DE102010062362A1 - High-speed charging station for charging battery of electric vehicle, has output-side converter with high output power, whose input and output terminals are connected to respective electrical energy storage device and electrical load - Google Patents

High-speed charging station for charging battery of electric vehicle, has output-side converter with high output power, whose input and output terminals are connected to respective electrical energy storage device and electrical load Download PDF

Info

Publication number
DE102010062362A1
DE102010062362A1 DE102010062362A DE102010062362A DE102010062362A1 DE 102010062362 A1 DE102010062362 A1 DE 102010062362A1 DE 102010062362 A DE102010062362 A DE 102010062362A DE 102010062362 A DE102010062362 A DE 102010062362A DE 102010062362 A1 DE102010062362 A1 DE 102010062362A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output
charging station
electrical energy
converter
input
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.)
Withdrawn
Application number
DE102010062362A
Other languages
German (de)
Inventor
Markus Böhm
Johannes Reinschke
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102010062362A priority Critical patent/DE102010062362A1/en
Publication of DE102010062362A1 publication Critical patent/DE102010062362A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • 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
    • B60L53/30—Constructional details of 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
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/51—Photovoltaic means
    • 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
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/52—Wind-driven generators
    • 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
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53—Batteries
    • 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
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/55—Capacitors
    • 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
    • B60L53/63—Monitoring or controlling charging stations in response to network capacity
    • 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
    • B60L53/64—Optimising energy costs, e.g. responding to electricity rates
    • 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
    • B60L55/00—Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B60L2210/12—Buck converters
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B60L2210/14—Boost converters
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/30—AC to DC converters
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/40—DC to AC converters
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • 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
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/126—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV], i.e. power aggregation of EV or HEV, vehicle to grid arrangements [V2G]
    • 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)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

The high-speed charging station (100) has input unit (110) for electric energy source (200), and output unit (120) for electrical load (300). An electrical energy storage device (140) stores a portion of the electric energy. The input terminal (131) and output terminal (132) of input-side converter (130) is connected to the input unit and electrical energy storage device, respectively. The input terminal (151) and output terminal (152) of output-side converter (150) with high output power, are connected to respective electrical energy storage device and output unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellladestation für einen elektrischen Verbraucher, insbesondere für die Batterie bzw. den Akku eines Elektrofahrzeugs.The invention relates to a rapid charging station for an electrical consumer, in particular for the battery or the battery of an electric vehicle.

Ladestationen für die Batterien von Elektrofahrzeugen, wie sie im nicht-industriellen, bspw. häuslichen Bereich eingesetzt werden können, sind Ladestationen mit geringer Netzanschlussleistung von typischerweise weniger als 10 kW. Schnellladestationen für Elektrofahrzeuge, die eine Komplettladung der Batterie des Elektrofahrzeugs innerhalb von dreißig Minuten oder sogar kürzer gestatten, müssen typischerweise mit Ausgangsleistungen in einem Bereich von ca. 30 kW bis 100 kW bieten.Charging stations for the batteries of electric vehicles, as they can be used in non-industrial, such as domestic area, are charging stations with low grid connection power of typically less than 10 kW. Electric vehicle fast charging stations, which allow full battery charging of the electric vehicle within thirty minutes or even shorter, typically have to provide power outputs in the range of about 30 kW to 100 kW.

Solche Schnellladestationen stellen für öffentliche Netze eine übermäßige Belastung bzw. Störung dar, für welche die Netzinfrastruktur nicht ausgelegt ist. Dies betrifft sowohl den Bezug von Ladeleistung aus dem Netz als auch die Rückspeisung von Leistung vom Elektrofahrzeug in das Netz beim sog. ”Vehicle-to-Grid”-Modell (V2G).Such fast charging stations pose an excessive burden or disturbance on public networks for which the network infrastructure is not designed. This applies both to the purchase of charging power from the grid and the return of power from the electric vehicle to the grid in the so-called "vehicle-to-grid" model (V2G).

In der US5184058A1 wird eine Ladestation mit einem integrierten Energiespeicher beschrieben, mit der das Problem der evtl. zu großen Belastung des als Energiequelle für die Ladestation fungierenden Stromnetzes gelöst werden soll. Die dort beschriebene Ladestation wird an ein öffentliches Stromnetz angeschlossen und bezieht die Energie über das Netz von einer zentralen Energiequelle, bspw. von einem Kraftwerk. Die elektrische Energie wird in einer Kondensatorbank gespeichert und bei Bedarf über eine oder mehrere Anschlussstellen an die Batterien von Elektrofahrzeugen abgegeben. Ein vertretbar schnelles Aufladen der Batterien ist mit der dargestellten Konfiguration jedoch nicht möglich.In the US5184058A1 a charging station with an integrated energy storage is described, with which the problem of possibly too much load of acting as an energy source for the charging station power system to be solved. The charging station described there is connected to a public power grid and draws the energy through the network from a central energy source, for example. From a power plant. The electrical energy is stored in a capacitor bank and, if necessary, via one or more connection points to the batteries of electric vehicles. A reasonably fast battery charge is not possible with the configuration shown.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ladestation anzugeben, mit der ein schnelles Aufladen eines elektrischen Energiespeichers möglich ist.It is therefore an object of the present invention to provide a charging station, with a fast charging of an electrical energy storage is possible.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindungen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by the inventions specified in the independent claims. Advantageous embodiments emerge from the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Schnellladestation zur Versorgung eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere zum Aufladen einer Batterie eines Elektrofahrzeugs, weist zumindest einen Eingangsanschluss zur Verbindung der Schnellladestation mit einer elektrischen Energiequelle und einen Ausgangsanschluss zur Verbindung der Schnellladestation mit dem elektrischen Verbraucher auf. Weiterhin sind ein elektrischer Energiespeicher zur Speicherung zumindest eines Teils einer von der elektrischen Energiequelle zur Verfügung gestellten elektrischen Energie, zumindest ein eingangsseitiger Umrichter, dessen Eingang mit dem Eingangsanschluss und dessen Ausgang mit dem elektrischen Energiespeicher verbunden ist, sowie ein ausgangsseitiger Umrichter hoher Ausgangsleistung, dessen Eingang mit dem elektrischen Energiespeicher und dessen Ausgang mit dem Ausgangsanschluss verbunden ist, vorgesehen.The rapid charging station according to the invention for supplying an electrical consumer, in particular for charging a battery of an electric vehicle, has at least one input terminal for connecting the fast charging station to an electrical energy source and an output terminal for connecting the fast charging station to the electrical consumer. Furthermore, an electrical energy store for storing at least part of an electrical energy source provided by the electrical energy, at least one input-side inverter whose input is connected to the input terminal and whose output is connected to the electrical energy storage, and an output side inverter high output power whose input is connected to the electrical energy storage and whose output is connected to the output terminal provided.

Die Verwendung des Umrichters mit hoher Ausgangsleistung gewährleistet, dass ein schnelles Laden möglich wird. Um die hierfür benötigte Energie zur Verfügung zu stellen, wird auf den Energiespeicher zurückgegriffen, da die genannte Energiequelle ggf. nicht die zu diesem Zweck notwendige Leistung zur Verfügung stellen kann.Using the inverter with high output ensures that fast charging becomes possible. In order to provide the energy required for this purpose, the energy store is used, since the said energy source may not be able to provide the power required for this purpose.

Der eingangsseitige Umrichter ist dementsprechend ein Umrichter geringer Leistung, vorzugsweise mit einer Ausgangsleistung zwischen 1 kW und 15 kW, insbesondere mit einer Ausgangsleistung zwischen 1 kW und 10 kW.The input-side converter is accordingly a low-power converter, preferably with an output power between 1 kW and 15 kW, in particular with an output power between 1 kW and 10 kW.

Damit ist über den eingangsseitigen Umrichter die Kompatibilität der Schnellladestation mit einem Netz geringer Ausgangsleistung, bspw. das öffentliche Stromnetz, sichergestellt.Thus, the compatibility of the fast charging station with a network low output power, for example, the public power grid, ensured on the input side inverter.

Der ausgangsseitige Umrichter ist ein Umrichter hoher Ausgangsleistung, vorzugsweise mit einer Ausgangsleistung zwischen 10 kW und 150 kW, insbesondere mit einer Ausgangsleistung zwischen 10 kW und 100 kW, bevorzugt mit einer Ausgangsleistung größer als 30 kW.The output-side converter is a converter of high output power, preferably with an output power between 10 kW and 150 kW, in particular with an output power between 10 kW and 100 kW, preferably with an output power greater than 30 kW.

Die Verwendung des Umrichters mit hoher Ausgangsleistung gewährleistet, dass ein schnelles Laden möglich wird. Um die hierfür benötigte Energie zur Verfügung zu stellen, wird auf den Energiespeicher zurückgegriffen, da die genannte Energiequelle ggf. nicht die zu diesem Zweck notwendige Leistung zur Verfügung stellen kann.Using the inverter with high output ensures that fast charging becomes possible. In order to provide the energy required for this purpose, the energy store is used, since the said energy source may not be able to provide the power required for this purpose.

Der eingangsseitige Umrichter ist als AC-DC-Umrichter oder als DC-DC-Umrichter ausgebildet.The input-side converter is designed as an AC-DC converter or as a DC-DC converter.

Damit ist die Kompatibilität zu einer AC-Energiequelle bzw. zu einer DC-Energiequelle gewährleistet.This ensures compatibility with an AC power source or a DC power source.

Der ausgangsseitige Umrichter ist als DC-DC-Umrichter oder als DC-AC-Umrichter ausgebildet.The output-side converter is designed as a DC-DC converter or as a DC-AC converter.

Damit ist die Kompatibilität zu einem DC-Verbraucher bzw. zu einem AC-Verbraucher gewährleistet.This ensures compatibility with a DC consumer or an AC consumer.

Im Falle eines ausgangsseitigen DC-DC-Umrichters ist dieser vorzugsweise ein Abwärts-Aufwärts-Wandler, insbesondere ein Buck-Boost-Konverter bzw. ein Buck-Boost-Spannungswandler.In the case of an output DC-DC converter this is preferably a downward Up-converter, in particular a buck-boost converter or a buck-boost voltage converter.

Hiermit wird berücksichtigt, dass sich die elektrische Spannung des Verbrauchers während des Ladevorgangs ändert.This takes into account that the electrical voltage of the load changes during the charging process.

Der Ausgang, d. h. die Ausgangskontakte, des eingangsseitigen Umrichters ist mit dem Eingang, d. h. mit den Eingangskontakten, des ausgangsseitigen Umrichters verbunden.The exit, d. H. the output contacts, the input side inverter is connected to the input, d. H. connected to the input contacts, the output side inverter.

Der ausgangsseitige Umrichter wird also sowohl aus dem Energiespeicher als auch aus dem eingangsseitigen Umrichter gespeist.The output-side inverter is thus fed both from the energy storage and from the input side inverter.

Die Schnellladestation kann zusätzlich einen weiteren Eingangsanschluss zur Verbindung der Schnellladestation mit einer weiteren elektrischen Energiequelle und einen weiteren eingangsseitigen Umrichter aufweisen, dessen Eingang mit dem weiteren Eingangsanschluss und dessen Ausgang mit dem elektrischen Energiespeicher verbindbar, bspw. über einen Schalter, oder direkt verbunden ist.The fast charging station may additionally comprise a further input terminal for connecting the fast charging station to a further electrical energy source and a further input-side converter whose input to the further input terminal and the output to the electrical energy storage connected, eg. Via a switch, or is directly connected.

Der Ausgang des weiteren eingangsseitigen Umrichters ist mit dem elektrischen Energiespeicher verbunden, wobei der elektrische Energiespeicher eingerichtet ist, zumindest einen Teil einer von der weiteren elektrischen Energiequelle zur Verfügung gestellten elektrischen Energie zu speichern.The output of the further input-side converter is connected to the electrical energy store, wherein the electrical energy store is set up to store at least part of an electrical energy provided by the further electrical energy source.

In dieser Ausbildung kann die Schnellladestation auch über die zusätzliche Energiequelle versorgt werden, so dass sie unabhängiger wird und dem Energiespeicher in kürzerer Zeit mehr Energie zugeführt werden kann.In this embodiment, the quick charging station can also be supplied via the additional power source, so that it is more independent and the energy storage more energy can be supplied in a shorter time.

Alternativ kann in der Ausführungsform mit dem weiteren Eingangsanschluss und dem weiteren Umrichter ein weiterer elektrischer Energiespeicher zur Speicherung zumindest eines Teils einer von der weiteren elektrischen Energiequelle zur Verfügung gestellten elektrischen Energie vorgesehen sein, wobei

  • – der Ausgang des weiteren eingangsseitigen Umrichters mit dem weiteren elektrischen Energiespeicher verbunden ist und
  • – der Eingang des ausgangsseitigen Umrichters mit dem weiteren elektrischen Enerigespeicher verbindbar, bspw. über einen Schalter, oder direkt verbunden ist.
Alternatively, in the embodiment with the further input terminal and the further converter, a further electrical energy store may be provided for storing at least part of an electrical energy provided by the further electrical energy source, wherein
  • - The output of the further input-side converter is connected to the further electrical energy storage and
  • - The input of the output-side inverter with the other electrical energy storage connectable, eg. Via a switch, or is directly connected.

Der weitere eingangsseitige Umrichter kann ein AC-DC-Umrichter oder ein DC-DC-Umrichter sein.The additional input-side inverter can be an AC-DC converter or a DC-DC converter.

Damit ist die Kompatibilität zu einer AC-Energiequelle bzw. zu einer DC-Energiequelle gewährleistet.This ensures compatibility with an AC power source or a DC power source.

Die elektrische Energiequelle ist

  • – eine zentrale Energieversorgungseinrichtung, insbesondere das öffentliche Stromversorgungsnetz, oder
  • – eine dezentrale Elektroenergie-Erzeugungseinrichtung, insbesondere eine Photovoltaikanlage, eine Windenergieanlage oder ein Blockheizkraftwerk.
The electrical energy source is
  • A central power supply device, in particular the public power grid, or
  • - A decentralized electric energy generating device, in particular a photovoltaic system, a wind turbine or a combined heat and power plant.

Die weitere elektrische Energiequelle ist eine dezentrale Elektroenergie-Erzeugungseinrichtung, insbesondere eine Photovoltaikanlage, eine Windenergieanlage, ein Blockheizkraftwerk.The further electrical energy source is a decentralized electrical energy-generating device, in particular a photovoltaic system, a wind turbine, a combined heat and power plant.

Dies zusammenfassend wird in der vorliegenden Erfindung eine Ladestation mit geringer Netzanschlussleistung und hoher Ausgangsleitung angegeben, mit der ein schnelles. Laden eines elektrischen Verbrauchers, bspw. eine Batterie eines Elektrofahrzeugs, möglich ist. Die erfindungsgemäße Ladestation kann dabei als DC- oder als AC-Ladestation ausgebildet sein, wobei die zum Aufladen der Batterie eines Elektroautos vorteilhafte Variante die DC-Schnellladestation ist.In summary, in the present invention, a charging station with a low grid connection power and a high output line is provided, with which a fast. Charging an electrical consumer, for example. A battery of an electric vehicle, is possible. The charging station according to the invention can be designed as a DC or AC charging station, wherein the advantageous for charging the battery of an electric car variant is the DC fast charging station.

Ferner ist es sinnvoll, die erfindungsgemäße Schnellladestation mit dezentralen Elektroenergie-Erzeugungseinrichtungen zu koppeln, bspw. mit einem Blockheizkraftwerk (BHKW) im häuslichen Bereich.Furthermore, it makes sense to couple the quick-charging station according to the invention with decentralized electrical energy-generating devices, for example, with a combined heat and power plant (CHP) in the domestic area.

Ebenso können fluktuierende und nicht-berechenbare Energiequellen wie Wind und Photovoltaik als Stromquelle zum Laden der Batterie des Elektrofahrzeugs eingebunden werden.Similarly, fluctuating and non-predictable energy sources such as wind and photovoltaic can be integrated as a power source for charging the battery of the electric vehicle.

Die erfindungsgemäße Schnellladestation eignet sich vorteilhafterweise zum Schnellladen der Batterien von Elektrofahrzeugen, als quasi ständig verfügbarer, weil nicht mobiler Energiespeicher für das sog. ”Smart Grid”, als Energiespeicher für dezentrale Elektroenergieerzeugungsaggregate, zum Erhöhen der verfügbaren Ladeleistung bei begrenzter Anschlussleistung sowie als Puffer für nicht-berechenbare, fluktuierende Energieerzeuger, bspw. Windkraft, Solarenergie, und damit zur Entlastung der Energienetze.The quick charging station according to the invention is advantageously suitable for fast charging the batteries of electric vehicles, as quasi constantly available because non-mobile energy storage for the so-called. "Smart Grid", as energy storage for decentralized electric power generation units, to increase the available charging power with limited power and as a buffer for not -computable, fluctuating energy producers, for example, wind power, solar energy, and thus to relieve the energy networks.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the embodiment described below and with reference to the drawings.

Dabei zeigt:Showing:

1 eine Schnellladestation in allgemeiner Darstellung, 1 a quick charging station in a general presentation,

2 eine erste Ausführungsform der Schnellladestation, 2 a first embodiment of the quick charging station,

3 eine zweite Ausführungsform der Schnellladestation, 3 a second embodiment of the quick charging station,

4 eine dritte Ausführungsform der Schnellladestation, 4 a third embodiment of the quick charging station,

5 eine vierte Ausführungsform der Schnellladestation, 5 A fourth embodiment of the quick charging station,

6 eine fünfte Ausführungsform der Schnellladestation, 6 a fifth embodiment of the quick charging station,

7 eine sechste Ausführungsform der Schnellladestation. 7 a sixth embodiment of the quick charging station.

In den Figuren sind identische bzw. einander entsprechende Bereiche, Bauteile, Bauteilgruppen oder Verfahrensschritte mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet.In the figures, identical or corresponding areas, components, component groups or method steps are identified by the same reference numerals.

Die 1 zeigt eine Schnellladestation 100, die zwischen eine elektrische Energiequelle 200 und einen elektrischen Verbraucher 300 geschaltet ist.The 1 shows a fast charging station 100 that is between an electrical energy source 200 and an electrical consumer 300 is switched.

Die Schnellladestation 100 weist einen Eingangsanschluss 110 auf, über den die Schnellladestation 100 mit der Energiequelle 200 verbunden ist. Je nach Art der von der Energiequelle 200 zur Verfügung gestellten elektrischen Energie, bspw. ein- oder dreiphasige Wechselspannung oder aber Gleichspannung, kann der Eingangsanschluss 110 bspw. ein- oder mehrphasig ausgeführt sein. Dies richtet sich nach der Energiequelle 200, die eine zentrale oder eine dezentrale Elektroenergie-Erzeugungsanlage sein kann. Bspw. kann die Energiequelle 200 das öffentliche Stromnetz, ein Blockheizkraftwerk (BHKW), eine Photovoltaikanlage oder eine Windkraftanlage etc. sein.The fast charging station 100 has an input port 110 on, over which the fast charging station 100 with the energy source 200 connected is. Depending on the nature of the source of energy 200 provided electrical energy, for example, single- or three-phase AC voltage or DC voltage, the input terminal 110 For example, be executed single or multi-phase. This depends on the source of energy 200 , which may be a central or a decentralized electric power generation plant. For example. can be the source of energy 200 the public power grid, a combined heat and power plant (CHP), a photovoltaic system or a wind turbine, etc.

Die Schnellladestation 100 weist weiterhin einen Ausgangsanschluss 120 auf, über den die Schnellladestation 100 bei Bedarf mit dem elektrischen Verbraucher 300 verbunden werden kann. Der Ausgangsanschluss 120 kann bspw. als Steckverbindung ausgebildet sein, um zu ermöglichen, dass die Verbindung zwischen dem elektrischen Verbraucher und der Schnellladestation schnell hergestellt und schnell wieder unterbrochen werden kann. Der Ausgangsanschluss 120 kann bspw. ein- oder mehrphasig ausgeführt sein. Dies richtet sich nach dem an den Ausgangsanschluss 120 anzuschließenden elektrischen Verbraucher 300.The fast charging station 100 also has an output port 120 on, over which the fast charging station 100 if necessary with the electrical consumer 300 can be connected. The output terminal 120 For example, it can be designed as a plug-type connection in order to enable the connection between the electrical load and the fast charging station to be quickly established and quickly interrupted again. The output terminal 120 can be carried out, for example, single or multi-phase. This depends on the output terminal 120 to be connected electrical consumers 300 ,

Weiterhin weist die Schnellladestation 100 einen ersten Umrichter 130, einen elektrischen Energiespeicher 140 sowie einen zweiten Umrichter 150 auf.Furthermore, the quick charging station 100 a first inverter 130 , an electrical energy storage 140 and a second inverter 150 on.

Der Eingangsanschluss 110 ist elektrisch mit einem Eingang 131 des ersten Umrichters 130 verbunden, dessen Ausgang 132 mit dem elektrischen Energiespeicher 140 verbunden ist. Unter Ausnutzung der von der Energiequelle 200 zur Verfügung gestellten elektrischen Energie wird der Energiespeicher 140 über den ersten Umrichter 130 aufgeladen.The input connection 110 is electric with an input 131 of the first inverter 130 connected, whose output 132 with the electrical energy storage 140 connected is. Taking advantage of the energy source 200 provided electrical energy is the energy storage 140 over the first inverter 130 charged.

Der Energiespeicher 140 kann bspw. ein Kondensator bzw. eine Kondensatorbank oder aber eine Batterie wie bspw. ein Lithium-Ionen-Akku sein.The energy storage 140 can be, for example, a capacitor or a capacitor bank or a battery such as, for example, a lithium-ion battery.

Der Energiespeicher 140 ist weiterhin mit einem Eingang 151 des zweiten Umrichters 150 verbunden. Über den zweiten Umrichter 150, dessen Ausgang 152 mit dem Ausgangsanschluss 120 der Schnellladestation 100 verbunden ist, kann der Energiespeicher 140 schnell entladen werden, um einen an den Ausgangsanschluss 120 angeschlossenen elektrischen Verbraucher 300, bpsw. die Batterie eines Elektroautos, entsprechend schnell aufzuladen.The energy storage 140 is still with an entrance 151 of the second inverter 150 connected. About the second inverter 150 whose output 152 with the output connector 120 the fast charging station 100 is connected, the energy storage 140 be discharged quickly to one to the output terminal 120 connected electrical consumers 300 , bpsw. Charging the battery of an electric car, according to quickly.

Der erste Umrichter 130 ist als Umrichter geringer Leistung ausgebildet, d. h. insbesondere für elektrische Leistungen im Bereich zwischen 1 kW und 10 kW. So ist es möglich, die Schnellladestation 100 mit einer Energiequelle 200 zu betreiben, die eine vergleichsweise geringe Anschlussleistung bietet, wie bspw. der Niederspannungsanschluss eines Privathaushaltes oder eines Einfamilienhauses, welcher typischerweise eine Netzanschlussleistung kleiner als 10 kW zur Verfügung stellt. Ähnliches gilt für typische dezentrale Energiequellen.The first inverter 130 is designed as a converter low power, ie in particular for electrical power in the range between 1 kW and 10 kW. So it is possible the fast charging station 100 with an energy source 200 operate, which offers a comparatively low connection performance, such as the low-voltage connection of a private household or a family house, which typically provides a grid connection power less than 10 kW available. The same applies to typical decentralized energy sources.

Der zweite Umrichter 150 ist dagegen als Umrichter mit vergleichsweise hoher Ausgangsleistung in einem Bereich zwischen 10 kW und 100 kW ausgebildet. Um ein vollständiges Aufladen einer derzeit typischen Batterie eines Elektroautos in kurzer Zeit, bspw. in bis zu dreißig Minuten, zu gewährleisten, muss die Schnellladestation 100 und damit letztlich der zweite Umrichter 150 eine Ausgangsleistung von mindestens 30 kW aufweisen.The second inverter 150 In contrast, it is designed as a converter with a comparatively high output power in a range between 10 kW and 100 kW. In order to ensure a complete recharge of a currently typical battery of an electric car in a short time, for example. In up to thirty minutes, the fast charging station 100 and thus ultimately the second inverter 150 have an output of at least 30 kW.

Diese im Zusammenhang mit der 1 erläuterte Konfiguration der Schnellladestation 100 ermöglicht also ein schnelles Aufladen bspw. einer Batterie eines Elektroautos unter Ausnutzung der aus einem Elektroanschluss geringer Leistung zur Verfügung gestellten elektrischen Energie, indem die Energie aus dem Elektroanschluss zwischengespeichert und über einen entsprechend dimensionierten Umrichter schnell freigeben wird.These in connection with the 1 explained configuration of the quick charging station 100 Thus, allows a fast charging example. A battery of an electric car taking advantage of the electrical connection of low power made available electrical energy by the energy stored in the electrical connection and will release quickly via a correspondingly sized inverter.

Die oben vergleichsweise allgemein gehaltene Beschreibung der Schnellladestation 100 wird anhand der 2 bis 7 für verschiedene Ausführungsbeispiele näher erläutert.The above relatively general description of the quick charging station 100 is determined by the 2 to 7 for various embodiments explained in more detail.

Die 2 zeigt als erstes konkretes Ausführungsbeispiel eine DC-Schnellladestation, d. h. eine Schnellladestation, an deren Ausgangsanschluss 120 eine DC-Spannung vorliegt. Als Energiequelle 200 wird das öffentliche Stromnetz verwendet, welches bspw. eine ein- oder dreiphasige Wechselspannung zur Verfügung stellt. Der erste Umrichter 130 ist ein AC-DC-Umrichter geringer Leistung, bspw. 5 kW. Am Ausgang 132 des AC-DC-Umrichters 130 liegt dann eine Gleichspannung (DC), mit der der Energiespeicher 140 aufgeladen wird. Der Energiespeicher 140 ist hier symbolisch als einzelne Batterie 140 dargestellt, kann aber natürlich in der Praxis als Parallelschaltung von Batterien oder Kondensatoren 140 realisiert sein. Der zweite Umrichter 150 ist als DC-DC-Umrichter mit hoher Ausgangsleistung ausgebildet, bspw. 30 kW. Der DC-DC-Umrichter 150 stellt die zum Laden der Batterie 300 eines Elektroautos (nicht dargestellt) benötigte elektrische Energie über seinen Ausgang 152 und den Ausgangsanschluss 120 der Schnellladestation 100 zur Verfügung.The 2 shows as a first concrete embodiment, a DC fast charging station, ie a fast charging station, at its output terminal 120 a DC voltage is present. As an energy source 200 the public power grid is used, which provides, for example, a single or three-phase AC voltage available. The first inverter 130 is a low-power AC-DC converter, for example 5 kW. At the exit 132 of the AC-DC converter 130 Then there is a DC voltage (DC), with the energy storage 140 is charged. The energy storage 140 here is symbolic as a single battery 140 However, in practice, it can be used as a parallel connection of batteries or capacitors 140 be realized. The second inverter 150 is designed as a DC-DC converter with high output power, for example. 30 kW. The DC-DC converter 150 provides the charge for the battery 300 an electric car (not shown) required electrical energy through its output 152 and the output terminal 120 the fast charging station 100 to disposal.

Die Energiequelle 200 kann bspw. auch eine dezentrale Energiequelle sein, die eine DC-Spannung anbietet, bspw. ein BHKW oder eine Windkraftanlage. Je nach Leistung, die die gewählte Energiequelle zur Verfügung stellt, wäre der erste Umrichter 130 entsprechend zu dimensionieren.The energy source 200 For example, it may also be a decentralized energy source that offers a DC voltage, for example a CHP or a wind turbine. Depending on the power that the selected energy source provides, the first inverter would be 130 to be dimensioned accordingly.

Die 3 zeigt ebenfalls eine DC-Schnellladestation 100, die jedoch im Unterschied zur 2 an eine DC-Energiequelle 200 angeschlossen ist, welche eine Gleichspannung zur Verfügung stellt. Dementsprechend ist der erste Umrichter 130 als DC-DC-Umrichter geringer Leistung ausgebildet. Die übrigen Komponenten entsprechen den im Zusammenhang mit der 2 beschriebenen Komponenten.The 3 also shows a DC fast charging station 100 However, unlike the 2 to a DC power source 200 is connected, which provides a DC voltage. Accordingly, the first inverter 130 designed as a DC-DC inverter low power. The other components correspond to those associated with the 2 described components.

Bei einer DC-Schnellladestation 100, wie sie in den 2 bzw. 3 dargestellt ist, sollte der DC-DC-Umrichter 150 ein sogenannter ”Buck-Boost-Converter” sein. Ein solcher Konverter zeichnet sich durch eine Hoch- und Tiefsetzfunktion aus. Dies wird hier benötigt, da sich die Batteriespannung mit dem Ladezustand des Akkus 300 ändert. Während des Aufladens des Akkus 300 nimmt die Spannung des Energiespeichers 140 ab, während die Spannung der aufzuladenden Batterie 300 steigt. Unter der vereinfachenden Voraussetzung, dass der Energiespeicher 140 und die aufzuladende Batterie 300 des gleichen Bautyps sind, so muss der DC-DC-Umrichter 150 zu Ladebeginn tiefsetzen und zu Ladeende hochsetzen. Dies wird durch einen Buck-Boost-Converter erreicht. Buck-Boost-Konverter sind aus dem Stand der Technik bekannt.For a DC fast charging station 100 as they are in the 2 respectively. 3 is shown, the DC-DC converter should 150 a so-called "buck-boost converter". Such a converter is characterized by a step-up and step down function. This is needed here because the battery voltage varies with the state of charge of the battery 300 changes. While charging the battery 300 takes the voltage of the energy store 140 off while the voltage of the battery being charged 300 increases. Under the simplifying condition that the energy storage 140 and the battery to be charged 300 of the same type, the DC-DC converter must be 150 Lower at the start of loading and raise to the end of loading. This is achieved by a buck-boost converter. Buck-boost converters are known in the art.

Die 4 zeigt wie auch die 5 eine AC-Schnellladestation, d. h. im Unterschied zu den in den 2 und 3 dargestellten Ladestationen stellen die in der 4 und 5 gezeigten Ladestationen AC-Spannungen an ihren Ausgangsanschlüssen 120 zur Verfügung.The 4 shows as well as the 5 an AC quick charging station, ie unlike the in the 2 and 3 Charging stations shown in the 4 and 5 shown charging stations AC voltages at their output terminals 120 to disposal.

In der 4 dient wie in der 2 als Energiequelle 200 das öffentliche Stromnetz, welches bspw. eine ein- oder dreiphasige Wechselspannung zur Verfügung stellt. Der erste Umrichter 130 ist dementsprechend wieder ein AC-DC-Umrichter geringer Leistung, bspw. 5 kW. Der zweite Umrichter 150 ist in diesem Fall ein DC-AC-Umrichter mit hoher Ausgangsleistung, bspw. 30 kW, an dessen Ausgang 152 eine bspw. ein- oder dreiphasige Wechselspannung abgreifbar ist, die genutzt werden kann, um über den Ausgangsanschluss 120 der Schnellladestation 100 eine Batterie 300 aufzuladen. Natürlich können auch hier andere, bspw. dezentrale Energiequellen 200 zum Einsatz kommen, die eine Wechselspannung zur Verfügung stellen können.In the 4 serves as in the 2 as an energy source 200 the public power grid, which, for example. A single or three-phase AC voltage available. The first inverter 130 is accordingly again an AC-DC inverter low power, for example. 5 kW. The second inverter 150 is in this case a DC-AC converter with high output power, for example. 30 kW, at its output 152 an example, one- or three-phase AC voltage can be tapped, which can be used to over the output terminal 120 the fast charging station 100 a battery 300 charge. Of course, other, for example, decentralized energy sources can also be used here 200 be used, which can provide an AC voltage.

Die 5 zeigt eine AC-Schnellladestation 100, die im Unterschied zur 4 an eine DC-Energiequelle 200 angeschlossen ist, welche eine Gleichspannung zur Verfügung stellt. Dementsprechend ist der erste Umrichter 130 als DC-DC-Umrichter geringer Leistung ausgebildet. Die übrigen Komponenten entsprechen den im Zusammenhang mit der 4 beschriebenen Komponenten.The 5 shows an AC quick charging station 100 that in contrast to 4 to a DC power source 200 is connected, which provides a DC voltage. Accordingly, the first inverter 130 designed as a DC-DC inverter low power. The other components correspond to those associated with the 4 described components.

In den 6A und 6B ist ein weitergehendes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem zwei separate Energiequellen 200, 200' zur Speisung des Energiespeichers 140 der Schnellladestation 100 vorgesehen sind.In the 6A and 6B a further embodiment is shown in which two separate energy sources 200 . 200 ' for powering the energy storage 140 the fast charging station 100 are provided.

Der untere Teil der 6A entspricht der Schnellladestation der 4, allerdings ist es natürlich denkbar, den unteren Teil der 6A bzw. diesen Teil der hier dargestellten Schnellladestation entsprechend einer der 2, 3 oder 5 auszubilden. Als erste Energiequelle 200 wird in Übereinstimmung mit der 4 ein Elektroanschluss am öffentlichen Stromnetz verwendet, welcher eine Wechselspannung zur Verfügung stellt. Als zweite Energiequelle 200' dient bspw. eine Photovoltaikanlage, die eine Gleichspannung zur Verfügung stellt. Die zweite Energiequelle 200' ist über einen zweiten Eingangsanschluss 170 an die Schnellladestation 100 angeschlossen.The lower part of the 6A corresponds to the fast charging station of 4 However, it is of course conceivable the lower part of the 6A or this part of the quick charging station shown here according to one of 2 . 3 or 5 train. As the first source of energy 200 will be in accordance with the 4 used an electrical connection to the public power grid, which provides an AC voltage. As second energy source 200 ' serves, for example, a photovoltaic system that provides a DC voltage available. The second energy source 200 ' is via a second input connection 170 to the fast charging station 100 connected.

Die Schnellladestation weist zusätzlich zu dem ersten und zweiten Umrichter 130, 150 einen weiteren Umrichter 160 auf, welcher als DC-DC-Umrichter ausgebildet ist und an dessen Eingang 161 die Photovoltaikanlage 200' angeschlossen ist. Der weitere Umrichter 160 ist ebenfalls ein Umrichter geringer Leistung, angepasst an die Ausgangsleistung der Photovoltaikanlage 200', bspw. 1 kW. Ausgangsseitig ist der weitere Umrichter 160 über seinen Ausgang 162 mit dem Energiespeicher 140 verbunden, so dass die von der Photovoltaikanlage 200' gelieferte Energie dem Energiespeicher 140 zuführbar ist.The fast charging station has in addition to the first and second inverter 130 . 150 another inverter 160 on, which is designed as a DC-DC converter and at its input 161 the photovoltaic system 200 ' connected. The other inverter 160 is also a low power inverter adapted to the output power of the photovoltaic system 200 ' , for example, 1 kW. On the output side is the other inverter 160 about his exit 162 with the energy storage 140 connected, so that by the photovoltaic system 200 ' delivered energy to the energy storage 140 can be fed.

Je nach Art der zweiten Energiequelle 200' ist auch der weitere Umrichter 160 als DC-DC-Umrichter oder als AC-DC-Umrichter ausgebildet. Bspw. kann anstelle der Photovoltaikanlage auch ein BHKW als zweite Energiequelle 200' dienen. Depending on the type of second energy source 200 ' is also the other inverter 160 designed as a DC-DC converter or as an AC-DC converter. For example. may instead of the photovoltaic system, a CHP as a second source of energy 200 ' serve.

Die Ausführungsform der 6B entspricht im Wesentlichen der der 6A, jedoch ist zusätzlich ein von einer Steuer- und Regeleinheit 190 der Ladestation 100 steuerbarer Umschalter 180 vorgesehen, mit dem mit Hilfe von Schaltern 181, 182 zwischen den Ausgängen 132 und 162 geschaltet werden kann bzw. mit dem auswählbar ist, welche der Energiequellen 200, 200' genutzt werden soll.The embodiment of the 6B is essentially the same as the 6A , but in addition one of a control unit 190 the charging station 100 controllable changeover switch 180 provided with the help of switches 181 . 182 between the outputs 132 and 162 can be switched or with which is selectable, which of the energy sources 200 . 200 ' should be used.

Eine zur 6 alternative Ausführungsform mit zwei separaten Energiequellen 200, 200' ist in der 7 dargestellt. Dort ist ein weiterer Energiespeicher 140' vorgesehen und der Ausgang 162 des weiteren Umrichters 160 ist mit diesem verbunden. Die Energie der zweiten Energiequelle 200' wird also nicht dem ersten 140 zugeführt, sondern dem zweiten Energiespeicher 140' zugeführt. Dieser ist seinerseits mit dem Eingang 151 des zweiten Umrichters 150 verbunden.One to 6 alternative embodiment with two separate power sources 200 . 200 ' is in the 7 shown. There is another energy storage 140 ' provided and the output 162 the further inverter 160 is connected to this. The energy of the second energy source 200 ' will not be the first 140 supplied, but the second energy storage 140 ' fed. This is in turn with the entrance 151 of the second inverter 150 connected.

Wie in der 6B kann hier ebenfalls ein von einer Steuer- und Regeleinheit 190 der Ladestation 100 steuerbarer Umschalter 180 vorgesehen sein, der auf Schalter 181, 182 derart wirkt, dass gewählt werden kann, welcher der Energiespeicher 140, 140' mit dem ausgangsseitigen Umrichter 150 verbunden wird.Like in the 6B can also be here from a control unit 190 the charging station 100 controllable changeover switch 180 be provided on the switch 181 . 182 acts in such a way that it can be selected which of the energy storage 140 . 140 ' with the output side inverter 150 is connected.

Durch den Umschalter 180 wird sichergestellt, dass zum Einen jeder der beiden Energiespeicher 140 und 140' nur jeweils einem speisenden Umrichter zugeordnet ist und dass zum Anderen durch Wahl bzw. Steuerung der Stellung des Umschalters 180 geregelt wird, aus welchem Energiespeicher 140, 140' der ausgangsseitige Umrichter 150 der Schnellladestation 100 gespeist wird.Through the switch 180 ensures that, on the one hand, each of the two energy storage 140 and 140 ' is only assigned to each one feeding converter and that on the other hand by selecting or controlling the position of the switch 180 is regulated from which energy storage 140 . 140 ' the output side inverter 150 the fast charging station 100 is fed.

Die Figurenbeschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf einer Verwendung der Schnellladestation 100 zum Aufladen einer Batterie 300, die bspw. Teil eines Elektrofahrzeugs ist. Natürlich eignen sich die in den Figuren dargestellten Schnellladestationen 100 je nach Konfiguration auch zum Aufladen anderer elektrischer Speichereinrichtungen sowie im Prinzip auch allgemein zur Versorgung anderer elektrischer Verbraucher mit Energie. Grundsätzlich ist es dabei von Vorteil, wenn der Typ des Energiespeichers 140 der Schnellladestation insbesondere hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften dem Typ der aufzuladenden Batterie 300 etc. gleicht.The description of the figures is essentially limited to using the quick charging station 100 to charge a battery 300 , which is, for example, part of an electric vehicle. Of course, the quick charging stations shown in the figures are suitable 100 depending on the configuration also for charging other electrical storage devices and in principle also generally for supplying other electrical consumers with energy. Basically, it is advantageous if the type of energy storage 140 the fast charging station in particular with regard to the electrical characteristics of the type of battery to be charged 300 etc. is similar.

Der Energiespeicher 140 kann zusätzlich oder alternativ bspw. als Puffer- und/oder Regelspeicher für die an den Eingangsanschluss 110 angeschlossene Energiequelle 200 verwendet werden. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn die Energiequelle 200 das öffentliche Stromnetz ist. Zum Einen dient. eine im Energiespeicher 140 der Ladestation 100 gespeicherte Energie bspw. als Regelenergie für das Stromnetz, zum Anderen können freie Speicherkapazitäten des Energiespeichers 140 genutzt werden, um vorübergehend nicht benötigte Energiereserven des Stromnetzes zwischenzuspeichern. Diese Doppelnutzung ermöglicht eine Teilnahme der Schnellladestation am Energiehandel. Speziell für den Fall, dass kein elektrischer Verbraucher 300 an den Ausgangsanschluss 120 der Schnellladestation 100 angeschlossen ist, ist diese Nutzung der Ladestation als Puffer- und/oder Regelspeicher von besonderem Vorteil.The energy storage 140 may additionally or alternatively, for example, as a buffer and / or rule memory for the at the input terminal 110 connected energy source 200 be used. This is of particular interest when the energy source 200 the public power grid is. On the one hand serves. one in the energy store 140 the charging station 100 stored energy, for example, as control energy for the power grid, on the other hand can free storage capacity of the energy storage 140 be used to temporarily store unneeded energy reserves of the power grid. This dual use allows the fast charging station to participate in energy trading. Especially in the event that no electrical consumer 300 to the output terminal 120 the fast charging station 100 is connected, this use of the charging station as a buffer and / or rule memory is of particular advantage.

Wenn oben die Rede davon ist, dass bspw. ein ”Ausgang” mit einem ”Eingang” oder mit einem ”Ausgangsanschluss” etc. verbunden sein soll, sind natürlich immer die jeweiligen Anschlusskontakte gemeint, die miteinander verbunden sind. Bekanntermaßen weist ein DC-Ausgang genauso wie ein DC-Eingang zwei Anschlusskontakte auf. Wenn also der DC-Ausgang des eingangsseitigen AC-DC-Umrichters mit dem DC-Eingang des ausgangsseitigen DC-DC-Umrichters verbunden sein soll, müssen die entsprechenden Anschlusskontakte miteinander verbunden sein, d. h. effektiv werden in diesem Fall natürlich zwei elektrische Verbindungen bzw. Leitungen benötigt. Die Formulierung, dass bspw. ein Eingang mit einem Ausgang verbunden ist, soll dies natürlich mit umfassen, ohne dass jeweils explizit erläutert wird, wie viele Einzelleitungen benötigt werden. Dies ergibt sich zwangsläufig und funktionsnotwendig jeweils aus dem Zusammenhang und aus der Bezeichnung der jeweiligen miteinander verbundenen Komponenten.If the above is the speech that, for example, an "output" to be connected to an "input" or with an "output terminal", etc., of course, always the respective terminals are meant that are connected to each other. As is known, a DC output as well as a DC input has two connection contacts. If, therefore, the DC output of the input-side AC-DC converter is to be connected to the DC input of the output-side DC-DC converter, the corresponding connection contacts must be connected to each other, ie. H. Of course, two electrical connections or lines are needed in this case, of course. The formulation that, for example, an input is connected to an output should of course also include this, without explicitly explaining how many individual lines are needed. This inevitably and functionally necessary in each case from the context and from the name of the respective interconnected components.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 5184058 A1 [0004] US 5184058 A1 [0004]

Claims (14)

Schnellladestation zur Versorgung eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere zum Aufladen einer Batterie eines Elektrofahrzeugs, aufweisend – zumindest einen Eingangsanschluss zur Verbindung der Schnellladestation mit einer elektrischen Energiequelle, – einen Ausgangsanschluss zur Verbindung der Schnellladestation mit dem elektrischen Verbraucher, – einen elektrischen Energiespeicher zur Speicherung zumindest eines Teils einer von der elektrischen. Energiequelle zur Verfügung gestellten elektrischen Energie, – zumindest einen eingangsseitigen Umrichter, dessen Eingang mit dem Eingangsanschluss und dessen Ausgang mit dem. elektrischen Energiespeicher verbunden ist, – einen ausgangsseitigen Umrichter hoher Ausgangsleistung, dessen Eingang mit dem elektrischen Enerigespeicher und dessen Ausgang mit dem Ausgangsanschluss verbunden ist.Fast charging station for supplying an electrical consumer, in particular for charging a battery of an electric vehicle, comprising At least one input terminal for connecting the fast charging station to an electrical energy source, An output connection for connecting the quick charging station to the electrical consumer, - An electrical energy storage for storing at least a portion of one of the electrical. Energy source provided electrical energy, - At least one input-side inverter whose input to the input terminal and whose output to the. electrical energy storage is connected, - An output-side inverter high output power whose input is connected to the electrical energy storage and whose output to the output terminal. Schnellladestation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eingangsseitige Umrichter ein Umrichter geringer Leistung ist, vorzugsweise mit einer Ausgangsleistung zwischen 1 kW und 15 kW, insbesondere mit einer Ausgangsleistung zwischen 1 kW und 10 kW.Quick charging station according to claim 1, characterized in that the input-side converter is a converter of low power, preferably with an output power between 1 kW and 15 kW, in particular with an output power between 1 kW and 10 kW. Schnellladestation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgangsseitige Umrichter ein Umrichter hoher Ausgangsleistung ist, vorzugsweise mit einer Ausgangsleistung zwischen 10 kW und 150 kW, insbesondere mit einer Ausgangsleistung zwischen 10 kW und 100 kW, bevorzugt mit einer Ausgangsleistung größer als 30 kW.Quick charging station according to claim 1 or 2, characterized in that the output-side converter is a converter of high output power, preferably with an output power between 10 kW and 150 kW, in particular with an output power between 10 kW and 100 kW, preferably with an output power greater than 30 kW , Schnellladestation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eingangsseitige Umrichter ein AC-DC-Umrichter oder ein DC-DC-Umrichter ist.Quick charging station according to one of the preceding claims, characterized in that the input-side converter is an AC-DC converter or a DC-DC converter. Schnellladestation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgangsseitige Umrichter ein DC-DC-Umrichter ist.Quick charging station according to one of the preceding claims, characterized in that the output-side converter is a DC-DC converter. Schnellladestation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgangsseitige Umrichter ein Abwärts-Aufwärts-Wandler, insbesondere ein Buck-Boost-Konverter, ist.Quick charging station according to claim 5, characterized in that the output-side converter is a buck-boost converter, in particular a buck-boost converter. Schnellladestation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgangsseitige Umrichter ein DC-AC-Umrichter istQuick charging station according to one of claims 1 to 4, characterized in that the output-side converter is a DC-AC converter Schnellladestation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des eingangsseitigen Umrichters mit dem Eingang des ausgangsseitigen Umrichters verbunden ist.Quick charging station according to one of the preceding claims, characterized in that the output of the input-side converter is connected to the input of the output-side converter. Schnellladestation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin vorgesehen sind: – ein weiterer Eingangsanschluss zur Verbindung der Schnellladestation mit einer weiteren elektrischen Energiequelle und – ein weiterer eingangsseitiger Umrichter, dessen Eingang mit dem weiteren Eingangsanschluss und dessen Ausgang mit dem elektrischen Energiespeicher verbunden werden kann.Quick charging station according to one of the preceding claims, characterized in that are further provided: - Another input terminal for connecting the quick charging station with another electrical energy source and - Another input-side inverter whose input can be connected to the other input terminal and its output to the electrical energy storage. Schnellladestation nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des weiteren eingangsseitigen Umrichters mit dem elektrischen Energiespeicher verbunden ist, wobei der elektrische Energiespeicher eingerichtet ist, zumindest einen Teil einer von der weiteren elektrischen Energiequelle zur Verfügung gestellten elektrischen Energie zu speichern.Quick charging station according to claim 9, characterized in that the output of the further input-side converter is connected to the electrical energy store, wherein the electrical energy store is arranged to store at least a portion of an electric power source provided by the available electrical energy. Schnellladestation nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer elektrischer Energiespeicher vorgesehen ist zur Speicherung zumindest eines Teils einer von der weiteren elektrischen Energiequelle zur Verfügung gestellten elektrischen Energie, wobei – der Ausgang des weiteren eingangsseitigen Umrichters mit dem weiteren elektrischen Energiespeicher verbunden ist und – der Eingang des ausgangsseitigen Umrichters mit dem weiteren elektrischen Enerigespeicher verbunden werden kann.A quick charging station according to claim 9, characterized in that a further electrical energy store is provided for storing at least a portion of an electrical energy source provided by the further electrical energy, wherein - The output of the further input-side converter is connected to the further electrical energy storage and - The input of the output-side inverter can be connected to the other electrical energy storage. Schnellladestation einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere eingangsseitige Umrichter ein AC-DC-Umrichter oder ein DC-DC-Umrichter ist.Quick charging station one of claims 9 to 11, characterized in that the further input-side inverter is an AC-DC converter or a DC-DC converter. Schnellladestation einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Energiequelle – eine zentrale Energieversorgungseinrichtung ist, insbesondere ein Elektroanschluss am öffentlichen Niederspannungsstromversorgungsnetz, oder – eine dezentrale Elektroenergie-Erzeugungseinrichtung ist, insbesondere eine Photovoltaikanlage, eine Windenergieanlage oder ein Blockheizkraftwerk.Quick charging station according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical energy source - Is a central power supply device, in particular an electrical connection to the public low-voltage power supply network, or - Is a decentralized electrical energy generating device, in particular a photovoltaic system, a wind turbine or a combined heat and power plant. Schnellladestation einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere elektrische Energiequelle eine dezentrale Elektroenergie-Erzeugungseinrichtung ist, insbesondere eine Photovoltaikanlage, eine Windenergieanlage, ein Blockheizkraftwerk.Quick charging station one of claims 9 to 13, characterized in that the further electrical energy source is a decentralized electrical energy generating device, in particular a photovoltaic system, a wind turbine, a combined heat and power plant.
DE102010062362A 2010-12-02 2010-12-02 High-speed charging station for charging battery of electric vehicle, has output-side converter with high output power, whose input and output terminals are connected to respective electrical energy storage device and electrical load Withdrawn DE102010062362A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010062362A DE102010062362A1 (en) 2010-12-02 2010-12-02 High-speed charging station for charging battery of electric vehicle, has output-side converter with high output power, whose input and output terminals are connected to respective electrical energy storage device and electrical load

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010062362A DE102010062362A1 (en) 2010-12-02 2010-12-02 High-speed charging station for charging battery of electric vehicle, has output-side converter with high output power, whose input and output terminals are connected to respective electrical energy storage device and electrical load

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010062362A1 true DE102010062362A1 (en) 2012-06-06

Family

ID=46082973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010062362A Withdrawn DE102010062362A1 (en) 2010-12-02 2010-12-02 High-speed charging station for charging battery of electric vehicle, has output-side converter with high output power, whose input and output terminals are connected to respective electrical energy storage device and electrical load

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010062362A1 (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013010805A2 (en) 2011-07-19 2013-01-24 Siemens Aktiengesellschaft Dc charging station for charging a plurality of energy storage devices
DE102012018092A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-13 Jungheinrich Aktiengesellschaft Method for charging battery i.e. lithium ion battery, of industrial truck, involves charging intermediate storage unit with charging power, and charging vehicle battery with another loading power from storage unit over transducer
DE102013204256A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Charging device for an electric vehicle
CN104218629A (en) * 2013-06-04 2014-12-17 台达电子工业股份有限公司 Power supply system and power conversion method therein
DE102013112845A1 (en) * 2013-11-21 2015-05-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Charging device for electric vehicles
CN104218629B (en) * 2013-06-04 2016-11-30 台达电子工业股份有限公司 Electric power supply system and electric power conversion method therein
WO2017021488A1 (en) * 2015-08-04 2017-02-09 Wobben Properties Gmbh Electric vehicle charging station and method for controlling an electric vehicle charging station
EP3053249A4 (en) * 2013-10-02 2017-08-16 Velocity Magnetics, Inc. Solid state energy storage and management system
WO2018166815A1 (en) * 2017-03-13 2018-09-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stationary storage device for temporarily storing electric energy in an electric supply grid, operating method, and retrofitting module for the stationary storage device
CN108599208A (en) * 2018-02-01 2018-09-28 国网安徽省电力有限公司黄山供电公司 Balance equipment and device that rural area platform becomes specific time period load fluctuation
WO2019030585A1 (en) * 2017-08-07 2019-02-14 Centralschweizerische Kraftwerke Ag Dc/dc-charging device and method
DE102018218555A1 (en) 2018-10-30 2020-04-30 Robert Bosch Gmbh Device and method for charging several energy stores
WO2021115541A1 (en) * 2019-12-11 2021-06-17 Vestas Wind Systems A/S Off grid wind turbine electric vehicle charging system and method
AT17448U1 (en) * 2020-02-24 2022-04-15 poweersnet GmbH Combination charging station or base station for electric vehicles
US11427103B2 (en) 2017-04-21 2022-08-30 Wobben Properties Gmbh Method for operating a charging station

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3305224A1 (en) * 1983-02-16 1984-08-16 Bbc Brown Boveri & Cie ON-BOARD BATTERY CHARGER
US5184058A (en) 1991-05-20 1993-02-02 The Fleming Group Method and system for electricity storage and discharge
JPH05207668A (en) * 1992-01-24 1993-08-13 Nissan Motor Co Ltd Charger
DE19754964A1 (en) * 1997-12-11 1999-06-17 Bayerische Motoren Werke Ag Device for supplying energy to a motor vehicle
US20090200987A1 (en) * 2006-03-15 2009-08-13 Nec Corporation Charging apparatus and charging/discharging apparatus
WO2010132443A1 (en) * 2009-05-11 2010-11-18 Advanced Power Technologies, Inc. Systems and methods for providing electric grid services and charge stations for electric vehicles

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3305224A1 (en) * 1983-02-16 1984-08-16 Bbc Brown Boveri & Cie ON-BOARD BATTERY CHARGER
US5184058A (en) 1991-05-20 1993-02-02 The Fleming Group Method and system for electricity storage and discharge
JPH05207668A (en) * 1992-01-24 1993-08-13 Nissan Motor Co Ltd Charger
DE19754964A1 (en) * 1997-12-11 1999-06-17 Bayerische Motoren Werke Ag Device for supplying energy to a motor vehicle
US20090200987A1 (en) * 2006-03-15 2009-08-13 Nec Corporation Charging apparatus and charging/discharging apparatus
WO2010132443A1 (en) * 2009-05-11 2010-11-18 Advanced Power Technologies, Inc. Systems and methods for providing electric grid services and charge stations for electric vehicles

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011079430A1 (en) 2011-07-19 2013-01-24 Siemens Aktiengesellschaft DC charging station for charging multiple energy storage devices
WO2013010805A2 (en) 2011-07-19 2013-01-24 Siemens Aktiengesellschaft Dc charging station for charging a plurality of energy storage devices
DE102012018092A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-13 Jungheinrich Aktiengesellschaft Method for charging battery i.e. lithium ion battery, of industrial truck, involves charging intermediate storage unit with charging power, and charging vehicle battery with another loading power from storage unit over transducer
DE102013204256A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Charging device for an electric vehicle
WO2014140004A3 (en) * 2013-03-12 2014-12-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Charging device for an electric vehicle
US10106043B2 (en) 2013-03-12 2018-10-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Charging device for an electric vehicle
CN105008174B (en) * 2013-03-12 2017-10-17 宝马股份公司 Charging equipment for electric vehicle
US9653916B2 (en) 2013-06-04 2017-05-16 Delta Electronics, Inc. Power supply system and method for converting power thereof
CN104218629A (en) * 2013-06-04 2014-12-17 台达电子工业股份有限公司 Power supply system and power conversion method therein
EP2810817A3 (en) * 2013-06-04 2015-01-21 Delta Electronics, Inc. Power supply system and method for converting power thereof
CN104218629B (en) * 2013-06-04 2016-11-30 台达电子工业股份有限公司 Electric power supply system and electric power conversion method therein
EP3053249A4 (en) * 2013-10-02 2017-08-16 Velocity Magnetics, Inc. Solid state energy storage and management system
EP4178074A1 (en) * 2013-10-02 2023-05-10 Velocity Magnetics, Inc. Capacitive energy storage and management system
US11602996B2 (en) 2013-10-02 2023-03-14 Velocity Magnetics, Inc. Solid state energy storage and management system
US11052766B2 (en) 2013-10-02 2021-07-06 Velocity Magnetics, Inc. Solid state energy storage and management system
DE102013112845A1 (en) * 2013-11-21 2015-05-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Charging device for electric vehicles
US10479210B2 (en) 2015-08-04 2019-11-19 Wobben Properties Gmbh Electric vehicle charging station and method for controlling an electric vehicle charging station
DE102015112752A1 (en) * 2015-08-04 2017-02-09 Wobben Properties Gmbh Electric vehicle charging station and method for controlling an electric vehicle charging station
WO2017021488A1 (en) * 2015-08-04 2017-02-09 Wobben Properties Gmbh Electric vehicle charging station and method for controlling an electric vehicle charging station
US11183847B2 (en) 2017-03-13 2021-11-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stationary storage device for temporarily storing electric energy in an electric supply grid, operating method, and retrofitting module for the stationary storage device
WO2018166815A1 (en) * 2017-03-13 2018-09-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stationary storage device for temporarily storing electric energy in an electric supply grid, operating method, and retrofitting module for the stationary storage device
US11427103B2 (en) 2017-04-21 2022-08-30 Wobben Properties Gmbh Method for operating a charging station
WO2019030585A1 (en) * 2017-08-07 2019-02-14 Centralschweizerische Kraftwerke Ag Dc/dc-charging device and method
CN108599208A (en) * 2018-02-01 2018-09-28 国网安徽省电力有限公司黄山供电公司 Balance equipment and device that rural area platform becomes specific time period load fluctuation
DE102018218555A1 (en) 2018-10-30 2020-04-30 Robert Bosch Gmbh Device and method for charging several energy stores
WO2021115541A1 (en) * 2019-12-11 2021-06-17 Vestas Wind Systems A/S Off grid wind turbine electric vehicle charging system and method
AT17448U1 (en) * 2020-02-24 2022-04-15 poweersnet GmbH Combination charging station or base station for electric vehicles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010062362A1 (en) High-speed charging station for charging battery of electric vehicle, has output-side converter with high output power, whose input and output terminals are connected to respective electrical energy storage device and electrical load
DE102017207102A1 (en) Stationary storage for temporary storage of electrical energy in an electrical supply network and operating method and retrofit module for the stationary storage
WO2010069830A1 (en) Operating arrangement for an electrically operated vehicle
DE102016123923A1 (en) loader
DE102011079430A1 (en) DC charging station for charging multiple energy storage devices
DE102015108789A1 (en) Energy supply system for a motor vehicle
DE102017206834A1 (en) Circuit arrangement and charging method for an electrical energy storage system
DE102017130474A1 (en) Transformer device for a charging station for the electrical charging of vehicles with at least two charging points
DE102014204662A1 (en) Arrangement for supplying a motor vehicle with electrical energy
WO2015107096A1 (en) Energy storage system and method for increasing the efficiency of an energy storage system
DE102014010508A1 (en) Power distribution circuit with resonant converters
DE102018114085A1 (en) Charger for the electric charging and discharging of a traction battery of an electric car and charging system therefor
DE102012007158A1 (en) Device for controlling power flow in motor vehicle e.g. motor car, has switching device that separates electric drive from bidirectionally operable inverter and connects inverter with charging terminal device based on control signal
DE102017206497B4 (en) Charging device and method for charging an electrical energy store of a vehicle, and motor vehicle
DE102011107269A1 (en) Device for solar-assisted charging of high volt battery of e.g. electrical vehicle, has charging installation comprising intermediate circuit capacitor that is rechargeable by generated solar voltage or transformed solar voltage
EP1332539B1 (en) Battery charging device and method for the charging of batteries with several battery blocks
DE102013011104A1 (en) Electrical power distribution device for an electrically driven vehicle and method for operating the power distribution device
DE102011079242A1 (en) Charging station for charging of high-voltage battery such as lithium-ion battery used in electric vehicle, controls energy charging function of buffer memory by control device, until target charge is reached
DE102017221621A1 (en) Device for redundant power supply of at least one consumer of a motor vehicle from a vehicle electrical system, electrical system and motor vehicle
DE102020113210A1 (en) Modular external AC charger
WO2017125347A1 (en) Improved energy storage arrangement comprising multiple energy stores
DE102020204336B4 (en) Vehicle-side high-voltage charging circuit and vehicle electrical system
DE102019112228A1 (en) Device, method and cable for feeding electrical energy into an energy network based on a mobile energy storage device
WO2020030357A1 (en) Electrical energy system comprising fuel cells
DE102014212930B3 (en) Device for providing an electrical voltage and drive arrangement and method

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee