CN115003546A - 电动车辆充电装置和相应方法 - Google Patents

电动车辆充电装置和相应方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115003546A
CN115003546A CN202080075475.0A CN202080075475A CN115003546A CN 115003546 A CN115003546 A CN 115003546A CN 202080075475 A CN202080075475 A CN 202080075475A CN 115003546 A CN115003546 A CN 115003546A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric vehicle
charging
switch
socket
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080075475.0A
Other languages
English (en)
Inventor
斯戴芬·莱亚马克思
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Abb Electric Vehicles LLC
Original Assignee
Abb Electric Vehicles LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Electric Vehicles LLC filed Critical Abb Electric Vehicles LLC
Publication of CN115003546A publication Critical patent/CN115003546A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/18—Cables specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/65—Monitoring or controlling charging stations involving identification of vehicles or their battery types
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/14—Emission reduction of noise
    • B60L2270/147—Emission reduction of noise electro magnetic [EMI]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电动车辆充电装置，包括电动车辆供电装备EVSE(1)和电动车辆(2)，所述EVSE(1)包括：多个功率级(3)，分别被配置用于提供电能以对电动车辆(2)充电，并且分别包括Y电容(4)；至少一个插座(9)，被配置用于将所述电动车辆(2)连接到所述功率级(3)中的至少一个功率级，以用于对所述电动车辆(2)充电；至少一个开关(7)，被配置用于使两个功率级(3)并联和/或串联连接，并且控制设备(10)和/或所述电动车辆(2)被配置用于基于所述Y电容(4)且基于车辆信息来切换所述至少一个开关(7)。

Description

电动车辆充电装置和相应方法
技术领域
本发明涉及一种电动车辆充电装置，包括电动车辆供电装备EVSE和电动车辆，该EVSE包括：多个功率级，分别被配置用于提供电能以对电动车辆充电，并且分别包括Y电容；至少一个插座，被配置用于将电动车辆连接到功率级中的至少一个功率级，以用于对电动车辆充电；至少一个开关，被配置用于使两个功率级并联和/或串联连接。本发明还涉及一种相应方法。
背景技术
电动车辆已在许多国家变得非常流行。为了使用电能对所述电动车辆充电，充电设备安装在诸如停车场等公共空间或私人场所作为充电基础设施。所述充电设备(通常称为电动车辆供电装备EVSE)装配有充电电缆，该充电电缆通过充电连接器插入电动车辆中。在与当今充电设备的充电会话期间，将500A或更大的电流施加到充电电缆，以用于实现所谓的快速充电。在美国和在欧盟EU，此快速充电通常使用用于对电动车辆充电的根据IEC61851-23和SAE J1772标准的组合充电系统CCS协议。其他常见充电协议为CHAdeMO、GB或普通AC。
标准IEC 61851-23:2014ed1.0在条款CC.4.7中规定此EVSE中每条的500nF的Y电容限制，以防止使用电动车辆的人遭受电击，cf.ISO 6469-3cl 7.3.3.2。然而，所述标准已在EVSE不提供超过50kW充电功率时制定，其在当今再也不现实，这是因为充电电流甚至超过600A。针对此快速充电，需要更多Y容量以遵守EMC要求，如例如标准IEC 61851-21-2中所定义。另一方面，为了实现向后兼容性以对‘较老式’车辆充电，必须限制Y电容，其因此产生当今的使用相同基础设施对‘较老式’和‘较新式’电动车辆充电的基础设施的问题。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种电动车辆充电装置，以及一种用于以较低充电电流和电压灵活地对‘较老式’电动车辆充电以及以较高充电电流和电压对‘较新式’电动车辆充电的相应方法。
本发明的目标是通过独立权利要求的特征来解决。在附属权利要求中描述优选实施例。
该目标是通过电动车辆充电装置来解决，该电动车辆充电装置包括电动车辆供电装备、EVSE和电动车辆，
EVSE包括
多个功率级，分别被配置用于提供电能以对电动车辆充电，并且分别包括Y电容，
至少一个插座，被配置用于将电动车辆连接到功率级中的至少一个功率级，以用于对电动车辆充电，
至少一个开关，被配置用于使两个功率级并联和/或串联连接，以及
控制设备和/或电动车辆被配置用于基于Y电容且基于车辆信息来切换至少一个开关。
所提出的方案的关键点因此具体为：并联连接以增大充电电流的功率级的数目取决于Y电容且取决于车辆信息，即，取决于待充电的电动车辆。例如，针对关于(总)Y电容不具有任何限制的‘较新式’电动车辆，基本不限制数目的功率级能够通过控制设备并联连接，以提供可从EVSE获得/电动车辆接受的最可能和/或最大充电电流/充电功率，从而超过用于高功率充电的可能Y电容限制。为了对在充电期间不能超过限制Y电容的‘较老式’电动车辆充电，控制设备仅打开限制数目的功率级。以此方式，换句话说，所提出的方案基本上基于功率级的已知Y电容和用于充电的定义最大Y电容的车辆信息针对EVSE与电动车辆之间的相应充电会话实现‘协商’Y电容。
电动车辆供电装备EVSE也被称为电动车辆EV充电站、电动充电点、充电点、电荷点、充电桩或电动充电站ECS。EVSE为将用于对电动车辆充电的电能经由充电电缆和充电连接器供应到EV的基础设施中的元件，该电动车辆包括电动车、城区电动车辆和插电式混合动力车。在美国和在欧盟EU，EVSE通常遵守用于电动车辆快速充电的标准，诸如用于对电动车辆充电的根据IEC 61851-23和SAE J1772标准的所谓的组合充电系统CCS协议。组合充电系统CCS协议为经由来源于SAE J1772标准的充电连接器(IEC类型1)或IEC类型2连接器传送高压直流电的用于对电动车辆充电的快速充电方法。支持CCS的车辆制造商包括捷豹(Jaguar)、大众(Volkswagen)、通用汽车(General Motors)、BMW、戴姆勒(Daimler)、福特(Ford)、FCA、特斯拉(Tesla)和现代(Hyundai)。CSS标准由所谓的CharIN联盟控制。除其他协议外，诸如CHAdeMO作为CHArge de Move的缩写或GB/T，尤其是根据20234.3-2011标准。所提出的方案能够有利地与甚至更高的充电电流(诸如或超过500A、600A或3000A)、电压(诸如或高于1000V、1500V或3000V)一起使用和/或与需要更高电流的尚未定义的更新标准组合。
每个功率级可以包括连接到用于接收电能的AC(交流电)电网的转换器和/或变压器，该AC变换和/或转换为用于对电动车辆的电池充电的DC(直流电)。电动车辆能够被提供为动车、公共车辆、厢式车、卡车、拖拉机或任何其他电动车辆。每个插座可以包括插座端口，充电电缆连接到该插座端口，以用于经由充电连接器连接到电动车辆。插座可以被布置为远离功率级，例如10或30米远。开关能够被提供为接触器和/或能够提供在插座内，前提条件是开关在两个插座之间和/或与相应功率级相关联。开关能够被提供在相应功率级与使各个功率级连接在一起的DC总线之间的DC路径内，和/或能够被提供在每两个功率级之间的DC总线内。Y电容优选地根据条款CC.4.7中的标准IEC 61851-23:2014ed1.0定义，即每DC条500nF，以防止电动车辆遭受电击，cf.ISO 6469-3cl 7.3.3.2。换句话说，跨每个DC条和用于DC EVSE的接地的Y电容应≤500nF，其中Y电容优选地在每个DC条与接地之间均等分布。因此，每功率级的最大总并联Y电容应优选地不超过1μF。开关可以使多个级串联和/或并联连接。
装置可以包括多个插座中的单个插座。例如，如果提供5个功率级和5个相应插座，那么系统可以包括用于使功率级并联连接的4个开关。以此方式，如果闭合所有4个开关，那么1辆电动车辆能够用由以此方式并联连接的5个功率级提供的电能来充电。备选地，功率级的数目能够大于插座的数目。控制设备优选地被提供为计算机化构件，其中单个控制设备能够与每个功率级相关联。优选地，单个控制设备连接到所有开关。基于Y电容且基于车辆信息来切换至少一个开关应优选地被理解为，经由至少一个开关或所有开关分别切换连接的功率级的数目不超过与待充电的特定电动车辆相关联的最大Y电容。以此方式，车辆信息优选地表示与待充电的特定电动车辆相关联的最大Y电容。术语“电动车辆被配置用于切换至少一个开关”能够被理解为：电动车辆在向EVSE的充电期间关于最大容许Y电容优选地提交切换信息，其接着经由控制设备切换至少一个开关或在不满足所要求充电功率的情况下不进行充电。因此，在不能满足Y电容限制的情况下，充电可甚至不开始，甚至仅具有EVSE的一个功率级。
以此方式，根据优选实施方式，控制设备被配置用于基于所有功率级的Y电容且基于从电动车辆接收的电动车辆信息来打开至少一个开关，该电动车辆信息定义用于对电动车辆充电的最大容许Y容量。车辆信息能够例如通过无线网络和/或因特网从电动车辆无线地传输，或在连接于EVSE与电动车辆之间时经由充电电缆连线。优选地，车辆信息(尤其是Y电容限制)基于CAN、控制器区域网络和/或PLC、电力线通信、协议为EVSE与电动车辆之间的通信。
在另一优选实施方式中，至少一个开关被配置用于切换两个功率级之间的正直流电DC和负DC连接。因此，开关切换DC+和DC-两者，而DC+和DC-Y电容能够被添加到插座处的EVSE的输出。
通常，至少一个开关能够被提供为电子开关和/或提供为接触器。在优选实施方式中，至少一个开关被提供为二极管。由于二极管仅组合y电容(如果二极管为导电的)，因此替换分别提供至少一个开关实现简单的实施方式。优选地，提供两个二极管，每个二极管在DC+和DC-电流路径内，并且以此方式彼此相对布置。
在另一优选实施方式中，电动车辆包括充电插口，至少一个插座的充电连接器可插入该充电插口中，其中充电插口是使用车辆信息键入。此键入将防止‘高’电容EVSE连接到‘低电容’电动车辆。键入能够由适当的构件检测以构成车辆信息，以使得基于如此检测的车辆信息，y电容能够由控制设备限制为所需的相应以此方式定义的最大值。充电插口能够由机械构件(诸如凹槽)键入和/或由例如包括RFID标签的电动构件键入，该标签通过具有相应RFID读取器设备的充电连接器读取。
在优选实施方式中，至少一个插座包括用于连接到电动车辆的多个充电电缆，并且车辆信息与相应充电电缆相关联。多个充电电缆优选地与不同充电标准(诸如CHAdeMO、GB、Tesla等)相关联。因此，使用分别属于特定充电电缆的特定插座将设定相应标准所允许的最大Y容量，以及因此经由控制设备的允许的最大数目的功率级。另一方面，如果电动车辆的总线、受电弓或其他类型实现EVSE中的更大Y电容，那么使用此插座能够确定所允许的最大y电容和因此所允许的最大数目的功率级。在限制y电容的情况下，剩余功率级能够用于其他插座。
在另一优选实施方式中，至少一个开关被提供为矩阵，包括二极管，和/或其组合。优选地包括至少一个相应全部开关的此开关矩阵提供用于使多个功率级并联和/或甚至串联连接的简单且有效的构件。开关矩阵可以包括接触器、诸如IGBT等电子开关和/或二极管作为开关。
目标还通过一种用于通过电动车辆供电装备EVSE对电动车辆充电的方法来解决，该EVSE包括
多个功率级，分别被配置用于提供电能以对电动车辆充电，并且分别包括Y电容，
至少一个插座，被配置用于将电动车辆连接到功率级中的至少一个功率级，以用于对电动车辆充电，以及
至少一个开关，被配置用于使两个功率级并联和/或串联连接，并且该方法包括以下步骤
基于Y电容且基于车辆信息切换至少一个开关。
该方法以此方式提供一种用于基于关于待充电的实际电动车辆的最大容许Y电容(即基于车辆)控制充电功率的有利方案。所提出的方案基本上基于功率级的已知Y电容和车辆信息针对EVSE与电动车辆之间的相应充电会话实现‘协商’Y电容，以使得能够实现EMC要求(例如如IEC 61851-21-2中所定义)，且能够满足根据ISO 6469-3cl 7.3.3.2的防止电击的要求。
在优选实施方式中，方法包括以下步骤：
基于Y电容且基于从电动车辆接收的电动车辆信息来打开至少一个开关，该电动车辆信息定义用于对电动车辆充电的最大容许Y容量。
在方法的另一优选实施方式中，切换包括切换两个功率级之间的正直流电DC和负DC连接。在方法的优选实施方式中，至少一个开关被提供为二极管。在方法的另一优选实施方式中，电动车辆包括充电插口，至少一个插座的充电连接器可插入该充电插口中，其中充电插口是使用车辆信息键入，并且方法包括以下步骤：
确定来自键入充电插口的车辆信息。
在方法的优选实施方式中，至少一个插座包括用于连接到电动车辆的多个充电电缆，并且车辆信息与相应充电电缆相关联。在方法的另一优选实施方式中，至少一个开关被提供为矩阵，包括二极管，和/或其组合。
方法的其他实施例和优势直接地且明确地由所属领域的技术人员从如先前所描述的装置导出。
附图说明
本发明的这些方面和其他方面将自下文所描述的实施例显而易见且参考下文所描述的实施例来阐释。
在图式中：
图1在示意图中示出了本发明的示例性实施例。
具体实施方式
图1在示意图中示出了电动车辆充电装置的示例性实施例。车辆充电装置包括分别通过虚线示出的电动车辆供电装备EVSE 1和电动车辆2，其中电动车辆2连接到EVSE 1，以用于使用电能以此方式对电动车辆2充电。EVSE 1连接到用于接收AC的未示出的AC电网，AC接着通过未示出的变压器变换，并且通过未示出的转换器转换为DC。
EVSE 1包括多个功率级3，每个功率级包括相应转换器和2×500nF的Y电容4。具体地，如图1可见，500nF的每个单个Y电容4连接于功率级3的正DC输出5与接地之间，相应地在功率级3的负DC输出5与接地之间。EVSE 1还包括开关矩阵6，该开关矩阵6被提供为用于使两个功率级3并联连接的多个开关。因此，开关7被提供在仅示意性描绘的将所有DC输出5连接到插座9的DC输出5与DC总线8之间的电流路径中，该开关7分别切换正DC输出5和负DC输出5。
备选地，开关7能够被提供在未示出的两个相应功率级3的每两个DC输出5之间。在图1中，最低功率级3不使用此开关7在相应DC输出5与DC总线8之间的电流路径中描绘。未示出的其他开关能够呈现用于分别连接使插座9与功率级3断开。电动车辆2与充电电缆11连接，相应充电连接器12插入电动车辆2的充电插口13中至插座9且因此至DC总线8，仅示意性地描绘。
EVSE 1包括用于基于Y电容4且基于车辆信息来切换所有开关7的计算机化控制设备10。车辆信息能够无线地提交或经由充电电缆11从电动车辆2连线到EVSE 1，分别到控制设备10。具体地，控制设备10打开相应数目的开关7不超过电动车辆2接受的最大Y容量。尽管‘较新式’电动车辆2可以接受‘较高’Y容量，但‘较老式’电动车辆2以最大Y容量4为特征，在充电会话期间不能够超过该容量，以用于遵守例如在IEC 61851-21-2中定义的EMC要求和如例如在ISO 6469-3cl 7.3.3.2中定义的防止电击。以此方式，控制设备10基于开关7的(已知)Y电容4且基于与最大Y电容4相关联的车辆信息分别切换开关7，在充电会话期间不能超过该电容。
图1在右侧示出了备选实施例，其中开关7分别被提供为二极管。因此，一个二极管被提供在正DC输出5的电流路径中，并且另一二极管被提供在负DC输出5的电流路径中，其中二极管彼此相对布置。在另一未描绘的实施例中，电动车辆2包括充电插口13，至少一个插座9的充电连接器12可插入该充电插口13中，其中充电插口13机械地和/或电气地使用车辆信息键入，其接着由控制设备10使用，以用于分别打开分别闭合开关7。在其他未描绘的实施例中，至少一个插座9包括用于连接到电动车辆2的多个充电电缆11，并且车辆信息与相应充电电缆相关联。多个充电电缆11与诸如CHAdeMO、GB、Tesla等不同标准相关联，以使得使用与相应充电电缆11相关联的特定插座9设定最大Y电容4，其实现相应电动车辆2和因此最大数目的容许功率级3。
尽管已在图式和前述描述中详细地说明并描述本发明，但此说明和描述被视为说明性的或示例性的，而非限制性的；本发明不限于所公开实施例。根据图式、公开内容和随附权利要求书的学习，所公开实施例的其他变化能够由所属领域的技术人员在实践所要求本发明时理解和实行。在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。某些测量在互不相同的从属权利要求中叙述的单纯事实并不指示这些测量的组合不可用于占先。权利要求书中的任何附图标号不应被解释为限制范围。
附图标号列表
1 EVSE
2 电动车辆
3 功率级
4Y 电容
5DC 输出
6 开关矩阵
7 开关
8DC 开关
9 插座
10 控制设备
11 充电电缆
12 充电连接器
13 充电插口

Claims (14)

1.一种电动车辆充电装置，包括电动车辆供电装备EVSE(1)和电动车辆(2)，
所述EVSE(1)包括
多个功率级(3)，分别被配置用于提供电能以对电动车辆(2)充电，并且分别包括Y电容(4)，
至少一个插座(9)，被配置用于将所述电动车辆(2)连接到所述功率级(3)中的至少一个功率级，以用于对所述电动车辆(2)充电，
至少一个开关(7)，被配置用于使两个功率级(3)并联和/或串联连接，并且
控制设备(10)和/或所述电动车辆(2)被配置用于基于所述Y电容(4)且基于车辆信息来切换所述至少一个开关(7)。
2.根据前述权利要求所述的电动车辆充电装置，包括所述控制设备(10)，并且其中所述控制设备(10)被配置用于基于所有功率级(3)的所述Y电容(4)且基于从所述电动车辆(2)接收的所述车辆信息来切换所述至少一个开关(7)，所述车辆信息定义用于对所述电动车辆(2)充电的最大容许Y容量。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆充电装置，其中所述至少一个开关(7)被配置用于切换两个功率级(3)之间的正直流电DC和负DC连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆充电装置，其中所述至少一个开关(7)被提供为二极管。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆充电装置，其中所述电动车辆(2)包括充电插口(13)，所述至少一个插座(9)的充电连接器(12)能够插入所述充电插口(13)中，其中所述充电插口(13)使用所述车辆信息键入。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆充电装置，其中所述至少一个插座(9)包括用于连接到所述电动车辆(2)的多个充电电缆(11)，并且所述车辆信息与相应充电电缆相关联。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆充电装置，其中所述至少一个开关(7)被提供为矩阵(6)，包括二极管，和/或其组合。
8.一种用于通过电动车辆供电装备EVSE(1)对电动车辆(2)充电的方法，所述EVSE(1)包括
多个功率级(3)，分别被配置用于提供电能以对电动车辆(2)充电，并且分别包括Y电容(4)，
至少一个插座(9)，被配置用于将所述电动车辆(2)连接到所述功率级(3)中的至少一个功率级，以用于对所述电动车辆(2)充电，以及
至少一个开关(7)，被配置用于使两个功率级(3)并联和/或串联连接，并且所述方法包括以下步骤：
基于所述Y电容(4)且基于车辆信息切换所述至少一个开关(7)。
9.根据前述方法权利要求所述的方法，包括以下步骤：
基于所述Y电容(4)且基于从所述电动车辆(2)接收的所述车辆信息来切换所述至少一个开关(7)，所述车辆信息定义用于对所述电动车辆(2)充电的最大容许Y容量。
10.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中切换包括：切换两个功率级(3)之间的正直流电DC和负DC连接。
11.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中所述至少一个开关(7)被提供为二极管。
12.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中所述电动车辆(2)包括充电插口(13)，所述至少一个插座(9)的充电连接器(12)能够插入所述充电插口(13)中，其中所述充电插口(13)使用所述车辆信息键入，所述方法包括以下步骤：
确定来自键入的所述充电插口(13)的所述车辆信息。
13.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中所述至少一个插座(9)包括用于连接到所述电动车辆(2)的多个充电电缆(11)，并且所述车辆信息与相应充电电缆(11)相关联。
14.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中所述至少一个开关(7)被提供为矩阵(6)，包括二极管，和/或其组合。
CN202080075475.0A 2019-11-04 2020-10-30 电动车辆充电装置和相应方法 Pending CN115003546A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19206872.4 2019-11-04
EP19206872.4A EP3815958A1 (en) 2019-11-04 2019-11-04 Electrical vehicle charging arrangement and respective method
PCT/EP2020/080511 WO2021089426A1 (en) 2019-11-04 2020-10-30 Electrical vehicle charging arrangement and respective method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115003546A true CN115003546A (zh) 2022-09-02

Family

ID=68426280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080075475.0A Pending CN115003546A (zh) 2019-11-04 2020-10-30 电动车辆充电装置和相应方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220258628A1 (zh)
EP (1) EP3815958A1 (zh)
CN (1) CN115003546A (zh)
WO (1) WO2021089426A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4122750A1 (en) * 2021-07-21 2023-01-25 ABB E-mobility B.V. Electric vehicle charging arrangement and respective method
DE102023002868A1 (de) 2022-07-22 2024-01-25 Mercedes-Benz Group AG Bestimmung der Kapazitätskompatibilität zwischen Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeug und Elektrofahrzeug

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110231044A1 (en) * 2008-10-08 2011-09-22 Jochen Fassnacht Power supply system for electric vehicles and method for controlling same
DE202016105398U1 (de) * 2016-09-28 2016-11-22 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Ladesäule zur Bereitstellung elektrischer Leistung für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug
US20170197517A1 (en) * 2014-08-06 2017-07-13 Elix Wireless Charging Systems Inc. Multi-mode charging system
CN107238758A (zh) * 2017-05-08 2017-10-10 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 新能源汽车高压系统y电容检测系统、方法和新能源汽车
US20180001780A1 (en) * 2015-03-20 2018-01-04 Shenzhen Auto Electric Power Plant Co., Ltd Matrix-type flexible charging pile and a charging method capable of dynamically allocating power
DE102018000577A1 (de) * 2018-01-24 2018-07-12 Daimler Ag Elektrisches Koppeln eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit einer Ladestation
CN108528263A (zh) * 2018-06-08 2018-09-14 重庆聚陆新能源有限公司 一种高效率的电动汽车直流快充系统
WO2019011905A2 (en) * 2017-07-10 2019-01-17 Abb Schweiz Ag VARIABLE POWER LOAD
US10183586B1 (en) * 2015-09-25 2019-01-22 Evercharge, Inc. Mixed-level electric vehicle supply equipment (EVSE) and associated charging methods for multi-type electric vehicles and non-electric vehicle devices
US20190160953A1 (en) * 2017-11-28 2019-05-30 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and method for flexible dc fast charging of an electrified vehicle
DE102018203388A1 (de) * 2018-03-07 2019-09-12 Continental Automotive Gmbh Vorladen eines Zwischenkreiskondensators eines Gleichspannungszwischenkreises

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110231044A1 (en) * 2008-10-08 2011-09-22 Jochen Fassnacht Power supply system for electric vehicles and method for controlling same
US20170197517A1 (en) * 2014-08-06 2017-07-13 Elix Wireless Charging Systems Inc. Multi-mode charging system
US20180001780A1 (en) * 2015-03-20 2018-01-04 Shenzhen Auto Electric Power Plant Co., Ltd Matrix-type flexible charging pile and a charging method capable of dynamically allocating power
US10183586B1 (en) * 2015-09-25 2019-01-22 Evercharge, Inc. Mixed-level electric vehicle supply equipment (EVSE) and associated charging methods for multi-type electric vehicles and non-electric vehicle devices
DE202016105398U1 (de) * 2016-09-28 2016-11-22 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Ladesäule zur Bereitstellung elektrischer Leistung für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug
CN107238758A (zh) * 2017-05-08 2017-10-10 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 新能源汽车高压系统y电容检测系统、方法和新能源汽车
WO2019011905A2 (en) * 2017-07-10 2019-01-17 Abb Schweiz Ag VARIABLE POWER LOAD
US20190160953A1 (en) * 2017-11-28 2019-05-30 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and method for flexible dc fast charging of an electrified vehicle
DE102018000577A1 (de) * 2018-01-24 2018-07-12 Daimler Ag Elektrisches Koppeln eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit einer Ladestation
DE102018203388A1 (de) * 2018-03-07 2019-09-12 Continental Automotive Gmbh Vorladen eines Zwischenkreiskondensators eines Gleichspannungszwischenkreises
CN108528263A (zh) * 2018-06-08 2018-09-14 重庆聚陆新能源有限公司 一种高效率的电动汽车直流快充系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP3815958A1 (en) 2021-05-05
WO2021089426A1 (en) 2021-05-14
US20220258628A1 (en) 2022-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190106005A1 (en) Motor vehicle comprising an electrical energy store and two charging interfaces, charging system and method
US10150382B2 (en) Adapter for a connectivity system
CN109476266B (zh) 用于汽车的电池设备
CN107074125B (zh) 用于运行机动车中的蓄能装置的方法和机动车
US9126489B2 (en) Vehicle charging arrangement
CN110091733B (zh) 充电装置及车辆
JP6188915B2 (ja) プロトコル間充電アダプタ
CN107953787A (zh) 用于对电池进行充电的系统和方法
US9845017B2 (en) Charging apparatus for a vehicle
US20220258628A1 (en) Electrical Vehicle Charging Arrangement and Respective Method
CN106414153A (zh) 用于电动车辆的紧凑型充电设备
CN110450649A (zh) 用于机动车的能量系统和用于给电蓄能器充电的方法
CN104756387A (zh) 电荷传递方法和相关电气装置
Bahrami EV charging definitions, modes, levels, communication protocols and applied standards
CN103842203A (zh) 具有七个电触点的车辆充电装置
KR20160104349A (ko) 전력선 통신 케이블
US9216653B2 (en) Method for charging an electric vehicle by supplying DC over a cable configured for AC charging
US11524592B2 (en) Mobile discharging device for an energy storage device
CN111204241A (zh) 用于将充电外围控制器集成到未电流隔离的充电装置中的方法和系统
US11186184B2 (en) Electrically operated vehicle and charging system
US20230264594A1 (en) Single phase vehicle to home electric vehicle supply equipment
KR20210126199A (ko) Can-plc 데이터 통신 호환 충전 어댑터
US10625610B2 (en) Charging device for a motor vehicle, motor vehicle, charging arrangement, and operating method
US20230061714A1 (en) Electric vehicle charging arrangement and method for charging an electric vehicle
CN111169300A (zh) 用于为电驱动的机动车的电池充电的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination