DE102017211686A1 - Charging module for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Lademodul (125) für ein Fahrzeug (120) beschrieben. Das Lademodul (125) umfasst ein erstes Teilladegerät (210) zur Bereitstellung eines ersten DC-Teilladestroms, wobei an dem ersten Gehäuse (211) des ersten Teilmoduls (210) ein erster AC-Hauptanschluss (212), ein erster AC-Hilfsanschluss (214) und ein erster DC-Hauptanschluss (213) angeordnet sind. Der erste AC-Hauptanschluss (212) ist über eine interne AC-Leitung (216) mit dem ersten AC-Hilfsanschluss (214) verbunden. Außerdem umfasst das Lademodul (125) ein zweites Teilladegerät (220) zur Bereitstellung eines zweiten DC-Teilladestroms, wobei an dem zweiten Gehäuse (221) des zweiten Teilladegeräts (120) ein zweiter AC-Hauptanschluss (222) und ein zweiter DC-Hauptanschluss (223) angeordnet sind. Der erste AC-Hilfsanschluss (214) ist über eine externe AC-Leitung (203) mit dem zweiten AC-Hauptanschluss (222) verbunden, um dem ersten und dem zweiten Teilladegerät (210, 220) jeweils einen Teil eines AC-Ladestroms zuzuführen. Außerdem umfasst das Lademodul (125) Mittel, um auf Basis des ersten und zweiten Teilladestroms einen DC-Ladestrom bereitzustellen. A charging module (125) for a vehicle (120) is described. The charging module (125) comprises a first partial charging device (210) for providing a first DC partial charging current, wherein a first AC main terminal (212), a first auxiliary AC terminal (214) is connected to the first housing (211) of the first submodule (210) ) and a first DC main terminal (213) are arranged. The first AC main terminal (212) is connected to the first auxiliary AC terminal (214) via an internal AC line (216). In addition, the charging module (125) comprises a second partial charger (220) for providing a second DC partial charging current, wherein a second AC main terminal (222) and a second DC main terminal (222) are attached to the second housing (221) of the second partial charger (120). 223) are arranged. The first auxiliary AC terminal (214) is connected to the second main AC terminal (222) via an external AC line (203) for supplying a portion of an AC charging current to the first and second sub-charging units (210, 220), respectively. In addition, the charging module (125) includes means for providing a DC charging current based on the first and second partial charging currents.
Description
Die Erfindung betrifft ein AC-Lademodul für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug.The invention relates to an AC charging module for an at least partially electrically powered vehicle.
Fahrzeuge mit Elektroantrieb (insbesondere Elektrofahrzeuge oder Plugin-Hybrid Fahrzeuge) umfassen elektrische Energiespeicher (z.B. Batterien), die über eine Ladevorrichtung bzw. über ein Lademodul (des Fahrzeugs oder einer Ladestation) aufgeladen werden können. Zum Aufladen der elektrischen Energiespeicher solcher Elektro- und/oder Hybrid-Fahrzeuge existieren verschiedene konduktive, d.h. kabelgebundene, und/oder induktive Ladetechnologien. Dabei nimmt der Ladevorgang eines elektrischen Energiespeichers typischerweise einen relativ langen Zeitraum in Anspruch.Electric vehicles (especially electric vehicles or plug-in hybrid vehicles) include electrical energy stores (e.g., batteries) that may be charged via a charging device or via a charging module (the vehicle or a charging station). To charge the electrical energy stores of such electric and / or hybrid vehicles, there are various conductive, i. Wired and / or inductive charging technologies. The charging process of an electrical energy storage device typically takes a relatively long time.
Bei dem sogenannten AC-Laden oder Wechselstromladen befindet sich das Lademodul, welches den Gleichstrom (auch als DC-Strom bezeichnet) zur Aufladung des elektrischen Speichers umwandelt, im Fahrzeug. Auf einem Ladekabel zwischen Ladestation und Fahrzeug wird ein AC- (Alternating Current) oder Wechselstrom übertragen. Beispielsweise kann der Energiespeicher insbesondere beim Laden in einem privaten Haushalt bei 16A mit bis zu 3,7kW oder bei 32A mit bis zu 7,4kW geladen werden. Durch eine Erhöhung der Ladeleistung kann ein Ladevorgang beschleunigt werden.In the so-called AC charging or AC charging is the charging module, which converts the DC power (also referred to as DC power) for charging the electrical storage in the vehicle. An alternating current (AC) or alternating current is transmitted on a charging cable between the charging station and the vehicle. For example, the energy storage can be charged especially when charging in a private household at 16A with up to 3.7kW or 32A with up to 7.4kW. By increasing the charging power, a charging process can be accelerated.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein kosten-, gewichts- und bauraumeffizientes Lademodul zur Bereitstellung von flexibel skalierbaren Ladeleistungen bereitzustellen.The present document deals with the technical task of providing a cost, weight and space efficient charging module for providing flexibly scalable charging power.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.The object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are described i.a. in the dependent claims. It should be noted that additional features of a claim dependent on an independent claim without the features of the independent claim or only in combination with a subset of the features of the independent claim may form an independent invention independent of the combination of all features of the independent claim, the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application. This applies equally to technical teachings described in the specification, which may form an independent invention of the features of the independent claims.
Gemäß einem Aspekt wird ein Lademodul zur Bereitstellung eines DC-Ladestroms zum Laden eines elektrischen Energiespeichers (z.B. einer Lithium-Ionen Batterie) eines Fahrzeugs (insbesondere eines Straßenkraftfahrzeugs) beschrieben. Das Lademodul kann in einem Fahrzeug verbaut sein, um einen AC-(Alternating Current) Ladestrom, z.B. einen Ladestrom bei einer 230V Wechselspannung, in einen DC- (Direct Current) Ladestrom zu überführen. Das Lademodul kann eingerichtet sein, einen Ladestrom von 32A oder mehr und/oder eine Ladeleistung von 7,4kW oder mehr bereitzustellen.In one aspect, a charging module for providing a DC charging current for charging an electrical energy store (e.g., a lithium ion battery) of a vehicle (particularly a road vehicle) is described. The charging module may be installed in a vehicle to provide an alternating current (AC) charging current, e.g. to transfer a charging current at a 230V AC voltage into a DC (direct current) charging current. The charging module may be configured to provide a charging current of 32A or more and / or a charging power of 7.4kW or more.
Das Lademodul umfasst ein erstes Teilladegerät mit einem ersten Gehäuse, wobei das erste Gehäuse einen ersten Gleichrichter bzw. Wandler zur Bereitstellung eines ersten DC-Teilladestroms umschließt. Der erste Gleichrichter kann z.B. ein Schaltnetzteil umfassen. Der erste Gleichrichter kann einen ersten AC-Teilladestrom am Eingang des ersten Gleichrichters in den ersten DC-Teilladestrom wandeln. Dabei kann der erste Gleichrichter vollständig von dem ersten Gehäuse umschlossen sein. Das erste Gehäuse kann ein elektrisch leitfähiges Material, insbesondere ein Metall, umfassen bzw. aus einem solchen Material bestehen. Das erste Gehäuse kann somit zur Abschirmung von elektromagnetischer Strahlung verwendet werden. Das erste Teilladegerät und insbesondere der erste Gleichrichter können eingerichtet sein, einen Teilladestrom von 16A oder mehr und/oder eine Ladeleistung von 3,7kW oder mehr bereitzustellen.The charging module includes a first part charger having a first housing, the first housing enclosing a first rectifier or converter for providing a first DC part charging current. The first rectifier may e.g. a switching power supply include. The first rectifier may convert a first AC partial charging current at the input of the first rectifier into the first DC partial charging current. In this case, the first rectifier can be completely enclosed by the first housing. The first housing may comprise an electrically conductive material, in particular a metal, or consist of such a material. The first housing can thus be used to shield electromagnetic radiation. The first sub-charger and in particular the first rectifier may be configured to provide a partial charging current of 16A or more and / or a charging power of 3.7kW or more.
An dem ersten Gehäuse sind zumindest ein erster AC-Hauptanschluss, ein erster AC-Hilfsanschluss und ein erster DC-Hauptanschluss angeordnet. Die einzelnen Anschlüsse können jeweils als Schnittstellenelemente einer Steckverbindung (d.h. als Stecker oder als Buchsen) ausgelegt sein.At least a first AC main terminal, a first AC auxiliary terminal, and a first DC main terminal are disposed on the first housing. The individual terminals may each be designed as interface elements of a plug connection (i.e., as plugs or sockets).
Der erste AC-Hauptanschluss ist (ggf. direkt über eine Gehäuse-interne Leitung) mit dem Eingang des ersten Gleichrichters elektrisch leitend verbunden, um einen AC-Ladestrom an dem AC-Hauptanschluss zumindest teilweise von dem ersten AC-Hauptanschluss an den Eingang des ersten Gleichrichters zu führen. Insbesondere kann ein erster AC-Teilladestrom an den Eingang des ersten Gleichrichters herangeführt werden.The first AC main terminal is electrically conductively connected to the input of the first rectifier (possibly directly via a housing-internal line) to supply an AC charging current at the AC main terminal at least partially from the first AC main terminal to the input of the first Rectifier lead. In particular, a first AC partial charging current can be brought to the input of the first rectifier.
Des Weiteren ist der erste AC-Hauptanschluss über eine (Gehäuse-) interne AC-Leitung (elektrisch leitend) mit dem ersten AC-Hilfsanschluss verbunden, um den AC-Ladestrom an dem AC-Hauptanschluss zumindest teilweise von dem ersten AC-Hauptanschluss zu dem ersten AC-Hilfsanschluss zu führen. Insbesondere kann ein zweiter AC-Teilladestrom an den ersten AC-Hilfsanschluss geführt werden. Durch die Bereitstellung eines AC-Hilfsanschluss an dem ersten Gehäuse des ersten Teilladegeräts kann zumindest ein Teil des an einer Ladedose des Fahrzeugs bereitgestellten AC-Ladestroms in effizienter Weise (insbesondere ohne Verwendung eines dedizierten AC-seitigen Stromverteilers) an zumindest ein weiteres Teilladegerät weitergeleitet werden.Further, the first AC main terminal is connected to the first auxiliary AC terminal via an internal (AC) line (electrically conductive) to supply the AC main current to the main AC terminal at least partially from the first main AC terminal to the first auxiliary AC terminal first AC auxiliary connection. In particular, a second AC partial charging current can be conducted to the first auxiliary AC connection. By providing an auxiliary AC terminal to the first housing of the first sub-charger, at least a portion of the AC charging current provided to a vehicle's charging socket can be efficiently isolated (particularly without the use of a dedicated AC side) Power distributor) are forwarded to at least one further partial charger.
Der erste DC-Hauptanschluss ist mit dem Ausgang des ersten Gleichrichters verbunden, um den ersten DC-Teilladestrom bereitzustellen.The first DC main terminal is connected to the output of the first rectifier to provide the first DC partial charging current.
Außerdem umfasst das Lademodul ein zweites Teilladegerät mit einem zweiten Gehäuse, wobei das zweite Gehäuse einen zweiten Gleichrichter bzw. Wandler zur Bereitstellung eines zweiten DC-Teilladestroms (typischerweise vollständig) umschließt. Das zweite Teilladegerät kann (abgesehen von ein oder mehreren internen Leitungen und/oder Anschlüssen) entsprechend zu und/oder gleich wie das erste Teilladegerät aufgebaut sein.In addition, the charging module comprises a second sub-charger with a second housing, the second housing enclosing a second rectifier or converter for providing a second DC partial charging current (typically completely). The second sub-charger may be constructed (apart from one or more internal lines and / or terminals) corresponding to and / or the same as the first sub-charger.
An dem zweiten Gehäuse des zweiten Teilladegeräts können zumindest ein zweiter AC-Hauptanschluss und ein zweiter DC-Hauptanschluss angeordnet sein. Dabei ist der zweite AC-Hauptanschluss (über eine Gehäuse-interne Leitung, elektrisch leitend) mit dem Eingang des zweiten Gleichrichters verbunden, um einen AC-Teilladestrom zu dem zweiten Gleichrichter zu leiten. Außerdem ist der zweite DC-Hauptanschluss mit dem Ausgang des zweiten Gleichrichters verbunden, um den zweiten DC-Teilladestrom an dem zweiten DC-Hauptanschluss bereitzustellen.At least a second AC main terminal and a second DC main terminal may be arranged on the second housing of the second partial charger. In this case, the second AC main terminal (via a housing-internal line, electrically conductive) is connected to the input of the second rectifier to direct an AC partial charging current to the second rectifier. In addition, the second DC main terminal is connected to the output of the second rectifier to provide the second DC partial charging current to the second DC main terminal.
Der erste AC-Hilfsanschluss kann über eine (Gehäuse-) externe AC-Leitung mit dem zweiten AC-Hauptanschluss verbunden sein, so dass dem ersten und dem zweiten Gleichrichter jeweils ein Teil eines AC-Ladestroms (z.B. ein erster AC-Teilladestrom bzw. ein zweite AC-Teilladestrom) zugeführt werden kann. Außerdem umfasst das Lademodul Mittel (z.B. einen DC-seitigen Stromverteiler), um auf Basis des ersten und zweiten Teilladestroms einen DC-Ladestrom zum Laden eines Energiespeichers bereitzustellen.The first AC auxiliary terminal may be connected to the second main AC terminal via an (external) AC line, so that each of the first and second rectifiers has a part of an AC charging current (eg, a first AC partial charging current) second AC partial charging current) can be supplied. In addition, the charging module includes means (e.g., a DC side power distributor) for providing a DC charging current for charging an energy storage based on the first and second partial charging currents.
Durch die in diesem Dokument beschriebene Nutzung und Verknüpfung von Anschlüssen eines Teilladegeräts kann auf die Verwendung zumindest eines Stromverteilers verzichtet werden, so dass ein kosten-, bauraum- und gewichtseffizientes Lademodul für ein Fahrzeug bereitgestellt werden kann.By using and linking terminals of a partial charger described in this document can be dispensed with the use of at least one power distribution, so that a cost, space and weight-efficient charging module can be provided for a vehicle.
An dem zweiten Gehäuse des zweiten Teilladegeräts kann ein zweiter DC-Hilfsanschluss angeordnet sein, wobei der zweite DC-Hauptanschluss über eine (Gehäuse-) interne DC-Leitung elektrisch leitend mit dem zweiten DC-Hilfsanschluss verbunden sein kann. Der erste DC-Hauptanschluss des ersten Teillademoduls kann dann über eine (Gehäuse-) externe DC-Leitung mit dem zweiten DC-Hilfsanschluss verbunden sein, um an dem zweiten DC-Hauptanschluss auf Basis des ersten und zweiten Teilladestroms den DC-Ladestrom bereitzustellen. So kann auch auf der DC-Seite auf einen Stromverteiler verzichtet werden, so dass Kosten, Bauraum und Gewicht des Lademoduls weiter reduziert werden können.A second DC auxiliary connection can be arranged on the second housing of the second partial charger, wherein the second DC main connection can be electrically conductively connected to the second DC auxiliary connection via a (housing) internal DC line. The first DC main terminal of the first partial load module may then be connected to the second DC auxiliary terminal via a (housing) external DC line to provide the DC charging current to the second DC main terminal based on the first and second partial charging currents. As a result, it is also possible to dispense with a power distributor on the DC side, so that costs, installation space and weight of the charging module can be further reduced.
Das erste Teilladegerät und/oder das zweite Teilladegerät können jeweils ein oder mehrere weitere DC-Hilfsanschlüsse umfassen, die eingerichtet sind, mit einer DC-Ladungsquelle und/oder mit einem DC-Verbraucher verbunden zu werden. So können die Verkabelung in einem Fahrzeug optimiert und damit Gewicht, Kosten und Bauraum reduziert werden.The first sub-charger and / or the second sub-charger may each include one or more additional DC auxiliary terminals configured to be connected to a DC charging source and / or to a DC consumer. Thus, the wiring can be optimized in a vehicle and thus weight, cost and space can be reduced.
Der erste AC-Hauptanschluss (am ersten Gehäuse des ersten Teillademoduls) kann ausgebildet sein, (elektrisch leitend) mit einer Ladedose eines Fahrzeugs gekoppelt zu werden, um einen AC-Ladestrom an dem ersten AC-Hauptanschluss bereitzustellen, der in zwei oder mehr AC-Teilladeströme aufgeteilt werden kann.The first AC main terminal (on the first housing of the first divadder module) may be configured to be electrically conductively coupled to a vehicle's charging socket to provide an AC charging current to the first AC main terminal that is divided into two or more AC terminals. Partial load currents can be divided.
Der zweite DC-Hauptanschluss (am zweiten Gehäuse des zweiten Teillademoduls) kann ausgebildet sein, mit dem Energiespeicher eines Fahrzeugs gekoppelt zu werden, um an dem zweiten DC-Hauptanschluss auf Basis der zwei oder mehr DC-Teilladeströme der zwei oder mehr Teilladegeräte einen DC-(Gesamt-) Ladestrom zum Laden des Energiespeichers bereitzustellen.The second DC main terminal (on the second housing of the second divisional module) may be configured to be coupled to the energy storage of a vehicle to provide DC power to the second DC main terminal based on the two or more DC partial charge currents of the two or more sub-chargers. To provide (total) charging current for charging the energy storage.
Das Lademodul kann ein oder mehrere Zwischenteilladegeräte umfassen, wobei die ein oder mehrere Zwischenteilladegeräte zwischen dem ersten Teilladegerät und dem zweiten Teilladegerät angeordnet sein können. Ein Zwischenteilladegerät kann dabei entsprechend oder baugleich zu dem ersten und/oder zweiten Teilladegerät aufgebaut sein (abgesehen von ein oder mehreren internen Leitungen und/oder Anschlüssen).The loading module may include one or more intermediate part chargers, wherein the one or more intermediate part chargers may be disposed between the first part charging device and the second part charging device. An intermediate component charger can be constructed in accordance with or structurally identical to the first and / or second partial charger (apart from one or more internal lines and / or connections).
Insbesondere kann ein Zwischenteilladegerät ein Gehäuse umfassen, das einen Gleichrichter zur Bereitstellung eines DC-Teilladestroms umschließt. An dem Gehäuse des Zwischenteilladegeräts können zumindest ein AC-Hauptanschluss, ein AC-Hilfsanschluss, ein DC-Hauptanschluss und ein DC-Hilfsanschluss angeordnet sein. Ein Zwischenteilladegerät kann somit bezüglich der Anschlüsse und der internen Leitungen einer Kombination aus dem ersten Teilladegerät und dem zweiten Teilladegerät entsprechen.In particular, an intermediate charger may include a housing enclosing a rectifier for providing a DC partial charging current. At least one of an AC main terminal, an AC auxiliary terminal, a DC main terminal, and a DC auxiliary terminal may be disposed on the housing of the sub-component charger. An intermediate component charger may thus correspond to a combination of the first part charger and the second part charger with respect to the terminals and the internal leads.
Der AC-Hauptanschluss des Zwischenteilladegeräts kann mit dem Eingang des Gleichrichters des Zwischenteilladegeräts (elektrisch leitend) verbunden sein (z.B. über eine Gehäuse-interne Leitung). Der AC-Hauptanschluss des Zwischenteilladegeräts kann über eine (Gehäuse-) interne AC-Leitung mit dem AC-Hilfsanschluss des Zwischenteilladegeräts (elektrisch leitend) verbunden sein. Der DC-Hauptanschluss des Zwischenteilladegeräts kann mit dem Ausgang des Gleichrichters des Zwischenteilladegeräts (elektrisch leitend) verbunden sein (z.B. über eine Gehäuse-interne Leitung). Außerdem kann der DC-Hauptanschluss des Zwischenteilladegeräts über eine (Gehäuse-) interne DC-Leitung mit dem DC-Hilfsanschluss des Zwischenteilladegeräts (elektrisch leitend) verbunden sein.The AC The main connection of the intermediate component charger can be connected to the input of the rectifier of the intermediate component (electrically conductive) (eg via a housing-internal line). The AC Main Connection of the Intermediate Battery Charger can be connected to the AC auxiliary connection of the Inter-Particle Charger (electrically conductive) via an (internal) AC line. The DC main connection of the intermediate component charger may be connected to the output of the rectifier of the intermediate component charger (electrically conductive) (eg via a housing-internal line). In addition, the DC main connection of the intermediate component charger can be connected via a (housing) internal DC line to the DC auxiliary connection of the intermediate component charger (electrically conductive).
Der AC-Hauptanschluss eines Zwischenteilladegeräts kann dann über eine (Gehäuse-) externe AC-Leitung mit dem AC-Hilfsanschluss des ersten Teilladegeräts (elektrisch leitend) verbunden sein. Die Verbindung kann dabei ggf. indirekt über die AC-Hilfsanschlüsse und die AC-Hauptanschlüsse von ein oder mehreren anderen Zwischenteilladegeräten erfolgen.The AC main connection of an intermediate component charger can then be connected via an (external) AC line to the AC auxiliary connection of the first part charger (electrically conductive). If necessary, the connection can be made indirectly via the AC auxiliary connections and the AC main connections of one or more other intermediate part chargers.
Der DC-Hauptanschluss eines Zwischenteilladegeräts kann über eine (Gehäuse-) externe DC-Leitung mit dem DC-Hilfsanschluss des zweiten Teilladegeräts (elektrisch leitend) verbunden ist. Die Verbindung kann dabei ggf. indirekt über die DC-Hilfsanschlüsse und die DC-Hauptanschlüsse von ein oder mehreren anderen Zwischenteilladegeräten erfolgen.The DC main connection of an intermediate component charger can be connected via a (housing) external DC line to the DC auxiliary connection of the second part charger (electrically conductive). If necessary, the connection can be made indirectly via the DC auxiliary connections and the DC main connections of one or more other intermediate part chargers.
Durch die Bereitstellung von ein oder mehreren Zwischenteilladegeräten kann in bauraum-, kosten- und gewichtseffizienter Weise die Ladeleistung des Lademoduls schrittweise (um die Ladeleistung der einzelnen Teilladegeräte) erhöht werden.By providing one or more intermediate part chargers, the charging power of the charging module can be increased stepwise (in terms of space, cost and weight) (by the charging power of the individual part chargers).
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Lademodul zur Bereitstellung eines DC-Ladestroms zum Laden eines Energiespeichers eines Fahrzeugs beschrieben. Die Ausführung in diesem Dokument in Bezug auf ein Lademodul gelten in entsprechender, insbesondere in gleicher, Weise für dieses Lademodul.According to a further aspect, a charging module for providing a DC charging current for charging an energy store of a vehicle is described. The design in this document with respect to a loading module apply in a corresponding, in particular in the same way, for this loading module.
Das Lademodul umfasst ein erstes Teilladegerät mit einem ersten Gehäuse, das einen ersten Gleichrichter zur Bereitstellung eines ersten DC-Teilladestroms umschließt. An dem ersten Gehäuse sind zumindest ein erster AC-Hauptanschluss und ein erster DC-Hauptanschluss angeordnet. Der erste AC-Hauptanschluss ist mit dem Eingang des ersten Gleichrichters (elektrisch leitend) verbunden (z.B. über eine Gehäuse-interne Leitung). Der erste DC-Hauptanschluss ist mit dem Ausgang des ersten Gleichrichters (elektrisch leitend) verbunden (z.B. über eine Gehäuse-interne Leitung).The charging module includes a first sub-charger having a first housing enclosing a first rectifier for providing a first DC partial charging current. At least a first AC main terminal and a first DC main terminal are arranged on the first housing. The first AC main terminal is connected to the input of the first rectifier (electrically conductive) (e.g., via a housing internal lead). The first DC main terminal is connected to the output of the first rectifier (electrically conductive) (e.g., via a housing-internal line).
Außerdem umfasst das Lademodul ein zweites Teilladegerät mit einem zweiten Gehäuse, das einen zweiten Gleichrichter zur Bereitstellung eines zweiten DC-Teilladestroms umschließt. An dem zweiten Gehäuse sind zumindest ein zweiter AC-Hauptanschluss, ein zweiter DC-Hilfsanschluss und ein zweiter DC-Hauptanschluss angeordnet. Der zweite AC-Hauptanschluss ist mit dem Eingang des zweiten Gleichrichters (elektrisch leitend) verbunden (z.B. über eine Gehäuse-interne Leitung). Der zweite DC-Hauptanschluss ist mit dem Ausgang des zweiten Gleichrichters (elektrisch leitend) verbunden (z.B. über eine Gehäuse-interne Leitung). Außerdem ist der zweite DC-Hauptanschluss über eine (Gehäuse-) interne DC-Leitung (elektrisch leitend) mit dem zweiten DC-Hilfsanschluss verbunden.In addition, the charging module comprises a second sub-charger with a second housing enclosing a second rectifier for providing a second DC partial charging current. At least a second AC main terminal, a second DC auxiliary terminal and a second DC main terminal are arranged on the second housing. The second AC main terminal is connected to the input of the second rectifier (electrically conductive) (e.g., via a housing internal lead). The second DC main terminal is connected to the output of the second rectifier (electrically conductive) (e.g., via a housing-internal line). In addition, the second DC main terminal is connected to the second DC auxiliary terminal through a (housing) internal DC line (electrically conductive).
Der erste DC-Hauptanschluss ist über eine externe DC-Leitung mit dem zweiten DC-Hilfsanschluss verbunden, um an dem zweiten DC-Hauptanschluss auf Basis des ersten und zweiten Teilladestroms einen DC-Ladestrom bereitzustellen. Es kann somit auf einen DC-seitigen Stromverteiler verzichtet werden, so dass ein bauraum-, gewichts- und kosteneffizientes Lademodul bereitgestellt wird.The first DC main terminal is connected to the second DC auxiliary terminal through an external DC line to provide a DC charging current to the second DC main terminal based on the first and second partial charging currents. It can thus be dispensed with a DC-side power distributor, so that a space-saving, weight and cost-efficient charging module is provided.
Außerdem umfasst das Lademodul Mittel (z.B. einen AC-seitigen Stromverteiler), um dem ersten und dem zweiten Gleichrichter jeweils einen Teil (z.B. jeweils gleiche Teile) eines AC-Ladestroms zuzuführen. Bevorzugt ist zu diesem Zweck an dem ersten Gehäuse des ersten Teilladegeräts ein erster AC-Hilfsanschluss angeordnet, wobei der erste AC-Hauptanschluss über eine (Gehäuse-) interne AC-Leitung (elektrisch leitend) mit dem ersten AC-Hilfsanschluss verbunden ist. Der erste AC-Hilfsanschluss kann über eine externe AC-Leitung mit dem zweiten AC-Hauptanschluss verbunden sein, um dem ersten und dem zweiten Gleichrichter jeweils einen Teil des AC-Ladestroms zuzuführen. So kann auch AC-seitig auf einen Stromverteiler verzichtet werden, so dass Bauraum, Kosten und Gewicht des Lademoduls weiter reduziert werden können.In addition, the charging module includes means (e.g., an AC side power distributor) for supplying a portion (e.g., equal parts, respectively) of an AC charging current to each of the first and second rectifiers. For this purpose, a first AC auxiliary connection is preferably arranged on the first housing of the first partial charger, wherein the first AC main connection is connected to the first auxiliary AC connection via an (internal) AC line (electrically conductive). The first AC auxiliary terminal may be connected to the second AC main terminal via an external AC line to supply each of the first and second rectifiers with a part of the AC charging current. Thus, on the AC side can be dispensed with a power distribution, so that space, cost and weight of the load module can be further reduced.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Straßenkraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das das in diesem Dokument beschriebene Lademodul umfasst. Insbesondere kann das Fahrzeug einen elektrischen Energiespeicher und eine Ladedose umfassen, wobei die Ladedose eingerichtet ist, über ein Ladekabel mit einer Ladestation verbunden zu werden. Das Lademodul kann eingerichtet sein, auf Basis eines an der Ladedose bereitgestellten AC-Ladestroms einen DC-Ladestrom zum Laden des Energiespeichers bereitzustellen.In another aspect, a road vehicle (particularly a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle) is described that includes the charging module described in this document. In particular, the vehicle may comprise an electrical energy store and a charging socket, wherein the charging socket is set up to be connected to a charging station via a charging cable. The charging module may be configured to provide a DC charging current for charging the energy storage based on an AC charging current provided at the charging socket.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be understood that the devices and systems described herein may be used alone as well as in combination with other devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the devices and systems described in this document may be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
-
1a ein beispielhaftes System zum Laden eines Fahrzeugs; -
1b beispielhafte Komponenten eines elektrischen HV-Bordnetzes eines Fahrzeugs; und -
2a und2b beispielhafte Lademodule mit mehreren Teilladegeräten.
-
1a an exemplary system for loading a vehicle; -
1b exemplary components of an electrical HV vehicle electrical system of a vehicle; and -
2a and2 B exemplary charging modules with several part chargers.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Bereitstellung eines flexibel skalierbaren Lademoduls für ein Fahrzeug, mit dem je nach Bedarf unterschiedliche Ladeleistungen bereitgestellt werden können.
Das Fahrzeug
Das Lademodul
Wie in
Das erste Teilladegerät
Das zweite Teilladegerät
Die in
Das zweite Teilladegerät
Der AC-Spannungseingang
Somit kann ein bauraum-, kosten- und gewichtseffizientes, skalierbares Lademodul
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and figures are intended to illustrate only the principle of the proposed methods, apparatus and systems.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017211686.2A DE102017211686A1 (en) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | Charging module for a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102017211686.2A DE102017211686A1 (en) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | Charging module for a vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102017211686A1 true DE102017211686A1 (en) | 2019-01-10 |
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ID=64665930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102017211686.2A Pending DE102017211686A1 (en) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | Charging module for a vehicle |
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Country | Link |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010040239A1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | System for charging a rechargeable battery of an electric vehicle |
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2017
- 2017-07-07 DE DE102017211686.2A patent/DE102017211686A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010040239A1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-08 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | System for charging a rechargeable battery of an electric vehicle |
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