DE102018004625A1

DE102018004625A1 - A charging method and charging device for charging a first and a second electrically powered vehicle

Info

Publication number: DE102018004625A1
Application number: DE102018004625.8A
Authority: DE
Inventors: Jens Saaro; Tomas Komljenovic
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2019-02-14

Abstract

Bei bisher bekannten Ladevorrichtungen wird lediglich das Laden eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs mit unterschiedlichen Lademethoden ermöglicht. Für ein möglichst effizientes Laden mehrerer elektrisch betriebener Fahrzeuge über eine Ladevorrichtung sind ein Ladeverfahren und eine Ladevorrichtung (20) zum Laden eines ersten und eines zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs bereitgestellt. Die Ladevorrichtung (20) weist dabei einen ersten und zweiten Ladeanschluss (14, 15) auf. Weiterhin ist eine Kontrolleinheit (19) mit einer ersten und zweiten Schalteinheit (9, 10) vorgesehen. Durch die erste und zweite Schalteinheit (9, 10) sind die Ladeanschlüsse (14, 15) derart ansteuerbar, dass entweder der erste Ladeanschluss (14) aktiviert und der zweite Ladeanschluss (15) deaktiviert ist, sodass ein erstes elektrisch betriebenes Fahrzeug über den ersten Ladeanschluss (14) geladen wird oder der erste Ladeanschluss (14) deaktiviert und der zweite Ladeanschluss (15) aktiviert ist, sodass ein anderes elektrisch betriebenes Fahrzeug über den zweiten Ladeanschluss (15) geladen wird.

In previously known charging devices, only the charging of an electrically operated vehicle with different charging methods is made possible. For the most efficient charging of a plurality of electrically operated vehicles via a charging device, a charging method and a charging device (20) for charging a first and a second electrically operated vehicle are provided. The charging device (20) has a first and second charging connection (14, 15). Furthermore, a control unit (19) with a first and second switching unit (9, 10) is provided. By the first and second switching unit (9, 10), the charging ports (14, 15) are controlled such that either the first charging port (14) activated and the second charging port (15) is deactivated, so that a first electrically operated vehicle on the first Charging port (14) is loaded or the first charging port (14) disabled and the second charging port (15) is activated so that another electrically powered vehicle via the second charging port (15) is charged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ladeverfahren für ein erstes und ein zweites elektrisch betriebenes Fahrzeug, wobei die Ladevorrichtung einen ersten Ladeanschluss zum Laden des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs, sowie einen zweiten Ladeanschluss zum Laden des zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs umfasst. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Ladevorrichtung zum Laden eines ersten und eines zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs, wobei die Ladevorrichtung einen ersten Ladeanschluss zum Laden des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs, sowie einen zweiten Ladeanschluss zum Laden des zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs umfasst.The invention relates to a charging method for a first and a second electrically operated vehicle, wherein the charging device comprises a first charging connection for charging the first electrically operated vehicle, and a second charging connection for charging the second electrically operated vehicle. Furthermore, the invention also relates to a charging device for charging a first and a second electrically operated vehicle, wherein the charging device comprises a first charging port for charging the first electrically operated vehicle, and a second charging port for charging the second electrically operated vehicle.

Aus der US 9,434,263 B2 ist in einer Ausführungsform ein Batterieladegerät mit mehreren Betriebsarten für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Ladegerät umfasst ein Steuergerät. Das Steuergerät ist mit einer Vielzahl von Ladesystemen elektrisch gekoppelt. Jedes Ladesystem ist dazu ausgebildet, eine erste Leistung von einer externen Energiequelle bereitzustellen und die erste Leistung in eine zweite Leistung umzuwandeln, welche dazu geeignet ist, in zumindest einer Batterie des Fahrzeugs gespeichert zu werden. Das Steuergerät ist dazu ausgebildet, ein erstes Ladesystem der Vielzahl aus Ladesystemen zu aktivieren, um die erste Leistung bereitzustellen, in Abhängigkeit von einer Prioritätsrangfolge, für den Fall, dass gleichzeitig zwei oder mehrere der Vielzahl an Ladesystemen jeweils bestimmt wurden, um die erste Leistung an das Fahrzeug bereitzustellen. Nachteilig bei der bekannten Ausführungsform eines Batterieladegeräts ist, dass lediglich ein Fahrzeug über das Batterieladegerät geladen werden kann.From the US 9,434,263 B2 In one embodiment, a multi-mode battery charger is provided for a vehicle. The charger includes a controller. The controller is electrically coupled to a plurality of charging systems. Each charging system is configured to provide a first power from an external power source and to convert the first power to a second power that is capable of being stored in at least one battery of the vehicle. The controller is configured to activate a first charging system of the plurality of charging systems to provide the first power, in response to a priority order, in the event that two or more of the plurality of charging systems have been determined simultaneously, by the first power to provide the vehicle. A disadvantage of the known embodiment of a battery charger is that only one vehicle can be charged via the battery charger.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Laden mehrerer elektrisch betriebener Fahrzeuge über eine Ladevorrichtung möglichst effizient zu ermöglichen.The invention has for its object to allow the charging of several electrically powered vehicles via a charging device as efficiently as possible.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren offenbart.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are disclosed by the dependent claims, the following description and the figures.

Durch die Erfindung ist ein Ladeverfahren für ein erstes und ein zweites elektrisch betriebenes Fahrzeug bereitgestellt, wobei die Ladevorrichtung einen ersten Ladeanschluss zum Laden des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs sowie einen zweiten Ladeanschluss zum Laden des zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs umfasst. Weiterhin umfasst das Ladeverfahren auch das Erfassen eines ersten Zustandssignals des ersten Ladeanschlusses, das Aktivieren des ersten Ladeanschlusses in Abhängigkeit von dem ersten Zustandssignal, gleichzeitig das Deaktivieren des zweiten Ladeanschlusses und dadurch das Laden des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs über den ersten Ladeanschluss.The invention provides a charging method for a first and a second electrically operated vehicle, wherein the charging device comprises a first charging connection for charging the first electrically operated vehicle and a second charging connection for charging the second electrically operated vehicle. Furthermore, the charging method also includes detecting a first state signal of the first charging port, activating the first charging port in response to the first state signal, simultaneously deactivating the second charging port and thereby charging the first electrically powered vehicle via the first charging port.

Mit anderen Worten ist also ein Ladeverfahren für zumindest zwei elektrisch betriebene Fahrzeuge bereitgestellt. Das heißt, das Ladeverfahren ermöglicht das Laden von mindestens zwei, oder mehr als zwei, zum Beispiel vier elektrisch betriebenen Fahrzeugen über eine Ladevorrichtung. Die Ladevorrichtung weist dabei zumindest zwei Ladeanschlüsse, also mindestens zwei Ladeanschlüsse, zum Beispiel vier Ladeanschlüsse, zum Laden der zumindest zwei elektrisch betriebenen Fahrzeuge auf. Weist die Ladevorrichtung im einfachsten Fall zwei Ladeanschlüsse auf, also einen ersten und einen zweiten Ladeanschluss, umfasst das erfindungsgemäße Ladeverfahren folgende Schritte: Zuerst wird ein erstes Zustandssignal des ersten Ladeanschlusses erfasst. Aufgrund des Zustandssignals, also beispielsweise der Ausprägung des Zustandssignals wird dann der erste Ladeanschluss aktiviert und gleichzeitig auch der zweite Ladeanschluss deaktiviert. Somit wird das erste elektrisch betriebene Fahrzeug, welches an dem ersten Ladeanschluss elektrisch gekoppelt ist, geladen. Während also das erste elektrisch betriebene Fahrzeug über den ersten Ladeanschluss geladen wird, wird der zweite Ladeanschluss deaktiviert und das zweite elektrisch betriebene Fahrzeug, welches an den zweiten Ladeanschluss gekoppelt ist, kann derweil nicht geladen werden.In other words, therefore, a charging method is provided for at least two electrically operated vehicles. That is, the charging method allows charging of at least two, or more than two, for example, four electric vehicles via a charging device. In this case, the charging device has at least two charging connections, that is to say at least two charging connections, for example four charging connections, for charging the at least two electrically operated vehicles. If the charging device in the simplest case has two charging connections, that is to say a first and a second charging connection, the charging method according to the invention comprises the following steps: First, a first state signal of the first charging connection is detected. Due to the state signal, that is, for example, the expression of the state signal, the first charging connection is then activated and, at the same time, the second charging connection is also deactivated. Thus, the first electrically powered vehicle, which is electrically coupled to the first charging port, is charged. Thus, while the first electrically powered vehicle is being charged via the first charging port, the second charging port is deactivated and the second electrically powered vehicle, which is coupled to the second charging port, can not be charged in the meantime.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass mehrere elektrisch betriebene Fahrzeuge über eine Ladevorrichtung effizient geladen werden. Des Weiteren wird der Wirkungsgrad zum Laden der einzelnen Fahrzeuge verbessert, da beispielsweise das erste elektrisch betriebene Fahrzeug mit der gesamten zum Laden zu Verfügung stehenden Leistung bzw. elektrischen Energie der Ladevorrichtung geladen werden kann. Auch ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache technische Umsetzung zum Laden von mehreren elektrisch betriebenen Fahrzeugen über eine Ladevorrichtung, insbesondere bei geringer Anzahl an Ladeanschlüssen, z.B. bei zwei Ladeanschlüssen. Durch die einfache technische Umsetzbarkeit kann sich auch ein geringer Kostenaufwand für Umsetzung ergeben.The advantage of the method according to the invention is that several electrically operated vehicles are charged efficiently via a charging device. Furthermore, the efficiency for charging the individual vehicles is improved because, for example, the first electrically powered vehicle can be charged with the entire charging power or electrical energy of the charging device. The method according to the invention also makes possible a simple technical implementation for charging a plurality of electrically operated vehicles via a charging device, in particular with a small number of charging connections, e.g. with two charging ports. Due to the simple technical feasibility can also result in a low cost of implementation.

Ein elektrisch betriebenes Fahrzeug kann dabei beispielsweise ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein. Die genannte Ladevorrichtung kann beispielsweise als stationäre oder mobile Ladevorrichtung realisiert sein. Denkbar wäre auch, dass die Ladevorrichtung als Wandladestation mit mehreren Ladeanschlüssen, also als sogenannte Multiport-Wallbox ausgebildet ist. Zusätzlich kann die Ladevorrichtung Gleichstrom (DC, kurz für Direct Current) oder Wechselstrom (AC, kurz für Alternating Current) oder Drehstrom zum Laden der zumindest zwei elektrisch betriebenen Fahrzeuge bereitstellen. Folglich ist sowohl einphasiges, aber auch dreiphasiges Laden der elektrisch betriebenen Fahrzeuge möglich. Des Weiteren kann die Ladevorrichtung auch zum konduktiven oder induktiven Laden der elektrisch betriebenen Fahrzeuge ausgebildet sein.An electrically operated vehicle may be, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle. The named charging device can be realized, for example, as a stationary or mobile charging device. It would also be conceivable that the charging device is designed as a wall charging station with a plurality of charging connections, that is to say as a so-called multiport wallbox. In addition, the Charger DC (short for Direct Current) or AC (AC for Alternating Current) or three-phase current for charging the at least two electrically powered vehicles provide. Consequently, both single-phase, but also three-phase charging of electric vehicles is possible. Furthermore, the charging device can also be designed for conductive or inductive charging of the electrically operated vehicles.

Das erfasste Zustandssignal des ersten Ladeanschlusses kann beispielsweise als DC-Signal oder AC-Signal vorliegen. Über die Ausprägung des Zustandssignals, also beispielsweise den Pegel oder die Pulsweite, kann festgestellt werden, ob ein elektrisch betriebenes Fahrzeug mit dem Ladeanschluss gekoppelt ist. Dies gilt auch für alle im Folgenden genannten Zustandssignale. Die genannten Ladeanschlüsse können beispielsweise als Stecker oder Buchse ausgebildet sein. Entsprechend der IEC 62196 können die Ladeanschlüsse zum Beispiel als Typ-1 Ladeanschlüsse zum einphasigen Laden oder Typ-2 Ladeanschlüsse zum dreiphasigen Laden ausgebildet sein. Auch andere Typen von Ladeanschlüssen, wie beispielsweise ein Chademo-Ladeanschluss oder ein Combo-Ladeanschluss sind denkbar.The detected state signal of the first charging connection can be present for example as a DC signal or AC signal. About the severity of the state signal, so for example the level or the pulse width, it can be determined whether an electrically powered vehicle is coupled to the charging port. This also applies to all condition signals mentioned below. The aforementioned charging connections can be designed, for example, as a plug or socket. According to IEC 62196, the charging connections can be 1 Charging connections for single-phase charging or type 2 Charging terminals are designed for three-phase charging. Other types of charging connections, such as a chademo charging port or a combo charging port are conceivable.

Insbesondere kann erfindungsgemäß nach dem First-Come-Fist-Serve Prinzip (englisch für: den Ersten zuerst bedienen) geladen werden. Das heißt, dass ein Fahrzeug (z.B. das erste elektrisch betriebene Fahrzeug) das zuerst mit der Ladevorrichtung gekoppelt wird, auch zuerst geladen wird und ein Fahrzeug (z.B. das zweite elektrisch betriebene Fahrzeug) das zeitlich nach ersten Fahrzeug mit der Ladevorrichtung gekoppelt wird, wird solange nicht geladen, bis der Ladevorgang des ersten Fahrzeugs beispielsweise beendet ist, oder abgebrochen wird.In particular, according to the invention can be loaded according to the first-come-fist-serve principle (English for: first serve the first). That is, a vehicle (eg, the first electrically-powered vehicle) that is first coupled to the charging device is also first charged, and a vehicle (eg, the second electrically-powered vehicle) coupled with the charging device in time after the first vehicle becomes so long not charged until the charging of the first vehicle is terminated, for example, or canceled.

Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes embodiments that provide additional benefits.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Ladeverfahren auch das Erfassen eines zweiten Zustandssignals des zweiten Ladeanschlusses, das Deaktivieren des ersten Ladeanschlusses in Abhängigkeit von einem Ladezustand des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs und gleichzeitig das Aktivieren des zweiten Ladeanschlusses in Abhängigkeit von dem zweiten Zustandssignal, und dadurch das Laden des zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs über den zweiten Ladeanschluss umfasst.An embodiment provides that the charging method also comprises detecting a second state signal of the second charging connection, deactivating the first charging connection in dependence on a state of charge of the first electrically operated vehicle and simultaneously activating the second charging connection in dependence on the second state signal, and thereby the Charging the second electrically powered vehicle via the second charging port comprises.

Mit anderen Worten wird in einem nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Ladeverfahrens ein zweites Zustandssignal, das heißt beispielsweise die Ausprägung des zweiten Zustandssignals, des zweiten Ladeanschlusses erfasst. Im nächsten Schritt wird dann der erste Ladeanschluss aufgrund eines Ladezustands des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs deaktiviert. Gleichzeitig wird der zweite Ladeanschluss aktiviert, wodurch wiederum das zweite elektrisch betriebene Fahrzeug, welches mit dem zweiten Ladeanschluss elektrisch gekoppelt ist, geladen wird. Ist also der Ladevorgang des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs beendet oder wird der Ladevorgang des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs beispielsweise abgebrochen, wird der erste Ladeanschluss deaktiviert und der zweite Ladeanschluss aktiviert. Das heißt, dass, falls ein zweites elektrisch betriebenes Fahrzeug über den zweiten Ladeanschluss gerade geladen wird, ist der erste Ladeanschluss gleichzeitig deaktiviert und ein ersten elektrisch betriebenes Fahrzeug, welches an den ersten Ladeanschluss gekoppelt ist, wird nicht geladen.In other words, in a next step of the charging method according to the invention, a second state signal, that is, for example, the characteristic of the second state signal, of the second charging connection is detected. In the next step, the first charging connection is deactivated on the basis of a state of charge of the first electrically operated vehicle. At the same time, the second charging port is activated, which in turn charges the second electrically powered vehicle, which is electrically coupled to the second charging port. If, therefore, the charging process of the first electrically operated vehicle has ended or if the charging process of the first electrically operated vehicle is aborted, for example, the first charging connection is deactivated and the second charging connection is activated. That is, if a second electrically powered vehicle is being charged via the second charging port, the first charging port is deactivated at the same time and a first electrically powered vehicle coupled to the first charging port is not charged.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass unabhängig von einem jeweiligen Nutzer der elektrisch betriebenen Fahrzeuge mehrere elektrisch betriebene Fahrzeuge sequenziell, das heißt nacheinander über eine Ladevorrichtung geladen werden können. Dabei kann beispielsweise zuerst ein erstes elektrisch betriebenes Fahrzeug geladen werden, bis ein elektrischer Energiespeicher, zum Beispiel eine Batterie, des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs vollgeladen ist und im Anschluss ein zweites elektrisch betriebenes Fahrzeugs geladen werden, bis ein elektrischer Energiespeicher des zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs vollgeladen ist. Ein Eingreifen, das heißt beispielsweise ein manuelles Umstecken eines Ladeanschlusses der Ladevorrichtung zum Laden des zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs, wie es bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Ladevorrichtung nötig wäre, ist hier nicht nötig. Die intelligente Ansteuerung und der Ladeanschlüsse ermöglicht ein automatisches Umschalten, das heißt ein Aktivieren oder Deaktivieren der Ladeanschlüsse, sodass zumindest zwei elektrisch betriebene Fahrzeuge automatisch nacheinander über eine Ladevorrichtung geladen werden können.This has the advantage that, independently of a respective user of the electrically operated vehicles, a plurality of electrically operated vehicles can be charged sequentially, that is to say one after the other via a charging device. In this case, for example, a first electrically operated vehicle can first be charged until an electrical energy store, for example a battery, of the first electrically operated vehicle is fully charged and subsequently a second electrically operated vehicle is charged until an electrical energy store of the second electrically operated vehicle is fully charged is. An intervention, that is, for example, a manual change of a charging port of the charging device for charging the second electrically operated vehicle, as would be necessary in a known from the prior art charging device is not necessary here. The intelligent control and the charging ports allows an automatic switching, that is to activate or deactivate the charging ports, so that at least two electrically powered vehicles can be automatically loaded one after the other via a charging device.

Der genannte Ladezustand des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs kann dabei beispielsweise durch ein DC-Signal oder ein AC-Signal von dem elektrisch betriebenen Fahrzeug an die Ladevorrichtung übertragen werden. Durch dieses Signal kann festgestellt werden, ob das erste elektrisch betriebene Fahrzeug weiter geladen werden soll, oder ob beispielsweise ein elektrischer Energiespeicher des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs vollgeladen ist und der Ladevorgang für das erste elektrisch betriebene Fahrzeug deshalb beendet werden kann. Wie zuvor erwähnt kann auch das erfasste zweite Zustandssignal des zweiten Ladeanschlusses als DC-Signal oder AC-Signal vorliegen. Beispielsweise über die Ausprägung des Zustandssignals, also etwa den Pegel oder die Pulsweite, kann festgestellt werden, ob ein zweites elektrisch betriebenes Fahrzeug mit dem zweiten Ladeanschluss gekoppelt ist.The aforementioned state of charge of the first electrically operated vehicle can be transmitted to the charging device, for example, by a DC signal or an AC signal from the electrically operated vehicle. By this signal can be determined whether the first electrically powered vehicle is to be charged further, or whether, for example, an electrical energy storage of the first electrically powered vehicle is fully charged and the charging process for the first electrically powered vehicle can therefore be terminated. As mentioned above, the detected second state signal of the second charging connection can also be present as a DC signal or AC signal. For example, on the expression of the state signal, so about the level or the pulse width, it can be determined whether a second electrically powered vehicle is coupled to the second charging port.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ladevorgangs sieht vor, dass das Deaktivieren des jeweiligen Ladeanschlusses in Abhängigkeit von dem entsprechenden Zustandssignal erfolgt, wobei das erste und das zweite Zustandssignal kontinuierlich aktualisiert werden.A further embodiment of the charging process according to the invention provides that the deactivation of the respective charging connection takes place as a function of the corresponding state signal, wherein the first and the second state signal are continuously updated.

Mit anderen Worten wird der erste Ladeanschluss in Abhängigkeit von dem ersten Zustandssignal deaktiviert und der zweite Ladeanschluss in Abhängigkeit von dem zweiten Zustandssignal deaktiviert. Beide Zustandssignale werden dabei laufend aktualisiert, das heißt das Zustandssignal wird beispielsweise jede ms oder jede s abgefragt und somit kontinuierlich von der Ladevorrichtung zum Beispiel als AC- oder DC-Signal erfasst.In other words, the first charging connection is deactivated in dependence on the first state signal and the second charging connection is deactivated in dependence on the second state signal. Both state signals are continuously updated, that is, the state signal, for example, every ms or every s queried and thus continuously detected by the charging device, for example, as an AC or DC signal.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auch während des Ladevorgangs dauerhaft verfolgt werden kann, ob die elektrisch betriebenen Fahrzeuge noch mit der Ladevorrichtung gekoppelt sind. Falls nämlich der Ladevorgang des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs beispielsweise abgebrochen wird, da das erste elektrisch betriebene Fahrzeug während des Ladens des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs von der Ladevorrichtung getrennt wird, kann anschließend sofort das zweite elektrisch betriebene Fahrzeug über die Ladevorrichtung geladen werden.This results in the advantage that even during the charging process can be tracked permanently, whether the electrically powered vehicles are still coupled to the charging device. Namely, if the charging operation of the first electrically-operated vehicle is aborted, for example, because the first electrically-powered vehicle is disconnected from the charging device during charging of the first electrically-operated vehicle, then immediately the second electrically-powered vehicle can be charged via the charging device.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ladeverfahrens sieht vor, dass das Aktivieren des jeweiligen Ladeanschlusses nur dann erfolgt, wenn das entsprechende Zustandssignal eine erfolgreiche elektrische Kopplung des jeweiligen Ladeanschlusses mit dem entsprechenden elektrisch betriebenen Fahrzeug repräsentiert.A further embodiment of the charging method according to the invention provides that the activation of the respective charging connection takes place only if the corresponding status signal represents a successful electrical coupling of the respective charging connection with the corresponding electrically operated vehicle.

Mit anderen Worten wird der erste Ladeanschluss nur dann aktiviert, wenn beispielsweise aufgrund der Ausprägung des ersten Zustandssignals sichergestellt ist, dass das erste elektrisch betriebene Fahrzeug mit dem ersten Ladeanschluss elektrisch gekoppelt ist. Entsprechend wird der zweite Ladeanschluss nur dann aktiviert, wenn beispielsweise durch die Ausprägung des zweiten Zustandssignals sichergestellt ist, dass das zweite elektrisch betriebene Fahrzeug mit dem zweiten Ladeanschluss elektrisch gekoppelt ist.In other words, the first charging connection is only activated if, for example, it is ensured on the basis of the characteristic of the first state signal that the first electrically operated vehicle is electrically coupled to the first charging connection. Accordingly, the second charging connection is activated only if, for example, it is ensured by the characteristic of the second state signal that the second electrically operated vehicle is electrically coupled to the second charging connection.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass sichergestellt wird, dass die Anschlüsse der Ladevorrichtung nicht aktiviert werden, wenn kein elektrisch betriebenes Fahrzeug an einen der Anschlüsse angeschlossen ist.This results in the advantage that it is ensured that the terminals of the charging device are not activated when no electrically operated vehicle is connected to one of the terminals.

Durch die Erfindung ist auch eine Ladevorrichtung zum Laden eines ersten und eines zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die Ladevorrichtung einen ersten Ladeanschluss zum Laden des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs sowie einen zweiten Ladeanschluss zum Laden des zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs umfasst. Insbesondere umfasst die Ladevorrichtung dabei eine Kontrolleinheit, die dazu ausgebildet ist, ein erstes Zustandssignal des ersten Ladeanschlusses zu erfassen, den ersten Ladeanschluss in Abhängigkeit von dem ersten Zustandssignal zu aktivieren und gleichzeitig den zweiten Ladeanschluss zu deaktivieren, um das erste elektrisch betriebene Fahrzeug über den ersten Ladeanschluss zu laden.The invention also provides a charging device for charging a first and a second electrically operated vehicle, wherein the charging device comprises a first charging connection for charging the first electrically operated vehicle and a second charging connection for charging the second electrically operated vehicle. In particular, the charging device comprises a control unit, which is designed to detect a first state signal of the first charging connection, to activate the first charging connection in dependence on the first state signal and at the same time to deactivate the second charging connection in order to transfer the first electrically operated vehicle via the first Charging port to load.

Mit anderen Worten ist erfindungsgemäß auch eine Ladevorrichtung zum Laden eines ersten und eines zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs bereitgestellt. Die Ladevorrichtung weist dabei einen ersten Ladeanschluss auf, welcher mit einem ersten elektrisch betriebenen Fahrzeug gekoppelt ist, sowie einen zweiten Ladeanschluss, welcher mit einem zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeug gekoppelt ist. Somit kann das erste elektrisch betriebene Fahrzeug über den ersten Ladeanschluss geladen werden und das zweite elektrisch betriebene Fahrzeug über den zweiten Ladeanschluss geladen werden. Des Weiteren ist auch eine Kontrolleinheit vorgesehen. Neben dem Erfassen eines ersten Zustandssignals des ersten Ladeanschlusses gehört zu den Aufgaben der Kontrolleinheit auch das Aktivieren des ersten Ladeanschlusses aufgrund beispielsweise einer Ausprägung des ersten Zustandssignals. Gleichzeitig zum Aktivieren des ersten Ladeanschlusses ist dje Kontrolleinheit außerdem dazu eingerichtet, den zweiten Ladeanschluss zu deaktivieren, wodurch das Laden des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs über den ersten Ladeanschluss ermöglicht wird.In other words, the invention also provides a charging device for charging a first and a second electrically operated vehicle. The charging device has in this case a first charging connection, which is coupled to a first electrically operated vehicle, and a second charging connection, which is coupled to a second electrically operated vehicle. Thus, the first electrically powered vehicle can be charged via the first charging port and the second electrically powered vehicle can be charged via the second charging port. Furthermore, a control unit is also provided. In addition to the detection of a first state signal of the first charging connection, the tasks of the control unit also include the activation of the first charging connection on the basis of, for example, an expression of the first state signal. Simultaneously with activating the first charging port, the control unit is further configured to deactivate the second charging port, thereby enabling charging of the first electrically powered vehicle via the first charging port.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ergibt sich der Vorteil, dass mehrere elektrisch betriebene Fahrzeuge sequenziell über eine Ladevorrichtung effizient geladen werden können. Durch die intelligente Ansteuerung und Verschaltung der Ladeanschlüsse wird außerdem der Wirkungsgrad zum Laden der einzelnen Fahrzeuge verbessert, da beispielsweise das erste elektrisch betriebene Fahrzeug mit der gesamten zum Laden zu Verfügung stehenden Leistung bzw. elektrischen Energie der Ladevorrichtung geladen werden kann. Auch ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung eine einfache technische Umsetzung zum Laden von mehreren elektrisch betriebenen Fahrzeugen über eine Ladevorrichtung, insbesondere bei geringer Anzahl an Ladeanschlüssen, z.B. bei zwei Ladeanschlüssen. Durch die einfache technische Umsetzbarkeit kann sich auch ein geringer Kostenaufwand für Umsetzung ergeben.The advantage of the device according to the invention is that several electrically operated vehicles can be charged efficiently in sequence via a charging device. Due to the intelligent control and interconnection of the charging ports, the efficiency for charging the individual vehicles is also improved because, for example, the first electrically powered vehicle can be charged with the entire charging power or electrical energy of the charging device. Also, the device according to the invention enables a simple technical implementation for charging a plurality of electrically operated vehicles via a charging device, in particular with a small number of charging connections, e.g. with two charging ports. Due to the simple technical feasibility can also result in a low cost of implementation.

Ein elektrisch betriebenes Fahrzeug kann beispielsweise ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein. Die genannte Ladevorrichtung kann beispielsweise als stationäre oder mobile Ladevorrichtung realisiert sein. Denkbar wäre auch, dass die Ladevorrichtung als Wandladestation mit mehreren Ladeanschlüssen, also als sogenannte Multiport-Wallbox ausgebildet ist. Zusätzlich kann die Ladevorrichtung Gleichstrom (DC, kurz für Direct Current) oder Wechselstrom (AC, kurz für Alternating Current) oder Drehstrom zum Laden der zumindest zwei elektrisch betriebenen Fahrzeuge bereitstellen. Folglich ist sowohl einphasiges, aber auch dreiphasiges Laden der elektrisch betriebenen Fahrzeuge möglich. Des Weiteren kann die Ladevorrichtung auch zum konduktiven oder induktiven Laden der elektrisch betriebenen Fahrzeuge ausgebildet sein. An electrically powered vehicle may be, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle. The named charging device can be realized, for example, as a stationary or mobile charging device. It would also be conceivable that the charging device is designed as a wall charging station with a plurality of charging connections, that is to say as a so-called multiport wallbox. In addition, the charging device may provide direct current (DC) or alternating current (AC) or three-phase current for charging the at least two electrically powered vehicles. Consequently, both single-phase, but also three-phase charging of electric vehicles is possible. Furthermore, the charging device can also be designed for conductive or inductive charging of the electrically operated vehicles.

Insbesondere kann erfindungsgemäß nach dem First-Come-Fist-Serve Prinzip (englisch für: den Ersten zuerst bedienen) geladen werden. Das heißt, dass ein Fahrzeug (z.B. das erste elektrisch betriebene Fahrzeug) das zuerst mit der Ladevorrichtung gekoppelt wird, auch zuerst geladen wird und ein Fahrzeug (z.B. das zweite elektrisch betriebene Fahrzeug) das zeitlich nach ersten Fahrzeug mit der Ladevorrichtung gekoppelt wird, wird solange nicht geladen, bis der Ladevorgang des ersten Fahrzeugs beispielsweise beendet ist, oder abgebrochen wird.
Zu der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.In particular, according to the invention can be loaded according to the first-come-fist-serve principle (English for: first serve the first). That is, a vehicle (eg, the first electrically-powered vehicle) that is first coupled to the charging device is also first charged, and a vehicle (eg, the second electrically-powered vehicle) coupled with the charging device in time after the first vehicle becomes so long not charged until the charging of the first vehicle is terminated, for example, or canceled.
The loading device according to the invention also includes embodiments which provide additional advantages.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Ladevorrichtung weiterhin eine erste Schalteinheit als Komponente der Kontrolleinheit, mit einem ersten Hauptschaltelement, einem zweiten Hauptschaltelement, einem ersten Hilfsschaltelement und einem zweiten Hilfsschaltelement, und die zweite Schalteinheit als Komponente der Kontrolleinheit, mit einem dritten Hauptschaltelement, einem vierten Hauptschaltelement, einem dritten Hilfsschaltelement und einem vierten Hilfsschaltelement umfasst, wobei die Kontrolleinheit dazu ausgebildet ist, die erste Schalteinheit zum Aktivieren des ersten Ladeanschlusses zu steuern und die zweite Schalteinheit zum Deaktivieren des zweiten Ladeanschlusses zu steuern.An embodiment provides that the charging device further comprises a first switching unit as a component of the control unit, with a first main switching element, a second main switching element, a first auxiliary switching element and a second auxiliary switching element, and the second switching unit as a component of the control unit, with a third main switching element, a fourth Main switching element, a third auxiliary switching element and a fourth auxiliary switching element, wherein the control unit is adapted to control the first switching unit for activating the first charging port and to control the second switching unit for deactivating the second charging port.

Mit anderen Worten weist die erfindungsgemäße Ladevorrichtung also eine erste Schalteinheit mit einer Vielzahl von Schaltelementen, nämlich einem ersten und einem zweiten Hauptschaltelement und einem ersten und einem zweiten Hilfsschaltelement auf. Weiterhin ist auch eine zweite Schalteinheit mit einer Vielzahl von Schaltelementen, nämlich einem dritten und einem vierten Hauptschaltelement sowie einem dritten und einem vierten Hilfsschaltelement vorgesehen. Die erste und die zweite Schalteinheit sind dabei Komponenten der Kontrolleinheit. Zum Aktivieren des ersten Ladeanschlusses ist nun die Kontrolleinheit dazu eingerichtet, die erste Schalteinheit, insbesondere die Schaltelemente der ersten Schalteinheit, zu steuern. Ebenfalls ist die Kontrolleinheit dazu eingerichtet, zum Deaktivieren des zweiten Ladeanschlusses die zweite Schalteinheit, insbesondere die Schaltelemente der zweiten Schalteinheit, zu steuern.In other words, the charging device according to the invention thus has a first switching unit with a plurality of switching elements, namely a first and a second main switching element and a first and a second auxiliary switching element. Furthermore, a second switching unit with a plurality of switching elements, namely a third and a fourth main switching element and a third and a fourth auxiliary switching element is provided. The first and the second switching unit are components of the control unit. In order to activate the first charging connection, the control unit is now set up to control the first switching unit, in particular the switching elements of the first switching unit. Likewise, the control unit is set up to control the second switching unit, in particular the switching elements of the second switching unit, in order to deactivate the second charging connection.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass durch intelligentes Schalten der Schalteinheiten, also auch der Schaltelemente der Schalteinheiten, immer nur ein Ladeanschluss aktiv ist, während die übrigen Ladeanschlüsse deaktiviert sind, wodurch jeweils eines von mehreren angeschlossenen elektrisch betriebenen Fahrzeugen über die Ladevorrichtung mit maximal zum Laden zur Verfügung stehenden elektrischen Energie bzw. Leistung der Ladevorrichtung geladen werden kann.This results in the advantage that only one charging port is always active by intelligent switching of the switching units, including the switching elements of the switching units, while the remaining charging ports are disabled, whereby each one of several connected electrically powered vehicles via the charging device with maximum charging available electrical energy or power of the charging device can be charged.

Die genannten Schaltelemente, also die Hauptschaltelemente und die Hilfsschaltelemente, können dabei beispielsweise als Schaltschütz, als Halbleiterschalter oder als Relais ausgebildet sein. Die erste und die zweite Schalteinheit können beispielsweise mittels eine jeweilige Spule aufweisen, welche derart steuerbar ist, dass die zugehörigen Schaltelemente der ersten und zweiten Schalteinheit geöffnet oder geschlossen werden, wodurch ein Stromfluss ermöglicht oder unterbrochen wird.The aforementioned switching elements, that is, the main switching elements and the auxiliary switching elements, may be formed, for example, as a contactor, as a semiconductor switch or as a relay. The first and the second switching unit may, for example, by means of a respective coil, which is controllable such that the associated switching elements of the first and second switching unit are opened or closed, whereby a current flow is enabled or interrupted.

Die für die erfindungsgemäße Vorrichtung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten analog auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt. Weiterhin umfasst die Erfindung auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The advantages and preferred embodiments described for the device according to the invention also apply analogously to the method according to the invention and vice versa. Furthermore, the invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features mentioned above in the description and Feature combinations as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention.

Dabei zeigt die einzige Fig. eine schematische Darstellung der Schaltzustände der Ladevorrichtung während des Ladens eines ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs über einen ersten Ladeanschluss, während der zweite Ladeanschluss deaktiviert ist.The single FIGURE shows a schematic representation of the switching states of the charging device during charging of a first electrically operated vehicle via a first charging port, while the second charging port is deactivated.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.

In der Fig. bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figure, like reference numerals designate functionally equivalent elements, respectively.

Die einzige Fig. zeigt eine Ladevorrichtung 20 für ein erstes und ein zweites elektrisch betriebenes Fahrzeug (in der Fig. nicht dargestellt). Die Ladevorrichtung 20 weist dabei einen ersten Ladeanschluss 14 und einen zweiten Ladeanschluss 15 sowie eine Kontrolleinheit 19 auf. Das Bereitstellen von elektrischer Energie an das erste und das zweite elektrisch betriebene Fahrzeug kann über drei elektrische Leitungen, nämlich den Außenleiter L, den Neutralleiter N und den Potentialausgleich PE erfolgen.The sole FIGURE shows a loading device 20 for a first and a second electrically operated vehicle (not shown in the figure). The loading device 20 has a first charging port 14 and a second charging port 15 and a control unit 19 on. The provision of electrical energy to the first and the second electrically operated vehicle can via three electrical lines, namely the outer conductor L , the neutral conductor N and equipotential bonding PE respectively.

Der erste Ladeanschluss 14 und der zweite Ladeanschluss 15 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Typ 1-Steckverbinder mit jeweils fünf elektrischen Leitern zum einphasigen Laden mit Wechselstrom (AC) für elektrisch betriebene Fahrzeuge, zum Beispiel Elektroautos oder Hybridfahrzeuge, ausgebildet. Drei der jeweils fünf elektrischen Leiter je Ladeanschluss 14 und 15, nämlich die Neutralleiter N1 und N2, der Potentialausgleich PE1 und PE2 und die Außenleiter L1 und L2 sind über die Kontrolleinheit 19 mit dem Neutralleiter N, dem Potentialausgleich PE und dem Außenleiter L elektrisch verbunden. Die jeweils zwei anderen Leiter der jeweils fünf elektrischen Leiter des ersten und zweiten Ladeanschlusses 14 und 15, nämlich die Signalleiter PP1 und PP2 sowie die Kommunikationsleiter CP1 und CP2 dienen der Kommunikation der elektrisch betriebenen Fahrzeuge mit der Ladevorrichtung 20.The first charging port 14 and the second charging port 15 are in this embodiment as a type 1 Connectors each having five electrical conductors for single-phase charging with alternating current (AC) for electrically powered vehicles, for example electric cars or hybrid vehicles. Three of each five electrical conductors per charging port 14 and 15 namely the neutral conductors N1 and N2 , the equipotential bonding PE1 and PE2 and the outer conductors L1 and L2 are about the control unit 19 with the neutral conductor N , the equipotential bonding PE and the outer conductor L electrically connected. The two other conductors of the five electrical conductors of the first and second charging connection 14 and 15 namely, the signal conductors PP1 and PP2 as well as the communication manager CP1 and CP2 serve the communication of electric vehicles with the charging device 20 ,

Über die Kommunikationsleiter CP1 und CP2 wird dabei beispielsweise ein jeweiliges Zustandssignal des jeweils mit dem ersten und zweiten Ladeanschluss 14 und 15 gekoppelten elektrisch betriebenen Fahrzeugs gewonnen. Fällt beispielsweise zwischen dem Kommunikationsleiter CP1 und dem Potentialausgleich PE1 eine Spannung von 12 V ab, ist kein Fahrzeug an die Ladevorrichtung 20 gekoppelt. Fallen hingegen 9 V ab, ist ein Fahrzeug an die Ladevorrichtung 20 gekoppelt, und fallen 6 V ab, ist ein Fahrzeug an die Ladevorrichtung 20 gekoppelt und das Fahrzeug ist bereit, geladen zu werden. Analog gilt dies für den Kommunikationsleiter CP2 und den Potentialausgleich PE2. Über die Signalleiter PP1 und PP2 wird in ähnlicher Weise wie bei den Kommunikationsleitern CP1 und CP2 der maximal mögliche Ladestrom eines angeschlossenen elektrisch betriebenen Fahrzeugs an die Ladevorrichtung 20 rückgemeldet. Dazu ist in jedem Signalleiter PP1 und PP2 ein wechselbarer Widerstand R vorgesehen, über den die Spannung zwischen dem jeweiligen Signalleiter PP1 und PP2 und dem zugehörigen Potentialausgleich PE1 und PE2 je nach maximal möglichem Ladestrom verändert werden kann.About the communication manager CP1 and CP2 In this case, for example, a respective status signal of the respectively with the first and second charging connection 14 and 15 coupled electrically powered vehicle won. Falls, for example, between the communication manager CP1 and equipotential bonding PE1 a voltage of 12V, there is no vehicle to the charging device 20 coupled. On the other hand, if 9 V drops, there is a vehicle on the loader 20 coupled, and drop 6 V, is a vehicle to the charger 20 coupled and the vehicle is ready to be charged. The same applies to the communications manager CP2 and equipotential bonding PE2 , About the signal conductor PP1 and PP2 is similar to the communication managers CP1 and CP2 the maximum possible charging current of a connected electrically operated vehicle to the charging device 20 confirmed. This is in every signal conductor PP1 and PP2 a changeable resistance R provided over which the voltage between the respective signal conductor PP1 and PP2 and the associated equipotential bonding PE1 and PE2 can be changed depending on the maximum possible charging current.

Anstelle einer Ausbildung als Typ 1-Steckverbinder der Ladeanschlüsse 14 und 15 wäre alternativ auch ein Typ 2-Steckverbinder zum dreiphasigen Laden denkbar. Auch könnte in einem anderen Ausführungsbeispiel ein elektrisch betriebenes Fahrzeug anstelle von AC mit Gleichstrom (DC) über mittels des erfindungsgemäßen Ladeverfahrens geladen werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel könnte anstatt konduktiv auch kabellos, das heißt induktiv, ein elektrisch betriebenes Fahrzeug geladen werden.Instead of training as a type 1 Connector of the charging ports 14 and 15 would alternatively be a type 2 Connector for three-phase charging conceivable. Also, in another embodiment, an electrically powered vehicle could be charged instead of AC with DC (DC) via the charging method of the present invention. In a further embodiment, instead of conductively and wirelessly, that is inductively, an electrically operated vehicle could be loaded.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Ladevorrichtung 20 in der einzigen Fig. sind außerdem Schutzschalter, nämlich ein Fehlerstromschutzschalter FI und die Leistungsschutzschalter LS1, LS2 vorgesehen. Der Fehlerstromschutzschalter FI kann dabei Fehlerströme zwischen dem Außenleiter L und dem Neutralleiter N erkennen und mithilfe einer Spule EI die Schalter 16 öffnen und die elektrische Energieversorgung unterbrechen. Die Leitungsschutzschalter LS1 und LS2 können beispielsweise als strombegrenzende Selbstschalter ausgebildet sein, welche beispielsweise bei Überlast mithilfe einer jeweiligen Spule EI die jeweiligen Schalter 16 öffnen und so den Stromfluss in den Außenleitern L1 und L2 unterbrechen. Der Leitungsschutzschalter LS1 kann dabei beispielsweise bei einer Überlast, also bei einem Strom größer 6 A, auslösen und die Leitungsschutzschalter LS2 können beispielsweise erst ab einer Überlast, das heißt einem Strom größer als 16 A, auslösen.In the illustrated embodiment of the charging device 20 in the only Fig are also circuit breakers, namely a residual current circuit breaker FI and the circuit breakers LS1 . LS2 intended. The residual current circuit breaker FI can fault currents between the outer conductor L and the neutral conductor N recognize and using a coil EGG the switches 16 open and interrupt the electrical power supply. The circuit breaker LS1 and LS2 For example, they can be designed as current-limiting self-switches, which, for example, overload in the form of a respective coil EGG the respective switches 16 open and so the current flow in the outer conductors L1 and L2 interrupt. The circuit breaker LS1 can trigger, for example, in the event of an overload, ie with a current greater than 6 A, and the circuit breakers LS2 For example, they can only trigger from an overload, ie a current greater than 16 A.

In der einzigen Figur ist außerdem die Kontrolleinheit 19 dargestellt. Die Kontrolleinheit 19 ist erfindungsgemäß dazu ausgebildet, ein erstes Zustandssignal des ersten Ladeanschlusses 14 zu erfassen, den ersten Ladeanschluss 14 in Abhängigkeit von dem ersten Zustandssignal zu aktivieren und gleichzeitig den zweiten Ladeanschluss 15 zu deaktivieren, um das erste elektrisch betriebene Fahrzeug über den ersten Ladeanschluss 14 zu laden. In the single figure is also the control unit 19 shown. The control unit 19 According to the invention is designed to a first state signal of the first charging port 14 to capture the first charging port 14 to activate in response to the first state signal and simultaneously the second charging port 15 to disable the first electrically powered vehicle via the first charging port 14 to load.

Dazu weist die Kontrolleinheit 19 eine erste Kontrolleinrichtung 11, eine zweite Kontrolleinrichtung 13 sowie ein 12V-Netzteil 12 auf. Weiterhin umfasst die Kontrolleinheit 19 auch eine erste Schalteinheit 9 und eine zweite Schalteinheit 10. Die erste Schalteinheit 9 weist dabei eine Spule EI zum Schalten, das heißt zum Öffnen oder Schließen, des ersten Hauptschaltelements 1, des zweiten Hauptschaltelements 2, des ersten Hilfsschaltelements 3 und des zweiten Hilfsschaltelements 4 der ersten Schalteinheit 9 auf. Analog dazu weist auch die zweite Schalteinheit 10 eine Spule EI zum Schalten, das heißt zum Öffnen oder Schließen, des dritten Hauptschaltelements 5, des vierten Hauptschaltelements 6, des dritten Hilfsschaltelements 7 und des vierten Hilfsschaltelements 8 der zweiten Schalteinheit 10 auf.For this purpose, the control unit 19 a first control device 11 , a second control device 13 and a 12V power supply 12. Furthermore, the control unit comprises 19 also a first switching unit 9 and a second switching unit 10 , The first switching unit 9 has a coil EGG for switching, that is to open or close, the first main switching element 1 , the second main switching element 2 , the first auxiliary switching element 3 and the second auxiliary switching element 4 the first switching unit 9 on. Analogously, the second switching unit also points 10 a coil EGG for switching, that is to open or close, the third main switching element 5 , the fourth main switching element 6 , the third auxiliary switching element 7 and the fourth auxiliary switching element 8th the second switching unit 10 on.

Die erste und zweite Kontrolleinrichtung 11 und 13 der Kontrolleinheit 19 sind über den Fehlerstromschutzschalter FI an dem Neutralleiter N und dem Außenleiter L angeschlossen. Weiterhin befindet sich in dem Außenleiter L auch der Leitungsschutzschalter LS1. Für die Erdung sind die beiden Kontrolleinrichtungen 11 und 13 an den Potentialausgleich PE angeschlossen. Analog ist auch das 12-V-Netzteil 12 über den Leistungsschutzschalter LS1 mit dem Außenleiter L, über den Fehlerstromschutzschalter FI mit dem Neutralleiter N und mit dem Potentialausgleich PE verbunden.The first and second control device 11 and 13 the control unit 19 are over the residual current circuit breaker FI on the neutral conductor N and the outer conductor L connected. Furthermore, located in the outer conductor L also the circuit breaker LS1 , For grounding, the two control devices 11 and 13 to the equipotential bonding PE connected. Analog is also the 12 V power supply 12 via the circuit breaker LS1 with the outer conductor L , via the residual current device FI with the neutral conductor N and with equipotential bonding PE connected.

Des Weiteren ist die erste Kontrolleinrichtung 11 über den Steuerleiter S1 mit der ersten Schalteinheit 9, insbesondere mit der Spule EI, zum Schalten der Schaltelemente der ersten Schalteinheit 9 verbunden. Weiterhin ist die erste Kontrolleinrichtung 11 auch über den Kommunikationsleiter CP1 mit der zweiten Schalteinheit 10, insbesondere mit dem vierten Hilfsschaltelement 8, verbunden. Die zweite Kontrolleinrichtung 13 ist über den Steuerleiter S2 mit der zweiten Schalteinheit 10, insbesondere mit der Spule EI, zum Schalten der Schaltelemente der Schalteinheit 10 verbunden. Des Weiteren ist die zweite Kontrolleinrichtung 13 über den Kommunikationsleiter CP2 mit der ersten Schalteinheit 9, insbesondere mit dem zweiten Hilfsschaltelement 4, verbunden. Das 12-V-Netzteil 12 ist über den Versorgungsleiter V jeweils über einen Widerstand R mit der ersten Schalteinheit 9, insbesondere mit dem ersten Hilfsschaltelement 3, und der zweiten Schalteinheit 10, insbesondere dem dritten Schaltelement 7, verbunden.Furthermore, the first control device 11 over the control conductor S1 with the first switching unit 9 , especially with the coil EGG , for switching the switching elements of the first switching unit 9 connected. Furthermore, the first control device 11 also via the communication manager CP1 with the second switching unit 10 , in particular with the fourth auxiliary switching element 8th , connected. The second control device 13 is about the controller S2 with the second switching unit 10 , especially with the coil EGG , for switching the switching elements of the switching unit 10 connected. Furthermore, the second control device 13 via the communication manager CP2 with the first switching unit 9 , in particular with the second auxiliary switching element 4 , connected. The 12 - V Power supply 12 is via the supply conductor V each with a resistor R with the first switching unit 9 , in particular with the first auxiliary switching element 3 , and the second switching unit 10 , in particular the third switching element 7 , connected.

Die erste Schalteinheit 9, insbesondere das erste Hauptschaltelement 1, ist einerseits über einen ersten Leitungsschutzschalter LS2 mit dem Außenleiter L und dem Neutralleiter N verbunden. Andererseits ist die erste Schalteinheit 9, insbesondere das erste Hauptschaltelement 1, über die zweite Schalteinheit 10, insbesondere das vierte Hauptschaltelement 6, mit dem ersten Ladeanschluss 14, insbesondere dem Außenleiter L1 und dem Neutralleiter N1, verbunden. Weiterhin ist die erste Schalteinheit 9, insbesondere das erste Hilfsschaltelement 3 und das zweite Hilfsschaltelement 4, mit dem Kommunikationsleiter CP2 des zweiten Ladeanschlusses 15 verbunden. Dabei sind die beiden Hilfsschaltelemente 3 und 4 parallel geschaltet und derart schaltbar, dass entweder die zweite Kommunikationseinrichtung 13 über den Kommunikationsleiter CP2 mit dem zweiten Ladeanschluss 15 verbunden werden kann, oder das 12-V-Netzteil 12 über den Versorgungsleiter V und den jeweiligen Widerstand R mit dem Kommunikationsleiter CP2 des zweiten Ladeanschlusses 15 verbunden werden kann. The first switching unit 9 , in particular the first main switching element 1 , is on the one hand via a first circuit breaker LS2 with the outer conductor L and the neutral conductor N connected. On the other hand, the first switching unit 9 , in particular the first main switching element 1 , via the second switching unit 10 , in particular the fourth main switching element 6 , with the first charging port 14 , in particular the outer conductor L1 and the neutral conductor N1 , connected. Furthermore, the first switching unit 9 , in particular the first auxiliary switching element 3 and the second auxiliary switching element 4 , with the communications manager CP2 the second charging port 15 connected. Here are the two auxiliary switching elements 3 and 4 connected in parallel and switchable such that either the second communication device 13 via the communication manager CP2 with the second charging port 15 can be connected, or the 12V power supply 12 via the supply conductor V and the respective resistance R with the communication manager CP2 the second charging port 15 can be connected.

Die zweite Schalteinheit 10, insbesondere das dritte Hauptschaltelement 5, ist einerseits ebenfalls über einen zweiten Leitungsschutzschalter LS2 mit dem Außenleiter L und dem Neutralleiter N verbunden. Andererseits ist die zweite Schalteinheit 10, insbesondere das dritte Hauptschaltelement 5, auch über die erste Schalteinheit 9, insbesondere das zweite Hauptschaltelement 2, mit dem zweiten Ladeanschluss 15, insbesondere dem Außenleiter L2 und dem Neutralleiter N2, verbunden. Weiterhin ist die zweite Schalteinheit 10, insbesondere das dritte Hilfsschaltelement 7 und das vierte Hilfsschaltelement 8, welche zueinander parallel geschaltet sind, mit dem Kommunikationsleiter CP1 des ersten Ladeanschlusses 14 verbunden. Dabei sind die beiden Hilfsschaltelemente 7 und 8 derart schaltbar, dass entweder die erste Kommunikationseinrichtung 11 über den Kommunikationsleiter CP1 mit dem ersten Ladeanschluss 14 verbunden werden kann, oder das 12-V-Netzteil 12 über den Versorgungsleiter V und den jeweiligen Widerstand R mit dem Kommunikationsleiter CP1 des ersten Ladeanschlusses 14 verbunden werden kann.The second switching unit 10 , in particular the third main switching element 5 , is also on the one hand via a second circuit breaker LS2 with the outer conductor L and the neutral conductor N connected. On the other hand, the second switching unit 10 , in particular the third main switching element 5 , also about the first switching unit 9 , in particular the second main switching element 2 , with the second charging port 15 , in particular the outer conductor L2 and the neutral conductor N2 , connected. Furthermore, the second switching unit 10 , in particular the third auxiliary switching element 7 and the fourth auxiliary switching element 8th , which are connected in parallel with each other, with the communication conductor CP1 the first charging port 14 connected. Here are the two auxiliary switching elements 7 and 8th switchable such that either the first communication device 11 via the communication manager CP1 with the first charging port 14 can be connected, or the 12V power supply 12 via the supply conductor V and the respective resistance R with the communication manager CP1 the first charging port 14 can be connected.

Dem in der einzigen Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel kann folgende Situation beispielhaft zugrunde liegen. Zwei elektrisch betriebene Fahrzeuge (in der Fig. nicht dargestellt) werden über den ersten und den zweiten Ladeanschluss 14 und 15 an die Ladevorrichtung 20 angeschlossen. Dabei wird das erste elektrisch betriebene Fahrzeug zeitlich vor dem zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeug an den ersten Ladeanschluss 14 angeschlossen und anschließend das zweite elektrisch betriebene Fahrzeug an den zweiten Ladeanschluss 15 angeschlossen. Die Ladevorrichtung 20 kann beispielsweise nach dem First-Come-First-Serve-Prinzip arbeiten, wodurch das Fahrzeug, das zuerst an einem der Ladeanschlüsse 14 und 15 angeschlossen wurde, auch zuerst geladen wird. Entsprechend wird also das erste elektrisch betriebene Fahrzeug über den ersten Ladeanschluss 14 zuerst geladen.The exemplary embodiment shown in the single FIGURE can be based on the following situation by way of example. Two electrically powered vehicles (not shown in the figure) are connected via the first and second charging ports 14 and 15 to the loader 20 connected. In this case, the first electrically operated vehicle is timed before the second electrically powered vehicle to the first charging port 14 connected and then the second electrically powered vehicle to the second charging port 15 connected. The loading device 20 For example, it can operate on the first-come-first-serve principle, which makes the vehicle first at one of the charging ports 14 and 15 was connected, is also loaded first. Accordingly, therefore, the first electrically powered vehicle via the first charging port 14 first loaded.

Zum Laden des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs über den ersten Ladeanschluss 14 können zunächst alle Schutzschalter, nämlich der Fehlerschutzstromschalter FI und die Leitungsschutzschalter LS1 und LS2 geschlossen werden. Außerdem kann die erste Kontrolleinrichtung 11 die erste Schalteinheit 9 derart ansteuern, dass das erste Hauptschaltelement 1 geschlossen ist, das zweite Hauptschaltelement 2 geöffnet ist, das erste Hilfsschaltelement 3 geschlossen ist und das zweite Hilfsschaltelement 4 geöffnet ist. Durch das Öffnen des zweiten Hauptschaltelements 2 kann somit die Verbindung zwischen dem Außenleiter L und dem Neutralleiter N und dem Außenleiter L2 und dem Neutralleiter N2 des zweiten Ladeanschlusses getrennt werden. Es steht keine elektrische Energie bzw. Leistung zum Laden des zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs, welches an den zweiten Ladeanschluss 15 gekoppelt ist, zur Verfügung. Zusätzlich kann aufgrund des geschlossenen ersten Hilfsschaltelements 3 das 12-V-Netzteil 12 über den jeweiligen Widerstand mit dem Kommunikationsleiter CP2 des zweiten Ladeanschlusses 15 verbunden werden. Erzeugt das 12V-Netzteil 12 beispielsweise eine Gleichspannung von 12 V und weist der Widerstand beispielsweise einen Wert von 1 kΩ auf, repräsentiert das resultierende Signal an dem Kommunikationsleiter CP2 des zweiten Ladeanschlusses 15, dass über den zweiten Ladeanschluss 15 derzeit keine elektrische Energie bzw. Leistung für das Laden des zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs zur Verfügung steht. Das zweite elektrisch betriebene Fahrzeug kann jedoch über den zweiten Ladeanschluss zu einem späteren Zeitpunkt geladen werden.For charging the first electrically powered vehicle via the first charging port 14 At first, all circuit breakers, namely the fault current protection switch FI and the circuit breaker LS1 and LS2 getting closed. In addition, the first control device 11 the first switching unit 9 such that the first main switching element 1 is closed, the second main switching element 2 is open, the first auxiliary switching element 3 is closed and the second auxiliary switching element 4 is open. By opening the second main switching element 2 Thus, the connection between the outer conductor L and the neutral conductor N and the outer conductor L2 and the neutral conductor N2 the second charging port to be disconnected. There is no electrical energy or power for charging the second electrically operated vehicle, which is connected to the second charging port 15 coupled is available. In addition, due to the closed first auxiliary switching element 3 the 12V power supply 12 via the respective resistor to the communication conductor CP2 the second charging port 15 get connected. For example, if the 12V power supply 12 generates a DC voltage of 12V and the resistor has a value of 1kΩ, for example, the resulting signal represents the communication conductor CP2 the second charging port 15 that over the second charging port 15 currently no electrical energy or power is available for charging the second electrically operated vehicle. However, the second electrically powered vehicle may be charged via the second charging port at a later time.

Gleichzeitig kann die zweite Kontrolleinrichtung 13 die zweite Schalteinheit 10 derart ansteuern, dass das dritte Hauptschaltelement 5 geöffnet ist, das vierte Hauptschaltelement 6 geschlossen ist, das dritte Hilfsschaltelement 7 geöffnet ist und das vierte Hilfsschaltelement 8 geschlossen ist. Da das dritte Hauptschaltelement 5 mit dem zweiten Hauptschaltelement 2 verbunden ist und beide Hauptschaltelemente 2 und 5 geöffnet sind, steht somit über den Neutralleiter N2 und den Außenleiter L2 des zweiten Ladeanschlusses 15 keine elektrische Energie bzw. Leistung zum Laden des zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs zur Verfügung. Da jedoch das vierte Hauptschaltelement 6 und das erste Hauptschaltelement 1 geschlossen sind, sind der Neutralleiter L1 und der Außenleiter L1 des ersten Ladeanschlusses 14 mit dem Neutralleiter N und dem Außenleiter L verbunden, sodass elektrische Energie bzw. Leistung zum Laden des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs über den ersten Ladeanschluss 14 bereitgestellt werden kann. Da bei der zweiten Schalteinheit 10 zusätzlich das dritte Hilfsschaltelement 7 geöffnet und das vierte Hilfsschaltelement 8 geschlossen ist, ist die erste Kontrolleinrichtung 11 über den Kommunikationsleiter CP1 mit dem ersten Ladeanschluss verbunden. Das resultierende Signal, welches von der Ladevorrichtung 20 über den ersten Ladeanschluss 14 an das erste elektrisch betriebene Fahrzeug bereitgestellt wird, gibt dann beispielsweise an, dass der erste Ladeanschluss 14 zum Laden des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs zur Verfügung stehen kann. Das Signal, das dann zwischen dem Kommunikationsleiter CP1 und dem Potentialausgleich PE 1 erzeugt wird, kann beispielsweise ein 9-V-AC-Signal sein.At the same time, the second control device 13 the second switching unit 10 such that the third main switching element 5 is open, the fourth main switching element 6 is closed, the third auxiliary switching element 7 is open and the fourth auxiliary switching element 8th closed is. Since the third main switching element 5 with the second main switching element 2 is connected and both main switching elements 2 and 5 are open, thus stands over the neutral conductor N2 and the outer conductor L2 the second charging port 15 no electrical energy or power for charging the second electrically operated vehicle available. However, since the fourth main switching element 6 and the first main switching element 1 are closed, are the neutral conductor L1 and the outer conductor L1 the first charging port 14 with the neutral conductor N and the outer conductor L connected, so that electrical energy or power for charging the first electrically operated vehicle via the first charging port 14 can be provided. Because with the second switching unit 10 additionally the third auxiliary switching element 7 opened and the fourth auxiliary switching element 8th is closed, is the first control device 11 via the communication manager CP1 connected to the first charging port. The resulting signal coming from the charger 20 over the first charging port 14 is provided to the first electrically powered vehicle, then indicates, for example, that the first charging port 14 may be available for charging the first electrically powered vehicle. The signal then between the communication conductor CP1 and equipotential bonding PE 1 can be, for example, a 9V AC signal.

Durch diese Art der Verschaltung der einzelnen Schaltelemente der ersten und der zweiten Schalteinheit 9 und 10 kann somit der erste Ladeanschluss 14 aktiviert und gleichzeitig der zweite Ladeanschluss 15 deaktiviert werden. Das erste elektrisch betriebene Fahrzeug, das an den ersten Ladeanschluss 14 gekoppelt ist, kann somit geladen werden, während der Ladevorgang für das zweite elektrisch betriebene Fahrzeug, das an den zweiten Anschluss 15 gekoppelt ist, pausiert sein kann. Ist nun das erste elektrisch betriebene Fahrzeug beispielsweise vollgeladen oder wird der Ladevorgang des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs abgebrochen, kann sofort der erste Ladeanschluss 14 deaktiviert werden und im Anschluss der zweite Ladeanschluss 15 aktiviert werden. Dazu können die Schaltelemente der ersten Schalteinheit 9 von der ersten Kontrolleinrichtung 11 derart angesteuert werden, dass das erste Hauptschaltelement 1 geöffnet ist, das zweite Hauptschaltelement geschlossen ist, das erste Hilfsschaltelement geöffnet ist und das zweite Hilfsschaltelement geschlossen ist. Gleichzeitig können die Schaltelemente der zweiten Schalteinheit 10 von der zweiten Kontrolleinrichtung 13 derart angesteuert werden, dass das dritte Hauptschaltelement 5 geschlossen ist, das vierte Hauptschaltelement 6 geöffnet ist, das dritte Hilfsschaltelement 7 geschlossen ist und das vierte Hilfsschaltelement 8 geöffnet ist. Folglich steht an dem ersten Ladeanschluss 14 dann keine elektrische Energie bzw. Leistung zum Laden des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs mehr zur Verfügung und das zweite elektrisch betriebene Fahrzeug kann über den zweiten Ladeanschluss geladen werden.By this type of interconnection of the individual switching elements of the first and the second switching unit 9 and 10 can thus be the first charging port 14 activated while the second charging port 15 be deactivated. The first electrically powered vehicle connected to the first charging port 14 can thus be charged during the charging process for the second electrically powered vehicle connected to the second port 15 coupled, can be paused. If, for example, the first electrically operated vehicle is fully charged or if the charging process of the first electrically operated vehicle is aborted, the first charging connection can be opened immediately 14 be disabled and then the second charging port 15 to be activated. For this purpose, the switching elements of the first switching unit 9 from the first control device 11 be controlled such that the first main switching element 1 is opened, the second main switching element is closed, the first auxiliary switching element is open and the second auxiliary switching element is closed. At the same time, the switching elements of the second switching unit 10 from the second control device 13 be controlled such that the third main switching element 5 is closed, the fourth main switching element 6 is open, the third auxiliary switching element 7 is closed and the fourth auxiliary switching element 8th is open. Consequently, stands at the first charging port 14 then no electrical energy or power for charging the first electrically operated vehicle more available and the second electrically powered vehicle can be charged via the second charging port.

In einem anderen als in der Fig. gezeigtem Ausführungsbeispiel können auch beide Ladeanschlüsse 14 und 15 deaktiviert werden. Dabei können die Schaltelemente der ersten Schalteinheit 9 von der ersten Kontrolleinrichtung 11 derart angesteuert werden, dass beispielsweise das erste Hauptschaltelement 1 geschlossen ist, das zweite Hauptschaltelement 2 geöffnet ist, das erste Hilfsschaltelement 3 geschlossen ist und das zweite Hilfsschaltelement 4 geöffnet ist. Gleichzeitig können die Schaltelemente der zweiten Schalteinheit 10 von der zweiten Kontrolleinrichtung 13 derart angesteuert werden, dass das dritte Hauptschaltelement 5 geschlossen ist, das vierte Hauptschaltelement 6 geöffnet ist, das dritte Hilfsschaltelement 7 geschlossen ist und das vierte Hilfsschaltelement 8 geschlossen ist. Durch das Öffnen des zweiten und vierten Hauptschaltelements 2 und 4 sind die Außenleiter L1 und L2 und die Neutralleiter N1 und N2 des ersten Ladeanschlusses 14 und des zweiten Ladeanschlusses 15 von dem Außenleiter L und dem Neutralleiter N getrennt. Gleichzeitig liegt aufgrund des geschlossenen ersten Hilfsschaltelements 3 und des geschlossenen dritten Hilfsschaltelements 7 ein Signal an den Kommunikationsleitern CP1 und CP2 des ersten und zweiten Ladeanschlusses 14 und 15 an, welches dem ersten und dem zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeug signalisiert, dass der jeweilige Ladeanschluss 14 beziehungsweise 15 gerade keine elektrische Energie bzw. Leistung zum Laden des ersten und zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs zur Verfügung stellen kann.In an embodiment different from that shown in the FIGURE, both charging terminals can also be used 14 and 15 be deactivated. In this case, the switching elements of the first switching unit 9 from the first control device 11 controlled in this way be that, for example, the first main switching element 1 is closed, the second main switching element 2 is open, the first auxiliary switching element 3 is closed and the second auxiliary switching element 4 is open. At the same time, the switching elements of the second switching unit 10 from the second control device 13 be controlled such that the third main switching element 5 is closed, the fourth main switching element 6 is open, the third auxiliary switching element 7 is closed and the fourth auxiliary switching element 8th closed is. By opening the second and fourth main switching element 2 and 4 are the outer conductors L1 and L2 and the neutral conductors N1 and N2 the first charging port 14 and the second charging port 15 from the outer conductor L and the neutral conductor N separated. At the same time, due to the closed first auxiliary switching element 3 and the closed third auxiliary switching element 7 a signal to the communication managers CP1 and CP2 the first and second charging ports 14 and 15 which signals to the first and the second electrically operated vehicle that the respective charging port 14 respectively 15 just can not provide any electrical energy or power for charging the first and second electrically operated vehicle.

Wie in dem Ausführungsbespiel in der einzigen Fig. verdeutlicht, kann somit ein Nutzer eines ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs das Fahrzeug zum Beispiel über den ersten Ladeanschluss 14 an eine Ladevorrichtung 20 mit mehreren Ladeanschlüssen 14 und 15 koppeln und das Fahrzeug kann über den ersten Ladeanschluss 14 der Ladevorrichtung 20 geladen werden. Koppelt nun ein zweiter Nutzer eines zweiten elektrisch betriebenen Fahrzeugs sein Fahrzeug an den zweiten Ladeanschluss 15 der Ladevorrichtung 20, kann dieser Ladeanschluss 15 so lange deaktiviert sein, bis das Laden des ersten elektrisch betriebenen Fahrzeugs beendet ist oder der Ladevorgang abgebrochen wird. Anschließend kann das zweite Fahrzeug über den zweiten Ladeanschluss 15 geladen werden. Insgesamt können also beide Fahrzeuge während ihres jeweiligen Ladevorgangs mit der maximal zur Verfügung stehenden Leistung, das heißt der maximal zur Verfügung stehenden elektrischen Energie der Ladevorrichtung 20, zum Laden eines der beiden elektrisch betriebenen Fahrzeuge, geladen werden. Dadurch wird insgesamt der Wirkungsgrad erhöht. Weiterhin wird auch die Nutzerfreundlichkeit erhöht, da ein Nutzer eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs nicht warten muss, bis ein anderes elektrisch betriebenes Fahrzeug über die Ladevorrichtung vollgeladen ist, um dann sein elektrisch betriebenes Fahrzeug mit der Ladevorrichtung zu koppeln, wie es bei einer Ladevorrichtung mit nur einem Ladeanschluss der Fall wäre.Thus, as illustrated in the exemplary embodiment in the single FIGURE, a user of a first electrically powered vehicle may, for example, drive the vehicle via the first charging port 14 to a loader 20 with multiple charging ports 14 and 15 Pair and the vehicle can via the first charging port 14 the loader 20 getting charged. Now couples a second user of a second electrically powered vehicle his vehicle to the second charging port 15 the loader 20 , this charging port can 15 be deactivated until the charging of the first electrically operated vehicle is finished or the charging process is aborted. Subsequently, the second vehicle via the second charging port 15 getting charged. Overall, therefore, both vehicles during their respective charging with the maximum available power, that is, the maximum available electrical energy of the charging device 20 , to charge one of the two electrically powered vehicles. As a result, the overall efficiency is increased. Furthermore, the user-friendliness is also increased, since a user of an electrically powered vehicle does not have to wait until another electrically powered vehicle is fully charged via the charging device, in order then to couple his electrically operated vehicle with the charging device, as in a charging device with only one Charging port would be the case.

Mit anderen Worten ist das Ziel der technischen Umsetzung einer erfindungsgemäßen Ladevorrichtung und eines erfindungsgemäßen Ladeverfahrens, über nur einen Ladepunkt, das heißt einen Ladeanschluss der Ladevorrichtung, welche beispielsweise als Wandladestation, also Wallbox ausgebildet sein kann, zu bedienen. Damit soll einerseits vermieden werden, die Installation, das heißt die Ladevorrichtung, zu überlasten und andererseits das zu ladenden Fahrzeug, das heißt das elektrisch betriebene Fahrzeug, mit möglichst hoher Ladeleistung zu betreiben, um einen guten Wirkungsgrad zu erreichen. Wird das erste elektrisch betriebene Fahrzeug zum Laden an einem beliebigen Ladepunkt angeschlossen, erfolgt der Start des Ladevorgangs wie gewohnt. Jedoch werden alle anderen Ladepunkte deaktiviert, indem die Kommunikation unterbunden wird, beziehungsweise der Kontrollpilot, das heißt der Kommunikationsleiter, fest auf 100 % gesetzt wird. 100 % auf dem Kontrollpiloten kann beispielsweise durch ein 12V-Gleichstromsignal dargestellt sein, das einem Fahrzeug, welches an einem der deaktivierten Ladepunkte angeschlossen wird mitteilt, dass gerade keine Leistung, das heißt keine elektrische Energie zum Laden des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Ebenfalls wird die Verbindung der anderen Ladepunkte zum Stromnetz allpolig getrennt. Wird der Ladevorgang von dem ersten Fahrzeug beendet oder unterbrochen, werden die anderen Ladepunkte wieder freigegeben.In other words, the goal of the technical implementation of a charging device according to the invention and a charging method according to the invention, over only one charging point, that is, a charging port of the charging device, which may be configured, for example, as a wall charging station, ie wallbox to use. This is intended, on the one hand, to avoid overloading the installation, that is to say the charging device, and, on the other hand, to operate the vehicle to be charged, that is to say the electrically powered vehicle, with the highest possible charging power in order to achieve good efficiency. If the first electrically powered vehicle is connected to any charging point for charging, the charging process starts as usual. However, all other charging points are disabled by the communication is suppressed, or the control pilot, that is, the communication manager is set to 100%. 100% on the control pilot can be represented, for example, by a 12V DC signal, which notifies a vehicle which is connected to one of the deactivated charging points that no power, that is to say no electrical energy, is available for charging the vehicle. Also, the connection of the other charging points to the power grid is disconnected from all poles. If the charging process of the first vehicle is terminated or interrupted, the other charging points are released again.

Wird ein weiteres Fahrzeug zum Laden an einen anderen beliebigen Ladepunkt angeschlossen, erfolgt hier der Start des Ladevorgangs erst, wenn der vorhergehende Ladevorgang beendet oder unterbrochen wurde und die Kommunikation wieder für alle Ladepunkte verfügbar ist. Bei mehr als zwei Ladepunkten ist es erforderlich, die Ladepunkte gegeneinander zu priorisieren, zum Beispiel durch eine zeitlich gestaffelte Freigabe der Ladepunkte. Somit wird sichergestellt, dass nicht mehrere Fahrzeuge gleichzeitig den Ladevorgang starten wollen.If another vehicle is connected to another charging point for charging, charging is only started when the previous charging process has been ended or interrupted and the communication is available again for all charging points. With more than two charging points, it is necessary to prioritize the charging points against each other, for example by a staggered release of the charging points. This ensures that not several vehicles at the same time want to start the charging process.

Die elektrische Sicherheit kann beispielsweise durch die Verwendung bekannter Sicherheitselemente wie Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter (mit Erkennung von Fehlergleichströmen) sichergestellt werden. Wichtiger Bestandteil dieses Sicherheitskonzeptes sind die Trennschalter, die verhindern, dass mehrere Fahrzeuge gleichzeitig mit einer Zuleitung, das heißt mit dem Außenleiter L und dem Neutralleiter N, verbunden werden können. Zusätzlich kann durch Messung von Strom und Spannung der Betriebszustand erkannt und weitere Abschaltstrategien umgesetzt werden. Der Betriebszustand kann sich dabei beispielsweise auf die Auslastung der jeweiligen Leitungen der Ladevorrichtung beziehen. Wird beispielsweise der maximal zulässige Strom bei einem der Leiter überschritten, kann diese Leitung durch einen Leitungsschutzschalter getrennt werden.The electrical safety can be ensured for example by the use of known security elements such as circuit breakers, residual current circuit breaker (with detection of faulty DC currents). An important component of this safety concept are the disconnectors, which prevent several vehicles from being connected to a supply line at the same time, ie to the outer conductor L and the neutral conductor N , can be connected. In addition, by measuring current and voltage, the operating status can be detected and further shutdown strategies implemented. The operating state can relate, for example, to the utilization of the respective lines of the charging device. If, for example, the maximum permissible current is exceeded for one of the conductors, this line can be disconnected by a circuit breaker.

Bei einer Ladevorrichtung mit zwei Ladepunkten könnte die Ladevorrichtung im einfachen First-Come-First-Serve-Prinzip elektrische Energie zum Laden der elektrisch betriebenen Fahrzeuge bereitstellen. Somit kann immer eindeutig der eine oder der andere oder kein Ladepunkt aktiv sein und es ist keine weitere Priorisierung erforderlich. Dabei kann ein diskret aufgebauter Prototyp zwei Schalteinheiten mit jeweils zwei Schließern und zwei Öffnern sowie einem Hilfsschalter mit einem Schließer und einem Öffner verwendet werden. Die Schließer können dabei den aktiven Ladepunkt verbinden und gleichzeitig den passiven Ladepunkt allpolig von der Zuleitung trennen. Der Hilfsschalter kann die Leitung des Kontrollpiloten von der passiven Kontrolleinrichtung trennen und einen festen 100 %-Wert an das passive Fahrzeug übergeben. In a charging device with two charging points, the charging device could provide electrical energy for charging the electrically operated vehicles in the simple first come first serve principle. Thus, one or the other or no charging point can always be active and no further prioritization is required. In this case, a discreetly constructed prototype two switching units, each with two NO and two NC contacts and an auxiliary switch with a closer and an opener can be used. The normally open contacts can connect the active charging point and simultaneously disconnect the passive charging point from the supply line. The auxiliary switch can disconnect the control pilot's line from the passive control device and deliver a fixed 100% value to the passive vehicle.

Jeder Ladepunkt kann seine eigene Kontrolleinrichtung aufweisen, die die Kommunikation mit dem Fahrzeug über das Kontrollpilotsignal, die Benutzerführung und die Ansteuerung der Schalteinheiten übernehmen kann.Each charging point may have its own control device which can undertake the communication with the vehicle via the control pilot signal, the user guidance and the control of the switching units.

Die elektrische Sicherheit kann durch die Verwendung eines Fehlerstromschutzschalters, zum Beispiel Typ B mit Erkennung von Fehlergleichströmen, und auf die verwendeten Ladekabel abgestimmten Leitungsschutzschalter gewährleistet werden. Aufgrund der Ausführung mit jeweils Schließern und Öffnern in jedem Strang, das heißt in jeder Zuleitung zu den jeweiligen Ladeanschlüssen, können die Leitungsschutzschalter jedoch auch vernachlässigt werden.Electrical safety can be ensured by using a residual current circuit breaker, for example Type B with fault current detection, and circuit breakers matched to the charging cables used. Due to the design with each NO and NC in each strand, that is in each lead to the respective charging terminals, the circuit breaker can also be neglected.

Es ist also eine Wallbox mit mehreren Ladepunkten, zum Beispiel zwei Ladepunkten, bereitgestellt. Die Wallbox ermöglicht das sequentielle Laden der Fahrzeuge, wobei jeweils nur ein Fahrzeug aktiv ist, bis das jeweilige Fahrzeug vollständig geladen ist. Der Ladevorgang des aktiven Fahrzeugs kann aber auch aufgrund der Ladezeit, der bereitgestellten Energie oder andere verfügbare Daten beendet werden. Es kann auch eine First-Come-First-Serve-Logik vorgesehen sein, wobei ein zuerst mit der Ladevorrichtung verbundenes Fahrzeug zuerst geladen wird und anschließend das nächste Fahrzeug geladen wird. Vorgesehen ist auch, dass die Aktuatorik, das heißt die Kontrolleinrichtung und die Schalteinheiten, des aktiven Ladepunktes die anderen Ladepunkte deaktivieren, wobei das Deaktivieren sowohl elektrisch durch eine allpolige Trennung der Leitungen als auch logisch durch Umschalten des Kontrollpilotsignals erfolgen kann.So there is a wallbox with several charging points, for example, two charging points, provided. The wallbox allows the sequential loading of vehicles, with only one vehicle is active at a time until the respective vehicle is fully loaded. However, the charging of the active vehicle may also be terminated due to the charging time, the power provided, or other available data. It may also be provided a first come first serve logic, wherein a first connected to the charger vehicle is first loaded and then the next vehicle is loaded. It is also envisaged that the actuator, that is the control device and the switching units of the active charging point disable the other charging points, the deactivation can be done both electrically by an all-pole separation of the lines as well as logically by switching the control pilot signal.

Dadurch ergibt sich eine einfache technische Lösung für eine geringe Anzahl von Ladepunkten. Durch die einfache Verschaltung sind die Kosten gering und aufgrund des Sicherheitskonzeptes ist ein sicherer Betrieb möglich. Außerdem ist der Wirkungsgrad zum Laden jedes einzelnen zu ladenden Fahrzeugs erhöht.This results in a simple technical solution for a small number of charging points. Due to the simple wiring, the costs are low and due to the safety concept, safe operation is possible. In addition, the efficiency for charging each individual vehicle to be loaded is increased.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine sequentielle Multiport-Wallbox, das heißt eine Ladevorrichtung mit mehreren Ladeanschlüssen, für die Elektromobilität, das heißt für beispielsweise elektrisch betriebene Fahrzeuge, bereitgestellt wird.Overall, the example shows how the invention provides a sequential multiport wallbox, that is, a charging device with multiple charging ports, for electric mobility, that is, for example, for electrically powered vehicles.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Erstes HauptschaltelementFirst main switching element
22: Zweites HauptschaltelementSecond main switching element
33: Erstes HilfsschaltelementFirst auxiliary switching element
44: Zweites HilfsschaltelementSecond auxiliary switching element
55: Drittes HauptschaltelementThird main switching element
66: Viertes HauptschaltelementFourth main switching element
77: Drittes HilfsschaltelementThird auxiliary switching element
88th: Viertes HilfsschaltelementFourth auxiliary switching element
99: Erste SchalteinheitFirst switching unit
1010: Zweite SchalteinheitSecond switching unit
1111: Erste KontrolleinrichtungFirst inspection facility
1212: 12V-Netzteil12V power supply
1313: Zweite KontrolleinrichtungSecond inspection facility
1414: Erster LadeanschlussFirst charging connection
1515: Zweiter LadeanschlussSecond charging port
1616: Schalterswitch
1919: Kontrolleinheitcontrol unit
2020: Ladevorrichtungloader
CP1CP1: Kommunikationsleiter (für ersten Ladeanschluss)Communication conductor (for first charging connection)
CP2CP2: Kommunikationsleiter (für zweiten Ladeanschluss)Communication conductor (for second charging connection)
EIEGG: SpuleKitchen sink
FIFI: Fehlerstrom-SchutzschalterResidual-current device
LL: Außenleiterouter conductor
L1L1: Außenleiter (für ersten Ladeanschluss)Outer conductor (for first charging connection)
L2L2: Außenleiter (für zweiten Ladeanschluss)Outer conductor (for second charging connection)
LS1LS1: LeitungsschutzschalterCircuit breaker
LS2LS2: LeitungsschutzschalterCircuit breaker
NN: Neutralleiterneutral
N1N1: Neutralleiter (für ersten Ladeanschluss)Neutral conductor (for first charging connection)
N2N2: Neutralleiter (für zweiten Ladeanschluss)Neutral conductor (for second charging connection)
PE PE: Potentialausgleichpotential equalization
PE1PE1: Potentialausgleich (für ersten Ladeanschluss)Equipotential bonding (for first charging connection)
PE2PE2: Potentialausgleich (für zweiten Ladeanschluss)Equipotential bonding (for second charging connection)
PP1PP1: Signalleiter (für ersten Ladeanschluss)Signal conductor (for first charging connection)
PP2PP2: Signalleiter (für zweiten Ladeanschluss)Signal conductor (for second charging connection)
RR: Widerstandresistance
S1S1: Steuerleiter (für erste Schalteinheit)Control conductor (for first switching unit)
S2S2: Steuerleiter (für zweite Schalteinheit)Control conductor (for second switching unit)
VV: Versorgungsleitersupply lines

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 9434263 B2 [0002]

Claims

A charging method for a first and a second electrically operated vehicle, wherein the charging device (20) comprises a first charging connection (14) for charging the first electrically operated vehicle, and a second charging connection (15) for charging the second electrically operated vehicle, characterized Detecting a first state signal of the first charging connection (14), activating the first charging connection (14) in dependence on the first state signal, simultaneously deactivating the second charging connection (15), and thereby charging the first electrically operated vehicle via the first charging connection ( 14).

Charging method after Claim 1 characterized by - detecting a second state signal of the second charging port (15), - deactivating the first charging port (14) in response to a state of charge of the first electrically powered vehicle, and simultaneously - activating the second charging port (15) in response to the second state signal , and thereby - charging the second electrically powered vehicle via the second charging port (15).

Charging method after Claim 2 , characterized in that - the deactivation of the respective charging port (14, 15) takes place in dependence on the corresponding state signal, wherein the first and the second state signal are continuously updated.

Loading method according to one of the preceding claims, characterized in that - the activation of the respective charging port (14, 15) only takes place when the corresponding state signal represents a successful electrical coupling of the respective charging port (14, 15) with the corresponding electrically operated vehicle.

Charging device (20) for charging a first and a second electrically operated vehicle, wherein the charging device (20) - a first charging port (14) for charging the first electrically operated vehicle, and - a second charging port (15) for charging the second electrically operated A vehicle, characterized by - a control unit (19) which is adapted to detect a first state signal of the first charging port (14) to activate the first charging port (14) in response to the first state signal, and at the same time the second charging port ( 15) to charge the first electrically powered vehicle via the first charging port.

Loading device (20) after Claim 5 , characterized by - a first switching unit (9) as a component of the control unit (19), with a first main switching element (1), a second main switching element (2), a first auxiliary switching element (3) and a second auxiliary switching element (4), and - a second switching unit (10) as a component of the control unit (19), with a third main switching element (5), a fourth main switching element (6), a third auxiliary switching element (7) and a fourth auxiliary switching element (8), wherein - the control unit (19) thereto is configured to control the first switching unit (9) in response to the first state signal for activating the first charging port (14) and to control the second switching unit (10) for deactivating the second charging port (15).