算(预付，通过SIM卡，...)。车辆持有者可以准确地确定其何时在哪里加注了电能(图形显示)，并且可以通过特定的网络(WEB)应用程序或通过移动电话与电动车进行通信(例如开启供热装置)。
附图说明
由以下参考附图所进行的描述能够获得本发明的进一步的细节、特征和优点，在附图中示出了优选实施方式。
图1至9示出了根据本发明的强电流传输装置，
图10至12示出了根据本发明的电力加注系统。
具体实施方式
在图1至9中示出了根据本发明的强电流传输装置的实施方式，其中接触器被改造为使得其构成插座1的一部分并且还可以构造为外壳安装装置。在接触器上没有通常具有螺钉的连接端子11。这些连接端子设置在具有插头接点的能拆卸的插头2。插拔连接1、2在电气触发线圈3之后通过具有高力量消耗的开关触点5将插头接点9与插座接点导电连接。
插头2具有锥形的引导凸起12和相应的插座侧凹槽13。替代地或附加地可以规定，插座具有锥形的引导凸起6和相应的插头侧凹槽7，并且插头侧引导凸起12在插头2插入到插座1中时移动保护盖14使得该保护盖释放插座开口15。因此，可以准确地并且不费力地将插头2插入到插座1中，其中防止尘埃和水分的侵入。此外，保护盖14提供接触保护，从而提高了使用者的安全性。
根据本发明的强电流传输装置可用于任何地方，其中移动装置(插头)与供电源(插座)之间的强电流连接必须在力量消耗很小的情况下非常频繁地接通以及又断开。连接只有在确保涉及注册的使用者(这可以通过插头2的编码来确定)时以及在对于移动装置没有记录任何故障(这可以通过阻抗测量等来进行)时才加压(接通电压)。
根据本发明的强电流传输装置的一个主要的效果是：只有被授权的人以及只有在特定条件(未加压)下才可以重新解除电源和用电器之间的连接。
为此，强电流传输装置在插座侧和/或插头侧、优选在这两侧锁定。对于插座侧锁定(图5)，至少一个(尤其是两个)直接耦接到接触器驱动装置16的锁销4在接触器线圈3的磁场力作用下能啮合到插头侧引导凸起12的相应凹槽17中。通过相应构造引导凸起12和锁销4，确保了只有在插头2正确地插入了时才可以接通接触器，并且确保了在接通接触器的情况下补偿(挪正)最小的无意的倾斜位置。强电流传输装置使用接触器线圈3的磁场力一方面用于插拔连接1、2的插座侧锁定，并且另一方面用于提高插座接点9和开关触点5之间的压紧力，这在高电流强度的开关情况下是非常重要的。插座侧锁定系统可靠地防止插头2的带电压地拔出。
插头侧的锁定系统(图6)可以设置在插头侧的凹槽7中的区域中，其中插座1的引导凸起6能插入到插头侧的凹槽7中。插头侧的锁定系统由至少一个设置在插头2上的锁销18以及一个相应的凹槽19构成，其中还可以设置解锁系统20。锁定系统可以在一侧或在两侧实现，并且一方面在插座侧的锁定系统生效之前确保插头2的正确位置，并且另一方面防止在插座1解锁的情况下插头2的擅自移除或脱落。插头侧的锁定系统通常电气地触发，但是也可以具有到锁销18的机械传递，从而也可以以钥匙来操作。
在本发明的范围中，可以为插头侧和/或插座侧的锁定分配机械的或电气的解锁机制。
优选地，在插头2中和或在插座1中设置热监视装置，其可以包括依赖于温度的电阻或半导体26以及分析电子装置。例如，在插头中设置依赖于温度的半导体(例如PTC，PT100)。通过集成在插座1中或插头2中的分析电子装置相应地分析温度，并且超过预给顶的值就切断电流传输。有利地，热监视可以在插座部件27中进行，因为从而确保由于弄脏或由于其他情形不会导致由提前切断对插拔连接1、2产生热损坏。另一保护措施是测量导电导体处铁氧体线圈上的瞬时电流峰值，以便可以确定可能的触点烧损。
根据本发明的系统在图中以3极实现，但是可以实现为具有多个主触点9(例如单极、三极、四极，地线)以及还具有辅助触点21。这可以通过以下方式实现：(至少)一个插头侧引导凸起12可以具有所需要的触点接通21，其可以与设置在插座侧的凹槽13中的滑动触点或插塞接点22连接。触点接通可以既在插头侧又在插座侧分别通过引导凸起和相应的凹槽来实现。这些辅助接触可以用于辅助电压供应以及/或者用于总线系统和/或温度监视以及/或者用于标识插头2。
在本发明的一种实施方式中，为了标识插头2，插头2的至少一个引导凸起12具有应答器芯片23，其能通过设置在插座1中的接收器24来分析。
根据本发明的电流传输系统还可以配备有复位系统25，例如用于将触发的保护自动装置复位。复位系统25插入到插座侧的凹槽13中，并且可以通过重新插入插头2而借助于插头侧的引导凸起12来移动。
在图10至12中示出了用于对电动车进行电力加注的电力加注系统。电力加注系统主要包括三个部分：基本单元31、主模块32和用户模块33。基本单元31构造为无电子装置，并且包括用于馈电的卡夹装置34(用于L1、L2、L3、N、MP(220V/400V，20A))以及用于容纳主模块32和用户模块33的格架35、36。在格架35、36中设置用于充电电流的相应插座和电子装置。
基本单元31包括用于释放和闭锁用于用户模块33的插拔连接的盖38。盖38只能通过符合使用地插入用户模块33、并且因此通过相应的释放或闭锁来操作。可以包括不同功能的主模块32由电力供应商或由加注站运营商安装，以此对充电站给定参数。主模块32具有能通过微型开关、闪存、应答器等或其他常见的编码来调节的位置标记45，其与IP地址类似是单义的标记。此外，主模块32包括用于释放电子装置、系统总线、对从模块等供电或者用于电子显示的辅助电源43。对于公共的加注站，在主模块32中设置开关继电器44，尤其是2或4极开关继电器44，用于释放充电电压和用于切断接地或过电流。相应的锁定机构防止在继电器44接通的情况下用户模块33的拔出。此外，在主模块32上设置功率测量和能量计量单元46，用于附加地监视通常设置在用户模块33中的测量装置。主模块32经由两个供电线47为用户模块33提供电流，其中主模块32(具有总线连接的微控制器50)和用户模块33(具有总线连接的微控制器51)经由两个系统总线线路48通信。
在使用位置中，在用户模块33的底面上设置用于释放国家特定的插头的盖39。盖39在用户模块33插入基本单元31中之后通过机械锁定防止充电线37的擅自移除。用户模块33包括计数电子装置40(用于测量能结算的功率，例如电流单位的数量)以及通信单元42，并且具有储能器49(具有蓄电池的电源)，储能器在用户模块33插入基本单元31之后通过主模块32被充电。通信单元42是具有SIM卡槽的GPRS或GSM单元，用于经由调制解调器连接或SMS与服务器中心通信，以便进行客户识别、激活和清算。在插入用户模块33和相应的闭锁之后，发送标识SMS。其被分析，并且在相应的预付(结余)保证金的情况下释放电流。在电力加注的最后，车辆所有者收到具有数据(千瓦小时、要支付的金额、充电时间等)的SMS。对于短时间中断，立即切断。所有数据被存储在通信单元42中。此外，用户模块33具有2级或3级的功率测量和能量计量装置，其数据经由通信单元42发送到中央服务器。
在用户模块33上设置用于接地监视的保护电子装置41，其在用户模块33插入基本单元31之前已经活动并且通过LED显示来显示故障。在故障的情况下不释放充电电压。
概括地，本发明的一个实施例描述如下：
一种用于传导性地对电动车进行电力加注的强电流传输装置包括集成有电机开关功能并具有至少一个接触器的插座1。接触器无连接触点地设置在面向插拔连接的侧上，并且是插座1的一部分。连接触点11设置在具有插头接点9的能拆卸的插头2上。
一种模块化的用于传导性地对电动车进行电力加注的充电站系统包括基本单元31、主模块32和用户模块33，其中基本单元31被实现为无电子装置，并且包括至少一个用于馈电的卡夹装置34和用于容纳主模块32和用户模块33的格架。主模块32和用户模块33构成强电流传输装置，其中主模块32具有插座，而用户模块33具有与主模块32的插座相对应的插头。主模块32保留设置在基本单元31中，而可移动的用户模块33在电力加注之前和之后由车辆持有者拥有。利用包括计数单元40的用户模块33，可以与特定电力供应商无关地加注电力。
在一种用于对电动车进行传导性电力加注的方法中，中央计算机的第一通信单元经由第一数据传输装置与至少一个移动电话并且与充电站的至少一个适配器连接。通过中央计算机的通信单元对电力加注进行监视和结算。

Claims (49)

1.一种用于为电动车进行电力加注的强电流插接系统，包括集成有电机开关功能并且具有至少一个接触器的插座(1)，其特征在于，所述接触器无连接触点地设置在连接侧上并且是强电流传输装置的所述插座(1)的一部分，并且连接触点(11)设置在具有插头接点(9)的能拆卸的插头(2)上。
2.如权利要求1所述的强电流插接系统，其特征在于，所述插头接点(9)在线圈(3)电气触发之后经由开关触点(5)与插座接点导电连接。
3.如权利要求1或2所述的强电流插接系统，其特征在于，所述插头(2)具有锥形的引导凸起(12)和相应的插座侧凹槽(13)。
4.如权利要求1至3之一所述的强电流插接系统，其特征在于，所述插头(2)的引导凸起(12)在所述插头(2)插入所述插座(1)的情况下移动保护盖(14)使得所述保护盖释放插座开口(15)。
5.如权利要求3或4所述的强电流插接系统，其特征在于，所述插座(1)具有锥形的引导凸起(6)和相应的插头侧凹槽(7)。
6.如权利要求5所述的强电流插接系统，其特征在于，所述强电流插接系统在插头侧锁定，并且所述插头侧锁定具有至少一个设置在所述插头(2)上的锁销(18)和相应的凹槽(19)。
7.如权利要求3至6之一所述的强电流插接系统，其特征在于，所述强电流插接系统在插座侧锁定，并且为了所述插座侧锁定，至少一个直接耦接到接触器驱动装置(16)的锁销(4)在接触器线圈(3)的磁场力作用下能啮合到所述插头的引导凸起(12)的相应凹槽(17)中。
8.如权利要求6或7所述的强电流插接系统，其特征在于，为所述插头侧锁定和/或所述插座侧锁定分配解锁机构(20)。
9.如权利要求1至8之一所述的强电流插接系统，其特征在于，在所述插头(2)中和/或在所述插座(1)中设置有取决于温度的电阻或取决于温度的半导体(26)。
10.如权利要求9所述的强电流插接系统，其特征在于，在所述插头(2)中和/或在所述插座(1)中设置有分析电子装置，所述分析电子装置分析温度并且在超过预定值的情况下切断电流传输。
11.如权利要求3至10之一所述的强电流插接系统，其特征在于，经由所述插头(2)上的至少一个引导凸起(12)、相应的插座侧凹槽(13)以及经由触点(21)能建立用于辅助电压供应和/或用于总线系统和/或用于温度监视和/或用于标识所述插头(2)的辅助连接。
12.如权利要求3至11之一所述的强电流插接系统，其特征在于，所述插头(2)的至少一个引导凸起(12)包括能通过安装在所述插座(1)中的接收器(24)分析的应答器芯片(23)。
13.如权利要求3至12之一所述的强电流插接系统，其特征在于，所述强电流插接系统包括复位系统(25)，所述复位系统设置在所述插座侧凹槽(13)中并且在插入所述插头(2)的情况下能由所述插头(2)的引导凸起(12)移动。
14.一种用于为电动车进行电力加注的模块化的充电站系统，其特征在于包括基本单元(31)、主模块(32)和用户模块(33)，其中所述基本单元(31)实现为是无电子装置的，并且包括至少一个用于馈电的卡夹装置(34)和用于容纳所述主模块(32)和所述用户模块(33)的格架(35、36)。
15.如权利要求14所述的充电站系统，其特征在于，所述基本单元(31)包括用于释放和闭锁用于所述用户模块(33)的插拔连接的盖(38)。
16.如权利要求14或15所述的充电站系统，其特征在于，所述充电站由所述主模块(32)设定参数。
17.如权利要求14至16之一所述的充电站系统，其特征在于，所述主模块(32)包括能调节的位置标记(45)。
18.如权利要求14至17之一所述的充电站系统，其特征在于，所述主模块(32)包括用于释放电子装置、系统总线、从模块供电等或用于电子显示的辅助电源(43)。
19.如权利要求14至18之一所述的充电站系统，其特征在于，所述主模块(32)包括用于释放充电电压并且用于在接地或过电流的情况下切断的开关继电器(44)。
20.如权利要求19所述的充电站系统，其特征在于，所述开关继电器(44)是两极的或四极的。
21.如权利要求19或20所述的充电站系统，其特征在于，设置有锁定机构，所述锁定机构防止所述用户模块(33)在继电器(44)接通的情况下被拔出。
22.如权利要求14至21之一所述的充电站系统，其特征在于，所述主模块(32)具有功率测量和能量计量单元(46)。
23.如权利要求22所述的充电站系统，其特征在于，在所有用户模块(33)上设置有测量装置，并且所述主模块(32)的功率测量和能量计量单元(46)监视所述用户模块(33)的测量装置。
24.如权利要求14至23之一所述的充电站系统，其特征在于，所述主模块(32)经由供电线(47)为所述用户模块(33)供应电流，并且所述主模块(32)和所述用户模块(33)经由系统总线线路(48)通信。
25.如权利要求14至24之一所述的充电站系统，其特征在于，所述用户模块(33)具有计数电子装置(40)以及通信单元(42)。
26.如权利要求14至25之一所述的充电站系统，其特征在于，所述用户模块(33)在使用位置中在其底面上具有用于释放插头的盖(39)，并且所述盖(39)通过机械锁定而防止充电线(37)的擅自移除。
27.如权利要求14至26之一所述的充电站系统，其特征在于，所述用户模块(33)具有储能器(49)，所述储能器在所述用户模块(33)插入所述基本单元(31)中之后通过所述主模块(32)充电。
28.如权利要求25至27之一所述的充电站系统，其特征在于，所述用户模块(33)具有用于接点监视的保护电子装置(41)，所述保护电子装置在所述用户模块(33)插入所述基本单元(31)之前就已经是活动的了。
29.如权利要求28所述的充电站系统，其特征在于，所述保护电子装置(41)显示故障，并且在故障情形下阻止充电电压的释放。
30.如权利要求25所述的充电站系统，其特征在于，所述通信单元(42)是具有SIM卡槽的GSM单元，用于经由调制解调器连接或SMS与服务器中心通信。
31.如权利要求30所述的充电站系统，其特征在于，在插入所述用户模块(33)之后以及在所述用户模块(33)锁定之后能通过所述通信单元(42)接收和分析标记SMS，并且在结余保证金的情况下释放电流。
32.如权利要求30或31所述的充电站系统，其特征在于，所述通信单元(42)在电力加注最后以数据(kWh，要支付的金额，充电时间等)发送SMS到车辆拥有者，并且所述数据能存储在所述通信单元(42)中。
33.如权利要求25至32之一所述的充电站系统，其特征在于，所述用户模块(32)具有功率测量和能量计量装置，所述功率测量和能量计量装置的数据经由所述通信单元(42)发送到中央服务器。
34.如权利要求14至33之一所述的充电站系统，其特征在于，所述充电站系统能以如权利要求1至13之一所述的强电流传输装置来运行。
35.一种用于对电动车进行电力加注的方法，其特征在于，中央计算机的第一通信单元经由第一数据传输装置与至少一个移动电话并且与充电站的至少一个适配器连接，并且通过所述中央计算机的通信单元对电力加注进行监视和结算。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述中央计算机的第一通信单元是互联网。
37.如权利要求35或36所述的方法，其特征在于，所述充电站的适配器与第二通信单元并且与第三通信单元连接，其中所述第二通信单元经由第二数据传输装置与至少一个充电站装置连接，所述第三通信单元经由第三数据传输装置与至少一个电动车连接。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述充电站的适配器经由所述第二通信单元和/或第三通信单元从所述充电站或从所述电动车获得数据，并且输出命令到所述充电站或到所述电动车。
39.如权利要求37或38所述的方法，其特征在于，所述充电站装置与第四通信单元连接，所述第四通信单元经由第四数据传输装置与至少一个其他充电站装置连接。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，所述适配器经由所述第四通信单元获得和/或控制关于所述充电站的数据。
41.如权利要求35至40之一所述的方法，其特征在于，在将电动车连接到所述充电站之后，在第一步骤中经由所述第一通信单元建立与中央计算机的连接，在另一步骤中检查所述数据，并且在检查结果为肯定的情况下在再一步骤中允许所述电力加注。
42.如权利要求41所述的方法，其特征在于，在允许所述电力加注之后，在第一步骤中由所述中央计算机和/或所述适配器通过所述适配器中的保护和监视电子装置检查和监视关于充电站装置的机械连接和/或关于电流流动和/或关于所述适配器上功率测量装置的数据，并且在检查结果为肯定的情况下在另一步骤中释放充电电压以对电动车进行充电。
43.如权利要求35至42之一所述的方法，其特征在于，在电动车充电期间，由所述中央计算机和/或所述适配器检查和监视关于充电站装置的机械连接和/或关于电流流动和/或关于所述适配器上功率测量装置的数据。
44.如权利要求35至43之一所述的方法，其特征在于，在电动车充电期间，发送关于电力加注的数据到移动电话。
45.如权利要求35至44之一所述的方法，其特征在于，图形地显示关于电力加注的当前和/或历史数据。
46.如权利要求35至45之一所述的方法，其特征在于，所述数据存储在所述中央计算机中和/或所述适配器中。
47.如权利要求46所述的方法，其特征在于，在数据中断的情况下，未传输到所述中央计算机的数据被暂时存储在所述适配器中，并且在下一充电过程中被传输到所述中央计算机。
48.如权利要求35至47之一所述的方法，其特征在于，在电动车充电期间，执行开关过程，尤其用于手动或编程的远程升温控制。
49.如权利要求35至48之一所述的方法，其特征在于，使用如权利要求14至34之一所述的用户模块作为适配器。
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