DE102017219965A1 - Method for charging an energy storage, electric vehicle and charging station for electric vehicles - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden des Energiespeichers (11) eines Elektrofahrzeugs (10), bei welchem über einen ersten Ladeanschluss (11-1) des Energiespeichers (11) mittels einer ersten Verbindung (21) einer Ladestation (20) elektrische Energie von der Ladestation (20) auf den Energiespeicher (11) übertragen wird, wobei beim Vorliegen einer Schnellladebedingung über einen zweiten Ladeanschluss (11-2) des Energiespeichers (11) mittels einer zweiten Verbindung (22) der Ladestation (20) parallel zum ersten Ladeanschluss (11-1) und zur ersten Verbindung (21) elektrische Energie von der Ladestation (20) auf den Energiespeicher (11) übertragen wird. Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein entsprechendes Elektrofahrzeug (10) sowie eine Ladestation (10) als solche.

Figure DE102017219965A1_0000
The invention relates to a method for charging the energy store (11) of an electric vehicle (10) in which electrical energy is supplied from the first charging connection (11-1) of the energy store (11) by means of a first connection (21) to a charging station (20) Charging station (20) is transferred to the energy store (11), wherein in the presence of a fast charge condition via a second charging connection (11-2) of the energy store (11) by means of a second connection (22) of the charging station (20) parallel to the first charging port (11 -1) and the first connection (21) electrical energy from the charging station (20) is transferred to the energy storage device (11). The present invention further relates to a corresponding electric vehicle (10) and a charging station (10) as such.
Figure DE102017219965A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs, ein Elektrofahrzeug als solches sowie eine Ladestation für Elektrofahrzeuge.The present invention relates to a method for charging an energy storage device of an electric vehicle, an electric vehicle as such and a charging station for electric vehicles.

Beim steigenden Einsatz von Elektrofahrzeugen kommt dem Aufbau und der Performance von Ladestationen eine besondere Bedeutung zu. Häufig sind jedoch so genannte Schnellladestationen durch eine maximale Leistung bzw. bei gegebener Maximalspannung durch einen maximalen Ladestrom limitiert, so dass eine aus Sicht eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs maximal mögliche Ladeleistung nicht erreichbar ist. Andererseits führt eine Anhebung der Ladespannung auch nicht zu einem schnelleren Laden, weil auf Seiten des Energiespeichers eine maximale Spannung vorgegeben ist und diese, sollte die zugeführte Ladespannung diese übersteigen, heruntergeregelt werden muss.With the increasing use of electric vehicles, the design and performance of charging stations is of particular importance. Frequently, however, so-called fast charging stations are limited by a maximum power or, given a maximum voltage, by a maximum charging current, so that from the point of view of an energy storage device of an electric vehicle, the maximum possible charging power can not be achieved. On the other hand, an increase in the charging voltage does not lead to a faster charging, because on the part of the energy storage, a maximum voltage is given and this, should the supplied charging voltage exceed this, must be down regulated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs, ein Elektrofahrzeug als solches sowie eine Ladestation für Elektrofahrzeuge anzugeben, bei welchen mit einfachen Mitteln die Ladeleistung erhöht und die notwendige Ladezeit verringert werden können.The invention is based on the object of specifying a method for charging an energy storage device of an electric vehicle, an electric vehicle as such and a charging station for electric vehicles, in which the charging capacity can be increased by simple means and the necessary charging time can be reduced.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird bei einem Verfahren erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1, bei einem Elektrofahrzeug erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie bei einer Ladestation erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.The object underlying the invention is achieved in a method according to the invention with the features of claim 1, in an electric vehicle according to the invention with the features of claim 8 and in a charging station according to the invention with the features of claim 10. Advantageous developments are the subject of the respective dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs geschaffen, bei welchem über einen ersten Ladeanschluss des Energiespeichers mittels einer ersten Verbindung einer Ladestation elektrische Energie von der Ladestation zum Laden auf den Energiespeicher übertragen wird. Dabei wird erfindungsgemäß beim Vorliegen einer Schnellladebedingung über einen zweiten Ladeanschluss des Energiespeichers mittels einer zweiten Verbindung der Ladestation parallel zum ersten Ladeanschluss und zur ersten Verbindung elektrische Energie von der Ladestation zum Laden auf den Energiespeicher übertragen. Ein Kernaspekt der vorliegenden Erfindung besteht also darin, bei einer Ladestation, welche eine Mehrzahl von Verbindungen zum Laden aufweist, diese auch gleichzeitig zum Laden eines einzigen Elektrofahrzeugs und dessen Energiespeichers im Parallelbetrieb zu nutzen, um dadurch insgesamt die Ladeleistung zu steigern und den Ladevorgang zeitlich abzukürzen. Dies setzt das Vorliegen einer Schnellladebedingung voraus, wobei die Schnellladebedingung eine Vielzahl von Bedingungen berücksichtigen kann, unter denen ein Schnellladen eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs in sinnvoller Weise erfolgen kann.According to a first aspect of the present invention, a method is provided for charging an energy store of an electric vehicle, in which electrical energy is transferred from the charging station to the energy store via a first charging connection of the energy store by means of a first connection of a charging station. In this case, in the presence of a fast charging condition via a second charging connection of the energy store by means of a second connection of the charging station parallel to the first charging connection and the first connection, electrical energy is transferred from the charging station to the energy store for charging. A core aspect of the present invention is thus to use in a charging station, which has a plurality of connections for charging, this also for charging a single electric vehicle and its energy storage in parallel operation, thereby increasing the overall charging power and shortening the charging time , This presupposes the existence of a fast-charging condition, wherein the fast-charging condition can take into account a variety of conditions under which rapid charging of an energy storage device of an electric vehicle can be made in a meaningful manner.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann unter einem Elektrofahrzeug ein reines Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug in jeglicher Art, welches nur einen elektrischen Teilantrieb aufweist, verstanden werden. Unter einem Energiespeicher wird ein allgemeiner Speicher zur Aufnahme und Abgabe elektrischer Energie verstanden, sei dies eine wiederaufladbare Batterie, ein entsprechendes Batteriemodul oder eine Anordnung von wiederaufladbaren Batterien, und zwar unabhängig von der jeweiligen zu Grunde liegenden Batteriechemie.For the purposes of the present invention, an electric vehicle can be understood to be a pure electric vehicle or a hybrid vehicle of any type, which has only one partial electric drive. An energy store is understood to be a general store for receiving and emitting electrical energy, be it a rechargeable battery, a corresponding battery module or an array of rechargeable batteries, regardless of the particular underlying battery chemistry.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gilt die Schnellladebedingung als erfüllt, wenn der Energiespeicher einen Ladezustand aufweist, der einen ersten minimalen Ladezustand in Bezug auf einen maximal möglichen Ladezustand unterschreitet. Nur unter diesen Umständen ist ein Schnellladen des Energiespeichers in sinnvoller Art und Weise möglich, nämlich ohne dass der Energiespeicher Schaden nimmt und/oder seine gesamte Lebensdauer verringert wird.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the fast-charging condition is satisfied if the energy store has a charge state which falls short of a first minimum charge state with respect to a maximum possible charge state. Only in these circumstances, a fast charging of the energy storage in a meaningful way possible, namely without the energy storage takes damage and / or its entire life is reduced.

Dabei kann in vorteilhafter Weise der erste minimale Ladezustand einen Wert von 50 % des maximal möglichen Ladezustands des Energiespeichers beschreiben. Andere relative Anteile, die vom Wert 50 % abweichen, sind möglich, zum Beispiel in Abhängigkeit von sonstigen weiteren Betriebszuständen des Elektrofahrzeugs und/oder des Energiespeichers, zum Beispiel seines Betriebsalters, seiner Betriebstemperatur oder anderer Parameter.In this case, the first minimum state of charge can advantageously describe a value of 50% of the maximum possible state of charge of the energy store. Other relative proportions that deviate from the value 50% are possible, for example depending on other further operating states of the electric vehicle and / or the energy store, for example its operating age, its operating temperature or other parameters.

Alternativ oder zusätzlich kann die Schnellladebedingung als erfüllt gelten, wenn und/oder solange die zweite Verbindung der Ladestation keinem anderen Ladevorgang zugeordnet ist oder wird, insbesondere in Bezug auf den Energiespeicher eines anderen Elektrofahrzeugs. Durch diese Maßnahme wird berücksichtigt, dass eine allgemeine Ladestation möglicherweise zwar mehrere Verbindungen zum Übertragen von elektrischer Energie aufweist, diese aber in der Regel unterschiedlichen Ladeplätzen oder Parkplätzen zugeordnet sind und entsprechend von anderen Fahrzeugen zum Aufladen von deren Energiespeichern genutzt werden können und sollen.Alternatively or additionally, the fast-charging condition can be considered fulfilled if and / or as long as the second connection of the charging station is not assigned to any other charging process, in particular with respect to the energy storage of another electric vehicle. This measure takes into account that although a general charging station possibly has several connections for the transmission of electrical energy, but these are usually assigned to different charging stations or parking lots and can be used by other vehicles for charging their energy storage and accordingly.

Es kann dadurch ein Szenario abgedeckt werden, bei welchem ein Elektrofahrzeug einen Ladeplatz einer Ladestation erreicht, dessen Nachbarplatz oder Nachbarplätze bereits von anderen Elektrofahrzeugen zum Laden besetzt sind. In diesem Fall kann die Schnellladebedingung dies berücksichtigen und ein Schnellladen am eigenen Fahrzeug unterbinden. Gegebenenfalls kann an den Fahrer ein Hinweis erfolgen, dass ein entsprechendes Schnellladen über mehrere elektrische Verbindungen zur Ladestation derzeit nicht möglich ist.It can thereby be covered a scenario in which an electric vehicle reaches a loading station of a charging station, the neighboring seat or neighboring seats are already occupied by other electric vehicles for charging. In this case, the fast-charge condition can take this into account and prevent a fast-charging on your own vehicle. If appropriate, an indication to the driver that a corresponding rapid charging via a plurality of electrical connections to the charging station is currently not possible.

Die Schnellladebedingung kann auch dynamisch angepasst werden, so dass von einem normalen Laden auf Schnellladen umgeschaltet wird, z.B. wenn das Laden an einem benachbarten Ladeplatz abgeschlossen wurde, aber ein Schnellladen des eigenen Fahrzeugs noch sinnvoll ist.The fast charge condition can also be dynamically adjusted to switch from normal load to fast load, e.g. if the loading at an adjacent loading place was completed, but a speed loading of the own vehicle still makes sense.

Andererseits können mit der Schnellladebedingung im dynamischen Betrieb auch der Ladezustand und andere Zustandsparameter des zu ladenden Energiespeichers berücksichtigt werden.On the other hand, the state of charge and other state parameters of the energy store to be charged can also be taken into account with the fast-charging condition during dynamic operation.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, dass die zweite Verbindung der Ladestation zu einem Energiespeicher eines ersten Elektrofahrzeugs erst nach Erreichen des ersten minimalen Ladezustands des Energiespeichers des ersten Elektrofahrzeugs einem anderen Ladevorgang zugeordnet wird.According to another preferred embodiment of the method according to the invention, it is possible for the second connection of the charging station to an energy store of a first electric vehicle to be assigned to another charging process only after the first minimum state of charge of the energy store of the first electric vehicle has been reached.

Durch diese Maßnahmen kann zum Beispiel ein Szenario berücksichtigt werden, bei welchem an einem ersten Ladeplatz ein Schnellladen eines Elektrofahrzeugs erfolgt und nach einiger Zeit ein anderes Elektrofahrzeug einen benachbarten Ladeplatz erreicht. Unter diesen Umständen kann es sinnvoll sein, dass das Schnellladen des bereits im Laden befindlichen ersten Fahrzeugs zunächst abgeschlossen wird, bevor das Laden des neu hinzugekommenen Elektrofahrzeugs begonnen wird.By means of these measures, for example, a scenario can be taken into account in which a fast charging of an electric vehicle takes place at a first charging station and after some time another electric vehicle reaches an adjacent charging station. Under these circumstances, it may be useful for the fast-charging of the first vehicle already in the store to be completed first, before the charging of the newly added electric vehicle is started.

Es kann dabei ferner von Vorteil sein, dass die zweite Verbindung der Ladestation zu einem Energiespeicher eines ersten Elektrofahrzeugs erst nach Erreichen des ersten minimalen Ladezustands des Energiespeichers des ersten Fahrzeugs einem anderen Ladevorgang zugeordnet wird, wenn zum Zeitpunkt eines Anforderns des anderen Ladevorgangs der zweiten Verbindung der Energiespeicher des ersten Elektrofahrzeugs einen zweiten minimalen Ladezustand in Bezug auf den maximal möglichen Ladezustand des Energiespeichers überschreitet.It may also be advantageous that the second connection of the charging station to an energy storage of a first electric vehicle is assigned to a different charging only after reaching the first minimum state of charge of the energy storage of the first vehicle, if at the time of requesting the other charging the second connection Energy storage of the first electric vehicle exceeds a second minimum state of charge with respect to the maximum possible state of charge of the energy storage.

Dabei kann der zweite minimale Ladezustand 25 % des maximal möglichen Ladezustands eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs beschreiben. Andere relative Anteile, die vom Wert 25 % abweichen, sind möglich, zum Beispiel in Abhängigkeit von sonstigen weiteren Betriebszuständen des Elektrofahrzeugs und/oder des Energiespeichers, zum Beispiel seines Betriebsalters, seiner Betriebstemperatur oder anderer Parameter.In this case, the second minimum state of charge can describe 25% of the maximum possible state of charge of an energy store of an electric vehicle. Other relative proportions that deviate from the value of 25% are possible, for example as a function of other further operating states of the electric vehicle and / or of the energy store, for example its operating age, its operating temperature or other parameters.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Elektrofahrzeug geschaffen, welches zur Verwendung mit einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs eingerichtet ist und welches mit einem Energiespeicher zur Aufnahme und Speicherung elektrischer Energie ausgebildet ist. Dabei weist der Energiespeicher erfindungsgemäß einen ersten Ladeanschluss und einen zweiten Ladeanschluss zum alternativen und/oder zum parallelen gleichzeitigen Übertragen von elektrischer Energie auf den Energiespeicher auf.According to another aspect of the present invention, an electric vehicle is also provided, which is set up for use with a method according to the invention for charging an energy store of an electric vehicle and which is designed with an energy store for receiving and storing electrical energy. According to the invention, the energy store has a first charging connection and a second charging connection for alternative and / or parallel simultaneous transmission of electrical energy to the energy store.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs weist dieses ein mit elektrischer Energie betreibbares Aggregat auf. Der Energiespeicher ist dabei in vorteilhafter Weise zur Versorgung des Aggregats mit elektrischer Energie zu dessen gesteuertem Betrieb eingerichtet.In an advantageous embodiment of the electric vehicle according to the invention this has an operable with electrical energy unit. The energy storage device is advantageously set up to supply the unit with electrical energy for its controlled operation.

Das Aggregat kann ein Antrieb sein oder einen Antrieb aufweisen.The unit may be a drive or have a drive.

Ferner wird durch die vorliegende Erfindung auch eine Ladestation für Elektrofahrzeuge geschaffen, welche mit einer Mehrzahl von Verbindungen als erster Verbindung und/oder als zweiter Verbindung zum Übertragen elektrischer Energie von der Ladestation zu einem Energiespeicher eines Elektrofahrzeugs ausgebildet ist. Die Ladestation ist zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs und/oder zur Verwendung mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Elektrofahrzeug eingerichtet.Furthermore, the present invention also provides a charging station for electric vehicles, which is designed with a plurality of connections as a first connection and / or as a second connection for transmitting electrical energy from the charging station to an energy store of an electric vehicle. The charging station is designed for use in a method according to the invention for charging an energy store of an electric vehicle and / or for use with an electric vehicle designed according to the invention.

Figurenlistelist of figures

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.

  • 1 zeigt nach Art eines Flussdiagramms eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs.
  • 2 zeigt schematisch die Verwendung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladestation im Zusammenhang mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs.
  • 3 zeigt ein zeitliches Ladeschema, welches einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs zu Grunde gelegt werden kann.
  • 4 zeigt schematisch die Verwendung einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladestation im Zusammenhang mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs, und zwar mit mehreren Ladeplätzen für eine Mehrzahl von zu ladenden Elektrofahrzeugen.
  • 5 zeigt ein zeitliches Ladeschema, welches einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs zu Grunde gelegt werden kann, insbesondere für eine im Zusammenhang mit 4 dargestellte Ladestation.
  • 6 zeigt schematisch die Verwendung einer herkömmlichen Ladestation im Zusammenhang mit einem herkömmlichen Verfahren zum Laden eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs.
Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description and the figures.
  • 1 shows in the manner of a flowchart an embodiment of the method according to the invention for charging an energy storage device of an electric vehicle.
  • 2 schematically shows the use of an embodiment of a Charging station according to the invention in connection with an embodiment of the inventive method for charging an energy storage of an electric vehicle.
  • 3 shows a temporal charging scheme, which can be based on an embodiment of the method according to the invention for charging an energy storage of an electric vehicle.
  • 4 schematically shows the use of another embodiment of a charging station according to the invention in connection with an embodiment of the method according to the invention for charging an energy storage of an electric vehicle, with multiple charging stations for a plurality of charging electric vehicles.
  • 5 shows a temporal charging scheme, which can be based on an embodiment of the method according to the invention for charging an energy storage of an electric vehicle, in particular for a related 4 illustrated charging station.
  • 6 shows schematically the use of a conventional charging station in connection with a conventional method for charging an energy storage of an electric vehicle.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 Ausführungsbeispiele und der technische Hintergrund der Erfindung im Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten wiedergegeben.The following are with reference to the 1 to 6 Embodiments and the technical background of the invention described in detail. Identical and equivalent as well as equivalent or equivalent elements and components are designated by the same reference numerals. Not in every case of their occurrence, the detailed description of the designated elements and components is reproduced.

Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.The illustrated features and other properties can be isolated in any form from each other and combined with each other, without departing from the gist of the invention.

Bevor auf Details der vorliegenden Erfindung eingegangen wird, sollen anhand von 6 Aspekte und Strukturen im Hinblick auf das herkömmliche Vorgehen beschrieben werden.Before going into details of the present invention, reference is made to FIG 6 Aspects and structures are described in terms of the traditional approach.

6 zeigt schematisch die Verwendung einer herkömmlichen Ladestation 20' im Zusammenhang mit einem herkömmlichen Verfahren zum Laden eines Energiespeichers 16 eines Elektrofahrzeugs 10'. 6 shows schematically the use of a conventional charging station 20 ' in the context of a conventional method for charging an energy store 16 an electric vehicle 10 ' ,

Das herkömmliche Fahrzeug 10' ist ausgebildet mit einem Energiespeicher 16, durch welchen über eine interne Verbindung 18 ein Aggregat 15 mit elektrischer Energie zu dessen Betrieb versorgt. Das Aggregat 15 kann zum Beispiel ein Antrieb sein oder einen Antrieb aufweisen.The conventional vehicle 10 ' is formed with an energy storage 16 through which an internal connection 18 an aggregate 15 supplied with electrical energy for its operation. The aggregate 15 For example, it may be a drive or have a drive.

Der Energiespeicher 16 wird über eine herkömmliche Ladestation 20' mit einer Ladesäule 25' durch Übertragen elektrischer Energie von der Ladesäule 25' geladen. Dazu wird das Fahrzeug 10'an einem Ladeplatz 26 der Ladestation 20' geparkt und es wird eine Verbindung 21 von der Ladesäule 25' der Ladestation 20' mit einem Anschluss 11 des Elektrofahrzeugs 10'ausgebildet.The energy storage 16 is via a conventional charging station 20 ' with a charging station 25 ' by transferring electrical energy from the charging station 25 ' loaded. This is the vehicle 10 ' at a loading place 26 the charging station 20 ' parked and it will connect 21 from the charging station 25 ' the charging station 20 ' with a connection 11 of the electric vehicle 10 'is formed.

Die über die Verbindung 21 dem Anschluss 11 zugeführte elektrische Energie wird über eine innere Verbindung 17 zum Energiespeicher 16 diesem zugeführt. Dies erfolgt gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines DC/DC-Wandlers 19, nämlich in dem Fall, bei welchem die Versorgungsspannung der Ladesäule 25' oberhalb der für den Energiespeicher 16 geeigneten Spannung liegt. Zum Beispiel kann die Lade-/und Betriebsspannung des Energiespeichers 16 450 V oder weniger betragen, wogegen die herkömmliche Ladesäule 25' im Ladebetrieb eine Spannung von mehr als 450 V bereitstellt, zum Beispiel 800 V.The over the connection 21 the connection 11 supplied electrical energy is via an internal connection 17 to the energy storage 16 fed to this. This is optionally done with the interposition of a DC / DC converter 19 namely, in the case where the supply voltage of the charging station 25 ' above the for the energy storage 16 suitable voltage is. For example, the charging and operating voltage of the energy storage 16 450 V or less, whereas the conventional charging station 25 ' provides a voltage of more than 450 V during charging, for example 800 V.

1 zeigt nach Art eines Flussdiagramms eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens L zum Laden eines Energiespeichers 16 eines Elektrofahrzeugs 10. 1 shows in the manner of a flow chart an embodiment of the method according to the invention L for charging an energy store 16 an electric vehicle 10 ,

In einem ersten Schritt L1 wird das Fahrzeug 10 an eine Ladestation 20 heranmanövriert und an einem Ladeplatz 26 geparkt.In a first step L1 becomes the vehicle 10 to a charging station 20 maneuvered and at a loading place 26 parked.

In einem nachfolgenden Schritt L2 wird nach Ausbilden einer elektrischen Verbindung zwischen einer Ladesäule 25 der Ladestation 20 mit dem Elektrofahrzeug 10 geprüft, ob eine Schnellladebedingung erfüllt ist.In a subsequent step L2 is after forming an electrical connection between a charging station 25 the charging station 20 with the electric vehicle 10 Checked if a fast-charge condition is met.

Die Schnellladebedingung als solche kann eine Mehrzahl einzelner Bedingungen in logischer Kombination miteinander verknüpft aufweisen. Zum Beispiel kann im Zusammenhang mit der Schnellladebedingung geprüft werden, ob eine zweite Verbindung zu der Ladesäule 25 oder einer anderen Ladesäule 25 der Ladestation 20 möglich oder durch Verwendung oder durch geplante Verwendung ausgeschlossen ist. Auch kann die Möglichkeit eines Schnellladens S davon abhängig gemacht werden, ob dies dem Zustand des Energiespeichers 16 zuträglich ist, ob also nicht Bedingungen für ein normales Laden N vorliegen, zum Beispiel dann, wenn der Ladezustand des Energiespeichers 16 oberhalb eines minimalen Ladezustands, bezogen auf den maximal möglichen Ladezustand des Energiespeichers 16, vorliegt.As such, the fast-charge condition may have a plurality of individual conditions linked together in a logical combination. For example, in connection with the fast charge condition, it may be checked if there is a second connection to the charging station 25 or another charging station 25 the charging station 20 possible or excluded by use or by intended use. Also, the possibility of a quick loading S depending on whether this is the state of the energy store 16 is conducive, so if not conditions for a normal loading N exist, for example, when the state of charge of the energy storage 16 above a minimum state of charge, based on the maximum possible state of charge of the energy store 16 , is present.

Wird im Schritt L2 festgestellt, dass eine vorgegebene Schnellladebedingung erfüllt ist („Ja“ im Schritt L2), so erfolgt ein Schnellladen S mit dem Zuführen L3 elektrischer Energie an den Energiespeicher 16 über eine erste Verbindung 21 von der Ladesäule 25 der Ladestation 20 zu einem ersten Anschluss 11 des Elektrofahrzeugs 10 und mit dem parallelen und gleichzeitigen Zuführen L4 elektrischer Energie an den Energiespeicher 16 über eine zweite Verbindung 22 von der Ladesäule 25 der Ladestation 20 zu einem zweiten Anschluss 21 des Elektrofahrzeugs 10.Will in step L2 that a predetermined fast-charge condition is satisfied ("Yes" in step) L2 ), then a fast charging takes place S with the feeding L3 electrical energy to the energy storage 16 over a first connection 21 from the charging station 25 the charging station 20 to a first connection 11 of the electric vehicle 10 and with parallel and simultaneous feeding L4 electrical energy to the energy storage 16 over a second connection 22 from the charging station 25 the charging station 20 to a second connection 21 of the electric vehicle 10 ,

Wird im Schritt L2 dagegen festgestellt, dass die vorgegebene Schnellladebedingung nicht erfüllt ist („Nein“ im Schritt L2), so erfolgt ein normales Laden N mit einem ausschließlichen Zuführen L3 elektrischer Energie an den Energiespeicher 16 über die erste Verbindung 21 von der Ladesäule 25 der Ladestation 20 zum ersten Anschluss 11 des Elektrofahrzeugs 10. Will in step L2 on the other hand, it has been determined that the given fast charge condition is not met ("No" in step) L2 ), then a normal loading takes place N with an exclusive feeding L3 electrical energy to the energy storage 16 over the first connection 21 from the charging station 25 the charging station 20 to the first connection 11 of the electric vehicle 10 ,

Der Schritt L2 des Überprüfens des Vorliegens der Schnellladebedingung kann wiederholt werden, um dynamisch zwischen einem Schnellladen S zu einem normalen Laden N zu wechseln. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Schnellladebedingung selbst dynamisch angepasst werden. Beide Maßnahmen eignen sich, den sich gegebenenfalls zeitlich ändernden Bedingungen der Ladestation 20 und/oder der dort vorhandenen Elektrofahrzeuge 10 Rechnung zu tragen.The step L2 checking the existence of the fast-charge condition may be repeated to dynamically between a fast-charging S to a normal store N switch. Additionally or alternatively, the fast-charging condition itself can be adapted dynamically. Both measures are suitable, the possibly time-varying conditions of the charging station 20 and / or the existing electric vehicles there 10 Take into account.

2 zeigt schematisch die Verwendung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladestation 20 im Zusammenhang mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens L zum Laden eines Energiespeichers 16 eines Elektrofahrzeugs 10. 2 shows schematically the use of an embodiment of a charging station according to the invention 20 in connection with an embodiment of the method according to the invention L for charging an energy store 16 an electric vehicle 10 ,

Das erfindungsgemäße Elektrofahrzeug 10 ist analog zum herkömmlichen Elektrofahrzeug 10' aus 6 aufgebaut, weist jedoch in Ergänzung zu diesem vorzugsweise keinen DC/DC-Wandler 19 auf, dafür jedoch einen zusätzlichen zweiten Anschluss 12 zum Zuführen elektrischer Energie zum Speicher 16, nämlich über eine externe Verbindung 27 einer weiteren Ladesäule 25 der erfindungsgemäßen Ladestation 20, wobei die weitere externe Verbindung 27 als zweite Verbindung 22 zum zweiten Anschluss 12 des Elektrofahrzeugs 10 fungiert. Der zweite Anschluss 12 ist wiederum mit einer internen Verbindung 17 mit dem Energiespeicher 16 des Elektrofahrzeugs 10 verbunden, um die von der weiteren Ladesäule 25 der Ladestation 20 zugeführte elektrische Energie zum Schnellladen S des Elektrofahrzeugs 10 dem Energiespeicher 16 zuzuführen.The electric vehicle according to the invention 10 is analogous to the conventional electric vehicle 10 ' out 6 constructed, but in addition to this preferably has no DC / DC converter 19 on, but an additional second connection 12 for supplying electrical energy to the storage 16 namely via an external connection 27 another charging station 25 the charging station according to the invention 20 , wherein the further external connection 27 as a second connection 22 to the second connection 12 of the electric vehicle 10 acts. The second connection 12 is in turn with an internal connection 17 with the energy storage 16 of the electric vehicle 10 connected to that of the other charging station 25 the charging station 20 supplied electrical energy for fast charging S of the electric vehicle 10 the energy storage 16 supply.

3 zeigt ein zeitliches Ladeschema 30, welches einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens L zum Laden eines Energiespeichers 16 eines Elektrofahrzeugs 10 zu Grunde gelegt werden kann. 3 shows a temporal charging scheme 30 which is an embodiment of the method according to the invention L for charging an energy store 16 an electric vehicle 10 can be used as a basis.

Das Ladeschema 30 umfasst in der in 3 gezeigten Darstellung 4 Zeitfenster 31 bis 34 mit einem zeitlichen Verlauf, der durch den Zeitpfeil t angedeutet ist und mit einem durch den Pfeil P angedeuteten Verlauf der übertragenen elektrischen Leistung. Die an das Elektrofahrzeug 10 übertragene elektrische Leistung P selbst wird durch die Spur 40 angedeutet.The charging scheme 30 includes in the 3 shown illustration 4 Time window 31 to 34 with a time course, by the time arrow t is indicated and with a by the arrow P indicated course of the transmitted electrical power. The to the electric vehicle 10 transmitted electrical power P itself gets through the track 40 indicated.

In den gleichzeitigen Zeitfenstern 31 und 32 erfolgt ein Laden L3 und L4 des Elektrofahrzeugs 10 über 2 Ladesäulen 25 über die ersten und zweiten elektrischen Verbindungen 21 und 22, die an die ersten und zweiten Anschlüsse 11 bzw. 12 des Elektrofahrzeugs 10 angeschlossen sind, und zwar gleichzeitig und parallel, so dass insgesamt eine Ladeleistung erzielt wird, die über die nominelle Ladeleistung einer einzelnen Ladesäule 25 hinausgeht und somit zum Beispiel das Limit von 150 kW überschreitet.In the simultaneous time windows 31 and 32 a shop takes place L3 and L4 of the electric vehicle 10 over 2 charging stations 25 over the first and second electrical connections 21 and 22 connected to the first and second ports 11 or. 12 of the electric vehicle 10 are connected, simultaneously and in parallel, so that a total of a charging power is achieved, which is above the nominal charging power of a single charging station 25 goes out and thus, for example, exceeds the limit of 150 kW.

Mit Verstreichen der Ladezeit ab dem Startzeitpunkt t0 erholt sich der Ladezustand des Energiespeichers 16 des Elektrofahrzeugs 10. Ab einem bestimmten Zeitpunkt t1/2, der hiermit der Hälfte der Gesamtladezeit t1-t0 gleichgesetzt wird, liegt ein Ladezustand im Energiespeicher 16 vor, welcher dem für das Schnellladen erforderlichen minimalen Ladezustand entspricht, welcher auf den maximalen Ladezustand des Energiespeichers 16 bezogen wird.With the elapse of the charging time from the start time t0, the state of charge of the energy storage recovers 16 of the electric vehicle 10 , From a certain time t1 / 2, which is hereby equated to half of the total charging time t1-t0, there is a state of charge in the energy storage 16 which corresponds to the minimum charge state required for fast charging, which corresponds to the maximum charge state of the energy store 16 is related.

Ab diesem Zeitpunkt t1/2 ist ein Schnellladen S durch beide Ladevorgänge L3 und L4 nicht mehr sinnvoll. Aus diesem Grund wird der zweite Ladevorgang L4 beendet. Deshalb wird das Zeitfenster 33 von der ersten Ladesäule 25 für den Ladevorgang L3 für das bisher geladene Elektrofahrzeug 10 zum Weiterladen genutzt, wogegen - zeitlich versetzt - das Zeitfenster 34 von der zweiten Ladesäule 25 für ein weiteres Elektrofahrzeug 10 zum Laden nutzbar ist.From this time t1 / 2 is a fast-charging S through both charges L3 and L4 no longer useful. For this reason, the second charging process L4 completed. Therefore, the time window becomes 33 from the first charging station 25 for the charging process L3 for the previously charged electric vehicle 10 used for recharging, whereas - offset in time - the time window 34 from the second charging station 25 for another electric vehicle 10 is usable for loading.

4 zeigt schematisch die Verwendung einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladestation 20 im Zusammenhang mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens L zum Laden eines Energiespeichers 16 eines Elektrofahrzeugs 10, und zwar mit mehreren Ladeplätzen 26 für eine Mehrzahl von zu ladenden Elektrofahrzeugen 10. 4 shows schematically the use of another embodiment of a charging station according to the invention 20 in connection with an embodiment of the method according to the invention L for charging an energy store 16 an electric vehicle 10 , and with several loading places 26 for a plurality of electric vehicles to be charged 10 ,

5 zeigt ein zeitliches Ladeschema 30, welches einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens L zum Laden eines Energiespeichers 16 eines Elektrofahrzeugs 10 zu Grunde gelegt werden kann, insbesondere für eine im Zusammenhang mit 4 dargestellte Ladestation 20. 5 shows a temporal charging scheme 30 which is an embodiment of the method according to the invention L for charging an energy store 16 an electric vehicle 10 can be used, in particular for a related 4 illustrated charging station 20 ,

Das in 5 dargestellte Ladeschema 30 ist analog zu dem in 3 dargestellten Ladeschema 30 aufgebaut und weist Zeitfenster 31 bis 39 auf, wobei die jeweiligen Tripel 31-33, 34-36 und 37-39 3 unterschiedlichen Elektrofahrzeugen 10 zugeordnet sind und zueinander einen zeitlichen Versatz aufweisen, je nach Ankunftszeit des jeweiligen Elektrofahrzeugs 10 am Ladeplatz 26 der Ladestation 20.This in 5 Charging scheme shown 30 is analogous to that in 3 Charging scheme shown 30 constructed and has time window 31 to 39 on, with the respective triples 31 - 33 . 34 - 36 and 37 - 39 3 different electric vehicles 10 are assigned to each other and have a temporal offset, depending on the arrival time of the respective electric vehicle 10 at the loading place 26 the charging station 20 ,

Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert: Heutige Schnellladesäuleninfrastrukturen sind häufig auf einen maximalen Ladestrom von 350 A begrenzt. Bei einer Maximalspannung von 450 V im Fahrzeug 10 ist die Ladeleistung somit auf etwa 158 kW limitiert.These and other features and characteristics of the present invention will be further elucidated with reference to the following discussion: Today's fast-loading column infrastructures are frequently on limits a maximum charging current of 350 A. At a maximum voltage of 450 V in the vehicle 10 the charging power is limited to about 158 kW.

Es ergeben sich z.B. Ladezeiten bei 100 kWh-Systemen von etwa 30 Minuten.There are e.g. Charging times for 100 kWh systems of about 30 minutes.

450V-Antriebssysteme werden langfristig großflächig in den E-Antriebssystemen verwendet.450V drive systems are used on a large scale over the long term in the electric drive systems.

Höhere Ladeleistungen können durch höhere Spannungen erreicht werden. Hierzu muss die höhere Eingangsspannung von z.B. 800 V ggf. durch einen DC/DC-Wandler auf 400 V runtergeregelt werden. Alternativ kann mittels einer Umschaltmatrix eine höhere Spannung im Speicher angelegt werden.Higher charging power can be achieved by higher voltages. For this, the higher input voltage of e.g. 800 V may be controlled down to 400 V by a DC / DC converter. Alternatively, a higher voltage can be applied in the memory by means of a switching matrix.

Die maximale Ladeleistung wird nur für etwa 50 % der Gesamtladezeit benötigt. Bei höheren Ladezuständen ist nur eine geringere Ladeleistung möglich und nötig.The maximum charging power is needed only for about 50% of the total charging time. At higher states of charge only a lower charging power is possible and necessary.

Beim herkömmlichen Laden bestehen Nachteile hinsichtlich Komplexität, Skalierbarkeit, Entwicklungsaufwand und Herstellkosten, insbesondere bei einer höhten Ladespannung 800V und dem zu verwendenden DC/DC-Konzept.In conventional charging, there are disadvantages in terms of complexity, scalability, development effort and manufacturing costs, especially at a higher charging voltage 800V and the DC / DC concept to use.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung basiert fahrzeugseitig auf dem Vorsehen und der Verwendung eines zusätzlichen Ladesteckers bzw. einer zusätzlichen Ladedose zur Erhöhung der Ladeleistung beim Vorliegen einer Limitierung durch die Infrastruktur des Ladesystems.An aspect of the present invention is based on the vehicle side on the provision and the use of an additional charging plug or an additional charging socket for increasing the charging power in the presence of a limitation by the infrastructure of the charging system.

Als Vorteile stellen sich ein:

  • - Wenn verfügbar, kann eine zweite Ladesäule genutzt und damit kann die Ladezeit reduziert werden.
  • - Es ergeben sich Lebensdauervorteile, wenn der Benutzer seltener die größtmögliche Ladeleistung verwendet.
  • - Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht eine einfachere Integration in ein bestehendes Basisfahrzeug.
  • - Das Vorgehen kann als optionales Extra über SA-Liste angeboten werden.
  • - Während des Schnellladevorgangs stellt sich durch Entfall von DC/DC-Wandlern ein geringerer Kühlbedarf im Fahrzeug ein.
The advantages are:
  • - If available, a second charging station can be used and thus the charging time can be reduced.
  • - Lifetime benefits arise when the user rarely uses the largest possible charging power.
  • The inventive concept enables easier integration into an existing base vehicle.
  • - The procedure can be offered as an optional extra via SA list.
  • - During fast charging, there is less cooling demand in the vehicle due to the elimination of DC / DC converters.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Elektrofahrzeugelectric vehicle
10'10 '
herkömmliches Elektrofahrzeugconventional electric vehicle
1111
(erster) Ladeanschluss(first) charging port
1212
(zweiter) Ladeanschluss(second) charging port
1515
Aggregataggregate
1616
Energiespeicher des Elektrofahrzeugs 10 Energy storage of the electric vehicle 10
1717
(interne) Verbindung zwischen Ladeanschluss 11, 12 und Energiespeicher 16 (internal) connection between charging port 11 . 12 and energy storage 16
1818
(interne) Verbindung zwischen Energiespeicher 16 und Aggregat 15 (internal) connection between energy storage 16 and aggregate 15
1919
DC/DC-Wandler DC / DC converter
2020
Ladestationcharging station
20'20 '
herkömmlicher Ladestationconventional charging station
2121
(erste externe) Verbindung(first external) connection
2222
(zweite externe) Verbindung(second external) connection
2525
Ladesäulecharging station
25'25 '
herkömmliche Ladesäuleconventional charging station
2626
Ladeplatzloading bay
2727
(allgemeine externe) Verbindung (general external) connection
3030
(zeitliches) Ladeschema(temporal) charging scheme
3131
ZeitfensterTime window
3232
ZeitfensterTime window
3333
ZeitfensterTime window
3434
ZeitfensterTime window
3535
ZeitfensterTime window
3636
ZeitfensterTime window
3737
ZeitfensterTime window
3838
ZeitfensterTime window
3939
Zeitfenster Time window
4040
Spur für die übertragene elektrische Leistung P Track for the transmitted electrical power P
4141
Spur für die übertragene elektrische Leistung P Track for the transmitted electrical power P
LL
Verfahren zum LadenMethod of loading
L1L1
Ankunft an einer Ladestation 20 Arrival at a charging station 20
L2L2
Prüfen einer SchnellladebedingungChecking a fast-charging condition
L3L3
Laden über ersten Anschluss 11 Charge over first connection 11
L4L4
Laden über zweiten Anschluss 12 Charge via second connection 12
L5L5
Abfahrt von der LadestationDeparture from the charging station
NN
Normalladennormal Load
PP
elektrische Leistungelectrical power
SS
SchnellladenQuick shop
tt
ZeitTime

Claims (10)

Verfahren (L) zum Laden eines Energiespeichers (11) eines Elektrofahrzeugs (10), bei welchem - über einen ersten Ladeanschluss (11) des Energiespeichers (16) mittels einer ersten Verbindung (21) einer Ladestation (20) elektrische Energie von der Ladestation (20) zum Laden (L3) auf den Energiespeicher (16) übertragen wird und - beim Vorliegen (L2) einer Schnellladebedingung über einen zweiten Ladeanschluss (12) des Energiespeichers (16) mittels einer zweiten Verbindung (22) der Ladestation (20) parallel zum ersten Ladeanschluss (11) und zur ersten Verbindung (21) elektrische Energie von der Ladestation (20) zum Laden (L4) auf den Energiespeicher (16) übertragen wird.Method (L) for charging an energy store (11) of an electric vehicle (10), in which - Via a first charging port (11) of the energy storage device (16) by means of a first connection (21) of a charging station (20) electrical energy from the charging station (20) for charging (L3) is transferred to the energy storage (16) and - In the presence (L2) of a fast charge condition via a second charging port (12) of the energy store (16) by means of a second connection (22) of the charging station (20) parallel to the first charging port (11) and the first connection (21) electrical energy from the Charging station (20) for charging (L4) is transferred to the energy storage (16). Verfahren (L) nach Anspruch 1, bei welchem die Schnellladebedingung erfüllt ist, wenn der Energiespeicher (16) einen Ladezustand aufweist, der einen ersten minimalen Ladezustand in Bezug auf einen maximal möglichen Ladezustand des Energiespeichers (16) unterschreitet.Method (L) after Claim 1 in which the rapid charge condition is met when the energy store (16) has a charge state that falls below a first minimum charge state with respect to a maximum possible charge state of the energy store (16). Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem der erste minimale Ladezustand 50 % des maximal möglichen Ladezustands des Energiespeichers (11) beschreibt.Method according to Claim 2 in which the first minimum state of charge describes 50% of the maximum possible state of charge of the energy store (11). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Schnellladebedingung erfüllt ist, wenn und/oder solange die zweite Verbindung (22) der Ladestation (20) keinem anderen Ladevorgang zugeordnet ist oder wird, insbesondere in Bezug auf einen Energiespeicher (16) eines anderen Elektrofahrzeugs (10).Method according to one of the preceding claims, in which the fast-charging condition is met if and / or as long as the second connection (22) of the charging station (20) is or will not be associated with any other charging operation, in particular with respect to an energy store (16) of another electric vehicle (10). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, sofern rückbezogen auf Anspruch 2, bei welchem bei Verwendung einer zweiten Verbindung der Ladestation (20) zum Laden eines Energiespeichers (16) eines ersten Elektrofahrzeugs (10) diese erst nach Erreichen des ersten minimalen Ladezustands des Energiespeichers (16) des ersten Elektrofahrzeugs (10) einem anderen Ladevorgang zugeordnet wird.Method according to one of the preceding claims, if referred to Claim 2 in which when using a second connection of the charging station (20) for charging an energy store (16) of a first electric vehicle (10) this is assigned to another charging only after reaching the first minimum state of charge of the energy store (16) of the first electric vehicle (10) , Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, sofern rückbezogen auf Anspruch 2, bei welchem bei Verwendung einer zweiten Verbindung der Ladestation (20) zum Laden eines Energiespeichers (16) eines ersten Elektrofahrzeugs (10) diese erst nach Erreichen des ersten minimalen Ladezustands des Energiespeichers (11) des ersten Fahrzeugs (10) einem anderen Ladevorgang zugeordnet wird, wenn zum Zeitpunkt eines Anforderns des anderen Ladevorgangs der zweiten Verbindung (22) der Energiespeicher (16) des ersten Elektrofahrzeugs (10) einen zweiten minimalen Ladezustand in Bezug auf den maximal möglichen Ladezustand des Energiespeichers (16) überschreitet.Method according to one of the preceding claims, if referred to Claim 2 in which when using a second connection of the charging station (20) for charging an energy store (16) of a first electric vehicle (10) this is assigned to another charging only after reaching the first minimum state of charge of the energy store (11) of the first vehicle (10) if, at the time of requesting the other charging operation of the second connection (22), the energy store (16) of the first electric vehicle (10) exceeds a second minimum charge state with respect to the maximum possible charge state of the energy store (16). Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem der zweite minimale Ladezustand 25 % des maximal möglichen Ladezustands eines Energiespeichers (16) eines Elektrofahrzeugs (10) beschreibt.Method according to Claim 6 in which the second minimum state of charge describes 25% of the maximum possible state of charge of an energy store (16) of an electric vehicle (10). Elektrofahrzeug (10), welches - zur Verwendung mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 eingerichtet ist und - mit einem Energiespeicher (16) zur Aufnahme und Speicherung elektrischer Energie ausgebildet ist, wobei der Energiespeicher (16) einen ersten Ladeanschluss (11) und einen zweiten Ladeanschluss (12) zum alternativen und/oder zum parallelen gleichzeitigen Übertragen von elektrischer Energie auf den Energiespeicher (16) aufweist.Electric vehicle (10), which - for use with a method according to any one of Claims 1 to 7 is configured and is - formed with an energy store (16) for receiving and storing electrical energy, wherein the energy store (16) has a first charging port (11) and a second charging port (12) for alternately and / or parallel simultaneous transmission of electrical energy to the energy storage (16). Elektrofahrzeug (10) nach Anspruch 8, - welches ein mit elektrischer Energie betreibbares Aggregat (15) aufweist - wobei der Energiespeicher (16) zur Versorgung des Aggregats (15) mit elektrischer Energie zu dessen gesteuertem Betrieb eingerichtet ist.Electric vehicle (10) after Claim 8 , - Which has a unit operable with electrical energy (15) - wherein the energy store (16) for supplying the unit (15) is set up with electrical energy for its controlled operation. Ladestation (20) für Elektrofahrzeuge (10), welche - mit einer Mehrzahl von Verbindungen (27) als erster Verbindung (21) und/oder als zweiter Verbindung (22) zum Übertragen elektrischer Energie von der Ladestation (20) zu einem Energiespeicher (16) eines Elektrofahrzeugs (10) ausgebildet und - zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder mit einem Elektrofahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 8 oder 9 eingerichtet ist.Charging station (20) for electric vehicles (10), which - with a plurality of connections (27) as a first connection (21) and / or as a second connection (22) for transmitting electrical energy from the charging station (20) to an energy store (16 ) of an electric vehicle (10) and - for use in a method according to any one of Claims 1 to 7 and / or with an electric vehicle (10) according to one of Claims 8 or 9 is set up.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022103575B3 (en) 2022-02-16 2023-08-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for displaying a charging curve in an electrically powered motor vehicle
DE102022201440A1 (en) 2022-02-11 2023-08-17 Zf Friedrichshafen Ag Device for supplying electric power, axle unit, vehicle, method for charging a power storage device and power source arrangement

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140077731A1 (en) * 2012-09-18 2014-03-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Battery pack and electrically driven automobile
EP2751902A1 (en) * 2011-09-02 2014-07-09 Tesla Motors, Inc. Multiport vehicle dc charging system with variable power distribution
DE102015004119A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 Audi Ag Motor vehicle with an electrical energy storage and two charging interfaces, charging system and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2751902A1 (en) * 2011-09-02 2014-07-09 Tesla Motors, Inc. Multiport vehicle dc charging system with variable power distribution
US20140077731A1 (en) * 2012-09-18 2014-03-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Battery pack and electrically driven automobile
DE102015004119A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 Audi Ag Motor vehicle with an electrical energy storage and two charging interfaces, charging system and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022201440A1 (en) 2022-02-11 2023-08-17 Zf Friedrichshafen Ag Device for supplying electric power, axle unit, vehicle, method for charging a power storage device and power source arrangement
DE102022103575B3 (en) 2022-02-16 2023-08-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for displaying a charging curve in an electrically powered motor vehicle

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