CN113474209A - 为机动车的电蓄能器充电的充电装置，控制充电装置的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种与机动车(14)相联接以便为机动车(14)的蓄能器充电的充电装置(12)，充电装置(12)具有用于与能量源(16)联接的能量提取接头(36)，能量源设计成，在能量提取接头(36)上提供产生的再生的能量(28)及可从公共的供电网络中提取的能量。充电装置(12)具有第一充电模式，在第一充电模式中充电装置在与能量源和机动车(14)相联接的状态下设计成，提供预设的恒定的充电功率为蓄能器充电，只在仅部分地但不能单独通过可在能量提取接头(36)上提供的再生能量(28)提供预设的充电功率的情况下，提供以再生能量的形式的第一功率份额(40)和以从供电网络中提取的能量(34)的形式的第二功率份额(42)用于为蓄能器充电。

Description

为机动车的电蓄能器充电的充电装置，控制充电装置的系统 及方法
技术领域
本发明涉及一种用于与机动车相联接以便为机动车的蓄能器充电的充电装置，其中，充电装置具有用于与能量源联接的能量提取接头，能量源设定成，在充电装置的能量提取接头处提供去中心化产生的再生的能量以及可从公共的供电网络中提取的能量。本发明还包括一种具有这种充电装置的系统以及用于控制充电装置的方法。
背景技术
充电装置，例如所谓的壁挂式充电箱是现有技术中已知的。传统的充电装置通常仅仅提供在房屋中提供的从公共供给电网中取得的电流。但是，也存在更智能的充电装置，该充电装置已经能够调节充电功率，使得仅仅将来自再生能量源的电流，例如太阳能电流用于充电(至少如果房屋具有太阳能发电设备的话)，由此不必更多地购买家用电流。
在专利文献DE 20 2014 001 367U1中描述了关于此的示例，该专利文献描述了用于电动车的充电装置的自动功率调节方法，根据能量发生设备的功率进行该调节。在此，智能的充电控制器承担根据当前自己产生的电流、在房屋中的通常的负载和特殊的用户设定中央地控制车辆的充电的任务。在此，该控制装置如此优化充电，使得在房屋联接点上的总和为零。在此，如此控制充电功率，使得车辆仅仅允许提取可能流入公共电网中的能量大小。如果例如在阳光状态变化时在房屋中能量产生功率提高，则增大车辆的充电功率，直至在房屋联接点上再次出现零参考。
虽然，这种充电策略能效非常高，然而此时同时必须忍受非常长的充电时间，并且例如如果当前不存在过剩的再生能量时(在太阳能设备的情况下例如在晚上的情况时)，有时也可能完全不进行车辆的充电过程。这显著限制了在充电可能性方面的灵活性。
此外，专利文献DE 10 2010 049 021 A1描述了一种去中心化的系统，其具有能量源，例如公共电网以及可选的另一能量源，例如风力发电站，太阳能发电设备和/或去中心化的火电站。此外，去中心化的系统具有静态的蓄能器，可从所述能量源中为蓄能器充电能，于是，其中可从该静态蓄能器中为移动的蓄能器，例如电动车充电。在此，在较长的时间上利用更小的能量流为静态蓄能器充电，于是其中，随后在较短的时间段上快速为移动蓄能器充电，尤其是以非常高的能量流。由此，在公共电网中，仅需考虑小的功率线缆横截面/瞬时功率，并且在静态的和移动的蓄能器之间仅仅在系统中短的距离上需要高成本的功率线缆横截面。
静态蓄能器目前也还非常昂贵。例如运行太阳能发电设备的房主可将这种附加的静态的蓄能器仅仅用于临时存储通过太阳能发电设备产生的能量，然而不用于从电流网中提取能量并临时存储在所述中间存储器中，因为这占据了用于再生的能量的存储空间，然而，从使用者的角度，与从公共电网中提取的电流相比，再生的能量显然更加划算。由此，虽然可提供用于为机动车充电的更快的可能性，然而对于用户来说带来更多的附加成本。
此外，专利文献DE 10 2013 212 219 A1描述了一种用于为电蓄能器充电的充电缆线，该充电缆线实现了在不使用壁挂式充电箱的情况下的智能充电。在此，由该充电缆线承担通常由壁挂式充电箱实现的功能。此外，根据充电策略，可由力-热-耦合设备、蓄能电池或公共电网为电动车提供充电电流。在此，在蓄能电池中可电化学地储存太阳能设备的能量。
在此，至少存在从再生的能量源或公共电网中提取用于机动车的能量的选择方案。然而，如果想要从太阳能发电设备或太阳能设备中提取电流，则至少当太阳能设备不能为所有组件提供充分的电流时，有时必须承受在其它家用组件和负载的电流供给方面的缺点。这最终又导致，例如虽然机动车可通过太阳能电流充电，然而对于其它家用负载来说电流不再足够并且必须从公共电网中提取电流，这同样不带来增值。另一种情况是，使用者自身必须确保例如通过插入并且再次拔出充电缆线仅仅在这样的时刻为其机动车充电，使得根据阳光状态以及观察电流表始终存在足够的电流用于为机动车充电并且供给剩下的家用负载。这对于使用者来说不是特别可行。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种充电装置，一种用于控制充电装置的系统以及方法，其实现，一方面在使用再生能量的情况下尽可能有效地为机动车充电，并且另一方面从充电者角度，提供尽可能高的使用和操作便捷性。
该目的通过具有根据相应的独立权利要求所述的特征的充电装置，用于控制充电装置的系统以及方法实现。本发明的有利的设计方案是相关权利要求、描述以及附图的主题。
根据本发明的充电装置设计成用于与机动车相联接以用于为机动车的蓄能器充电，其中，充电装置还具有用于与能量源相联接的能量提取接头，能量源设计成，在充电装置的能量提取接头处提供所产生的再生能量以及可从公共的供电网络中提取的能量。此外，充电装置具有第一充电模式并且在第一充电模式中以及在与能量源和机动车相联接的状态下设计成，提供预设的恒定的充电功率用于为机动车的蓄能器充电，并且只在仅部分地、但不能单独通过可在能量提取接头处提供的再生能量提供预设的充电功率的情况下，提供以再生能量的形式的第一功率份额和以从电流网中提取的能量的形式的第二功率份额用于为蓄能器充电。
由此，本发明有利地实现，一方面，为了给机动车的蓄能器充电始终提供恒定的充电功率，即，不必根据当前可用的再生能量调节该充电功率，从而有利地不必承受不可预测的长的充电时间。另一方面，通过这种充电策略始终能将可能最大的、例如过剩的再生能量用于为机动车的蓄能器充电。这是尤其有效的，确切地说不仅从充电者的方面而且从用于产生再生能量的发生设备的运作者方面，尽管他们没有协调一致，因为例如用于储存这种再生能量的中间存储器已经完全充满电并且过剩的再生能量也不能以其它方式在家庭中被消耗，则虽然再生能量虽然可再次输送到电流网中，但是这种输送对于输送者来说越发没有利益。虽然目前为此有很少的报酬，然而可以预测到这种报酬将来还将继续下降并且在长期来说将不再存在。通过在本发明的范围中的充电装置，现在有利地实现，将这种过剩的再生能量用于为机动车的蓄能器充电并且由此比输送到电网中显著更合理地利用。从充电者方面这也是尤其有利的，因为与从电流网中提取的能量相比，如此产生的再生能量显著更便宜，这允许更加成本适宜地为机动车确切地说蓄能器充电。从充电者方面，通过充电装置的第一充电模式可提供蓄能器的充电，一方面，通过所提供的始终恒定的充电功率能尽可能快速地进行充电，并且另一方面，同时总是尽可能成本适宜地实现充电，因为将尽可能多的再生能量用于为蓄能器充电。另一方面，由于不必通过再生能量提供全部充电功率，而是充电功率的部分也可通过电网电流提供，可如此确定为充电所用的再生能量的份额，使得不带来在通过再生能量供给家庭的剩余的电负载方面的缺点，例如通过仅仅将再生能量的如下部分用于充电，即，该部分无论如何都是过剩的并且否则需要输送到电网中。因此，通过本发明可以有利的方式一方面提高用于使用者的使用和操作便捷性，并且另一方面显著提高了充电效率。
此外，本发明也实现了尤其有效地实施所谓的半公共充电方案，尤其是作为私人充电方案的附加。即，例如应借助于充电装置充电的机动车的车主可与提供所产生的再生能量的能量源的业主不同。例如，拥有安装在其房屋的房顶上的太阳设备或太阳能发电设备的或者也拥有其它用于产生再生能量的能量发生装置(例如风力发电设备或水力发电设备等)的房屋业主可将这种充电装置与其家庭-能量管理系统相联接，并且将充电装置定位在某一位置上，例如在其房屋上，其车库或者花园院墙上，从而优选地可由公众接近该充电点。由此实现，房屋业主可将其自己不能用的绿色电流，也就是说再生能量另外地提供给其机动车充电。于是，可以有利的方式根据充电装置的第一充电模式以相应的方式由家用电流补充所提供的过剩的绿色电流以用于为充电者提供恒定的充电功率。当然，为此，房屋业主可从充电者处获得相应的报酬，例如也可根据所提取的电流在绿色电流和家用电流中的分配比例确定该报酬。由此，这种通过充电装置提供的充电方案不仅对于房屋业主来说而且对于充电者来说都是有利益的、成本适宜的且有效的。这在能量方面也尤其有利，因为由此可在没有很大能量损失的情况下直接利用尤其环保的绿色电流，尤其是过剩的部分，而这种过剩部分的电网输送以及分配给其它负载通常由于更大的传输路径而带来显著更高的能量损失，在这种情况下这显著降低了绿色电流产生的效益。
在此，通常以静态的方式或者也可以可移动的方式提供充电装置。例如，充电装置可构造成开头描述的壁挂式充电箱，或者也可构造成充电柱，或者例如也可仅仅构造成如同样开头已经提及的智能充电缆线。如同样已经描述的那样，所产生的再生能量可为风能，太阳能或水能。公共供电网络可理解成传统的家用电流，或者与公共电流网或供给网的联接方案。
可在第一充电模式中通过充电装置提供的预设的恒定的充电功率在此例如可由充电者从不同的预设的恒定的充电功率中选择。在此，充电装置可为使用者、确切的说机动车的使用者提供多个离散的恒定的充电功率进行选择，例如11千瓦或22千瓦的功率。此外，恒定的充电功率理解成在整个充电过程期间基本上保持恒定的充电功率。因此，甚至当在此以再生能量的形式的第一功率份额的大小在充电过程的持续时间上变化时，相应地可或多或少地从电流网中提取能量，从而总是整体可提供恒定的充电功率，即也就是说作为由第一和第二功率份额组成的和恒定。在充电时提供的总功率也可仅仅由第一功率份额或者仅仅由第二功率份额组成。例如，如果在充电装置的能量提取接头处可提供充分的再生能量，则也可将仅仅以再生能量的形式的全部恒定的充电功率，也就是说作为第一功率份额，用于为蓄能器充电。然而，另一方面，如果当前完全没有过剩的再生能量(相应地可由上述能量源提供再生能量)，尽管如此也实现机动车的充电，于是其中，提供完全以从电流网中提取的能量的形式的恒定的充电功率，也就是说以仅仅第二功率份额的形式。通过恒定的充电功率，充电时间自身不受影响，并且实现，始终将尽可能多的再生能量用于充电。
相应地，本发明的一种尤其有利的设计方案是，可提供以可在能量提取接头处通过能量源可提供的最大份额的再生能量的形式的第一功率份额用于为蓄能器充电。换句话说，第一功率份额始终尽可能大。由此，始终可将尽可能多的再生能量用于充电。在此，可通过能量源和/或其所有者自身确定可提供的再生能量的最大份额如何大。通过该可提供的再生能量的最大份额，例如可始终准确地提供过剩的再生能量份额，其中，在此也可再次通过能量源或其所有者不同地定义“过剩”。例如，过剩的能量可理解成否则应输送到电流网中的再生能量。这表示不再能储存在静态的蓄能器中(因为静态的蓄能器已经充满电)并且也不能通过房屋或家庭的其它负载或者通常在能量源的所有者的地产上的负载消耗的能量。但是，也可将目前不能被地产或房屋的任何负载消耗的能量定义成过剩的再生能量，其中，此外蓄能器、也就是说静态蓄能器具有预确定的最低荷电状态，例如70％或80％，但是不一定必须充满电。由于随着时间进程，家用能量管理系统也越来越智能、适应性更好地且更前瞻性地调节和控制在家庭中的能量供给和储存，通过这种家用能量管理系统将来也显著适应性更好地且更准确地确定“过剩的”再生能量，确切的说不仅仅当前不再可消耗并储存的能量。这种系统例如可根据当前的或者在使用附加信息的情况下预测的天气情况以及其房客的态度，显著适应性更好地获得过剩的能量。然而，由于本发明涉及充电装置并且不涉及这种家用能量管理系统，在此不再进一步阐述。因此，在最简单的情况下，通过这种家用能量管理系统和/或通过PV逆变器或者附加地安装的测量值传感器，例如可以精确到秒的方式获取在家庭中产生的、提供的和消耗的功率，并且从中计算出过剩的功率，在最简单的情况下，过剩的功率可定义成不能被消耗且不能被储存的功率。随后，从供给电网中提取不能通过再生能量提供的、要求的恒定的充电功率的份额。相应地，充电功率保持恒定，并且由此充电者可有利地进行规划。
在本发明的另一尤其有利的设计方案中，充电装置具有第二充电模式，并且在第二充电模式中以及在与能量源和机动车相联接的状态下设计成，根据目前可通过能量源提供的最大再生能量，提供可变的充电功率用于为蓄能器充电。
在此，还尤其有利的是，为机动车的使用者提供第一和第二充电模式以供选择。换句话说，想要在充电装置上给其机动车的蓄能器充电的机动车的使用者或者所有者可在第一和第二充电模式之间选择。在所描述的第二充电模式中，仅仅通过再生能量提供用于为机动车的蓄能器充电的能量，由此这是尤其成本适宜的且环保的。在这种情况下，虽然不能保证恒定的充电功率，然而始终准确地根据当前由充电装置提供的过剩的再生能量以及尤其是由能量源提供的过剩的再生能量的量微调充电功率。因此，如果充电者愿意忍受无法预测其结束时间的通常更长的充电时间，可为充电者提供更环保的且也可能更加成本适宜的充电。由此，机动车的使用者有利地自身获得选择可能性，由此，充电装置最终为使用者提供了最大程度的灵活性和效率。
在本发明的另一有利的设计方案中，充电装置具有通信单元，通信单元设计成与分配给能量源的通信单元通信。可以多种方式使用通信方案。在此尤其有利的是，充电装置设计成，在第一模式中请求以可在能量提取接头处通过能量源提供的、最大份额的再生能量和从电流网中提取的能量的形式的第二功率份额的形式的预设的充电功率。相反地，当然也可通过充电装置的与能量源相关联的通信单元通知能量源，当前可在能量提取接头处提供的第一和第二功率份额的大小。充电装置可再次将该信息用于例如通过显示装置显示，例如这稍后将详细解释。相应地，充电装置优选地也设计成，借助于充电装置的通信单元在第二充电模式中也要求能量源的再生能量，尤其是仅仅再生能量。随后，能量源可在能量提取接头处提供要求的再生能量，该再生能量最大化地作为过剩能量存在，并且尤其是也通过通信单元告知该再生能量的当前大小、确切的说充电装置的第一功率份额的大小，从而充电装置有利地可调整用于为蓄能器充电的当前充电功率。
此外也有利的是，充电装置具有通信单元，通信单元尤其是不必为独立的通信单元，而是可与上述通信单元相同，并且通信单元设计成与中央的数据处理装置通信，并且根据由中央的数据处理装置发送的并且通过通信单元接收的激活信号激活用于为蓄能器充电的充电过程。这样的改进方案是尤其有利的，即，充电装置作为半公共的充电装置也可由与充电装置自身的所有者有者不同的人使用。即，这允许，授权相应的另外的人为其机动车充电。例如，这种另外的机动车的使用者可在相应的通过中央的数据处理装置提供的因特网服务器上登陆，储存结算方案，等。随后，如果这种注册的使用者想要在该充电装置上充电，则使用者例如可通过其移动通信设备或者另一通信器件尤其是能够连因特网的通信器件激活充电装置。为了该目的，与该使用者相关联的终端设备可将激活请求传输给中央的数据处理装置。中央的数据处理装置例如检查，是否储存了有效的结算防止和/或是否存在其它资格。如果相应地，中央的数据处理装置将该使用者分类成被授权的使用者，则中央的数据处理装置随后可相应地将激活信号传输给充电装置，随后，激活信号激活使用者的蓄能器的充电。
例如，也可仅仅当为了提取用于充电的电流应将酬金缴纳给充电装置的所有者时，才需要授权这种与充电装置的所有者不同的人。例如，可规定，对于根据第二充电模式(在其中，仅仅可使用过剩的再生能量)为机动车充电，甚至不设置酬金，并且可无偿地使用再生能量。在这种情况下也可行的是，这种不同的人可简单地将其机动车在充电装置上充电，而不必事先在任何服务器上注册或者由该服务器授权或激活。
在此，中央的数据处理装置通常可为因特网服务器或云服务器，例如服务提供商。但是，中央的数据处理装置也可包括多个服务器，尤其是也可包括多个不同的服务提供商。例如，这种服务提供商可为充电点运作者，充电点运作者将关于这种已注册的充电点或充电装置的地点的信息提供给感兴趣者或其它使用者，并且提供关于这种充电装置的附加信息，例如可与这种充电装置联接的插头类型，可提供的功率，等。另一服务提供商例如可负责相关的充电装置的使用的授权和/或结算。两个服务提供商同样可通信地相互联接。但是，不必通过在线服务进行授权或结算，而是例如也可本地通过在充电装置自身上的授权和结算装置提供。然而，通过中央的数据处理装置的授权和/或结算以及附加地通过中央的数据处理装置提供的可用的公共的以及半公共的这样充电装置的定位可能性对于最终用户来说是尤其简单且便捷的。
在本发明的另一有利的设计方案中，充电装置具有显示装置并且设计成，在显示装置上显示至少一个当前的、与充电相关的状态信息。由此，可告知想要将其机动车在充电装置上充电或者正在充电的使用者关于该充电过程的当前状态信息。
在本发明的另一有利的设计方案中，充电装置设计成，将至少一个当前的、与充电相关的状态信息传输给中央的数据处理装置，尤其是以上描述的中央的数据处理装置。中央的数据处理装置可将所提供的状态信息例如通过其移动通信设备或其它相关联的终端设备传输给其它用户。由此，有利地，也可在其移动通信设备上告知其它使用者相关的与充电相关的状态信息。相应地，当使用者尚未在充电装置处或者在充电期间停留在其它地点时，也可为使用者提供这种信息。
在此，此外尤其有利的是，至少一个当前的、与充电相关的状态信息是以下状态信息中的至少一个：充电装置的当前占用状态，当前仅仅可通过再生能量提供的充电功率，尤其是第一功率份额的大小，第二功率份额的当前大小，以及预计的剩余充电时间。因此，这些信息一方面为在使用者到达充电装置以进行充电之前尤其有用的信息(例如在充电装置的当前占用状态下是这种情况)，并且也为在充电期间特别有意义的信息，例如预计的剩余充电时间。其它信息，例如当前可提供的第一和第二功率份额的大小，同样是在到达相关的充电装置之前而且在充电期间对于相关的使用者是有意义的。
因此，该有利的信息相应地不仅可在充电装置上直接地而且可通过其移动通信设备为使用者示出，即，当充电装置将该信息传输给中央的数据处理装置以继续传输给相关的终端设备时。此外，充电装置也可再次通信地与能量源联接，以提取这些信息中的至少几个，例如第一和第二功率份额的大小，尤其是当前大小。于是，使用者例如可在其移动通信设备上，尤其是在此处示出的地图上显示在其当前地点、目的地方面的或沿着路线的最近的充电装置，并且相应地选择，最接近其需求和期望的充电装置，例如，具有最高的可提供的第一充电功率的或者空间上最近的、价格最便宜的，等。
此外，本发明也涉及一种系统，所述系统具有根据本发明的充电装置的系统或者其设计方案中的一个以及可通过能量提取接头与充电装置相联接的能量源。
参考根据本发明的充电装置及其设计方案所述的优点以相同的方式适用于根据本发明的系统。此外，根据本发明的系统也可包括参考对根据本发明的充电装置的描述及其设计方案所述的其它组件，例如中央的数据处理装置。
此外，本发明也涉及一种用于控制充电装置的方法，为了给机动车的蓄能器电地充电，充电装置可与机动车相联接并且具有用于与能量源联接的能量提取接头，能量源设计成，在充电装置的能量提取接头处提供所产生的再生能量以及可从公共的供电网络中提取的能量。在此，充电装置具有第一充电模式并且在第一充电模式中以及与能量源和机动车相联接的状态下提供预设的恒定的充电功率用于为蓄能器充电，并且只在仅部分地、但不能单独通过可在能量提取接头处提供的再生能量提供预设的充电功率的情况下，提供以再生能量的形式的第一功率份额和以从电流网中提取的能量的形式的第二功率份额用于为蓄能器充电。
在此，参考根据本发明的充电装置及其设计方案所述的优点以相同的方式适用于根据本发明的方法。
此外，结合根据本发明的充电装置及其设计方案所述的具体的特征实现，通过其它对应的方法步骤改进根据本发明的方法。
本发明也包括所描述的实施方式的特征的组合。
附图说明
接下来描述本发明的实施例。
具体实施方式
以下解释的实施例为本发明的优选的实施方式。在实施例中，所描述的实施方式的组件分别表示单独的、被视为彼此独立的本发明的特征，这些特征也分别彼此独立地改进本发明。因此，公开内容也应包括与所示出的实施方式的特征组合不同的组合。此外，所描述的实施方式也可通过已经描述的本发明的特征中的其它特征补充。
为此，唯一的附图示出了系统10的示意图，系统10具有根据本发明的实施例的用于为机动车14的蓄能器充电的充电装置。在此，系统10此外具有能量源16，在该示例中，能量源是家庭18的一部分。在此，在该示例中，能量源16包括PV设备20，也可为PV设备分配用于至少临时存储由PV设备20提供的再生能量的相应的蓄能器(然而出于可见性原因在此未示出)，并且能量源包括用于与公共供电网络相联接的联接装置22，例如家用插座等。此外，能量源16也可具有控制单元24，可提供例如以家用能量管理系统和/或测量值传感器的形式的控制单元。此外，在该示例中，家庭18还包括另一负载26。控制单元24与太阳能发电设备20相联接并且相应地可提取如下相应的信息，例如可由太阳能发电设备20提供多少再生能量(在该示例中这通过箭头28示出)。此外，控制单元24也可提取如下信息，负载26当前需要多少能量。如果负载26所需的能量(其此外通过箭头30示出)当前不能仅仅通过再生能量28覆盖，则可通过家用接头22从公共电流网中附加地提取电流。如果相反地再生能量28是过剩的，也就是说，这些能量既不能储存在与太阳能发电设备20相关联的蓄能器中(因为蓄能器当前已经被充满电)也不能通过负载26消耗，则在传统的家庭18中，这些过剩的能量28典型地再次输送到公共电网中，尤其是再次通过家用接头22。这种输送通过部分箭头32示出，而从公共电流网中提取能量通过34表示。
现在，根据本发明的实施例的充电装置12具有能量提取接头36，充电装置12可通过能量提取接头36与能量源16相联接，以用于从能量源提取能量。随后，有利地，可将通过能量提取接头36提供的能量提供给机动车14，机动车可通过相应的充电接头38与充电装置12相联接。然而，现在充电装置12的重要优点在于，充电装置12在此具有这样的模式，即第一充电模式，在其中，为了给蓄能器充电，在充电过程期间为机动车14提供恒定的、可选地也可由机动车14的使用者选择的充电功率，并且其中，另一方面，在该第一充电模式中，尽可能地通过再生能量28覆盖恒定的充电功率并且只在仅仅部分地、但是不能单独通过可通过太阳能发电设备20在能量提取接头36上提供的再生能量28提供预设的充电功率的情况下，提供以再生能量28的形式的第一功率份额40和以从电流网中提取的能量的形式的第二功率份额42(也就是说通过电网接头22提供的能量)用于为机动车14的蓄能器充电。在此，优选地作为第一功率份额40，仅仅使用在家庭18中存在的过剩的再生能量28，即，这些能量优选地不能被储存并且不能通过负载26消耗。在此，也可能的是，仅仅根据以第一功率份额40的形式的再生能量28提供全部恒定的充电功率，从而也可完全省去第二充电份额42。
根据第一功率份额40的大小如何在机动车14的充电周期过程中变化，可相应地匹配从电流网中提取的第二充电份额42的大小，以用于至少在所描述的第一充电模式中始终提供恒定的、可提供给机动车14的充电功率。此外，充电装置12也还可具有第二充电模式，其中，在此也可为机动车14的使用者给出这样的选择，即，使用者是想要根据第一充电模式还是根据第二充电模式为其机动车14充电。
相反地，在第二充电模式中，为了给机动车14充电，再次仅以过剩的能量的形式在能量提取接头36上提供的再生能量28。根据当前可提供多少以过剩的能量的形式的再生能量28用于充电，相应地匹配用于为机动车14充电的充电功率，尤其是通过充电装置12或通过由充电装置12提供的充电控制单元12a。在第二充电模式中，充电装置12可相应地根据情况例如将提供的充电功率从1.4KW调节到22KW，或者根据第一充电模式也可提供恒定的功率对应产生费用或额外费用。
此外，充电装置12也可具有通信模块12b或通信单元12b。借助于该通信模块12b可使充电装置12与能量源16或家庭18的控制单元24通信，并且根据充电模式要求期望的能量。在此，可通过相应任意的通信标准通过通信单元12b与控制单元24通信，例如在使用TCP/IP通信协议的情况下。在此，可有线地或者也可无线地进行通信。
随后，根据充电装置12的请求，控制单元24可获得多少再生能量28刚好是过剩的，尤其是再次根据负载26的当前消耗30，与太阳能发电设备20相关联的蓄能器的荷电状态以及当前可由太阳能发电设备20产生的再生能量28。相应地，尤其是在充电装置12的第一充电模式中，控制单元24确定第一功率份额40的大小和第二功率份额42的大小，并且在给能量提取接头36上提供这些功率。相反地，在第二充电模式中，控制单元24简单地获得过剩的再生能量38并且在能量提取接头36上提供。附加地，控制单元24也可将相应的充电信息或能量信息传输给充电装置12，尤其是通信单元12b，例如当前提供的过剩的再生能量28，确切地说当前可提供的根据第一功率份额40的功率的大小。充电装置12一方面可将这些信息直接显示在充电装置12的显示器上或者通常充电装置12的显示装置12c上。但是，充电装置12也可将这些信息或者其它信息传输给中央的数据处理装置44。为了该目的，充电装置12再次使用其通信单元12b，通信单元设计成用于与中央的数据处理装置44通信。为了通信，可再次使用例如TCP/IP的通信协议。然而，无线地并且无电缆地进行通信。在此，中央的数据处理装置44可包括一个或多个可能也与不同的服务提供商相关联的云服务器或者因特网服务器。在该示例中，提供第一服务提供商44a，也就是说第一服务供应商44a，例如管理充电装置12以及其它另外的充电装置12的数据的充电点运作者。服务供应商44a此外与服务供应商44b通信连接，服务供应商44b例如负责授权和结算。例如，可通过机动车14的使用者在充电服务商处登陆和注册，尤其是借助于与使用者相关联的终端设备46，终端设备同样构造成与中央的数据处理装置通信。该终端设备46例如可为移动终端设备，例如智能电话，笔记本等，或者也可为家用计算机或任意其它通信单元。为了该目的，此外终端设备46可具有合适的APP，也就是说应用程序，或者也可通过在终端设备46上的浏览器提供期望的服务。在此，也再次通过因特网实现在终端设备46和中央的数据处理装置44之间的通信，尤其是根据TCP/IP协议。机动车14的使用者，尤其是还在充电过程开始之前，可通过这种终端设备46显示在地图上在其周围期望的充电装置12。相关的充电装置12的位置对于中央的数据处理装置44来说是已知的，确切地说通过相关的充电装置12的拥有者使其已知。相应的充电装置12也可将其当前占用状态报告给中央的数据处理装置44。因此，同样可为机动车14的使用者在其终端设备46上示出，在其周围的或者在期望的地理范围中的充电装置12中的哪一个被占用并且哪一个还是可用的。也可由充电装置12将附加的充电信息提供给中央的数据处理装置，例如当前可通过充电装置12提供的绿色电流份额(也就是说第一功率份额40的大小)，可提供的充电模式，可供使用的恒定的充电功率，在第一充电模式的情况下预测的当前第二功率份额42的大小，充电插头38的接头类型，等。于是，所有这些信息同样可在使用者的终端设备46上为使用者示出。也可显示价格信息。现在，通过授权和结算服务器44b注册的用户可通过其机动车14寻找期望的充电装置12并且为其机动车14充电。为此，用户首先可借助于其终端设备46从中央的数据处理装置44中尤其是再次通过授权和结算服务器44b请求充电许可。服务器44b可将终端设备46的使用者识别成注册并被授权的使用者并且由此将该授权告知服务器44a，随后，服务器将激活要求传输给充电装置12。随后，充电装置激活充电过程并且为机动车14的使用者实现，通过充电接头38根据所选择的模式为其机动车充电。
因此，根据所选择的充电模式，电动车14或者可从充电装置12，例如壁挂式充电箱中提取过剩的PV能量。根据报酬模型，例如也可规定，该绿色电流份额刚好是免费的，也就是说对于机动车14的用户来说可无偿地提取。在这种情况下，不再需要从机动车14的用户方面在所述服务器44b、44a中登陆。例如，机动车14的使用者可简单地找到充电装置12并且随后根据第二充电模式仅仅以在此处可无偿提供的过剩的绿色电流为其机动车充电。在此，与是否无偿地或者有无酬金无关地，根据第二充电模式，仅仅提供不能在家庭18中消耗或储存的PV能量。此时，未确定充电功率以及由此充电持续时间。根据第一充电模式，机动车14的用户可在例如利用其智能电话APP登陆之后例提取恒定的功率。相应地，充电装置12，例如壁挂式充电箱提供期望的或所选择的或预设的恒定充电功率，例如11KW或22KW的功率。在此，从供给电网中提取未通过PV发生器提供的能量份额并且相应地为机动车14的使用者结算。在此，可分开地表示两个能量，即，绿色电流和电网电流，从而根据为绿色电流预设的收费表结算提取的绿色电流的量，可根据为电网电流预设的另一收费表结算被提取的电网电流的量。根据该第一充电模式，充电功率有利地是恒定的，并且因此充电者可进行规划。因此，也可通过充电装置12或使用者的APP在终端设备46上为使用者显示预计的充电持续时间。作为通常的家用税率的附加，可设置附加费用，该附加费用为壁挂式充电箱运作者或充电装置12的所有者实现，在可预见的时间中分期偿还其附加费用。由此，给这种充电装置12的房屋业主和持有人给出充分的激励，以将其过剩的能量以半公共的充电方案的形式提供给其它用户。
因此，可通过购买成本适宜的充电装置，例如壁挂式充电箱整体实现在半公共的充电方案的传播方面的改善，该充电装置不仅可提供过剩的可再生的能量而且可提供家用电流，确切地说同时作为根据第一充电模式的相应的彼此补充。这为电动车的车主以及新的或将来的PV设备的运作者提供了很大优势。由此，可合理地使用过剩的可再生的能量，并且显著辅助了单位面积中再生的行驶电流的供给。主要，也以简单的方式作为售后产品提供这种高价值的充电设施。
总地来说示例表明，通过本发明可智能地将可再生的能量与家用电流相结合地用于电动车的半公共充电，借助于该半公共充电，根据应用情况，仅仅以现有的再生能量或在使用尽可能多的再生能量的情况下以恒定的总功率进行充电，由此可提供尤其灵活地、有效地使用再生能量以及尤其高的使用和操作便利性。

Claims (10)

1.一种用于与机动车(14)相联接以便为机动车(14)的蓄能器充电的充电装置(12)，其中，充电装置(12)具有用于与能量源(16)联接的能量提取接头(36)，所述能量源设计成，在充电装置(12)的能量提取接头(36)处提供所产生的再生的能量(28)以及可从公共的供电网络中提取的能量(34)，其特征在于，充电装置(12)具有第一充电模式，该充电装置在第一充电模式中以及在与能量源(16)和机动车(14)相联接的状态下设计成，提供能预设的恒定的充电功率用于为蓄能器充电，并且只在所述能预设的充电功率仅部分地、但不能单独通过在能量提取接头(36)上能提供的再生能量(28)来提供的情况下，提供形式为再生能量(28)的第一功率份额(40)和形式为从供电网络中提取的能量(34)的第二功率份额(42)用于为蓄能器充电。
2.根据权利要求1所述的充电装置(12)，其特征在于，可提供形式为在能量提取接头(36)处通过能量源(16)可提供的最大份额(40)的再生能量(28)的第一功率份额(40)用于为蓄能器充电。
3.根据上述权利要求中任一项所述的充电装置(12)，其特征在于，充电装置(12)具有第二充电模式，以及该充电装置在第二充电模式中以及在与能量源(16)和机动车(14)相联接的状态下设计成，根据目前可通过能量源(16)提供的最大再生能量额(40)，提供可变的充电功率用于为蓄能器充电。
4.根据上述权利要求中任一项所述的充电装置(12)，其特征在于，充电装置(12)具有通信单元(12b)，所述通信单元设计成与分配给能量源(16)的通信单元(24)通信，并且在第一模式中请求预设的充电功率，预设的充电功率的形式为可在能量提取接头(36)上通过能量源(16)提供的最大份额(40)的再生能量(28)和第二功率份额(42)，该第二功率份额的形式为从电流网中提取的能量(34)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的充电装置(12)，其特征在于，充电装置(12)具有通信单元(12b)，所述通信单元设计成与中央的数据处理装置(44)通信，并且根据由中央的数据处理装置(44)发送的以及通过通信单元(12b)接收的激活信号来激活用于为蓄能器充电的充电过程。
6.根据上述权利要求中任一项所述的充电装置(12)，其特征在于，充电装置(12)具有显示装置(12c)并且设计成，在显示装置(12c)上显示至少一个当前的、与充电相关的状态信息。
7.根据上述权利要求中任一项所述的充电装置(12)，其特征在于，充电装置(12)设计成，将至少一个当前的、与充电相关的状态信息(40、42)传输给中央的数据处理装置(44)。
8.根据权利要求6或7所述的充电装置(12)，其特征在于，至少一个当前的、与充电相关的状态信息(40、42)是以下状态信息(40、42)中的至少一个：
-充电装置(12)的当前占用状态；
-当前仅通过再生能量(28)可提供的充电功率(40)；
-第二功率份额(42)的当前大小；以及
-预计的剩余充电时间。
9.一种系统(10)，所述系统具有根据上述权利要求中任一项所述的充电装置(12)以及可通过能量提取接头(36)与充电装置(12)相联接的能量源(16)。
10.一种用于控制充电装置(12)的方法，该充电装置为了给机动车(14)的蓄能器充电可与机动车(14)相联接并且具有用于与能量源(16)联接的能量提取接头(36)，该能量源设计成，在充电装置(12)的能量提取接头(36)处提供所产生的再生能量(28)以及可从公共的供电网络中提取的能量(34)，其特征在于，充电装置(12)具有第一充电模式，该充电装置在第一充电模式中以及在与能量源(16)和机动车(14)相联接的状态下设计成，提供预设的恒定的充电功率用于为蓄能器充电，以及只在预设的充电功率仅部分地、但不能单独通过在能量提取接头(36)处可提供的再生能量(28)来提供的情况下，提供形式为再生能量(28)的第一功率份额(40)和形式为从供电网络中提取的能量(34)的第二功率份额(42)用于为蓄能器充电。
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