DE102015006205A1 - Charging arrangement for charging a HV battery for a motor vehicle, motor vehicle, charging station and method for charging a HV battery of a motor vehicle - Google Patents

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    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladeanordnung (14) zum Laden einer HV-Batterie (16) für ein Kraftfahrzeug (10), wobei die Ladeanordnung (14) einen ersten Anschluss (20a) zum Koppeln mit einer kraftfahrzeugexternen ersten Energiequelle aufweist sowie eine erste Koppeleinrichtung (22a), und wobei der erste Anschluss (20a) über die erste Koppeleinrichtung (22a) mit der HV-Batterie (16) zum Laden der HV-Batterie (16) koppelbar ist. Weiterhin weist die Ladeanordnung (14) einen zweiten Anschluss (20b) zum Koppeln mit einer kraftfahrzeugexternen zweiten Energiequelle auf, der zum kraftfahrzeugexternen Versorgen einer elektrischen Komponente (18) des Kraftfahrzeugs (10) über eine zweite von der ersten verschiedene Koppeleinrichtung (22b) der Ladeanordnung (14) mit der elektrischen Komponente (18) des Kraftfahrzeugs (10) koppelbar ist.The invention relates to a charging arrangement (14) for charging an HV battery (16) for a motor vehicle (10), wherein the charging arrangement (14) has a first connection (20a) for coupling with a first external energy source and a first coupling device (22a ), and wherein the first terminal (20a) via the first coupling means (22a) with the HV battery (16) for charging the HV battery (16) is coupled. Furthermore, the charging arrangement (14) has a second connection (20b) for coupling to a second external energy source for motor vehicle external supply of an electrical component (18) of the motor vehicle (10) via a second of the first different coupling means (22b) of the charging arrangement (14) with the electrical component (18) of the motor vehicle (10) can be coupled.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ladeanordnung zum Laden einer HV-Batterie für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Ladeanordnung, eine Ladestation zum Laden einer HV-Batterie eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5 und ein Verfahren zum Laden einer HV-Batterie eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.The invention relates to a charging arrangement for charging a HV battery for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1, a motor vehicle with such a charging arrangement, a charging station for charging a HV battery of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 5 and a method for loading a HV battery of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 6.
  • Die CN 103928968 beschreibt eine Schnellladestation für ein Elektrofahrzeug, die elektrische Energie über einen ersten Pfad in einen Gleichstromanteil und über einen zweiten Pfad in einen Wechselstromanteil transformiert.The CN 103928968 describes a rapid charging station for an electric vehicle, which transforms electrical energy via a first path into a direct current component and via a second path into an alternating current component.
  • Ein grundsätzliches Problem bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ladeanordnungen, Ladestationen und Verfahren zum Laden einer HV-Batterie besteht dabei darin, dass der Ladevorgang üblicherweise sehr langwierig ist. Gerade beim Laden eines Elektrofahrzeugs am Hausnetz entstehen mitunter sehr lange Ladezeiten.A fundamental problem with the known from the prior art charging arrangements, charging stations and methods for charging a high-voltage battery is that the charging process is usually very tedious. Especially when charging an electric vehicle on the house network sometimes cause very long loading times.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Ladeanordnung, eine Ladestation und ein Verfahren zum Laden einer HV-Batterie eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, welche es ermöglichen, die Ladezeit zu verkürzen.The object of the present invention is therefore to provide a charging arrangement, a charging station and a method for charging a HV battery of a motor vehicle, which make it possible to shorten the charging time.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ladeanordnung, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Ladeanordnung, eine Ladestation und ein Verfahren zum Laden einer HV-Batterie eines Kraftfahrzeugs gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a charging arrangement, a motor vehicle having such a charging arrangement, a charging station and a method for charging a HV battery of a motor vehicle according to the independent claims. Advantageous embodiments of the invention can be found in the dependent claims.
  • Die erfindungsgemäße Ladeanordnung zum Laden einer HV-Batterie für ein Kraftfahrzeug weist einen ersten Anschluss zum Koppeln mit einer kraftfahrzeugexternen ersten Energiequelle auf sowie eine erste Koppeleinrichtung auf, wobei der erste Anschluss über die erste Koppeleinrichtung mit der HV-Batterie zum Laden der HV-Batterie koppelbar ist. Weiterhin weist die Ladeanordnung einen zweiten Anschluss zum Koppeln mit einer kraftfahrzeugexternen zweiten Energiequelle auf, der zum kraftfahrzeugexternen Versorgen einer elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs über eine zweite von der ersten verschiedenen Koppeleinrichtung der Ladeanordnung mit einer elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs koppelbar ist.The charging arrangement according to the invention for charging a HV battery for a motor vehicle has a first connection for coupling with a motor-external first energy source and a first coupling device, wherein the first connection via the first coupling device with the HV battery for charging the HV battery can be coupled is. Furthermore, the charging arrangement has a second connection for coupling with a second energy source external of the motor vehicle, which can be coupled to an electrical component of the motor vehicle for supplying an electrical component of the motor vehicle via a second coupling device of the charging arrangement different from the first vehicle.
  • Bei üblichen Ladeverfahren werden beim Laden der HV-Batterie zusätzlich auch 12-Volt-Nebenverbraucher des Kraftfahrzeugs mit Energie versorgt. Dazu ist üblicherweise ein DC/DC-Wandler im Kraftfahrzeug vorgesehen, der einen Teil der zum Laden zugeführten Energie zur Versorgung der 12-Volt-Nebenverbraucher entsprechend wandelt. Durch die den 12-Volt-Nebenverbrauchern zugeführte Leistung sowie durch die Leistungsverluste des DC/DC-Wandlers reduziert sich die zum Laden der HV-Batterie zur Verfügung stehende Leistung stark, was zu einer Verlängerung der Ladedauer führt. Der große Vorteil der Erfindung besteht nun darin, dass zum Laden einer elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs ein zweiter Anschluss zum Koppeln mit einer kraftfahrzeugexternen zweiten Energiequelle vorgesehen ist, sodass die elektrische Komponente extern versorgt werden kann. Das Laden der HV-Batterie über den ersten Anschluss kann damit über einen separaten Pfad, der durch die erste Koppeleinrichtung bereitgestellt ist, erfolgen, ohne dass die Versorgung der elektrischen Komponente negative Auswirkungen auf das Laden der HV-Batterie hat. Dadurch lässt sich beim Laden ein enormer Zeitvorteil erzielen, was sich vor allem bei einem Laden der HV-Batterie am Hausnetz besonders stark bemerkbar macht.In conventional charging method, when charging the HV battery in addition, 12-volt auxiliary consumers of the motor vehicle are supplied with energy. For this purpose, usually a DC / DC converter is provided in the motor vehicle, which converts a portion of the energy supplied to the store for the supply of 12-volt auxiliary consumers accordingly. The power supplied to the 12 volt auxiliary loads and the power losses of the DC / DC converter greatly reduce the power available to charge the HV battery, resulting in an increase in charging time. The great advantage of the invention consists in the fact that for charging an electrical component of the motor vehicle, a second connection is provided for coupling with a second external energy source external to the vehicle, so that the electrical component can be supplied externally. The charging of the HV battery via the first connection can thus take place via a separate path, which is provided by the first coupling device, without the supply of the electrical component having a negative effect on the charging of the HV battery. This makes it possible to achieve an enormous time advantage when charging, which is particularly noticeable when the HV battery is being charged to the home network.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Ladeanordnung die elektrische Komponente auf, welche eine Batterie oder einen elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs darstellt. Ein elektrischer Verbraucher kann dabei beispielsweise ein 12-Volt-Nebenverbraucher wie zum Beispiel ein Lüfter für eine Kühlung, eine Pumpe für ein Kühlmittel, eine Stromversorgung von Steuergeräten des Kraftfahrzeugs und so weiter darstellen. Gleichfalls kann der elektrische Verbraucher auch eine Niedervolt-Batterie, insbesondere eine 12-Volt-Batterie, des Kraftfahrzeugs darstellen. Derartige Verbraucher können in vorteilhafter Weise nun über einen separaten Pfad mit Energie versorgt werden, sodass ein Betreiben der elektrischen Verbraucher sowie das Nachladen der 12-Volt-Batterie während des Ladevorgangs bewerkstelligt werden kann und zugleich gewährleistet ist, dass dies keine negativen Auswirkungen auf die Ladezeit hat.In an advantageous embodiment of the invention, the charging arrangement to the electrical component, which is a battery or an electrical load of the motor vehicle. An electrical consumer can represent, for example, a 12-volt auxiliary consumer such as a fan for cooling, a pump for a coolant, a power supply of control units of the motor vehicle and so on. Likewise, the electrical load can also be a low-voltage battery, in particular a 12-volt battery, of the motor vehicle. Such consumers can now be advantageously powered via a separate path with energy, so that an operation of the electrical loads and the recharging of the 12-volt battery can be accomplished during the charging process and at the same time ensures that this has no negative impact on the charging time Has.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der erste und der zweite Anschluss in einem Stecker oder einer Buchse. Die Integration des ersten und zweiten Anschlusses zusammen in einem Stecker oder einer gemeinsamen Buchse ermöglicht eine besonders kompakte Ausgestaltung der Ladeanordnung. Zudem vereinfacht sich dadurch auch der Ladevorgang für den Benutzer, da dadurch ein besonders einfaches Koppeln der ersten und zweiten externen Energiequelle mit der Ladeanordnung möglich ist. Die erste und zweite Energiequelle können dabei dieselbe oder auch verschiedene Energiequellen sein, insbesondere können die erste und zweite Energiequelle durch eine Vorrichtung, z. B. die erfindungsgemäße Ladestation bereitgestellt sein.In a further advantageous embodiment of the invention, the first and the second terminal in a plug or a socket. The integration of the first and second terminals together in a plug or a common socket allows a particularly compact design of the charging arrangement. In addition, thereby simplifying the charging process for the user, as a particularly simple coupling of the first and second external power source is possible with the charging arrangement. The first and second energy source may be the same or different energy sources, in particular, the first and second energy source by a device, for. B. be provided the charging station according to the invention.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Ladeanordnung oder eine ihrer Ausgestaltungen. Die für die erfindungsgemäße Ladeanordnung genannten Ausgestaltungen und deren Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with a charging arrangement according to the invention or one of its embodiments. The embodiments mentioned for the charging arrangement according to the invention and their advantages apply in the same way to the motor vehicle according to the invention.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Ladestation zum Laden einer HV-Batterie eines Kraftfahrzeugs, wobei die Ladestation einen dritten Anschluss zum Koppeln mit einem ersten Anschluss des Kraftfahrzeugs zum Laden der HV-Batterie aufweist und einen vierten Anschluss zum Koppeln mit einem zweiten Anschluss des Kraftfahrzeugs zum Versorgen einer elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs. Dabei ist die Ladestation dazu ausgelegt, am vierten Anschluss eine Spannungsversorgung mit 12 Volt oder 14 Volt bereitzustellen. Die erfindungsgemäße Ladestation hat dabei den großen Vorteil, dass sich elektrische Komponenten des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise diverse elektrische Verbraucher oder eine 12-Volt-Batterie, extern versorgen lassen, insbesondere über einen separaten Versorgungspfad, sodass sich wiederum die oben genannten Vorteile in Bezug auf die Ladezeit erzielen lassen. Zudem wird durch das Vorsehen eines vierten Anschlusses an der Ladestation, der eine 12-Volt- oder 14-Volt-Spannungsversorgung bereitstellt, erreicht, dass gleich an der Ladestation eine für die 12-Volt-Verbraucher des Kraftfahrzeugs beziehungsweise der 12-Volt-Batterie des Kraftfahrzeugs geeignete Spannung bereitgestellt werden kann, so dass keine Spannungswandlung im Kraftfahrzeug erforderlich ist. Energieverluste durch einen in das Kraftfahrzeug integrierten DC/DC-Wandler treten beim Ladevorgang damit nicht mehr auf. Darüber hinaus kann in vorteilhafter Weise auch der dritte und vierte Anschluss in einen gemeinsamen Stecker oder eine gemeinsame Buchse integriert sein, die insbesondere zur Ladebuchse beziehungsweise zum Ladestecker der erfindungsgemäßen Ladeanordnung oder eine ihrer Ausgestaltungen korrespondieren. Hierdurch lässt sich ebenfalls die Ladestation sehr kompakt ausgestalten und der Ladevorgang auf einfache Weise durchführen.Moreover, the invention relates to a charging station for charging a HV battery of a motor vehicle, wherein the charging station has a third terminal for coupling to a first terminal of the motor vehicle for charging the HV battery and a fourth terminal for coupling to a second terminal of the motor vehicle Supplying an electrical component of the motor vehicle. The charging station is designed to provide a power supply of 12 volts or 14 volts at the fourth terminal. The charging station according to the invention has the great advantage that electrical components of the motor vehicle, such as various electrical loads or a 12-volt battery, can be supplied externally, in particular via a separate supply path, so that again the above-mentioned advantages in terms of Get charging time. In addition, the provision of a fourth connection to the charging station, which provides a 12 volt or 14 volt power supply, achieves that same at the charging station one for the 12 volt consumers of the motor vehicle or the 12 volt battery the motor vehicle suitable voltage can be provided, so that no voltage conversion in the motor vehicle is required. Energy losses due to a DC / DC converter integrated in the motor vehicle no longer occur during the charging process. In addition, the third and fourth connection can advantageously be integrated into a common plug or a common socket, which correspond in particular to the charging socket or to the charging plug of the charging arrangement according to the invention or one of its embodiments. As a result, the charging station can also be made very compact and the charging process can be carried out in a simple manner.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Laden einer HV-Batterie eines Kraftfahrzeugs bei gleichzeitiger Versorgung einer elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs, wobei ein erster Anschluss des Kraftfahrzeugs mit einer ersten kraftfahrzeugexternen Energiequelle gekoppelt wird und die HV-Batterie über eine erste Koppeleinrichtung, die den ersten Anschluss mit der HV-Batterie koppelt, geladen wird. Weiterhin wird ein zweiter Anschluss des Kraftfahrzeugs mit einer kraftfahrzeugexternen zweiten Energiequelle gekoppelt und die elektrische Komponente über eine zweite von der ersten verschiedenen Koppeleinrichtung, die den zweiten Anschluss mit der elektrischen Komponente koppelt, mit Energie versorgt.Furthermore, the invention relates to a method for charging a HV battery of a motor vehicle while supplying an electrical component of the motor vehicle, wherein a first terminal of the motor vehicle is coupled to a first motor vehicle external power source and the HV battery via a first coupling device, the first Connection with the HV battery couples, charging. Furthermore, a second connection of the motor vehicle is coupled to a second energy source external of the motor vehicle and the electrical component is supplied with energy via a second, different coupling device from the first, which couples the second connection to the electrical component.
  • Die für die erfindungsgemäße Ladeanordnung und ihre Ausgestaltungen genannten Merkmale, Merkmalskombinationen und deren Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren. Darüber hinaus ermöglichen die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ladeanordnung und ihren Ausgestaltungen genannten gegenständlichen Merkmale die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch weitere Verfahrensschritte.The features, feature combinations and their advantages mentioned for the charging arrangement according to the invention and its embodiments apply in the same way to the method according to the invention. In addition, the subject features mentioned in connection with the loading arrangement according to the invention and its embodiments enable the further development of the method according to the invention by further method steps.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.
  • Dabei zeigt die einzige Fig. eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 und einer Ladestation 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.The single FIGURE shows a schematic representation of a motor vehicle 10 and a charging station 12 according to an embodiment of the invention.
  • Gerade beim Laden eines Kraftfahrzeugs an einem Hausnetz treten üblicherweise sehr lange Ladezeiten auf. Durch das Laden am Hausnetz mit einer Spannung von 230 Volt und mit 12 Ampere kann eine Leistung von 2,8 Kilowatt erreicht werden. Üblicherweise werden jedoch 12-Volt-Nebenverbraucher, zum Beispiel Lüfter für Kühlung, Pumpe für Kühlmittel, Stromversorgung aller Steuergeräte und so weiter, beim Laden über einen DC/DC-Wandler des Kraftfahrzeugs versorgt und dazu eventuell auch die 12-Volt-Batterie des Kraftfahrzeugs nachgeladen. Dies kann dazu führen, dass der DC/DC-Wandler bis zu 500 Watt zur Verfügung stellen muss. Gerade in diesem Leistungsbereich mit niedriger Last besitzt der DC/DC-Wandler einen schlechten Wirkungsgrad von etwa 50 bis 75 Prozent. Das führt dazu, dass von den 2,8 Kilowatt abzüglich der Verluste des Onboardladers, zum Beispiel mit einem Wirkungsgrad des Onboardladers von 0,9, also circa 2,5 Kilowatt, die eigentlich zum Laden der HV-Batterie zur Verfügung stehen, noch die Leistung, die den Verbrauchern über den DC/DC-Wandler zur Verfügung gestellt werden muss, circa 500 Watt, und die Verluste des DC/DC-Wandlers selbst, circa 200 Watt, abgezogen werden müssen, so dass letztendlich nur noch 1,8 Kilowatt zur Verfügung stehen statt der ursprünglichen 2,5 Kilowatt. Dies führt dazu, dass bei manchen Kraftfahrzeugen, beispielsweise beim 222-P2-85, das vollständige Laden der HV-Batterie circa 250 Minuten dauert.Especially when loading a motor vehicle on a house network usually occur very long loading times. By charging the house network with a voltage of 230 volts and 12 amps, a power of 2.8 kilowatts can be achieved. Usually, however, 12 volt auxiliary consumers, for example fans for cooling, pump for coolant, power supply of all control units and so on, when charging via a DC / DC converter of the motor vehicle and possibly also the 12-volt battery of the motor vehicle recharged. This can lead to the DC / DC converter having to provide up to 500 watts. Especially in this power range with low load, the DC / DC converter has a poor efficiency of about 50 to 75 percent. The result is that of the 2.8 kilowatts less the losses of the onboard loader, for example, with an onboard charger efficiency of 0.9, so about 2.5 kilowatts, which are actually available for charging the HV battery, nor the Power that needs to be made available to consumers via the DC / DC converter, about 500 watts, and the losses of the DC / DC converter itself, about 200 watts, must be deducted, so that ultimately only 1.8 kilowatts are available instead of the original 2.5 kilowatts. As a result, some motor vehicles, such as the 222-P2 85, the complete charging of the HV battery takes about 250 minutes.
  • Die Erfindung ermöglicht es jedoch, die 12-Volt-Seite des Kraftfahrzeugs 10 extern zu versorgen, so dass weder durch einen DC/DC-Wandler noch durch die 12-Volt-Nebenverbraucher oder die 12-Volt-Batterie Verluste entstehen, wodurch sich der Ladevorgang z. B. auf circa 160 Minuten reduzieren lässt, was also einen enormen Zeitvorteil mit sich bringt. Dies wird nun dadurch ermöglicht, dass das Kraftfahrzeug 10 eine Ladeanordnung 14 aufweist. Diese umfasst einen ersten Anschluss 20a zum Laden einer HV-Batterie 16 des Kraftfahrzeugs 10 sowie einen zweiten Anschluss 20b zum Versorgen einer elektrischen Komponente 18 des Kraftfahrzeugs 10. Der erste Anschluss 20a sowie der zweite Anschluss 20b sind in diesem Beispiel in eine Ladebuchse 20, wie zum Beispiel eine Mennekes Typ 2 Ladebuchse mit einer zusätzlichen 12-Volt-Versorgung, integriert. Damit lässt sich nun vorteilhafterweise die HV-Batterie 16 über eine erste Kopplungseinrichtung 22a, die den ersten Anschluss 20a mit der HV-Batterie 16 koppelt, laden, während die elektrische Komponente 18, wie beispielsweise ein elektrischer Verbraucher des Kraftfahrzeugs 10 oder eine 12-Volt-Batterie des Kraftfahrzeugs 10, über eine zweite Koppeleinrichtung 22b separat versorgt werden kann. Die ersten und zweiten Anschlüsse 20a und 20b lassen sich dazu mit einer externen Energiequelle koppeln. Insbesondere wird diese Energie von der Ladestation 12 bereitgestellt. Dazu weist die Ladestation 12 einen Stecker 24 auf, der beispielsweise als Mennekes Typ 2 Ladestecker mit zusätzlicher 12-Volt-Versorgung ausgebildet sein kann. Durch diesen Stecker 24 wird ein dritter Anschluss 24a zum Koppeln mit dem ersten Anschluss 20a der Buchse 20 und ein vierter Anschluss 24b zum Koppeln mit dem zweiten Anschluss 20b der Buchse 20 bereitgestellt. Insbesondere wird dabei über den vierten Anschluss 24b eine Spannungsversorgung mit 12 Volt oder 14 Volt bereitgestellt. Damit lässt sich vorteilhafterweise die externe 12-Volt- beziehungsweise 14-Volt-Spannungsversorgung in kompakter Weise über eine in den Ladestecker 24 integrierte 12- beziehungsweise 14-Volt-Versorgung realisieren, die über die Ladestation 12 versorgt wird. Eine Ladespannung von 12 Volt beziehungsweise 24 Volt hat dabei den Vorteil, dass diese so bemessen ist, dass dadurch die Versorgung der elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs 10 genug gestützt wird und gleichzeitig gewährleistet wird, dass die LV-Batterie nicht überladen wird.However, the invention enables the 12 volt side of the motor vehicle 10 be supplied externally, so that neither by a DC / DC converter nor by the 12-volt auxiliary consumers or the 12-volt battery losses occur, causing the charging process z. B. can be reduced to about 160 minutes, which brings with it an enormous time advantage. This is now made possible by the fact that the motor vehicle 10 a charging arrangement 14 having. This includes a first connection 20a for charging a HV battery 16 of the motor vehicle 10 and a second port 20b for supplying an electrical component 18 of the motor vehicle 10 , The first connection 20a as well as the second connection 20b are in this example in a charging socket 20 , such as a Mennekes type 2 charging socket with an additional 12-volt supply, integrated. This can now advantageously the HV battery 16 via a first coupling device 22a that the first connection 20a with the HV battery 16 couples, charge, while the electrical component 18 , such as an electrical load of the motor vehicle 10 or a 12 volt battery of the motor vehicle 10 , via a second coupling device 22b can be supplied separately. The first and second connections 20a and 20b can be coupled with an external energy source. In particular, this energy is from the charging station 12 provided. This is indicated by the charging station 12 a plug 24 on, for example, can be designed as Mennekes type 2 charging plug with additional 12-volt supply. Through this plug 24 becomes a third connection 24a for coupling with the first connector 20a the socket 20 and a fourth connection 24b for coupling to the second port 20b the socket 20 provided. In particular, it is about the fourth port 24b a power supply of 12 volts or 14 volts is provided. This can be advantageously the external 12-volt or 14-volt power supply in a compact manner via a in the charging plug 24 integrated 12- or 14-volt supply realize that via the charging station 12 is supplied. A charging voltage of 12 volts or 24 volts has the advantage that it is so dimensioned that thereby the supply of electrical consumers of the motor vehicle 10 is sufficiently supported while ensuring that the LV battery is not overcharged.
  • Durch die Ladeanordnung sowie durch die Ladestation lassen sich folglich enorme Zeitvorteile erzielen, wie an folgendem weiteren Beispiel erkennbar ist: Eine 8-Kilowattstunden-Batterie benötigt bei einer effektiven Ladeleistung von 1,8 Kilowatt circa 267 Minuten für das Laden. Mit einer effektiven Ladeleistung von 2,5 Kilowatt und einer externen Stützung der LV-Nebenverbraucher, so wie dies durch die Erfindung ermöglicht wird, reduziert sich die Ladedauer auf circa 192 Minuten, was eine Zeiteinsparung von 75 Minuten mit sich bringt. Der Effekt der Zeiteinsparung ist zwar beim Laden über Wallboxen auch vorhanden, fällt aber deutlich weniger stark ins Gewicht. Durch die erfindungsgemäße Ladeanordnung, die Ladestation und das Verfahren zum Laden einer HV-Batterie eines Kraftfahrzeugs wird damit vorteilhafterweise gerade auch beim Laden an einem Hausnetz ein enormer Zeitvorteil ermöglicht.As a result of the charging arrangement and the charging station, enormous time advantages can thus be achieved, as can be seen from the following further example: An 8-kilowatt-hour battery requires approximately 267 minutes for charging at an effective charging power of 1.8 kilowatts. With an effective charging power of 2.5 kilowatts and an external backup of the LV auxiliary consumers, as is made possible by the invention, the charging time is reduced to approximately 192 minutes, resulting in a time saving of 75 minutes. The effect of saving time while charging via wall boxes is also present, but is much less significant. Due to the charging arrangement according to the invention, the charging station and the method for charging a HV battery of a motor vehicle thus advantageously even when loading a home network, a huge time advantage allows.
  • BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1010
    Kraftfahrzeugmotor vehicle
    1212
    Ladestationcharging station
    1414
    Ladeanordnungloader assembly
    1616
    HV-BatterieHV battery
    1818
    Elektrische KomponenteElectrical component
    2020
    Ladebuchsecharging socket
    20a20a
    Erster AnschlussFirst connection
    20b20b
    Zweiter AnschlussSecond connection
    22a22a
    Erste KoppeleinrichtungFirst coupling device
    22b22b
    Zweite KoppeleinrichtungSecond coupling device
    2424
    Steckerplug
    24a24a
    Dritter AnschlussThird connection
    24b24b
    Vierter AnschlussFourth connection
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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  • Zitierte PatentliteraturCited patent literature
    • CN 103928968 [0002] CN 103928968 [0002]

Claims (6)

  1. Ladeanordnung (14) zum Laden einer HV-Batterie (16) für ein Kraftfahrzeug (10), wobei die Ladeanordnung (14) einen ersten Anschluss (20a) zum Koppeln mit einer kraftfahrzeugexternen ersten Energiequelle aufweist sowie eine erste Koppeleinrichtung (22a), wobei der erste Anschluss (20a) über die erste Koppeleinrichtung (22a) mit der HV-Batterie (16) zum Laden der HV-Batterie (16) koppelbar ist, gekennzeichnet durch einen zweiten Anschluss (20b) zum Koppeln mit einer kraftfahrzeugexternen zweiten Energiequelle, der zum kraftfahrzeugexternen Versorgen einer elektrischen Komponente (18) des Kraftfahrzeugs (10) über eine zweite von der ersten verschiedene Koppeleinrichtung (22b) der Ladeanordnung (14) mit der elektrischen Komponente (18) des Kraftfahrzeugs (10) koppelbar ist.Charging arrangement ( 14 ) for charging an HV battery ( 16 ) for a motor vehicle ( 10 ), the charging arrangement ( 14 ) a first connection ( 20a ) for coupling with a motor vehicle-external first energy source and a first coupling device ( 22a ), the first connection ( 20a ) via the first coupling device ( 22a ) with the HV battery ( 16 ) for charging the HV battery ( 16 ), characterized by a second connection ( 20b ) for coupling with a second external energy source external to the motor vehicle, which is used to supply an electrical component ( 18 ) of the motor vehicle ( 10 ) via a second of the first different coupling device ( 22b ) of the charging arrangement ( 14 ) with the electrical component ( 18 ) of the motor vehicle ( 10 ) can be coupled.
  2. Ladeanordnung (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeanordnung (14) die elektrische Komponente (18) aufweist, welche eine Batterie oder einen elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs (10) darstellt.Charging arrangement ( 14 ) according to claim 1, characterized in that the charging arrangement ( 14 ) the electrical component ( 18 ), which is a battery or an electrical consumer of the motor vehicle ( 10 ).
  3. Ladeanordnung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Anschluss (20a, 20b) in einem Stecker oder einer Buchse (20) sind.Charging arrangement ( 14 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second connection ( 20a . 20b ) in a plug or socket ( 20 ) are.
  4. Kraftfahrzeug (10) mit einer Ladeanordnung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle ( 10 ) with a charging arrangement ( 14 ) according to any one of the preceding claims.
  5. Ladestation (12) zum Laden einer HV-Batterie (16) eines Kraftfahrzeugs (10), wobei die Ladestation (12) einen dritten Anschluss (24a) zum Koppeln mit einem ersten Anschluss (20a) des Kraftfahrzeugs (10) zum Laden der HV-Batterie (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (12) einen vierten Anschluss (24b) zum Koppeln mit einem zweiten Anschluss (20b) des Kraftfahrzeugs (10) zum Versorgen einer elektrischen Komponente (18) des Kraftfahrzeugs (10) aufweist, wobei die Ladestation (12) dazu ausgelegt ist, am vierten Anschluss (24b) eine Spannungsversorgung mit 12 Volt oder 14 Volt bereitzustellen.Charging station ( 12 ) for charging an HV battery ( 16 ) of a motor vehicle ( 10 ), the charging station ( 12 ) a third port ( 24a ) for coupling to a first port ( 20a ) of the motor vehicle ( 10 ) for charging the HV battery ( 16 ), characterized in that the charging station ( 12 ) a fourth connection ( 24b ) for coupling to a second port ( 20b ) of the motor vehicle ( 10 ) for supplying an electrical component ( 18 ) of the motor vehicle ( 10 ), wherein the charging station ( 12 ) at the fourth port ( 24b ) provide a 12 volt or 14 volt power supply.
  6. Verfahren zum Laden einer HV-Batterie (16) eines Kraftfahrzeugs (10) bei gleichzeitiger Versorgung einer elektrischen Komponente (18) des Kraftfahrzeugs (10), wobei ein erster Anschluss (20a) des Kraftfahrzeugs (10) mit einer ersten kraftfahrzeugexternen Energiequelle gekoppelt wird und die HV-Batterie (16) über eine erste Koppeleinrichtung (22a), die den ersten Anschluss (20a) mit der HV-Batterie (16) koppelt, geladen wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Anschluss (20b) des Kraftfahrzeugs (10) mit einer zweiten kraftfahrzeugexternen Energiequelle gekoppelt wird und die elektrische Komponente (18) über eine zweite von der ersten verschiedene Koppeleinrichtung (22b), die den zweiten Anschluss (20b) mit der elektrischen Komponente (18) koppelt, mit Energie versorgt wird.Method for charging an HV battery ( 16 ) of a motor vehicle ( 10 ) while supplying an electrical component ( 18 ) of the motor vehicle ( 10 ), with a first connection ( 20a ) of the motor vehicle ( 10 ) is coupled to a first motor vehicle external power source and the HV battery ( 16 ) via a first coupling device ( 22a ), the first connection ( 20a ) with the HV battery ( 16 ) is loaded, characterized in that a second connection ( 20b ) of the motor vehicle ( 10 ) is coupled to a second motor vehicle external energy source and the electrical component ( 18 ) via a second of the first different coupling device ( 22b ), the second port ( 20b ) with the electrical component ( 18 ), is energized.
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