DE102018001719A1 - Vehicle external adapter for voltage doubling - Google Patents

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Oliver Lehmann
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Adapter (10) zum elektrischen Verbinden einer Ladesäule mit einem Elektrofahrzeug (20), wobei der Adapter (10) eine erste Schnittstelle (14) aufweist zum Anschließen des Elektrofahrzeugs (20) und eine zweite Schnittstelle (12) zum Anschließen einer ersten Ladesäule (21). Der Adapter (10) zeichnet sich dadurch aus, dass er eine dritte Schnittstelle (13) aufweist, an der eine zweite Ladesäule (22) anschließbar ist. Zudem weist der Adapter (10) eine Hochvolt-Verschaltung (11) auf, welche die elektrische Spannung aus der ersten Ladesäule (21) mit der elektrischen Spannung der zweiten Ladesäule (22) zu einer Gesamtspannung an der ersten Schnittstelle (14) koppelt. Insbesondere kann damit die elektrische Spannung zum Aufladen des Elektrofahrzeugs (20) durch Kombination zweier Ladesäulen verdoppelt werden. Ein Lademanagement kann mehrere Ladesäulen individuell ansteuern und vorgegebene fahrzeugseitige Komponenten bevorzugt aufladen.The invention relates to an adapter (10) for electrically connecting a charging station to an electric vehicle (20), wherein the adapter (10) has a first interface (14) for connecting the electric vehicle (20) and a second interface (12) for connecting a first charging station (21). The adapter (10) is characterized in that it has a third interface (13) to which a second charging station (22) can be connected. In addition, the adapter (10) has a high-voltage connection (11) which couples the electrical voltage from the first charging column (21) with the electrical voltage of the second charging column (22) to a total voltage at the first interface (14). In particular, so that the electrical voltage for charging the electric vehicle (20) can be doubled by combining two charging columns. A charge management system can individually control a plurality of charging stations and preferably charge prescribed vehicle-side components.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Adapter zum elektrischen Verbinden einer Ladesäule mit einem Elektrofahrzeug.The present invention relates to an adapter for electrically connecting a charging station to an electric vehicle.

Elektrofahrzeuge werden häufig auch als BEV-Fahrzeuge bezeichnet. BEV ist eine Abkürzung und steht für „Battery Electric Vehicle“. Damit sind alle Fahrzeuge gemeint, welche eine Batterie als einen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs aufweisen. Insbesondere sind damit Elektrofahrzeuge angesprochen. Aktuell zeichnen sich in Elektrofahrzeugen zwei unterschiedliche Batteriespannungsniveaus ab. Ein Spannungsniveau befindet sich in einem Bereich von etwa 400 Volt, das andere Spannungsniveau ist in einem Bereich von 800 Volt angesiedelt. Inwiefern eine bestehende 400-Volt-Ladeinfrastruktur von einem 800-Volt-Elektrofahrzeug genutzt werden kann, ist noch offen.Electric vehicles are often referred to as BEV vehicles. BEV is an abbreviation and stands for "Battery Electric Vehicle". This means all vehicles which have a battery as an energy store of the motor vehicle. In particular, electric vehicles are addressed. Currently, two different battery voltage levels are emerging in electric vehicles. One voltage level is in a range of about 400 volts, the other voltage level is in a range of 800 volts. To what extent an existing 400-volt charging infrastructure can be used by an 800-volt electric vehicle is still unclear.

Es sind verschiedene Ansätze zu finden, die es ermöglichen sollen, ein 800-Volt-Fahrzeug an einer 400-Volt-Ladeinfrastruktur zu laden. Alle bekannten Ansätze führen zu einem Mehraufwand (zum Beispiel Zusatz-DC/DC-Wandler oder Erweiterungen der Batterie) im oder am Fahrzeug. Die Offenlegungsschrift DE 10 2016 008 052 A1 beschreibt zum Beispiel eine Energiespeichereinrichtung für einen Kraftwagen. Diese Offenlegungsschrift beschreibt eine Anordnung, welche das Laden eines Elektrofahrzeugs an einer Ladeinfrastruktur mit kleinerer Betriebsspannung ermöglicht. Um dies zu realisieren, wird die Energiespeichereinrichtung für den Kraftwagen (Batterie für den Kraftwagen) modifiziert. Es kommen zusätzliche Schaltelemente (Schütze) zum Einsatz.There are several approaches to be taken to load an 800 volt vehicle on a 400 volt charging infrastructure. All known approaches lead to an additional effort (for example, additional DC / DC converter or extensions of the battery) in or on the vehicle. The publication DE 10 2016 008 052 A1 describes, for example, an energy storage device for a motor vehicle. This publication describes an arrangement which allows the charging of an electric vehicle to a charging infrastructure with a lower operating voltage. To realize this, the energy storage device for the motor vehicle (battery for the car) is modified. There are additional switching elements (contactors) are used.

Auch weitere firmeninterne Erfindungsmeldungen der Daimler AG befassen sich mit der Modifizierung einer Batterie für ein Kraftfahrzeug. Die Druckschrift 2017PF01535 beschreibt eine Speichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Diese Speichereinrichtung zeichnet sich durch einen einen galvanisch isolierenden Spannungswandler umfassenden Bordlader aus, welcher zumindest in dem zweiten Schaltzustand über einen Ladeanschluss mit einer von einer Stromquelle bereitgestellten und der zweiten elektrischen Spannung entsprechenden dritten elektrischen Spannung versorgbar ist.Further in-house invention reports of the Daimler AG deal with the modification of a battery for a motor vehicle. The document 2017PF01535 describes a storage device for a motor vehicle. This storage device is characterized by an on-board charger comprising a galvanically insulating voltage converter which, at least in the second switching state, can be supplied via a charging connection with a third electrical voltage provided by a current source and corresponding to the second electrical voltage.

Diese Ansätze haben gemein, dass eine Batterie eines Elektrofahrzeugs angepasst werden muss. In vielen Fällen kann es jedoch vorteilhaft sein, den nötigen Mehraufwand aus dem Fahrzeug heraus zu verlagern.These approaches have in common that a battery of an electric vehicle must be adjusted. In many cases, however, it may be advantageous to relocate the necessary additional expenditure out of the vehicle.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Lösung aufzuzeigen, womit ein Elektrofahrzeug mit unterschiedlichen Spannungsniveaus geladen werden kann, ohne dabei fahrzeugseitige Komponenten abändern zu müssen.The object of the present invention is therefore to show a solution with which an electric vehicle with different voltage levels can be charged without having to modify vehicle-side components.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche dieser Anmeldung gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by the independent claims of this application. Meaningful developments emerge from the dependent claims.

Die Erfindung sieht einen Adapter zum elektrischen Verbinden einer Ladesäule mit einem Elektrofahrzeug vor, wobei der Adapter eine erste Schnittstelle aufweist zum Anschließen des Elektrofahrzeugs und eine zweite Schnittstelle aufweist zum Anschließen einer ersten Ladesäule. Die zweite Schnittstelle dient insbesondere dazu, elektrische Energie aus einer Ladeinfrastruktur aufzunehmen und diese elektrische Energie insbesondere über die erste Schnittstelle an eine Speichereinrichtung innerhalb des Elektrofahrzeugs abzugeben. Das Zusammenwirken von erster und zweiter Schnittstelle stellt in der Regel einen herkömmlichen Ladeprozess dar.The invention provides an adapter for electrically connecting a charging station to an electric vehicle, the adapter having a first interface for connecting the electric vehicle and a second interface for connecting a first charging station. The second interface is used in particular to receive electrical energy from a charging infrastructure and to deliver this electrical energy in particular via the first interface to a storage device within the electric vehicle. The interaction of first and second interface is usually a conventional charging process.

Der Adapter ist dadurch gekennzeichnet, dass er eine dritte Schnittstelle aufweist, an der eine zweite Ladesäule anschließbar ist. Darüber hinaus weist der Adapter eine Hochvolt-Verschaltung auf, welche die elektrische Spannung aus der ersten Ladesäule mit der elektrischen Spannung der zweiten Ladesäule zu einer Gesamtspannung an der ersten Schnittstelle koppelt. Mithilfe dieses Adapters können zwei Ladesäulen zugleich an ein Elektrofahrzeug angeschlossen werden und dieses entsprechend aufladen. Vorteilhaft ist hierbei, dass das Elektrofahrzeug keine zweite Ladedose zum Aufnehmen weiterer Ladestecker benötigt. Die elektrische Spannung der ersten Ladesäule wird mit der elektrischen Spannung der zweiten Ladesäule mithilfe des Adapters gekoppelt. Das Koppeln dieser beiden Spannungsniveaus kann dabei insbesondere ein Addieren der Spannungsniveaus sein. Es ist jedoch auch möglich, nur bestimmte Anteile der Spannungsniveaus miteinander zu koppeln. Die genaue Art und Ausgestaltung der Kopplung kann dabei individuell gestaltet sein und den jeweiligen aktuellen Anforderungen angepasst sein. Mithilfe dieses Adapters kann vermieden werden, dass am Elektrofahrzeug bauliche Veränderungen vorgenommen werden müssen. Dies kann die Produktion von Elektroautos vereinfachen.The adapter is characterized in that it has a third interface to which a second charging station can be connected. In addition, the adapter has a high-voltage connection, which couples the electrical voltage from the first charging station with the electrical voltage of the second charging station to a total voltage at the first interface. Using this adapter, two charging stations can be connected to an electric vehicle at the same time and charge it accordingly. It is advantageous here that the electric vehicle does not need a second charging socket for receiving additional charging plugs. The electrical voltage of the first charging station is coupled to the voltage of the second charging station by means of the adapter. The coupling of these two voltage levels may in particular be an addition of the voltage levels. However, it is also possible to couple only certain portions of the voltage levels with each other. The exact nature and design of the coupling can be designed individually and adapted to the respective current requirements. This adapter can be used to avoid structural changes to the electric vehicle. This can simplify the production of electric cars.

Eine weitere Variante dieser Erfindung sieht ein Ladesystem mit einem Adapter sowie mit einer ersten und zweiten Ladesäule zum Bereitstellen von elektrischer Energie und einem Elektrofahrzeug vor. Diese Variante der Erfindung umfasst also den erfindungsgemäßen Adapter, eine erste und zweite Ladesäule sowie ein Elektrofahrzeug. Das Ladesystem zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Ladesäule eine erste elektrische Spannung bereitstellt und die zweite Ladesäule eine zweite elektrische Spannung bereitstellt und der Adapter an der ersten Schnittstelle eine dritte elektrische Spannung bereitstellt, welche die Summe der ersten und zweiten elektrischen Spannung ist. In dieser Variante der Erfindung führt der Adapter die beiden Spannungsniveaus der Ladesäulen derart zusammen, dass an der ersten Schnittstelle des Adapters ein Spannungsniveau anliegt, welches der Summe der elektrischen Spannungen der beiden Ladesäulen entspricht. Damit können mithilfe des Adapters weitere Elektrofahrzeuge geladen werden, welche ein anderes Spannungsniveau aufweisen als die erste oder zweite Ladesäule bereitstellen können. Zusätzlich kann durch die so erhöhte Spannung der Aufladeprozess des Elektrofahrzeugs verkürzt werden.A further variant of this invention provides a charging system with an adapter and with a first and second charging station for providing electrical energy and an electric vehicle. This variant of the invention thus comprises the adapter according to the invention, a first and second charging station and an electric vehicle. The charging system is characterized in that the first charging station provides a first electrical voltage and the second charging station provides a second electrical voltage and the adapter provides a third electrical voltage at the first interface, which is the sum of the first and second electrical voltages. In this variant of the invention, the adapter combines the two voltage levels of the charging columns such that a voltage level is applied to the first interface of the adapter, which corresponds to the sum of the electrical voltages of the two charging stations. This can be loaded with the help of the adapter more electric vehicles, which have a different voltage level than the first or second charging station can provide. In addition, the charging process of the electric vehicle can be shortened by the increased voltage.

Eine bevorzugte Variante dieser Erfindung sieht ein Ladesystem vor, wobei die erste und zweite elektrische Spannung jeweils 400 Volt betragen. In diesem Fall liegt an der zweiten Schnittstelle und an der dritten Schnittstelle jeweils eine elektrische Spannung von 400 Volt an, welche durch die erste und zweite Ladesäule bereitgestellt wird. Mithilfe der Hochvolt-Verschaltung innerhalb des Adapters werden diese beiden Spannungsniveaus an der ersten Schnittstelle zu einer dritten Spannung (Gesamtspannung) von 800 Volt zusammengeführt. Damit ist es möglich, dass ein 800-Volt-Fahrzeug ebenfalls an einer 400-Volt-Ladeinfrastruktur geladen werden kann. Im Elektrofahrzeug entsteht kein zusätzlicher Mehraufwand, zusätzliches Volumen oder Gewicht aufgrund zusätzlicher Bauteile im 800-Volt-Elektrofahrzeug zum Laden können vermieden werden.A preferred variant of this invention provides a charging system, wherein the first and second electrical voltages are each 400 volts. In this case, in each case at the second interface and at the third interface to an electrical voltage of 400 volts, which is provided by the first and second charging column. Using the high-voltage interconnect inside the adapter, these two voltage levels at the first interface are merged into a third voltage (total voltage) of 800 volts. This makes it possible for an 800-volt vehicle to also be charged on a 400-volt charging infrastructure. In the electric vehicle, no additional overhead, additional volume or weight due to additional components in the 800-volt electric vehicle for charging can be avoided.

Eine weitere Variante dieser Erfindung sieht ein Ladesystem vor, wobei der Adapter zusätzlich zur Hochvolt-Verschaltung eine Überwachungsschaltung aufweist, welche eine Hochvolt-Sicherheit ermöglicht und ein Lademanagement betreffend eine fahrzeugseitige Ladekomponente eines vorgegebenen Elektrofahrzeugs bereitstellt. Die Hochvolt-Verschaltung dient insbesondere der Kopplung der ersten elektrischen Spannung und der zweiten elektrischen Spannung, welche von den beiden Ladesäulen bereitgestellt werden. In dieser Variante weist der Adapter zusätzlich eine Überwachungsschaltung auf. Diese dient zur Sicherstellung der Anforderungen an die Hochvolt-Sicherheit. Die Hochvolt-Sicherheit kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass Fehlerströme rechtzeitig erkannt werden, eine Wärmeentwicklung innerhalb des Adapters rechtzeitig festgestellt wird sowie eventuell auftretende magnetische Störfelder erkannt beziehungsweise reduziert werden. Ferner kann die Überwachungsschaltung ebenfalls ein Lademanagement aufweisen. Mithilfe dieses Lademanagements kann gesteuert werden, welche fahrzeugseitigen Ladekomponenten geladen beziehungsweise entladen werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein vorgegebener Teilbereich einer Batterie zunächst bevorzugt geladen wird. Eine weitere Funktion des Lademanagements kann die Leistungskoordination der Ladesäulen darstellen. Darüber hinaus kann das Lademanagement auch mehrere Ladesäulen untereinander vernetzen und diese beim Aufladen aufeinander abstimmen. Mithilfe eines effizient ausgestalteten Lademanagements kann der Aufladeprozess eines Elektrofahrzeugs zusätzlich verkürzt werden.A further variant of this invention provides a charging system, wherein the adapter in addition to the high-voltage interconnection comprises a monitoring circuit which enables high-voltage safety and provides a charge management regarding a vehicle-side charging component of a given electric vehicle. The high-voltage interconnection serves in particular for coupling the first electrical voltage and the second electrical voltage, which are provided by the two charging stations. In this variant, the adapter additionally has a monitoring circuit. This serves to ensure the requirements for high-voltage safety. The high-voltage safety can in particular be designed in such a way that fault currents are recognized in good time, a heat development within the adapter is detected in good time, and any magnetic interference fields that occur are detected or reduced. Furthermore, the monitoring circuit may also have a charge management. This charging management can be used to control which vehicle-mounted charging components are charged or discharged. For example, it may be provided that a predetermined partial area of a battery is initially preferably charged. Another function of the charge management can be the power coordination of the charging stations. In addition, the charge management can also network several charging stations with each other and tune them to each other when charging. With the help of an efficiently designed charging management, the charging process of an electric vehicle can be additionally shortened.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur ein Ladesystem mit einem Elektrofahrzeug, einem Adapter sowie zwei Ladesäulen.The present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In it, the only figure shows a charging system with an electric vehicle, an adapter and two charging stations.

Die einzige Figur zeigt ein Ladesystem 30 mit einem Elektrofahrzeug 20, einem Adapter 10 sowie einer ersten Ladesäule 21 und einer zweiten Ladesäule 22. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf den Adapter 10. Dieser Adapter 10 weist mehrere Schnittstellen auf. Im Gegensatz zu bisherigen Adaptern weist dieser Adapter 10 drei Schnittstellen auf. Eine erste Schnittstelle 14 ist ausgebildet, an das Elektrofahrzeug 20 gekoppelt zu werden. Eine zweite Schnittstelle 12 sowie eine dritte Schnittstelle 13 dienen dazu, an eine erste oder zweite Ladesäule 21, 22 angeschlossen zu werden. Innerhalb des Adapters sind weitere Komponenten angeordnet. Insbesondere weist der Adapter 10 eine Hochvolt-Verschaltung 11 auf. Diese Hochvolt-Verschaltung 11 koppelt die erste und zweite elektrische Spannung, welche jeweils von der ersten beziehungsweise zweiten Ladesäule bereitgestellt wird. Es ist jedoch auch möglich, nur eine einzige Ladesäule an den Adapter 10 anzuschließen. Über die Ladesäulen 21 und 22 werden jeweils elektrische Spannungen der Hochvolt-Verschaltung 11 in dem Adapter 10 zugeführt. Die Hochvolt-Verschaltung 11 koppelt diese beiden Spannungsniveaus zu einer dritten elektrischen Spannung. Diese dritte elektrische Spannung kann auch als Gesamtspannung betrachtet werden, die aus erster und zweiter Spannung der jeweiligen Ladesäulen 21, 22 zusammensetzt. Diese dritte elektrische Spannung wird an der ersten Schnittstelle 14 zum Aufladen des Elektrofahrzeugs 20 bereitgestellt.The single figure shows a charging system 30 with an electric vehicle 20 , an adapter 10 and a first charging station 21 and a second charging station 22 , The present invention particularly relates to the adapter 10 , This adapter 10 has several interfaces. Unlike previous adapters, this adapter has 10 three interfaces. A first interface 14 is trained to the electric vehicle 20 to be coupled. A second interface 12 as well as a third interface 13 serve to a first or second charging station 21 . 22 to be connected. Within the adapter further components are arranged. In particular, the adapter has 10 a high-voltage interconnection 11 on. This high-voltage interconnection 11 couples the first and second electrical voltage provided respectively by the first and second charging columns. However, it is also possible to have only one charging station on the adapter 10 to join. About the charging stations 21 and 22 each electrical voltages of the high-voltage interconnection 11 in the adapter 10 fed. The high-voltage interconnection 11 couples these two voltage levels to a third electrical voltage. This third electrical voltage can also be considered as a total voltage consisting of first and second voltage of the respective charging columns 21 . 22 composed. This third electrical voltage is at the first interface 14 to charge the electric vehicle 20 provided.

Die Hochvolt-Verschaltung 11 kann eine komplexe Verschaltungselektronik aufweisen, vereinfacht gesagt wirkt die Hochvolt-Verschaltung 11 wie eine Art Reihenschaltung. Das heißt, die Hochvolt-Verschaltung 11 sieht insbesondere vor, dass die erste und zweite elektrische Spannung von den beiden Ladesäulen addiert werden und die Summe dieser beiden elektrischen Spannungen an der ersten Schnittstelle 14 bereitgestellt wird.The high-voltage interconnection 11 can have a complex wiring electronics, in simple terms, the high-voltage interconnection acts 11 like a kind of series connection. That is, the high-voltage interconnection 11 provides in particular that the first and second electrical voltage of the two charging columns are added and the sum of these two electrical voltages at the first interface 14 provided.

Darüber hinaus kann der Adapter 10 eine Überwachungsschaltung 15 aufweisen. Die Überwachungsschaltung 15 ist in der einzigen Figur insbesondere mit der ersten, zweiten und dritten Schnittstelle 14, 12 und 13 verbunden. Die Überwachungsschaltung 15 kann darüber hinaus noch weitere Komponenten des Adapters 10 überwachen. Insbesondere kann die Überwachungsschaltung 15 erfassen, ob magnetische Störfelder entstehen und in welcher Stärke. Die Überwachungsschaltung 15 kann auch ein Temperaturmanagement bereitstellen. Das heißt, mithilfe der Überwachungsschaltung 15 kann verhindert werden, dass einzelne Komponenten des Adapters 10 sich zu sehr erwärmen. Bei einer zu starken Temperaturentwicklung könnte zum Beispiel vorgesehen sein, dass die betreffende elektrische Komponente deaktiviert wird beziehungsweise nicht länger bestromt wird.In addition, the adapter can 10 a monitoring circuit 15 exhibit. The monitoring circuit 15 is in the single figure, in particular with the first, second and third interface 14 . 12 and 13 connected. The monitoring circuit 15 can also have more Components of the adapter 10 monitor. In particular, the monitoring circuit 15 detect whether magnetic interference fields arise and in what strength. The monitoring circuit 15 can also provide temperature management. That is, using the monitoring circuit 15 can be prevented that individual components of the adapter 10 to warm up too much. If the temperature development is too strong, it could be provided, for example, that the relevant electrical component is deactivated or is no longer energized.

Zusätzlich kann die Überwachungsschaltung 15 auch ein Lademanagement zum Laden einer Batterie des Elektrofahrzeugs 20 aufweisen. In diesem Fall kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bestimmte Komponenten innerhalb des Elektrofahrzeugs 20 zunächst bevorzugt geladen werden sollen. Wenn zum Beispiel in dem Elektrofahrzeug 20 zwei Hochvolt-Batterien angeordnet sind und die erste Batterie einen Ladezustand von beispielsweise 5 Prozent aufweist und die zweite Batterie einen Ladezustand von etwa 80 Prozent aufweist, so kann das Lademanagement vorsehen, dass zunächst die erste Batterie mit dem geringeren Ladestand aufgeladen werden soll. Die Überwachungsschaltung 15 kann dabei insbesondere entsprechend dem jeweiligen Typ des Elektrofahrzeugs 20 abgestimmt sein.In addition, the monitoring circuit 15 also a charging management for charging a battery of the electric vehicle 20 exhibit. In this case, for example, it may be provided that certain components within the electric vehicle 20 initially preferred to be loaded. If, for example, in the electric vehicle 20 two high-voltage batteries are arranged and the first battery has a state of charge of, for example, 5 percent and the second battery has a state of charge of about 80 percent, so charge management can provide that initially the first battery with the lower charge level to be charged. The monitoring circuit 15 can in particular according to the respective type of electric vehicle 20 be coordinated.

Mithilfe des Adapters 10 ist es möglich, zwei Anschlüsse einer 400-Volt-Ladeinfrastruktur zu nutzen, um daraus eine 800-Volt-Ladespannung für das Elektrofahrzeug 20 bereitzustellen. Dazu wird der Adapter 10 bereitgestellt, der die jeweiligen Schnittstellen aufweist, um die Ladesäulen an den Adapter 10 anzuschließen. Zudem weist der Adapter 10 die Hochvolt-Verschaltung 11 auf, welche die angeschlossenen Ladesäulen entsprechend der benötigten Spannung verschaltet. Eine Überwachungsschaltung 15 stellt die Anforderung an die Hochvolt-Sicherheit während des gesamten Betriebs beziehungsweise des Aufladeprozesses sicher. Die Überwachungsschaltung 15 kann darüber hinaus ebenfalls die Kommunikation und Koordination der fahrzeugseitigen Ladekomponenten und der beiden Ladesäulen sicherstellen, falls dies erforderlich ist. Die erste Ladesäule 21 und die zweite Ladesäule 22 können insbesondere eine elektrische Spannung von jeweils 400 Volt bereitstellen. Werden diese beiden Ladesäulen an dem Adapter gleichzeitig angeschlossen, so kann der Adapter an der ersten Schnittstelle eine elektrische Spannung von 800 Volt bereitstellen. Somit kann ein 800-Volt-Elektrofahrzeug 20 mithilfe von zwei Ladesäulen mit einer Spannung von 400 Volt aufgeladen werden. An dem Elektrofahrzeug 20 sind idealerweise keinerlei Änderungen vorzunehmen, sodass der Mehraufwand sich ausschließlich auf den Adapter 10 beschränkt. Zudem kann dadurch die Ladeleistung verdoppelt werden, da die Ladespannung verdoppelt wird.Using the adapter 10 It is possible to use two ports of a 400-volt charging infrastructure to derive an 800-volt charging voltage for the electric vehicle 20 provide. This is the adapter 10 provided, which has the respective interfaces to the charging posts to the adapter 10 to join. In addition, the adapter points 10 the high-voltage interconnection 11 on, which interconnects the connected charging stations according to the required voltage. A monitoring circuit 15 Ensures the requirement for high-voltage safety during the entire operation or the charging process. The monitoring circuit 15 In addition, it can also ensure the communication and coordination of the on-board charging components and the two charging stations, if necessary. The first charging station 21 and the second charging station 22 In particular, they can provide an electrical voltage of 400 volts each. If these two charging stations are connected to the adapter at the same time, the adapter can provide an electrical voltage of 800 volts at the first interface. Thus, an 800 volt electric vehicle 20 can be charged using two 400 volt charge banks. At the electric vehicle 20 are ideally no changes to make, so that the extra effort is exclusively on the adapter 10 limited. In addition, the charging power can be doubled because the charging voltage is doubled.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Adapteradapter
1111
Hochvolt-VerschaltungHigh-voltage wiring
1212
zweite Schnittstellesecond interface
1313
dritte Schnittstellethird interface
1414
erste Schnittstellefirst interface
1515
Überwachungsschaltungmonitoring circuit
2020
Elektrofahrzeugelectric vehicle
2121
erste Ladesäulefirst charging station
2222
zweite Ladesäulesecond charging station
3030
Ladesystemcharging system

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102016008052 A1 [0003]DE 102016008052 A1 [0003]

Claims (4)

Adapter (10) zum elektrischen Verbinden einer Ladesäule mit einem Elektrofahrzeug (20), wobei der Adapter (10) eine erste Schnittstelle (14) aufweist zum Anschließen des Elektrofahrzeugs (20) und eine zweite Schnittstelle (12) aufweist zum Anschließen einer ersten Ladesäule (21), dadurch gekennzeichnet, dass - der Adapter (10) eine dritte Schnittstelle (13) aufweist, an der eine zweite Ladesäule (22) anschließbar ist und - der Adapter (10) eine Hochvolt-Verschaltung (11) aufweist, welche die elektrische Spannung aus der ersten Ladesäule (21) mit der elektrischen Spannung der zweiten Ladesäule (22) zu einer Gesamtspannung an der ersten Schnittstelle (14) koppelt.Adapter (10) for electrically connecting a charging station to an electric vehicle (20), the adapter (10) having a first interface (14) for connecting the electric vehicle (20) and a second interface (12) for connecting a first charging station ( 21), characterized in that - the adapter (10) has a third interface (13) to which a second charging station (22) can be connected and - the adapter (10) has a high-voltage connection (11) which the electrical Voltage from the first charging station (21) couples with the electrical voltage of the second charging station (22) to a total voltage at the first interface (14). Ladesystem (30) mit einem Adapter (10) nach Anspruch 1 und mit - einer ersten und zweiten Ladesäule (21, 22) zum Bereitstellen von elektrischer Energie und - einem Elektrofahrzeug (20), dadurch gekennzeichnet, dass - die erste Ladesäule (21) eine erste elektrische Spannung bereitstellt und die zweite Ladesäule (22) eine zweite elektrische Spannung bereitstellt und der Adapter (10) an der ersten Schnittstelle (14) eine dritte elektrische Spannung bereitstellt, welche die Summe der ersten und zweiten elektrischen Spannung ist.Charging system (30) with an adapter (10) according to Claim 1 and - a first and a second charging station (21, 22) for providing electrical energy and - an electric vehicle (20), characterized in that - the first charging station (21) provides a first electrical voltage and the second charging station (22) provides a provides second electrical voltage and the adapter (10) at the first interface (14) provides a third electrical voltage, which is the sum of the first and second electrical voltage. Ladesystem (30) mit einem Adapter (10) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass - die erste und zweite elektrische Spannung jeweils 400 Volt betragen.Charging system (30) with an adapter (10) according to Claim 2 characterized in that - the first and second electrical voltages are each 400 volts. Ladesystem (30) nach einem der Ansprüche 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass - der Adapter (10) zusätzlich zur Hochvolt-Verschaltung (11) eine Überwachungsschaltung (15) aufweist, welche eine Hochvolt-Sicherheit ermöglicht und ein Lademanagement betreffend eine fahrzeugseitige Ladekomponente eines vorgegebenen Elektrofahrzeugs (20) bereitstellt.Charging system (30) according to one of Claims 2 or 3 characterized in that - the adapter (10) in addition to the high-voltage circuit (11) has a monitoring circuit (15) which enables high-voltage safety and provides a charge management regarding a vehicle-side charging component of a given electric vehicle (20).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113119779A (en) * 2021-05-13 2021-07-16 广州敦和信息技术有限公司 Intelligent electric bicycle charging pile system and charging pile device thereof
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 (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016008052A1 (en) 2016-07-01 2017-02-16 Daimler Ag Energy storage device for a motor vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016008052A1 (en) 2016-07-01 2017-02-16 Daimler Ag Energy storage device for a motor vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113119779A (en) * 2021-05-13 2021-07-16 广州敦和信息技术有限公司 Intelligent electric bicycle charging pile system and charging pile device thereof
CN113119779B (en) * 2021-05-13 2023-03-14 广州敦和信息技术有限公司 Intelligent electric bicycle charging pile system and charging pile device thereof
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

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