CN111556822A - 用于中压电网电动车辆的充电装置及其使用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于具有牵引电池11电动车辆10的充电装置1，包括直接连接到中压电网2的充电站7和用于与电动车辆10耦合的充电电缆8。在充电站7中布置有一个中压变压器3，在中压变压器3上的初级侧4上存在中压，次级侧5上至少设有一个IT低压电网17和电隔离的TN低压电网6。

Description

用于中压电网电动车辆的充电装置及其使用的方法
技术领域
本发明涉及一种用于具有牵引电池电动车辆的充电装置，其根据权利要求1主权项所述特征连接到一个中压电网，并且涉及一种用于使用权利要求11、12和13所述充电装置的方法。
背景技术
为了电动车辆或混合动力车辆的电动行驶，需要经由外部能源对电动车辆的电池进行充电，以下也称为牵引电池。通过带有充电电缆的插头系统供应能量，该充电电缆将外部能源连接到车辆，从而进行充电过程。
为了达到一项标准，在各项标准化中对充电过程进行了定义。交流电充电过程和直流电充电过程之间有基本的区别。在交流电充电过程中，电动车辆通过充电电缆直接连接到插座，例如：单相或三相家用插座。可传输的功率限制为约22kW。
所谓的直流电充电技术用于获得更高的充电功率。在这种情况下，由外部充电站提供直流电压，该直流电压通过充电电缆传输到车辆上并且直接传输到车辆内的牵引电池。根据背景技术，充电容量由此可以高达350kW。
为此，提供可以在现在和将来对电动车辆充电的充电站，类似于内燃机的加油站。这种充电站也可以称为充电桩。
发明内容
根据背景技术，充电站与低压电网连接并且由此供应电源电压，该电源电压又被转换并作为充电电压输送给机动车。低压电网被设计为TN电网或TN系统。TN指的是“terreneutre”(中性点接地)。
然后，根据车载充电管理，通过交流电压或直流电压为电动车辆充电。在直流电充电过程中，IEC 61851－23标准规定，为确保电气安全，必须将车辆的直流电压设计为IT网络。IT指的是“isole terre”(隔离接地)。因此，充电站配备有电势隔离，通常连接在逆变器和输出控制器之间。根据背景技术，电势隔离是通过谐振变压器实现的。
总言之，这意味着充电站和紧邻充电站的基础设施相对复杂。在固定的充电基础设施中必须设有若干个通常为中压的分布式电压的电气部件。但是在这种情况下，用于建造充电站的投资成本很高，这种充电站的维护和维修成本也很高。最终，这些成本必须通过提高电价由消费者来承担。电气部件必须在初次组装时购买，在运行中进行维护，必要时进行更换。另外，由于必须对电气部件采取冷却措施，因此有时运营成本也很高。
因此，本发明的目的在于提供一种充电装置，其具有很少的部件，但是与背景技术相比充电功率更高，这使得可以建立用于电动车辆的充电基础设施。
通过具有权利要求1所述特征的充电装置来实现前述目的。
此目的的方法技术部分由权利要求11、12和13所述的特征实现。
在从属权利要求中列出了本发明充电装置的有利扩展方案。
具有牵引电池的电动车辆的充电装置具有直接连接到中压电网的充电站。充电站还具有用于与电动车辆耦合的充电电缆。现在本发明充电装置的特征在于，在充电站中布置有一个中压变压器，在其上的初级侧上存在中压，次级侧上设有至少有一个IT低压电网和电隔离的TN低压电网。
本发明的主要优点在于，可以用本发明的充电站进行交流电和直流电充电过程。同时，与背景技术中已知的充电站相比，减少了建立充电站所需的部件。主要原因在于：IT低压电网直接设于中压变压器的次级侧，中压变压器本身直接连接到初级侧的中压电网。因此可以省去从中压变压器的次级侧到电动车辆的其他电力变压器。
在本发明中，电动车辆应被理解为电动车，因此是公路车辆，例如：乘用车或卡车。也可以理解工业卡车或专用车辆。但是，电动车辆也可以理解为飞机或船舶。它们可以纯电动地运行，或者也可以配备所谓的带有用于发电的附加电动机(例如：内燃机)的混合动力车辆。
中压电网是各个国家基础设施中要安装这种充电装置的现有电源电压。该电源电压通常大于1，000V且小于100kV。中压通常在5kV和25kV之间，特别是10kV、12kV或20kV。低压电网的低压小于1，500V，通常在200V至800V之间，最好在400V至690V之间。
中压电网、TN低压电网和IT低压电网优选设计为三相。但是，这些也可以分一相，两相或多相来实现。
IT低压电网和电气隔离的TN低压电网彼此电势隔离。因此它们互相之间没有电连接。根据本发明，还可以通过在中压变压器上的至少一个附加次级绕组来构成其他的IT低压电网。然后，IT低压电网在次级侧也彼此电气隔离，因此也构成电势隔离。
现在，本发明的理念认为，在低压侧上不应设额外的变压器用于直流电充电过程。因此，特别是充电桩本身内不需要额外的低压变压器。中压变压器直接用于提供IT低压电网和TN低压电网。
根据本发明，可以通过至少一个附加的次级绕组直接由中压变压器提供TN低压电网。然后，TN低压电网由中压变压器直接从中压转换而来。然而，TN低压电网也可以由低压变压器构成，然后将低压变压器布置在中压变压器次级侧的次级电路中。对于本发明而言至关重要的是，IT低压电网的低压直接由中压变压器提供。
然后，在相应的IT低压电网上另外提供一个逆变器和/或输出控制器或补偿控制器。该逆变器例如可以是“有源前端”(AFE)，“功率因数校正”(PFC)或二极管整流器。均衡器尤其可以是直流电/直流电转换器。
IT低压电网用于直流电充电过程。TN低压电网用于交流电充电过程。当今的电动车辆大多配备了交流电充电标准。但是，许多车辆已经具有且可以执行直流电充电过程的组合选项。由于要转移的充电功率更高，因此可以预期，未来会有更多的电动车辆可以使用直流电充电。
另一个优点在于TN低压电网可直接用于交流电充电，并通过充电电缆直接馈送到电动车辆。
此外，还设有接触器或开关，其可以集成在例如充电插头中或设置在充电站侧。如果要建立具有大量充电站的电动加油站，则本发明的充电装置尤其适合于此。因此，例如，本发明具有中压变压器的充电站可以同时形成两个、三个、四个或更多个IT低压电网。这是通过在中压变压器次级侧上的至少一个绕组装置来实现的，该绕组装置与相应的IT低压电网相关联。此外，总是同时构成TN低压电网。因此TN低压电网可用于对若干辆电动车辆同时进行交流电充电。每个IT低压电网都用于为电动车辆充电。若干辆电动车辆可以在中压变压器上同时充电。因此，本发明还涉及用于对至少一辆电动车辆或多辆电动车辆进行充电的充电装置的用途，并且涉及一种用于使用所述充电装置的方法。
为此，还提供了一种充电管理装置，该充电管理装置被分配给中压变压器。充电管理装置规定了所有低压电网的最大允许输出。充电管理装置将这些值输送给电动车辆和/或充电插头相应的充电通信模块，在下文中简称为通信模块，在充电过程中，该充电模块又会将此信息考虑在内。例如，可以在每个充电电缆上的充电插头中设置通信模块。因此，在初级侧的中压变压器上存在中压。然后，通过该通讯模块记录电动车辆的相应能量需求，并通过充电管理装置进行调节或控制，以便针对相应的低压电网(尤其是IT低压电网)调节或控制中压变压器次级侧的能量消耗。
此外，本发明的一个有利扩展方案规定，在充电电缆中，特别是在充电电缆的充电插头中布置有电压转换器。大于900V，特别是大于1，000V的电压通过充电电缆传输，然后通过充电插头中的电压转换器转换为电动车辆的较小充电电压。这尤其具有优点，即在相同或更高的充电功率的情况下可以缩小充电电缆的直径。从而可以降低生产充电电缆的成本，因为它们主要由铜组成，而作为贵金属的铜则需要高昂的购买价格。另一方面，由于可以显著降低与充电电缆相关的重量，因而改善了充电电缆的操作，进而为电动车辆的各个驾驶员简化了充电插头的联接，以执行充电过程。
同时，电压转换器还可以用作调节装置或控制装置，以执行电动车辆的充电过程。这意味着在充电站中不需要额外的控制或调节技术，否则，一方面需要与电动车辆通信，另一方面需要调节或控制充电过程。电动车辆从而与充电插头中的电压转换器通信。然后，它在中压变压器的次级侧上分接所需的电压，使其穿过充电电缆，然后将其转换输出至电动车辆。因此可以通过至少相同和/或增加在充电插头处可用的充电功率来减小充电电缆中的电导体的线横截面。
所以，根据本发明可以经由充电电缆传输大于900V，特别是大于1，000V，优选地大于1200V的电压。但是，要传输的最大电压的实际上限应该是最大10，000V，最好是5，000V。根据本发明，已经证明有利的是，传输1，000V至1，500V的电压。在这种情况下，IT低压电网具有这样的电压。然后可以将实际的充电电压转换为大约400V至850V，特别是400V或800V的范围。充电电压与通过充电电缆传输的电压之比优选小于0.9。这意味着，充电电压小于通过充电电缆传输的电压的0.9倍，特别是小于0.85倍，特别优选地小于0.8倍，特别是小于0.75倍。但是，该比率应大于0.1。
充电插头中设置的通信模块可以与充电站的充电管理装置通信。可选地，它也可以与电动车辆通信，并且在此与电动车辆的车载充电管理系统通信。通信可以是有线的，也可以是无线的，例如通过蓝牙或无线。
本发明进一步涉及一种用于使用充电装置的方法，其中，至少n辆电动车辆在中压变压器次级侧上的不同IT低压电网中同时充电，n大于或等于(≥)2。可以在TN低压电网中为另一辆电动车辆充电。中压变压器次级侧上的最大可用充电功率小于相加在一起的n辆电动车辆所需的最大充电功率。特别地，次级侧上可用的最大充电功率小于电动车辆所需的最大充电功率的1.5倍。中压变压器的次级侧上的充电功率优选地对应于电动车辆的最大所需充电功率。为了使所有连接的电动车辆现在都可以以最佳方式充电，如果当所有电动车辆都调用的该时间点所需的充电功率大于次级侧可用的充电功率，通过暂时减少提供给一辆或多辆电动车辆的充电功率，让充电管理装置进行干预。
本发明的其优点在于，可以以尽可能最佳的方式对每辆电动车辆进行充电，但是与此同时，中压变压器的尺寸可以非常小。从而可以降低在布置本发明的充电装置时以及在使用充电装置时产生的成本。
本发明进一步有利的方法规定，当前述充电装置工作时，在中压变压器次级侧上的最大可用充电功率暂时超过1.5倍。为此，特别是使用低频变压器，该低频变压器在小于100赫兹的赫兹范围内运行，特别优选在50或60赫兹的范围内运行。在小于10分钟，特别是小于5分钟的时间范围内，超过次级侧上可用的最大充电功1.5倍并不重要，并且特别地，不需要任何增加的冷却措施或采取类似的措施。因此，也可以使用小型中压变压器，以便同时为多辆汽车充电，同时为每辆汽车提供最大可能的充电功率。
但是，特别是在前述充电装置中，可以在IT低压电网中采用直流电充电过程对电动车辆进行充电，而在TN低压电网中至少会同时采用交流电充电过程对另一电动车辆进行暂时充电。
除了上述运行方法外，一个特别的优点在于中压变压器可以由能源提供商以较低的电价运行，因为中压电网的价格比从低压电网的能源供应商处获得的价格便宜。
附图说明
下文说明了本发明的其他优点、特征、特性和理念。示意图示出了优选的实施例。这些实施例有助于对本发明的简单理解。图示：
图1所示为背景技术的充电装置，
图2所示为本发明的具有IT低压电网和TN低压电网的充电装置，
图3所示为本发明具有用于构成TN低压电网的附加低压变压器的实施例，
图4a和4b所示分别为本发明充电装置的实施例，其具有2到n个IT低压电网和TN低压电网，
图5所示为类似于图4的实施例，但是具有附加的低压变压器，
图6所示为用于在若干车辆中运行本发明充电装置的功率时间图
图7至9所示为运行充电装置时，不同的功率/时间图。
在附图中，相同或相似的部件使用相同的附图标记，同时为了简化而省略了重复的描述。
1－充电装置
2－中压电网
3－中压变压器
4－3的初级侧
5－3的次级侧
6－TN低压电网
7－充电站
8－充电电缆
9－充电插头10－电动车辆
10.1－第一电动车辆
10.2－第二电动车辆
10.3－第三电动车辆
11－牵引电池
12－车载充电管理装置
13－逆变器
14－电势隔离
15－均衡器
16－次级绕组
17－IT低压电网
18－低压变压器
19－充电管理装置
20－充电通信模块
21－充电点
P–充电功率
t–时间
具体实施方式
图1所示为背景技术已知的充电装置1。为此，设有一个中压电网2以及中压变压器3，该中压变压器3在其初级侧4上连接到中压电网2，并在其次级侧5上提供TN低压电网6。然后，多个单独的并且分别分开的充电站7连接到该低压电网6，充电站7又经由相应的充电电缆8和充电插头9与相应的电动车辆10耦合。电动车辆10具有相应充电的牵引电池11。电动车辆10还具有与充电站7通信的车载充电管理装置12，并且该车载充电管理装置将在例如交流电充电过程和直流电充电过程之间进行选择。此外，在充电站中设有此处为有源前端形式的逆变器13，以及电势隔离14和作为直流/直流转换器的均衡器15。从而将电气部件装入充电站7中。
图2所示为本发明的充电装置1。在该装置中，中压变压器也直接连接到初级侧4的中压电网2上。然而，与图1相比，在中压变压器3的次级侧5上可以看到本发明的差异。紧接着便存在次级绕组16，然后其构成IT低压电网17或为其提供电压。在该IT低压电网17中，还具有带源前端形式的逆变器13和直流/直流转换器形式的均衡器15。然后，将充电电缆8直接连接到IT低压电网17，以执行充电过程。从而可以省去复杂的大型充电站。充电站本身或充电站7由中压变压器3本身构成，或者中压变压器3直接集成到充电站7中。设有附加的次级绕组16，其同时在次级侧5上构成TN低压电网6。其直接在中压变压器3的次级侧5上构成。TN低压电网6可以直接耦合到充电电缆8，以执行交流电充电过程。为了简化，未示出用于分离交流电和直流电充电过程的接触器或开关。车载充电管理装置12便可以经由充电插头9和现有的通信模块20选择相应的充电过程。通信模块20可以布置在充电电缆的区域中，但是也可以布置在充电插头中。
图3所示为替代的实施例。在此实施例中，也直接在中压变压器3次级侧5上构成IT低压电网17。但是，还提供了低压变压器18，其随后形成TN低压电网6。与图2类似，构成了沿电动车辆10方向上的后续结构。
图4a所示为本发明的充电装置1的经济型扩展方案。在此方案中，两个IT低压电网17.1和17.2以及理论上布置在它们之间的17.n n可以在中压变压器3的次级侧5上构成另外的IT低压电网。每个IT低压电网17都分配有专属的次级绕组16。同样还形成了TN低压电网6，其也被分配了专属的次级绕组16。
此外，还设置有充电管理装置19，该充电管理装置19调节或控制要经由中压变压器3充电的多个电动车辆10.1、10.2的充电过程。图6所示为进一步的解释。
图4a所示为第三电动车辆10.3至少经由TN低压电网6并行充电，即作为交流电充电过程。电动车辆10.1和10.2也可以进行交流电充电过程，因为它们也可以连接到TN低压电网6。然而，如上所述，电动车辆10.1和10.2在IT低压电网17.1、17.2中采用直流电充电过程充电。
图4b所示为模拟实施例，在这种情况下，每个IT低压电网17.1、17.n、17.2构成了充电点21。充电点21例如可以是充电桩。每个充电点21最多具有三个充电插头9。对其进行划分，使得在一个充电点21中设置有两个用于直流电充电的充电插头9。充电插头9可以被设计用于DC－CCS标准，并且另外的充电插头9可以被设计用于DC－CHAdeMO标准。可以设置第三充电插头9用于交流电充电。
从而，通过与中压变压器3的连接，在每个充电点21处可以形成多达三个充电插头9。这使得可以在充电点21处以及因而在充电桩处提供不同的充电标准。例如，基于投影面上方的电动车辆10.1采用标准DC－CHAdeMO充电，并且通过交流电充电过程对下方的电动车辆10.2充电。
然而，根据本发明，也可以对各个充电点21进行彼此不同地配备。这可以意味着，充电点21例如可以仅具有一个直流电充电插头。可以根据DC－CCS标准或根据DC－CHAdeMO标准或其他标准进行设计。然后，该充电站7的另一个充电点21可以具有两个或三个充电插头9。例如，可以提供两个充电插头9用于直流电充电，一个用于DC CHAdeMO充电，另一个用于DC CCS充电。然后可以设置一个第三充电插头9以进行交流电充电过程。任意数量的附加充电点21可以连接到充电装置1。每个充电点21可以具有相应数量的充电插头9。特别地，可以分别针对每个充电点21确定是否应当将其设定用于直流电充电、交流电充电或者直流电和交流电充电的组合，或者用于同时提供直流电和交流电充电过程。
图5所述为与图4类似的结构，不同之处在于，TN低压电网6通过IT低压电网17.2中的低压变压器18实现。充电管理装置19也连接到低压变压器18。因此，根据图4和5，可以分别通过交流电或直流电充电过程同时给几辆电动车辆10.1、10.2充电。在交流电充电过程中，所有交流电充电过程均通过TN低压电网6供电。在直流电充电过程中，由相应的IT低压电网17向相应的电动车辆10供电。
充电过程所需的充电功率会随时间而变化。从充电过程开始直到达到最大充电电压，它都会增加。之后充电功率会再次降低。这意味着，在必须提供最大充电功率的时间点，充电站7还必须向该电动车辆10提供最大充电功率。然而，实际上，在牵引电池11的放电状态相同的情况下，两辆以上的车辆并非完全同时连接至充电站7。如果要给每辆电动车辆10提供最大充电功率，则这并不意味着充电站7必须被设计为能够提供最大充电功率的n倍(n＝所连接的电动车辆的数量)。原则上，充电站7仅需要能够提供最大的充电功率的一倍，或者稍微超过电动车辆10最大所需充电功率2倍。这决定了中压变压器3的功率设计。根据本发明，电动车辆的最大充电功率应为350kW，因此中压变压器的最大充电功率应小于700kW。从而可以采用电动车辆10相应充电时间所需的最大可能充电功率同时给至少两辆，特别地是给多辆电动车辆10充电，但是不对应相应时间的最大充电功率。尽管中压变压器3的尺寸小于背景技术的尺寸，但是不会对充电时间产生负面影响。因此，可以以高效的方式给每辆电动车辆10充电，也就是说，以最短的充电时间。并且在相应的时间时，根据时间以最大所需充电功率充电。电动车辆是否处于交流电和/或直流电充电模式都没有关系。仅与充电功率相关。
充电过程如图6所示。电动车辆10.1在时刻t 10.1具有最大充电功率P 10.1。就像电动车辆10.2和10.3一样。每辆电动车辆10的最大所需充电功率彼此不同。电动车辆10.3需要相对于其他电动车辆10.1、10.2的最高充电功率P 10.3。这有两个原因。一方面，电动车辆10.3牵引电池11的放电状态不同于电动车辆10.2和10.3的放电状态，和/或电动车辆10.3的牵引电池11或车载充电管理装置12可以处理更高的充电功率。从图6所示的功率－时间图可以清楚地看出，在任何时候都不需要最大充电功率P10.1、P10.2、P10.3的n倍值，而是最大充电功率随时间偏移。因此，即使当三辆电动车辆10.1、10.2、10.3在同时充电时，通过充电站7便足以提供最大充电功率，例如，其相当于电动车辆10.3的最大充电功率P10.3的1.5倍。
本发明的充电装置1可以被设计为使得在每个IT低压电网17和TN低压电网6中，在某个时间在中压变压器3次级侧5上获得电动车辆10相应所需的最大重点功率。如果所有电动车辆10.1、10.2、10.3当前所需的充电功率P10.1、P10.2、P10.3合起来超过次级侧5上的中压变压器3提供的最大尺寸功率，则充电管理装置19可以干预，减少所需的充电功率，分配可用的充电功率。然而，对于每辆电动车辆10的充电过程，在某些情况下可以忽略或几乎感觉不到这种临时干预。
根据图4或5，可以将多个充电站连接至中压变压器3，从而可以利用交流电和/或直流电充电同时对多个电动车辆10进行充电。
电动车辆10充电所需的充电功率P在时间t上不是恒定的，而是从充电开始直到达到最大所需充电电压而增加。这也是相应的充电站必须为此电动车辆提供最大充电功率P的时间。之后因为充电电流减小，充电功率P又会下降。实际上，两辆电动车辆10永远不会精确地同时与相应的充电站连接，和/或同时连接的电动车辆10具有不同的充电状态。因此，通常延迟开始充电和/或当前所需的充电功率P。
图7以示例示出了连接三辆电动车辆10的充电装置1。不同的虚线表示电动车辆(＝车辆)。实线对应于所需的总功率。选择用于第一电动车辆10.1的指定车辆1，用于第二电动车辆10.2的指定车辆2和用于第三电动车辆10.3的指定车辆3。每辆电动车辆10的相应充电过程在不同的时间开始。在时间t1，第一电动车辆10以350kW的最大充电功率P开始充电。这对应于当前所需的总功率。在稍后的时间t26，连接第二电动车辆10并且同样以最大350kW充电。第三电动车辆10在时间t41以交流电充电(最大例如约22kW)。在曲线中用实线示出了当前在中压变压器3次级侧5上所需的总功率。在此示例中，最大功率接近460kW。这表明了本发明的优点：尽管中压变压器3在次级侧5上以较低的最大充电功率P运行，该较低的最大充电功率P小于电动车辆10所需的最大充电功率P的两倍，但是在充电装置1上可以使用350kW电动车辆10相应所需的最大充电功率P进行多个充电。因此，中压变压器3可以在次级侧5上具有例如500kW的最大充电功率P，而不是2＊350kW＝700kW，这降低了制造成本。另一方面，如果根据背景技术构造图1的充电装置1，则每个充电站并且因此每个谐振转换器必须分别设计为350kW，这相应地意味着高成本。
图8所示为，如果第三电动车辆10也要以350kW的电荷进行充电，则如何对总功率进行分配。这样，在t41和t46之间将超过例如允许的500kW的总功率。使用充电管理装置19：这确定了当前所有充电过程所需的总体功率。在时间t41，确定必须限制充电功率P。这是通过充电管理装置19经由相应的充电通信模块20干预和例如临时减小和/或限制电动车辆10.3的可用充电功率P来实现的。
通过利用充电管理装置19短时间降低电动车辆10.3的最大充电功率P，不超过500kW的中压变压器的总功率。但是第三车辆10.3充电过程的扩展有限制。
本发明的另一个优点在于，当过载因数例如为1.5时，可以短时间运行中压变压器3(几分钟至30分钟)。为了监控中压变压器3的过载，可以检查变压器绕组的温度和/或变压器芯的温度。充电管理装置19因此可以通过监视温度来根据需要增加最大总功率。优选最大增加1.5倍。
根据本发明，次级侧5上中压变压器3的总功率可以被确定为小于或等于电动车辆的最大充电功率，例如小于或等于350kW。然而，根据上述示意图，几辆电动车辆10可以同时以最大充电功率P充电。为了确定电动车辆10分别所需的最大充电功率P，必须将各个充电的当前充电功率通知给充电管理装置19。这一点可以单独通过每个电动车辆有线或无线连接的通信模块来完成。充电管理装置19可选地也可以使用传感器来测量当前的充电功率P。测量中压变压器3(铁芯和/或绕组)的温度，并将其传送到充电管理装置19。通过这些测量，充电管理装置19可以评估当前的充电功率P，确定并可能减小每辆电动车辆的最大充电功率P。

Claims (13)

1.一种用于具有牵引电池(11)电动车辆(10)的充电装置(1)，包括直接连接到中压电网(2)的充电站(7)和用于与电动车辆(10)耦合的充电电缆(8)，其特征在于，在充电站(7)中布置有一个中压变压器(3)，在中压变压器(3)上的初级侧(4)上存在中压，次级侧(5)上设有至少有一个IT低压电网(17)和电隔离的TN低压电网(6)。
2.根据权利要求1所述的充电装置(1)，其特征在于：所述TN低压电网(6)通过至少一个附加的次级绕组(16)直接连接至中压变压器(3)，或者所述TN低压电网(6)由低压变压器(18)构成，次级电路中的低压变压器(18)设于中压变压器(3)的次级侧(5)上。
3.根据权利要求1或2所述的充电装置(1)，其特征在于：所述TN低压电网(6)用于交流电充电和/或所述IT低压电网(17)用于直流电充电。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的充电装置(1)，其特征在于：在变压器上设于至少一个第二IT低压电网(17)，优选通过另一次级绕组(16)。
5.根据权利要求4所述的充电装置(1)，其特征在于：所述IT低压电网(17)单独设于次级侧(5)上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的充电装置(1)，其特征在于：为所述中压变压器(3)分配一充电管理装置(19)，所述充电管理装置(19)会调节或控制所有低压电网(6，17)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的充电装置(1)，其特征在于：所述次级侧(5)上的中压变压器(3)的最大充电功率小于或等于700kW，电动车辆(10)每次充电过程的充电功率由充电管理装置(19)确定，并将该值传输至相应的充电通讯模块(20)通讯，并由此在充电过程中予以考虑。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的充电装置(1)，其特征在于：在所述IT低压电网(17)中配有一个逆变器(13)和/或均衡器(15)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的充电装置(1)，其特征在于：在所述充电电缆(8)中，特别是在充电插头(9)中布置有电压转换器，优选地，通过所述充电电缆(8)传输大于900V，特别是大于1000V的电压，然后电压通过所述充电插头(9)中的电压转换器传输转换为较低的充电电压。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的充电装置(1)，其特征在于：在所述充电插头(9)中设有用于与充电管理装置(19)和/或电动车辆(10)通信的通信模块。
11.一种用于使用至少具有权利要求1所述特征的充电装置(1)的方法，其特征在于：至少n辆电动车辆(10)在不同的IT低压电网(17)中同时充电，n≥2(大于或等于)，并且可选地在TN低压电网(6)中至少有另外一辆电动车辆充电；所述中压变压器(3)次级侧(5)上的最大可用充电功率(P)小于n辆电动车辆(10)所需的最大充电功率(P)，尤其是小于电动车辆(10)最大所需充电功率(P)的1.5倍，优选所述中压变压器(3)次级侧(5)上的充电功率(P)等于电动车辆(10)的最大所需充电功率(P)；当两辆或多辆电动车辆(10)所需的充电功率(P)大于可用充电功率(P)时，通过暂时减少提供给一辆或多辆电动车辆(10)的电动车辆(10)使用的充电功率(P)，让充电管理装置(19)进行干预。
12.一种用于使用至少具有权利要求1所述特征的充电装置(1)的方法，其特征在于：中压变压器的次级侧(5)上的最大可用充电功率(P)暂时超出1.5倍。
13.一种用于使用至少具有权利要求1所述特征的充电装置(1)的方法，其特征在于：IT低压电网(17)中的电动车辆(10)和TN低压电网(6)中的另一电动车辆至少同时充电。
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