DE102016011548A1 - Building-side energy storage for the coupled charging of an electric car - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum Laden eines elektrischen Energiespeichers (22) eines Kraftwagens (20), mit einem gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher (10), mittels dessen elektrischer Leistung der elektrische Energiespeicher (22) des Kraftwagens (20) aufladbar ist. Um einen Ladevorgang des elektrischen Energiespeichers (22) des Kraftwagens (20) zu verkürzen ist vorgesehen, dass die Ladevorrichtung eine gebäudeseitige Einrichtung (34) umfasst, mittels derer die durch den gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher (10) bereitgestellte elektrische Leistung mit einer durch einen gebäudeseitigen Netzanschluss (12) bereitgestellten elektrischen Leistung zur Erhöhung einer Ladeleistung des elektrischen Energiespeichers (22) des Kraftwagens (20) koppelbar ist.The invention relates to a charging device for charging an electrical energy store (22) of a motor vehicle (20), with a building-side electrical energy store (10), by means of which electric power of the electrical energy store (22) of the motor vehicle (20) is chargeable. In order to shorten a charging process of the electrical energy store (22) of the motor vehicle (20), it is provided that the charging device comprises a building-side device (34), by means of which provided by the building-side electrical energy store (10) electrical power with a through a building-side power supply (12) provided electrical power for increasing a charging power of the electrical energy storage device (22) of the motor vehicle (20) can be coupled.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.The invention relates to a charging device for charging an electrical energy store of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1. The invention also relates to a method for charging an electrical energy store of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 6.

Ein Kraftwagen mit einem elektrischen Antrieb, insbesondere ein Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug, umfasst einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere einen Akkumulator oder eine Hochvoltbatterie zum Versorgen des elektrischen Antriebs mit elektrischer Energie. Dabei stellt der elektrischen Energiespeicher insbesondere eine Spannung von mehr als 80 Volt, vorzugsweise mehr als 200 Volt, bereit.A motor vehicle with an electric drive, in particular an electric vehicle or hybrid vehicle, comprises an electrical energy store, in particular a rechargeable battery or a high-voltage battery for supplying the electric drive with electrical energy. In particular, the electrical energy store provides a voltage of more than 80 volts, preferably more than 200 volts.

Der elektrische Energiespeicher kann mittels einer Ladevorrichtung zum Laden eines elektrischen Energiespeichers aufgeladen werden, wobei für eine kurze Ladedauer eine hohe Ladeleistung von Nöten ist. Zur Erzielung einer kurzen Ladedauer sind insbesondere Schnellladestationen als Ladevorrichtungen bekannt, welche zur Bereitstellung einer hohen Ladeleistung ausgebildet sind. Da der gebäudeseitige Netzanschluss eines Gebäudes, insbesondere eines Wohngebäudes, häufig nur geringe Ladeleistungen zulässt, ist die Ladedauer für den elektrischen Energiespeicher des Kraftwagens oft erhöht. Insbesondere am Wohnhaus eines Nutzers mit einem gebäudeseitigen Netzanschluss, welcher nur eine geringe Ladeleistung ermöglicht, kann die Ladedauer des elektrischen Energiespeichers des Kraftwagens unpraktikabel lang sein.The electrical energy storage device can be charged by means of a charging device for charging an electrical energy storage device, wherein for a short charging time a high charging power is needed. To achieve a short charging time, in particular fast charging stations are known as charging devices, which are designed to provide a high charging power. Since the building-side grid connection of a building, in particular a residential building, often allows only low charging power, the charging time for the electrical energy storage of the motor vehicle is often increased. In particular, at the home of a user with a building-side power supply, which allows only a small charging power, the charging time of the electric energy storage of the motor vehicle can be impracticably long.

In diesem Kontext offenbart die DE 10 2013 204 256 A1 eine Ladevorrichtung für den Energiespeicher eines Kraftwagens, wobei die Ladevorrichtung mittels einer Wandlereinrichtung zur Wandlung eines dreiphasigen Wechselstroms im Betrieb eine Phasenlast auf der Leitungsphase des einphasigen Wechselstroms im Wesentlichen gleichmäßig auf die drei Leitungsphasen des dreiphasigen Wechselstroms verteilt.In this context, the DE 10 2013 204 256 A1 a charging device for the energy storage of a motor vehicle, wherein the charging device by means of a converter device for converting a three-phase alternating current during operation distributed a phase load on the line phase of the single-phase alternating current substantially uniformly on the three line phases of the three-phase alternating current.

Die WO2012110064A2 offenbart einen gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher, insbesondere zur Zwischenspeicherung von durch ein Blockheizkraftwerk erzeugter elektrischer Energie, mittels dessen elektrische Leistung der elektrische Energiespeicher eines Kraftwagens aufladbar ist.The WO2012110064A2 discloses a building-side electrical energy storage, in particular for temporary storage of electrical energy generated by a combined heat and power plant, by means of which electric power of the electric energy storage of a motor vehicle is rechargeable.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Ladevorgang eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftwagens gegenüber dem Stand der Technik zu beschleunigen.It is an object of the present invention to accelerate a charging process of an electrical energy storage device of a motor vehicle compared to the prior art.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ladevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6. Vorteilhafte Ausgestaltungen und nicht triviale Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a charging device having the features of claim 1. The object is also achieved by a method having the features of claim 6. Advantageous embodiments and not trivial developments are the subject of the dependent claims.

Um nun eine Ladevorrichtung zu schaffen, mittels derer einen Ladevorgang eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftwagens gegenüber dem Stand der Technik zu beschleunigt werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ladevorrichtung eine gebäudeseitige Einrichtung umfasst, mittels derer die durch den gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher bereitgestellte elektrische Leistung mit einer durch einen gebäudeseitigen Netzanschluss bereitgestellten elektrischen Leistung zur Erhöhung einer Ladeleistung des elektrischen Energiespeichers koppelbar ist. Auf diese Weise können in einem Betrieb der Ladevorrichtung die elektrischen Leistungen, welche durch den gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher sowie den gebäudeseitigen Netzanschluss bereitgestellt sind, zur Erhöhung der Ladeleistung des elektrischen Energiespeichers gekoppelt sein und insbesondere addiert sein. Der gebäudeseitige elektrische Energiespeicher ist insbesondere dann mittels des gebäudeseitigen Netzanschlusses aufladbar, wenn keine Ladeleistung zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers des Kraftwagens benötigt ist. Durch die erfindungsgemäße Ladevorrichtung ist die Bereitstellung einer hohen Ladeleistung zum Laden des elektrischen Energiespeichers des Kraftwagens auch dann ermöglicht, wenn der gebäudeseitige Netzanschluss nur zur Bereitstellung einer geringen elektrischen Leistung ausgebildet ist.In order to provide a charging device by means of which a charging process of an electric energy storage device of a motor vehicle can be accelerated compared to the prior art, the invention provides that the charging device comprises a building-side device, by means of which provided by the building-side electrical energy storage electric power a provided by a building-side power supply electrical power for increasing a charging power of the electrical energy storage is coupled. In this way, in an operation of the charging device, the electrical powers which are provided by the building-side electrical energy store and the building-side grid connection to be coupled to increase the charging power of the electrical energy storage and in particular added. The building-side electrical energy storage is particularly rechargeable by means of the building-side power supply when no charging power is required to charge the electrical energy storage of the motor vehicle. By the charging device according to the invention, the provision of a high charging power for charging the electrical energy storage of the motor vehicle is also possible if the building-side power supply is designed only to provide a low electrical power.

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 Fig. in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel einer Ladevorrichtung mit einem gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher sowie einen Kraftwagen mit einem elektrischen Energiespeicher.The FIGURE shows a block diagram of an embodiment of a charging device with a building-side electrical energy storage and a motor vehicle with an electrical energy storage.

Die Fig. zeigt eine Ladevorrichtung zum Laden eines elektrischen Energiespeichers 22 eines Kraftwagens 20 mit einem gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher 10. Der gebäudeseitige elektrische Energiespeicher 10 stellt eine elektrische Leistung bereit, mittels derer der elektrische Energiespeicher 22 des Kraftwagens 20 aufladbar ist. Bei dem Kraftwagen 20 handelt es sich vorliegend um ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug, welches eine elektrische Maschine zum Antreiben des Kraftwagens 20 umfasst. Die elektrische Maschine des Kraftwagens 20 ist in einem Betrieb durch den elektrischen Energiespeicher 22 des Kraftwagens 20 mit elektrischer Energie versorgt. Bei dem elektrischen Energiespeicher 22 handelt es sich insbesondere um einen Akkumulator oder eine Hochvoltbatterie. Eine Betriebsspannung des elektrischen Energiespeichers 22 ist vorzugsweise größer als 80 Volt, insbesondere größer als 200 Volt.The figure shows a charging device for charging an electrical energy storage 22 a motor vehicle 20 with a building side electrical energy storage 10 , The building-side electrical energy storage 10 provides an electrical power, by means of which the electrical energy storage 22 of the motor vehicle 20 is rechargeable. In the car 20 This is a hybrid vehicle or an electric vehicle, which is an electric machine for driving the motor vehicle 20 includes. The electric machine of the motor vehicle 20 is in operation by the electrical energy storage 22 of the motor vehicle 20 supplied with electrical energy. In the electrical energy storage 22 it is in particular an accumulator or a high-voltage battery. An operating voltage of the electrical energy storage 22 is preferably greater than 80 volts, in particular greater than 200 volts.

Der gebäudeseitige elektrische Energiespeicher 10 ist vorliegend zum Laden des elektrischen Energiespeichers 22 mittels einer elektrischen Verbindung 19 mit einer Wandladestation 18 kontaktiert. Als Fachbegriff für die Wandladestation 18 hat sich auch der englische Fachbegriff Wallbox durchgesetzt. Die Wandladestation 18 kann eine Steuerelektronik zum Steuern des Ladevorgangs des elektrischen Energiespeichers 22 umfassen. Beispielsweise gibt die Wandladestation 18 eine zum Laden des Energiespeichers 22 geeignete Ladeleistung, Ladestromstärke und/oder Ladespannung vor. Die Wandladestation 18 kann zur Bereitstellung eines oder mehrerer Ladekabel 24 ausgebildet sein. Die Ladekabel 24 können für den Kraftwagen 20 spezifisch ausgebildet sein. Insbesondere erfolgt eine Kontaktierung des Kraftwagens 20 nur temporär, beispielsweise während eines Ladevorgangs. Die Wandladestation 18 kann einen Gleichstromwandler beziehungsweise DC-Wandler zur Spannungsänderung einer Ladespannung aufweisen.The building-side electrical energy storage 10 is present for charging the electrical energy storage 22 by means of an electrical connection 19 with a wall charger 18 contacted. As a technical term for the wall charging station 18 The English technical term Wallbox has also prevailed. The wall charger 18 can control electronics for controlling the charging of the electric energy storage 22 include. For example, the wall charger indicates 18 one for charging the energy storage 22 suitable charging power, charging current and / or charging voltage. The wall charger 18 can be used to provide one or more charging cables 24 be educated. The charging cable 24 can for the car 20 be specifically formed. In particular, a contacting of the motor vehicle 20 only temporarily, for example during a loading process. The wall charger 18 can have a DC converter or DC converter for changing the voltage of a charging voltage.

Der gebäudeseitige elektrische Energiespeicher 10 ist vorliegend mittels einer elektrischen Verbindung 11 mit einem Umrichter 14 kontaktiert. Der Umrichter 14 kann außerdem mit einem gebäudeseitigen Netzanschluss 12 kontaktiert sein. Vorliegend ist der Umrichter 14 mit drei Phasensträngen 13 des gebäudeseitigen Netzanschlusses 12 kontaktiert. In einer anderen nicht gezeigten Ausführungsform ist eine Kontaktierung auch über eine abweichende Anzahl an Phasensträngen 13 möglich, insbesondere ist die Kontaktierung des Umrichters 14 mit dem gebäudeseitigen Netzanschluss 12 über einen einzelnen Phasenstrang 13 möglich.The building-side electrical energy storage 10 is present by means of an electrical connection 11 with a converter 14 contacted. The inverter 14 can also have a building-side power connection 12 be contacted. The present is the inverter 14 with three phase strings 13 of the building-side grid connection 12 contacted. In another embodiment, not shown, a contact is also on a different number of phase strands 13 possible, in particular is the contacting of the inverter 14 with the building-side grid connection 12 over a single phase string 13 possible.

Der Umrichter 14 umfasst vorliegend eine Umrichtereinheit 15 sowie eine Spannungswandlereinheit 16. Die Umrichtereinheit 15 kann zur Gleichrichtung einer durch den gebäudeseitigen Netzanschluss 12 bereitgestellten elektrischen Leistung beziehungsweise zur Gleichrichtung eines durch den gebäudeseitigen Netzanschluss 12 bereitgestellten elektrischen Stromes sowie einer Spannung ausgebildet sein. Die Umrichtereinheit 15 kann alternativ oder zusätzlich dazu ausgebildet sein, aus mehreren Phasensträngen 13 des gebäudeseitigen Netzanschlusses 12 einen einzelnen Phasenstrang 17 zu bilden. Der einzelne Phasenstrang 17, kann wie in der Fig. gezeigt, aus zwei Drähten gebildet sein, welche einen Pluspol sowie einen Minuspol bilden. Beispielsweise ist ein Draht des einzelnen Phasenstrangs 17 zur Führung einer Gleichspannung ausgebildet während der andere Draht des Phasenstranges 17 eine Masse bildet.The inverter 14 In this case, a converter unit comprises 15 and a voltage converter unit 16 , The inverter unit 15 can be used to rectify a through the building's power outlet 12 provided electrical power or to rectify a through the building-side grid connection 12 be provided electric current and a voltage formed. The inverter unit 15 may alternatively or additionally be formed from several phase strands 13 of the building-side grid connection 12 a single phase strand 17 to build. The single phase strand 17 can, as shown in the figure, be formed of two wires, which form a positive pole and a negative pole. For example, a wire of the individual phase strand 17 designed to carry a DC voltage while the other wire of the phase strand 17 forms a mass.

Mittels der Spannungswandlereinheit 16 ist eine Spannung des einzelnen Phasenstranges 17 im vorliegenden Ausführungsbeispiel veränderbar. Beispielsweise können verschiedene Betriebszustände der Ladevorrichtung eine unterschiedliche Spannung benötigen.By means of the voltage converter unit 16 is a voltage of the single phase string 17 changeable in the present embodiment. For example, different operating states of the charging device may require a different voltage.

Mittels der elektrischen Verbindung 11 ist der Umrichter 14 vorliegend sowohl mit dem gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher 10 als auch mit der Wandladestation 18 kontaktiert. Die elektrische Verbindung 11 sowie die elektrische Verbindung 19 ist vorliegend einphasig ausgebildet. Die elektrische Verbindung 11 sowie die elektrische Verbindung 19 sind vorliegend zur Führung einer Gleichspannung beziehungsweise eines Gleichstromes ausgebildet.By means of the electrical connection 11 is the inverter 14 in the present case both with the building-side electrical energy storage 10 as well as with the wall charging station 18 contacted. The electrical connection 11 as well as the electrical connection 19 is present single phase. The electrical connection 11 as well as the electrical connection 19 In the present case, they are designed to carry a DC voltage or a DC current.

Der gebäudeseitige elektrische Energiespeicher 10 kann über den Umrichter 14 mittels des gebäudeseitigen Netzanschlusses 12 aufladbar sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass der gebäudeseitige elektrische Energiespeicher 10 aufgeladen wird, wenn kein Kraftwagen 20 zum Laden an der Wandladestation 18 angeschlossen ist. Zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers 10 kann der Hausanschluss 12 über den Umrichter 14 zur Bereitstellung einer elektrischen Leistung ausgebildet sein. Die Spannungswandlereinheit 16 des Umrichters 14 kann zum Aufladen des gebäudeseitigen elektrischen Energiespeichers 10 eine erste Ladespannung bereitstellen. Die erste Ladespannung kann entweder konstant sein oder wechselnd sein. Insbesondere ist durch die Spannungswandlereinheit 16 bereitgestellte Spannung von einem momentanen Ladezustand des gebäudeseitigen elektrischen Energiespeichers 10 abhängig.The building-side electrical energy storage 10 can via the inverter 14 by means of the building-side grid connection 12 be rechargeable. In particular, it is provided that the building-side electrical energy storage 10 is charged if no cars 20 for charging at the wall charger 18 connected. To charge the electrical energy storage 10 can the house connection 12 over the inverter 14 be designed to provide electrical power. The voltage transformer unit 16 of the inverter 14 can charge the building's electrical energy storage 10 provide a first charging voltage. The first charging voltage may be either constant or alternating. In particular, by the voltage converter unit 16 provided voltage from a current state of charge of the building-side electrical energy storage 10 dependent.

Für den Fall, dass ein Kraftwagen 20 mit einem elektrischen Energiespeichers 22 an der Wandladestation 18 angeschlossen ist, ist kann vorgesehen sein, dass der Energiespeicher 22 des Kraftwagens 20 aufgeladen wird. Zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers 22 kann die durch den elektrischen Energiespeicher 10 bereitgestellte elektrische Leistung mit der durch den gebäudeseitigen Netzanschluss 12 über den Umrichter 14 bereitgestellten elektrischen Leistung gekoppelt sein. Der Umrichter 14 ist demnach als gebäudeseitige Einrichtung 34 ausgebildet, mittels derer die durch den gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher 10 bereitgestellte elektrische Leistung mit einer durch einen gebäudeseitigen Netzanschluss 12 bereitgestellten elektrischen Leistung zur Erhöhung einer Ladeleistung des elektrischen Energiespeichers 22 des Kraftwagens 20 koppelbar ist. Zum Laden des elektrischen Energiespeichers 22 des Kraftwagens 20 kann die durch den gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher 10 bereitgestellte elektrische Leistung mit einer durch einen gebäudeseitigen Netzanschluss 12 bereitgestellten elektrischen Leistung gekoppelt sein.In the event that a motor vehicle 20 with an electric energy storage 22 at the wall charging station 18 is connected, it can be provided that the energy storage 22 of the motor vehicle 20 is charged. To charge the electrical energy storage 22 can the through the electrical energy storage 10 Provided electrical power with the through the building-side grid connection 12 over the inverter 14 be coupled electrical power supplied. Of the inverter 14 is therefore as a building-side facility 34 trained, by means of which by the building-side electrical energy storage 10 Provided electrical power with a through a building-side power connection 12 provided electrical power to increase a charging power of the electric energy storage 22 of the motor vehicle 20 can be coupled. For charging the electrical energy storage 22 of the motor vehicle 20 can by the building's electrical energy storage 10 Provided electrical power with a through a building-side power connection 12 be coupled electrical power supplied.

Vorliegend wird demnach der elektrische Energiespeicher 22 mittels einer Ladeleistung aufgeladen, die sich aus einer elektrischen Leistung, die durch den gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher 10 bereitgestellt ist, und aus einer elektrischen Leistung, die über den Umrichter 14 mittels des gebäudeseitigen Netzanschlusses 12 bereitgestellt ist, zusammensetzt. Durch diese Kopplung des gebäudeseitigen Energiespeichers 10 und des gebäudeseitigen Netzanschlusses 12 ist eine hohe Ladeleistung bereitgestellt. Insbesondere ist die Ladeleistung deutlich höher im Vergleich zu einer Ladeleistung welche nur durch den gebäudeseitigen Netzanschluss 12 oder nur durch den gebäudeseitigen Energiespeichers 10 bereitgestellt ist.In the present case, therefore, the electrical energy storage 22 Charged by means of a charging power resulting from an electrical power generated by the building's electrical energy storage 10 is provided, and from an electrical power transmitted through the inverter 14 by means of the building-side grid connection 12 is composed. Through this coupling of the building-side energy storage 10 and the building-side grid connection 12 is provided a high charging power. In particular, the charging power is significantly higher compared to a charging power which only by the building-side power supply 12 or only by the building-side energy storage 10 is provided.

In einer anderen nicht gezeigten Ausführungsform ist statt des gebäudeseitigen Netzanschlusses 12 eine andere Energiequelle vorgesehen. Beispiele für diese andere Energiequelle sind eine Photovoltaikanlage oder ein Blockheizkraftwerk. Die weitere Energiequelle kann zum Bereitstellen der Ladeleistung ausgebildet sein und/oder zum Aufladen des gebäudeseitigen elektrischen Energiespeichers 10 ausgebildet sein.In another embodiment, not shown, instead of the building-side power supply 12 provided another source of energy. Examples of this other energy source are a photovoltaic system or a combined heat and power plant. The further energy source can be designed to provide the charging power and / or to charge the building-side electrical energy store 10 be educated.

Um ein Überlagern eines Gleichstroms bei einem Fehlerstromschutzschalter, kurz FI-Schalter, des gebäudeseitigen Netzanschlusses 12 beziehungsweise einer Haustechnik zu vermeiden, kann entweder der Umrichter 14 oder die Wandladestation 18 galvanisch isolierend aufgebaut sein. Alternativ kann während eines Ladens des elektrischen Energiespeichers 22 auch ein Abtrennen des Umrichters 14 von dem gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher 10 mittels eines oder mehrerer Schütze vorgesehen sein.To a superimposing a direct current in a residual current circuit breaker, short RCD, the building-side power supply 12 or to avoid home automation, either the inverter 14 or the wall charger 18 be constructed galvanically insulating. Alternatively, during charging of the electrical energy storage 22 also a disconnection of the inverter 14 from the building-side electrical energy storage 10 be provided by means of one or more contactors.

Die durch die Spannungswandlereinheit 16 zum Laden des elektrischen Energiespeichers 22 des Kraftwagens 20 bereitgestellte zweite Spannung kann sich von der durch die Spannungswandlereinheit 16 bereitgestellte erste Spannung zum Laden des gebäudeseitigen elektrischen Energiespeichers 10 unterscheiden. Die durch die Spannungswandlereinheit 16 bereitgestellte erste Spannung und zweite Spannung können alternativ auch gleich sein. Insbesondere ist die erste Spannung größer als die zweite Spannung. Insbesondere kann eine durch den gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher 10 bereitgestellte Spannung größer sein, als eine elektrische Spannung des elektrischen Energiespeichers 22 des Kraftwagens 20. Dadurch kann ein besonders vorteilhaftes Laden des elektrischen Energiespeichers 22 des Kraftwagens 20 mittels des gebäudeseitigen elektrischen Energiespeichers 10 ermöglicht sein.The through the voltage converter unit 16 for charging the electrical energy storage 22 of the motor vehicle 20 provided second voltage may differ from that by the voltage conversion unit 16 provided first voltage for charging the building-side electrical energy storage 10 differ. The through the voltage converter unit 16 provided first voltage and second voltage may alternatively be the same. In particular, the first voltage is greater than the second voltage. In particular, a through the building-side electrical energy storage 10 Provided voltage be greater than an electrical voltage of the electrical energy storage 22 of the motor vehicle 20 , This can be a particularly advantageous charging the electrical energy storage 22 of the motor vehicle 20 by means of the building-side electrical energy storage 10 be possible.

Ein Netz an Schnellladestationen befindet sich erst im Aufbau. Schnellladestationen werden meist an Autobahnraststätten installiert, wo eine zügige Weiterfahrt mit einem Elektrofahrzeug ermöglicht sein soll. Zuhause verfügt ein Nutzer meist über eine geringere Ladeleistung, weil gebäudeseitig verlegte Leitungen und/oder deren Absicherungen und/oder der gebäudeseitige Netzanschluss 12, insbesondere der Hausanschluss, nicht für hohe Leistungen ausgelegt. Unter Umständen kann während eines Ladevorgangs des elektrischen Energiespeichers 22 des Kraftwagens 20, beispielsweise über Nacht, nicht genügend elektrische Energie nachgeladen werden, um den Kraftwagen 20 tagsüber ohne Einschränkungen nutzen zu können.A network of fast charging stations is only under construction. Fast charging stations are usually installed at motorway service areas, where a speedy onward journey with an electric vehicle should be possible. At home, a user usually has a lower charging power, because lines laid on the building side and / or their fuses and / or the building-side grid connection 12 , especially the house connection, not designed for high performance. Under certain circumstances, during a charging process of the electrical energy storage 22 of the motor vehicle 20 For example, overnight, not enough electrical energy will be recharged to the car 20 to be able to use during the day without restrictions.

Mittels einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung und einem erfindungsgemäßen Verfahren kann der gebäudeseitige Energiespeicher 10, insbesondere eine Hausbatterie, während einer Abwesenheit des Kraftwagens 20 geladen werden. Die während der Zeit der Abwesenheit des Kraftwagens 20 in dem gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher 10 gespeicherte Energie kann dann zum Laden des elektrischen Energiespeichers 22 des Kraftwagens 20 genutzt werden. Somit kann eine Gleichstromschnellladestation auch an einem gebäudeseitigen Netzanschluss 12 bereitgestellt werden, der nicht zur Bereitstellung einer hohen elektrischen Leistung ausgebildet ist. Die Ladevorrichtung gemäß der Fig. weist zwei Teile auf. Ein erster Teil 30 ist vorliegend auf eine elektrische Leistung des gebäudeseitigen Netzanschlusses 12 ausgelegt. Der zweite Teil 32 ist vorliegend auf eine höhere Gleichspannungsleistung ausgelegt. Die elektrische Leistung des Gleichstromladeanschlusses ist insbesondere eine Summenleistung aus der elektrischen Leistung des gebäudeseitigen Netzanschlusses 12 und der elektrischen Leistung des gebäudeseitigen Energiespeichers 10.By means of a charging device according to the invention and a method according to the invention, the building-side energy storage 10 , in particular a home battery, during an absence of the motor vehicle 20 getting charged. The during the time of the absence of the motor vehicle 20 in the building-side electrical energy storage 10 stored energy can then be used to charge the electrical energy store 22 of the motor vehicle 20 be used. Thus, a DC fast charging station can also be connected to a building-side power supply 12 can be provided, which is not designed to provide a high electrical power. The loading device according to the Fig. Has two parts. A first part 30 is in the present case to an electrical power of the building-side grid connection 12 designed. The second part 32 In the present case, it is designed for a higher DC power. The electrical power of the DC charging connection is in particular a total power from the electrical power of the building-side power supply 12 and the electrical power of the building-side energy storage 10 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
gebäudeseitiger elektrischen Energiespeicherbuilding-side electrical energy storage
1111
elektrische Verbindungelectrical connection
1212
gebäudeseitiger Netzanschlussbuilding-side grid connection
1313
Phasensträngephase strands
1414
Umrichterinverter
1515
Umrichtereinheitinverter unit
16 16
SpannungswandlereinheitDC converter unit
1717
Phasenstrangphase conductor
1818
WandladestationWall charger
1919
elektrische Verbindungelectrical connection
2020
Kraftwagenmotor vehicle
2222
elektrischer Energiespeicherelectrical energy storage
2424
Ladekabelcharge cable
3030
erster Teilfirst part
3232
zweiter Teilsecond part
3434
gebäudeseitige Einrichtungbuilding-side facility

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013204256 A1 [0004] DE 102013204256 A1 [0004]
  • WO 2012110064 A2 [0005] WO 2012110064 A2 [0005]

Claims (6)

Ladevorrichtung zum Laden eines elektrischen Energiespeichers (22) eines Kraftwagens (20), mit einem gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher (10), mittels dessen elektrischer Leistung der elektrische Energiespeicher (22) des Kraftwagens (20) aufladbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung eine gebäudeseitige Einrichtung (34) umfasst, mittels derer die durch den gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher (10) bereitgestellte elektrische Leistung mit einer durch einen gebäudeseitigen Netzanschluss (12) bereitgestellten elektrischen Leistung zur Erhöhung einer Ladeleistung des elektrischen Energiespeichers (22) des Kraftwagens (20) koppelbar ist.Charging device for charging an electrical energy store ( 22 ) of a motor vehicle ( 20 ), with a building-side electrical energy storage ( 10 ), by means of whose electrical power the electrical energy store ( 22 ) of the motor vehicle ( 20 ), characterized in that the loading device is a building-side device ( 34 ), by means of which by the building-side electrical energy storage ( 10 ) provided with a power by a building-side power supply ( 12 ) provided electric power for increasing a charging power of the electric energy storage ( 22 ) of the motor vehicle ( 20 ) can be coupled. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gebäudeseitiger elektrische Energiespeicher (10) mittels des gebäudeseitiger Netzanschlusses (12) und/oder einer weiteren elektrischen Energiequelle aufladbar ist.Charging device according to claim 1, characterized in that the building-side electrical energy storage ( 10 ) by means of the building-side grid connection ( 12 ) and / or another electrical energy source is chargeable. Ladevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umrichter (14) und eine Wandladestation (18) der Ladevorrichtung räumlich getrennt sind.Loading device according to claim 1 or 2, characterized in that an inverter ( 14 ) and a wall charging station ( 18 ) of the charging device are spatially separated. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter (14) und/oder die Wandladestation (18) galvanisch isoliert ausgebildet sind.Loading device according to one of the preceding claims, characterized in that the converter ( 14 ) and / or the wall charging station ( 18 ) are formed galvanically insulated. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung und/oder der gebäudeseitiger elektrische Energiespeicher (10) mit eines Schützes von dem gebäudeseitiger Netzanschluss (12) abtrennbar ist.Charging device according to one of the preceding claims, characterized in that the charging device and / or the building-side electrical energy storage ( 10 ) with a contactor of the building-side grid connection ( 12 ) is separable. Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeicher (22) eines Kraftwagens (20), wobei der elektrische Energiespeicher (22) des Kraftwagens (20) mittels einer elektrischen Leistung eines gebäudeseitigen elektrischen Energiespeichers (10) aufgeladen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung eine gebäudeseitige Einrichtung (34) umfasst, mittels derer die durch den gebäudeseitigen elektrischen Energiespeicher (10) bereitgestellte elektrische Leistung mit einer durch einen gebäudeseitigen Netzanschluss (12) bereitgestellten elektrischen Leistung zur Erhöhung einer Ladeleistung des elektrischen Energiespeichers (22) des Kraftwagens (20) gekoppelt wird.Method for charging an electrical energy store ( 22 ) of a motor vehicle ( 20 ), wherein the electrical energy storage ( 22 ) of the motor vehicle ( 20 ) by means of an electrical power of a building-side electrical energy storage device ( 10 ), characterized in that the loading device is a building-side device ( 34 ), by means of which by the building-side electrical energy storage ( 10 ) provided with a power by a building-side power supply ( 12 ) provided electric power for increasing a charging power of the electric energy storage ( 22 ) of the motor vehicle ( 20 ) is coupled.
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