DE102019211113A1 - Charging station for charging an electricity storage unit in an electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ladesäule (14) zum Laden eines Stromspeichers (8) eines Elektrofahrzeugs (2), mit einem Gehäuse (16), an dem außenseitig eine Speisevorrichtung (18) angeordnet ist, die elektrisch mit einer in dem Gehäuse (16) angeordneten Stromversorgungseinheit (26) verbunden ist, und mit einer in dem Gehäuse (16) angeordneten Steuereinheit (28). In das Gehäuse (16) ist eine Erweiterungsschnittstelle (30) zum lösbaren Anschluss eines Moduls (32) eingebracht. Die Erfindung betrifft ferner ein Ladesäulensystem (12) mit einer Ladesäule (14).The invention relates to a charging column (14) for charging an electricity storage unit (8) of an electric vehicle (2), having a housing (16) on which a feed device (18) is arranged on the outside, which is electrically connected to one in the housing (16) Power supply unit (26) is connected, and with a control unit (28) arranged in the housing (16). An expansion interface (30) for the detachable connection of a module (32) is introduced into the housing (16). The invention also relates to a charging column system (12) with a charging column (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Ladesäule zum Laden eines Stromspeichers eines Elektrofahrzeugs. Die Ladesäule umfasst ein Gehäuse, an dem außenseitig eine Speisevorrichtung angeordnet ist, die elektrisch mit einer in dem Gehäuse angeordneten Stromversorgungseinheit verbunden ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Ladesäulensystem mit einer derartigen Ladesäule.The invention relates to a charging column for charging an electricity storage device of an electric vehicle. The charging column comprises a housing on which a feed device is arranged on the outside, which is electrically connected to a power supply unit arranged in the housing. The invention also relates to a charging column system with such a charging column.
Zum Laden eines Stromspeichers eines Elektrofahrzeugs, insbesondere einer Hochvoltbatterie, wird üblicherweise eine Ladesäule herangezogen. Diese weist außenseitig eine Speisevorrichtung auf, die beispielsweise in einen entsprechenden Stecker des Elektrofahrzeugs gesteckt wird. Alternativ hierzu ist die Speisevorrichtung selbst als Stecker ausgebildet, in die eine Leitung gesteckt wird, die wiederum mit dem Elektrofahrzeug verbunden ist. Je nach Ausgestaltung der Speisevorrichtung werden unterschiedliche Standards verwendet.A charging station is usually used to charge a power storage unit of an electric vehicle, in particular a high-voltage battery. This has a feed device on the outside, which is plugged into a corresponding plug of the electric vehicle, for example. As an alternative to this, the feed device itself is designed as a plug into which a line is plugged, which in turn is connected to the electric vehicle. Different standards are used depending on the design of the feed device.
Die Ladesäule selbst ist beispielsweise stationär ausgestaltet und elektrisch mit einem Versorgungsnetzwerk verbunden. Somit ist eine im Wesentlichen unbeschränkte Anzahl an Ladevorgängen mittels der Ladesäule durchführbar, und eine Wartung ist im Wesentlichen nicht oder lediglich in vergleichsweise geringem Maße erforderlich. Hierbei ist es jedoch notwendig, dass ein entsprechender Anschluss des Versorgungsnetzwerks an der gewünschten Einsatzstelle der Ladesäule vorhanden ist, sodass meistens zunächst Bauarbeiten durchgeführt werden müssen. Dies erhöht Herstellungskosten.The charging column itself is designed to be stationary, for example, and is electrically connected to a supply network. Thus, an essentially unlimited number of charging processes can be carried out by means of the charging column, and maintenance is essentially not required, or only to a comparatively small extent. In this case, however, it is necessary that a corresponding connection of the supply network is available at the desired location of the charging station, so that mostly construction work has to be carried out first. This increases manufacturing costs.
Eine alternative Ausgestaltung sieht daher vor, die Ladesäule mobil auszugestalten. In diesem Fall erfolgt lediglich eine mechanische Verbindung der Ladesäule mit dem Boden oder einem sonstigen ortsfesten Objekt. Die Ladesäule selbst weist einen Energiespeicher auf, aus dem bei Betrieb der Stromspeicher des Elektrofahrzeugs gespeist wird. Wenn der Energiespeicher der mobilen Ladesäule gelehrt ist, ist es erforderlich, diese abzubauen und zum erneuten Aufladen zu einer entsprechenden Ladestelle zu verbringen. Somit ist ein Betriebsaufwand erhöht. Jedoch ist es möglich, den Standort der mobilen Ladesäule in Abhängigkeit der herrschenden Anforderungen zu verändern und somit die mobile Ladesäule während ihrer Einsatzzeit an unterschiedlichen Positionen aufzustellen.An alternative embodiment therefore provides for the charging station to be designed to be mobile. In this case, there is only a mechanical connection between the charging station and the ground or another stationary object. The charging column itself has an energy store, from which the electric vehicle's power store is fed when it is in operation. Once the energy storage of the mobile charging station has been learned, it is necessary to dismantle it and to take it to an appropriate charging point for recharging. Thus, an operating cost is increased. However, it is possible to change the location of the mobile charging station depending on the prevailing requirements and thus to set up the mobile charging station in different positions during its operating time.
Üblicherweise nehmen die Ladesäulen, unabhängig von deren Ausgestaltung, lediglich die Funktion zum Laden des Stromspeichers des Kraftfahrzeugs war. Aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Ladesäule sowie ein besonders geeignetes Ladesäulensystem als auch ein besonders geeignetes Modul anzugeben, wobei vorteilhafterweise eine Flexibilität und/oder ein Einsatzbereich vergrößert sind.The invention is based on the object of specifying a particularly suitable charging column and a particularly suitable charging column system as well as a particularly suitable module, advantageously increasing flexibility and / or area of use.
Hinsichtlich der Ladesäule wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich des Ladesäulensystems durch die Merkmale des Anspruchs 10 und hinsichtlich des Moduls durch die Merkmale des Anspruchs 11 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.With regard to the charging column, this object is achieved according to the invention by the features of claim 1, with regard to the charging column system by the features of
Die Ladesäule dient dem Laden eines Stromspeichers eines Elektrofahrzeugs. Das Elektrofahrzeug ist beispielsweise ein Fahrrad, das einen elektrischen Motor umfasst. Insbesondere ist das Fahrrad als sogenanntes Pedelecs ausgestaltet. Alternativ hierzu ist das Elektrofahrzeug beispielsweise ein elektrisch angetriebener Roller oder ein elektrisch angetriebenes Motorrad. Besonders bevorzugt jedoch ist das Elektrofahrzeug ein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen (Pkw). Dieser weist zweckmäßigerweise einen Elektromotor auf, der in Wirkverbindung mit Rädern des Kraftfahrzeugs ist. Hierbei bildet der Elektromotor zumindest teilweise einen Hauptantrieb des Kraftfahrzeugs.The charging station is used to charge an electricity storage device in an electric vehicle. The electric vehicle is, for example, a bicycle that includes an electric motor. In particular, the bicycle is designed as a so-called pedelec. Alternatively, the electric vehicle is, for example, an electrically powered scooter or an electrically powered motorcycle. However, the electric vehicle is particularly preferably an electrically operated motor vehicle, in particular a passenger car (passenger car). This expediently has an electric motor which is in operative connection with the wheels of the motor vehicle. Here, the electric motor at least partially forms a main drive of the motor vehicle.
Der Stromspeicher ist beispielsweise mittels eines oder mehrerer Kondensatoren gebildet oder umfasst diese. Besonders bevorzugt jedoch umfasst der Stromspeicher eine oder mehrere Batterien und ist zweckmäßigerweise mittels dieser gebildet. Vorzugsweise ist der Stromspeicher eine sogenannte Hochvoltbatterie, also ein Hochvoltenergiespeicher, mittels derer eine elektrische Spannung größer als 200 V bereitgestellt wird. Insbesondere ist die bereitgestellte elektrische Spannung zwischen 400 V und 800 V.The power store is formed, for example, by means of one or more capacitors or includes them. Particularly preferably, however, the power storage device comprises one or more batteries and is expediently formed by means of these. The power storage device is preferably a so-called high-voltage battery, that is to say a high-voltage energy storage device, by means of which an electrical voltage greater than 200 V is provided. In particular, the electrical voltage provided is between 400 V and 800 V.
Die Ladesäule weist ein Gehäuse auf, das beispielsweise aus einem Metall gefertigt ist. Somit ist eine Beschädigung von in dem Gehäuse angeordneten Komponenten unterbunden. Vorzugsweise ist das Gehäuse Montagezustand elektrisch gegen Masse, vorzugsweise gegen Erde, geführt. Zweckmäßigerweise weist das Gehäuse hierfür entsprechende Anschlüsse auf. Somit ist bei Betrieb das elektrische Potential des Gehäuses gleich Masse. Folglich ist eine Verletzung von Personen ausgeschlossen, wenn diese das Gehäuse berühren. Das Gehäuse ist beispielsweise im Wesentlichen quaderförmig, was einen Transport und eine Herstellung erleichtert. Auch ist eine Montage vereinfacht.The charging column has a housing that is made, for example, from a metal. Damage to components arranged in the housing is thus prevented. The housing is preferably in the assembled state electrically to earth, preferably to earth. The housing expediently has corresponding connections for this purpose. Thus, during operation, the electrical potential of the housing is equal to ground. As a result, there is no risk of personal injury if they touch the housing. The housing is, for example, essentially cuboid, which facilitates transport and manufacture. Assembly is also simplified.
In dem Gehäuse ist eine Stromversorgungseinheit angeordnet, mittels derer insbesondere eine elektrische Spannung bereitgestellt wird. Mit anderen Worten liegt an der Stromversorgungseinheit eine bestimmte elektrische Spannung an. Die Stromversorgungseinheit ist elektrisch mit einer Speisevorrichtung verbunden, die außenseitig an dem Gehäuse angeordnet ist. Mit anderen Worten wird die Speisevorrichtung mittels der Stromversorgungseinheit versorgt. Die Speisevorrichtung ist insbesondere mittels eines Ladesteckers, also insbesondere eine Ladekupplung bereitgestellt, die direkt an dem Gehäuse befestigt ist, und die aus dem Gehäuse herausragt. Zum Laden des Stromspeichers des Elektrofahrzeugs wird eine entsprechende Leitung, beispielsweise ein Kabel, in den Stecker der Speisevorrichtung eingesteckt. Alternativ hierzu umfasst die Speisevorrichtung ein Kabel, das an dem Gehäuse befestigt ist, und in dem mehrere Litzen oder dergleichen geführt sind. An dem verbleibenden Ende ist der Ladestecker angeordnet. Somit ist es möglich, den Ladestecker der Speisevorrichtung in einen entsprechenden Stecker des Elektrofahrzeugs einzustecken.A power supply unit is arranged in the housing, by means of which, in particular, an electrical voltage is provided. In other words, a certain electrical voltage is applied to the power supply unit. The power supply unit is electrically connected to a feed device which is arranged on the outside of the housing. In other words, the feed device is supplied by means of the power supply unit. The feed device is provided in particular by means of a charging plug, that is to say in particular a charging coupling, which is fastened directly to the housing and which protrudes from the housing. To charge the electric vehicle's power store, a corresponding line, for example a cable, is plugged into the plug of the feed device. As an alternative to this, the feed device comprises a cable which is fastened to the housing and in which several strands or the like are guided. The charging plug is arranged at the remaining end. It is thus possible to plug the charging plug of the feed device into a corresponding plug of the electric vehicle.
Die Speisevorrichtung, insbesondere der etwaige Ladestecker, erfüllt zweckmäßigerweise einen bestimmten Standard, beispielsweise den Typ 1 oder den Typ 2. Zum Beispiel wird bei Betrieb mittels der Stromversorgungseinheit ein Wechselstrom bereitgestellt, sodass auch an der Speisevorrichtung ein Wechselstrom anliegt. Besonders bevorzugt jedoch wird mittels der Stromversorgungseinheit ein Gleichstrom bereitgestellt, sodass an der Speisevorrichtung eine Gleichspannung anliegt. Mit anderen Worten wird die Ladesäule zum Gleichspannungsladen herangezogen. Die mittels der Stromversorgungseinheit bereitgestellte elektrische Spannung sowie der damit gelieferte elektrische Strom sind vorzugsweise auf den Stromspeicher des Elektrofahrzeugs angepasst. Insbesondere wird mittels der Stromversorgungseinheit eine elektrische Gleichspannung von 400 V oder 800 V bereitgestellt.The feed device, in particular any charging plug, expediently meets a certain standard, for example type 1 or
Ferner umfasst die Ladesäule eine Steuereinheit, die in dem Gehäuse angeordnet ist. Zweckmäßigerweise umfasst die Steuereinheit eine Anzahl an elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen, mittels derer eine Schaltung realisiert ist, sodass bei Betrieb eine bestimmte Funktion durchgeführt wird. Die Steuereinheit weist beispielsweise ein Prozessor auf, der insbesondere programmierbar ausgestaltet ist. Zum Beispiel ist die Steuereinheit mittels des Prozessors gebildet. Geeigneterweise umfasst die Steuereinheit einen anwenderspezifischer Schaltkreis (ASIC) oder ist mittels dessen gebildet.Furthermore, the charging column comprises a control unit which is arranged in the housing. The control unit expediently comprises a number of electrical and / or electronic components by means of which a circuit is implemented so that a specific function is performed during operation. The control unit has, for example, a processor which is designed in particular to be programmable. For example, the control unit is formed by means of the processor. The control unit suitably comprises a user-specific circuit (ASIC) or is formed by means of it.
Mittels der Steuereinheit erfolgt zweckmäßigerweise ein Betrieb der Ladesäule und/oder die Durchführung von bestimmten Funktionen. Beispielsweise wird mittels der Steuereinheit die Stromversorgungseinheit eingestellt, sodass an der Speisevorrichtung die jeweilige elektrische Spannung anliegt. Hierbei wird insbesondere ein elektrischer Stromfluss von der Stromversorgungseinheit zur Speisevorrichtung unterbrochen, falls an der Speisevorrichtung kein Elektrofahrzeug angeschlossen ist. Somit ist eine Sicherheit erhöht. Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu wird mittels der Steuereinheit eine Energiemenge erfasst, die von der Stromversorgungseinheit zu dem Elektrofahrzeug zum Laden übermittelt wird. Vorzugsweise erfolgt eine Ausgabe der Energiemenge auf einem etwaigen Display, das somit mittels der Steuereinheit entsprechend angesteuert wird. Alternativ oder in Kombination hierzu erfolgt eine Abrechnung der abgegebenen Energiemenge gegenüber dem etwaigen Nutzer der Ladesäule mittels der Steuereinheit.The control unit expediently operates the charging station and / or carries out certain functions. For example, the power supply unit is set by means of the control unit so that the respective electrical voltage is applied to the feed device. In particular, an electrical current flow from the power supply unit to the feed device is interrupted if no electric vehicle is connected to the feed device. Thus, security is increased. Alternatively or particularly preferably in combination with this, the control unit records an amount of energy which is transmitted from the power supply unit to the electric vehicle for charging. The amount of energy is preferably output on any display, which is thus controlled accordingly by means of the control unit. Alternatively or in combination with this, the amount of energy delivered is billed to any user of the charging station by means of the control unit.
Die Ladesäule umfasst ferner eine Erweiterungsschnittstelle, die in das Gehäuse eingebracht ist. Mit anderen Worten bildet die Erweiterungsschnittstelle eine Verbindung zwischen der Außenseite des Gehäuses und der Innenseite des Gehäuses und bildet somit zumindest teilweise die äußere Begrenzung der Ladesäule. Die Erweiterungsschnittstelle dient dem lösbaren Anschluss eines Moduls. Hierbei befindet sich in das Modul, wenn dieses an die Erweiterungsschnittstelle angeschlossen ist, bevorzugt außenseitig des Gehäuses, sodass eine Montage des Moduls vereinfacht ist.The charging station furthermore comprises an expansion interface which is introduced into the housing. In other words, the expansion interface forms a connection between the outside of the housing and the inside of the housing and thus at least partially forms the outer boundary of the charging station. The expansion interface is used for the detachable connection of a module. If the module is connected to the expansion interface, it is preferably located on the outside of the housing, so that assembly of the module is simplified.
Aufgrund des Moduls ist es möglich, dass ein Ladesäulensystem bereit zu stellen, das die Ladesäule sowie das lösbar an der Erweiterungsschnittstelle angeschlossene Modul aufweist. Das Ladesäulensystem nimmt hierbei zusätzlich zum Laden des Stromspeichers des Elektrofahrzeugs eine weitere Funktion war, nämlich die Funktion bzw. die Funktionen, die mittels des Moduls bereitgestellt sind. Mittels unterschiedlicher Module ist es hierbei möglich, unterschiedliche Funktionen durchzuführen. Hierfür ist es lediglich erforderlich, die entsprechenden Module gegeneinander auszutauschen. Infolgedessen ist es möglich, mittels der Module auf entsprechende Anforderungen an die Ladesäule bzw. an das Ladesäulensystem, einzugehen und somit die Funktionsweise entsprechend zu erweitern. Falls die mittels des Moduls bereitgestellte Funktion nicht oder zumindest in einem absehbaren Zeitraum nicht erforderlich ist, ist es daher möglich, das Modul von der Ladesäule zu entfernen und beispielsweise an einem weiteren Standort einzusetzen. Somit ist eine Flexibilität erhöht. Auch ist es nicht erforderlich, die Ladesäule mit sämtlichen denkbaren Funktionen zu fertigen. Vielmehr ist es möglich, das Ladesäulensystem nachträglich mittels des jeweiligen Moduls an die aktuellen Anforderungen anzupassen. Infolgedessen sind Herstellungskosten reduziert, und eine Flexibilität und ein Einsatzbereich sind erhöht. Ferner ist es möglich, beispielsweise das Modul auszutauschen, falls dieses beschädigt ist. Dabei ist ein vollständiger Austausch der Ladesäule nicht erforderlich, was Betriebskosten reduziert.Due to the module, it is possible to provide a charging column system that has the charging column and the module that is detachably connected to the expansion interface. In addition to charging the electricity storage device of the electric vehicle, the charging column system takes on a further function, namely the function or the functions that are provided by means of the module. Using different modules, it is possible to carry out different functions. For this it is only necessary to exchange the corresponding modules for one another. As a result, it is possible, by means of the modules, to respond to corresponding requirements for the charging station or the charging station system and thus to expand the functionality accordingly. If the function provided by means of the module is not required or at least not required for a foreseeable period of time, it is therefore possible to remove the module from the charging column and, for example, to use it at a further location. Flexibility is thus increased. It is also not necessary to manufacture the charging station with all conceivable functions. Rather, it is possible to subsequently adapt the charging station system to the current requirements using the respective module. As a result, manufacturing costs are reduced, and flexibility and range of use are increased. It is also possible, for example, to exchange the module if this is damaged. A complete replacement of the charging station is not necessary, which reduces operating costs.
Geeigneterweise weist die Ladesäule mehrere derartige Erweiterungsschnittstellen auf, also zwei, drei, vier oder mehr Erweiterungsschnittstellen, an die jeweils ein entsprechendes Modul lösbar angeschlossen werden kann. Somit ist es möglich, eine Funktion verstärkt auszuführen, oder weitere Funktionen mittels des auf diese Weise gebildeten Ladesäulensystems bereit zu stellen, was den Einsatzbereich weiter erhöht.The charging station suitably has several such expansion interfaces, that is to say two, three, four or more expansion interfaces, to each of which a corresponding module can be detachably connected. It is thus possible to carry out a function more intensively or to provide further functions by means of the charging column system formed in this way, which further increases the area of application.
Beispielsweise befindet sich die Erweiterungsschnittstelle an einer seitlichen Wand des Gehäuses. Besonders bevorzugt jedoch ist die Erweiterungsschnittstelle, zweckmäßigerweise sämtliche Erweiterungsschnittstellen oder zumindest ein Teil der Erweiterungsschnittstellen, sofern mehrere vorhanden sind, in einen (oberen) Deckel des Gehäuses eingebracht. Der Deckel ist im Montagezustand zweckmäßigerweise im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Mit anderen Worten befinden sich die Erweiterungsschnittstellen bezüglich des Gehäuses an der oberen Seite. Hierbei ist vorzugsweise die Speisevorrichtung an einer seitlichen Wand des Gehäuses angeordnet. Aufgrund der obigen Positionierung der Erweiterungsschnittstelle erfolgt mittels dieser und des etwaigen daran angeschlossenen Moduls keine Beeinträchtigung des Nutzers, wenn dieser die Speisevorrichtung verwenden möchte. Somit ist ein Komfort erhöht.For example, the expansion interface is located on a side wall of the housing. Particularly preferably, however, the expansion interface, expediently all expansion interfaces or at least some of the expansion interfaces, if several are present, are introduced into an (upper) cover of the housing. In the assembled state, the cover is expediently oriented essentially horizontally. In other words, the expansion interfaces are located on the upper side with respect to the housing. Here, the feed device is preferably arranged on a side wall of the housing. Due to the above positioning of the expansion interface, there is no impairment of the user by means of this and any module connected to it, if he wishes to use the feed device. Thus, comfort is increased.
Beispielsweise weist das oder jedes Modul eine separate Energieversorgung auf. Besonders bevorzugt jedoch erfolgt bei Betrieb eine Energieversorgung des Moduls mittels der Erweiterungsschnittstelle, zumindest teilweise. Hierfür weist die Erweiterungsschnittstelle eine Stromversorgungsschnittstelle auf, die insbesondere zwei Anschlüsse aufweist, wobei jeder der Anschlüsse mit jeweils einem unterschiedlichen elektrischen Potentials beaufschlagt ist. Insbesondere ist das elektrische Potential zeitlich veränderlich oder besonders bevorzugt zeitlich konstant. Mit anderen Worten wird mittels der Stromversorgungsschnittstelle eine elektrische Gleichspannung bereitgestellt. Besonders bevorzugt umfasst die Stromversorgungsschnittstelle einen Masseanschluss und/oder einen Anschluss für einen Schutzleiter umfasst. Somit ist eine Sicherheit erhöht. Zweckmäßigerweise weist die Stromversorgungsschnittstelle somit vier zueinander elektrisch isolierte Anschlüsse auf, nämlich die beiden mit den unterschiedlichen elektrischen Potentialen sowie den Masseanschluss und den Anschluss für den Schutzleiter, was eine Flexibilität und eine Sicherheit erhöht. Alternativ hierzu ist der Stromversorgungsschnittstelle beispielsweise lediglich mittels der zwei Anschlüsse (Kontakte) gebildet, die zueinander das elektrisch unterschiedliche Potential aufweisen, das beispielsweise zeitlich veränderlich oder besonders bevorzugt zeitlich konstant ist.For example, the or each module has a separate energy supply. Particularly preferably, however, the module is supplied with energy by means of the expansion interface, at least partially, during operation. For this purpose, the expansion interface has a power supply interface which, in particular, has two connections, each of the connections being subjected to a different electrical potential. In particular, the electrical potential is variable over time or particularly preferably constant over time. In other words, an electrical direct voltage is provided by means of the power supply interface. The power supply interface particularly preferably comprises a ground connection and / or a connection for a protective conductor. Thus, security is increased. The power supply interface thus expediently has four connections that are electrically isolated from one another, namely the two with the different electrical potentials and the ground connection and the connection for the protective conductor, which increases flexibility and safety. As an alternative to this, the power supply interface is formed, for example, only by means of the two connections (contacts) which have mutually electrically different potentials, which are for example variable over time or particularly preferably constant over time.
Beispielsweise ist Stromversorgungsschnittstelle gegen einen separaten Energiespeicher oder eine separate Stromversorgungseinheit der Ladesäule geführt. Besonders bevorzugt jedoch ist die Stromversorgungsschnittstelle elektrisch mit der Stromversorgungseinheit verbunden. Somit dient die Stromversorgungseinheit sowohl der Versorgung der Speisevorrichtung als auch der Versorgung der Stromversorgungsschnittstelle. Infolgedessen sind wenige Bauteile erforderlich, was die Herstellungskosten der Ladesäule reduziert. Auch ist ein Bauraum verringert.For example, the power supply interface is routed to a separate energy store or a separate power supply unit of the charging station. Particularly preferably, however, the power supply interface is electrically connected to the power supply unit. The power supply unit thus serves both to supply the feed device and to supply the power supply interface. As a result, few components are required, which reduces the manufacturing costs of the charging station. Installation space is also reduced.
Beispielsweise wird mit der Stromversorgungsschnittstelle an der Stromversorgungsschnittstelle die gleiche elektrische Spannung bereitgestellt, die auch an der Speisevorrichtung bereitgestellt ist. Besonders bevorzugt jedoch ist zwischen der Stromversorgungseinheit und der Stromversorgungsschnittstelle elektrisch ein Spannungswandler angeordnet. Der Spannungswandler ist beispielsweise ein Hochsetzsteller, ein Tiefsetzsteller, ein Transformator oder umfasst zumindest eine dieser Komponenten. Alternativ oder in Kombination hierzu umfasst der Spannungswandler einen Gleichrichter und/oder einen Wechselrichter. Mittels des Spannungswandlers ist es möglich, die mittels der Stromversorgungseinheit bereitgestellte elektrische Spannung in eine gewünschte elektrische Spannung zu wandeln, sodass die Anforderungen an das Modul verringert sind. Beispielsweise wird mittels der Erweiterungsschnittstelle eine verringerte elektrische Spannung bereitgestellt. Beispielsweise ist die an der Stromversorgungsschnittstelle bereitgestellte elektrische Spannung kleiner als 200 V, kleiner als 100 V oder kleiner als 50 V. Somit sind Sicherheitsanforderungen an das Modul verringert, weswegen Herstellungskosten verringert sind. Auch ist es nicht erforderlich, dass das Modul einen eigenen Spannungswandler aufweist, was die Herstellungskosten des Moduls reduziert. Auch ist ein Gewicht des Moduls verringert, was eine Montage erleichtert.For example, with the power supply interface at the power supply interface, the same electrical voltage is provided that is also provided at the feed device. Particularly preferably, however, a voltage converter is electrically arranged between the power supply unit and the power supply interface. The voltage converter is, for example, a step-up converter, a step-down converter, a transformer or comprises at least one of these components. Alternatively or in combination with this, the voltage converter comprises a rectifier and / or an inverter. By means of the voltage converter, it is possible to convert the electrical voltage provided by means of the power supply unit into a desired electrical voltage, so that the requirements for the module are reduced. For example, a reduced electrical voltage is provided by means of the expansion interface. For example, the electrical voltage provided at the power supply interface is less than 200 V, less than 100 V or less than 50 V. This means that the safety requirements for the module are reduced, which is why manufacturing costs are reduced. It is also not necessary for the module to have its own voltage converter, which reduces the production costs of the module. The weight of the module is also reduced, which makes assembly easier.
Beispielsweise wird mittels des Spannungswandlers lediglich eine einzige elektrische Spannung bereitgestellt, beispielsweise 230 V oder 110 V. Besonders bevorzugt jedoch ist der Spannungswandler derart ausgestaltet, dass mittels dessen eine variable elektrische Spannung bereitgestellt werden kann. Mit anderen Worten ist der Spannungswandler einstellbar. Somit ist es möglich, die an der Stromversorgungsschnittstelle anliegende elektrische Spannung auf das jeweilige Modul anzupassen, was eine Flexibilität weiter erhöht. Auch ist es möglich, unterschiedliche Module zu verwenden, die mittels unterschiedlichen elektrischen Spannungen betrieben werden. Hierbei ist es nicht erforderlich, dass jedes Modul einen separaten Spannungswandler aufweist, was Herstellungskosten erhöhen würde. Beispielweise ist der Spannungswandler mit einem Bedienelement gekoppelt, sodass eine manuelle Einstellung des Spannungswandlers erfolgt. In Kombination oder besonders bevorzugt alternativ hierzu erfolgt die Einstellung des Spannungswandlers mittels der Steuereinheit. Mit anderen Worten wird bei Betrieb der Spannungswandler mittels der Steuereinheit eingestellt. Somit ist eine manuelle Bedienung der Ladesäule nicht erforderlich, was einen Komfort erhöht.For example, only a single electrical voltage is provided by means of the voltage converter, for example 230 V or 110 V. However, the voltage converter is particularly preferably designed such that a variable electrical voltage can be provided by means of it. In other words, the voltage converter is adjustable. It is thus possible to adapt the electrical voltage applied to the power supply interface to the respective module, which further increases flexibility. It is also possible to use different modules that are operated using different electrical voltages will. It is not necessary here for each module to have a separate voltage converter, which would increase manufacturing costs. For example, the voltage converter is coupled to an operating element so that the voltage converter can be set manually. In combination or particularly preferably as an alternative to this, the voltage converter is set by means of the control unit. In other words, the voltage converter is set by means of the control unit during operation. Manual operation of the charging station is therefore not required, which increases convenience.
Sofern mehrere weitere Schnittstellen vorhanden sind, ist beispielsweise jeder ein Spannungswandler zugeordnet, sodass die an jeder der Stromversorgungschnittstellen anliegende elektrische Spannung separat eingestellt werden kann. Bevorzugt jedoch ist lediglich ein einziger Spannungswandler vorhanden, und die somit an den Erweiterungsschnittstellen anliegende elektrische Spannung ist überall gleich. Somit sind weniger Bauteile erforderlich, was Herstellungskosten reduziert.If several further interfaces are present, a voltage converter is assigned to each, for example, so that the electrical voltage applied to each of the power supply interfaces can be set separately. However, there is preferably only a single voltage converter, and the electrical voltage thus applied to the expansion interfaces is the same everywhere. Fewer components are therefore required, which reduces manufacturing costs.
Beispielsweise ist die Stromversorgungsschnittstelle unidirektional ausgestaltet. Hierbei ist es möglich, über die Stromversorgungsschnittstelle das angeschlossene Modul mit elektrischer Energie zu versorgen. Alternativ hierzu ist beispielsweise ein Einspeisen von elektrischer Energie von dem Modul in die Ladesäule über die Stromschnittstelle möglich. Besonders bevorzugt ist die Stromversorgungsschnittstelle bidirektional ausgestaltet. Somit können unterschiedliche Module angeschlossen werden, wobei mittels einer Art von Modulen einen Versorgung der Ladesäule erfolgt, wohingegen eine andere Art von Modulen von der Ladesäule mittels der Erweiterungsschnittstelle, nämlich der Stromversorgungsschnittstelle, mit elektrischer Energie versorgt werden. Somit ist eine Flexibilität weiter erhöht.For example, the power supply interface is designed to be unidirectional. It is possible to supply the connected module with electrical energy via the power supply interface. As an alternative to this, it is possible, for example, to feed electrical energy from the module into the charging station via the power interface. The power supply interface is particularly preferably designed to be bidirectional. Different modules can thus be connected, the charging column being supplied with power by means of one type of module, whereas another type of module is supplied with electrical energy by the charging column by means of the expansion interface, namely the power supply interface. Flexibility is thus further increased.
Vorzugsweise weist die Erweiterungsschnittstelle eine Kommunikationsschnittstelle auf. Die Kommunikationsschnittstelle dient hierbei dem Austausch von Daten zwischen der Ladesäule und dem Modul. Beispielsweise ist sind sämtliche Kommunikationsschnittstellen der Ladesäule miteinander signaltechnisch verbunden, falls die Ladesäule mehrere derartige Erweiterungsschnittstellen aufweist. Infolgedessen ist eine Kommunikation der Module untereinander über die Kommunikationsschnittstelle möglich, falls an der Ladesäule mehrere Module angeschlossen sind. Besonders bevorzugt ist die Kommunikationsschnittstelle signaltechnisch mit der Steuereinheit verbunden. Somit ist eine Kommunikation der Steuereinheit mit dem etwaigen angeschlossenen Modul ermöglicht und ein Kommunikationssystem gebildet. Vorzugsweise dient die Steuereinheit insbesondere als Master in einem etwaigen Master/Slave-Kommunikationssystem, wobei das Modul als Slave ausgebildet ist. Falls mehrere Module angeschlossen sind, sind diese insbesondere ebenfalls als Slave ausgestaltet. Aufgrund der Heranziehung der Steuereinheit als Master ist eine Konfiguration des Kommunikationssystems vereinfacht. Vorzugsweise erfüllt das Kombinationssystem, also auch die Kommunikationsschnittstelle, einen bestimmten Standard, vorzugsweise einen Bussystem-Standard. Besonders bevorzugt wird hierfür als Bussystem ein CAN-Bussystem oder ein Flexray-Bussystem heran gezogen.The expansion interface preferably has a communication interface. The communication interface is used to exchange data between the charging station and the module. For example, all communication interfaces of the charging column are connected to one another for signaling purposes if the charging column has several such expansion interfaces. As a result, the modules can communicate with each other via the communication interface if several modules are connected to the charging station. The communication interface is particularly preferably connected to the control unit in terms of signals. This enables the control unit to communicate with any connected module and forms a communication system. The control unit preferably serves in particular as a master in a possible master / slave communication system, the module being designed as a slave. If several modules are connected, these are especially designed as slaves. Due to the use of the control unit as a master, a configuration of the communication system is simplified. The combination system, that is to say also the communication interface, preferably fulfills a specific standard, preferably a bus system standard. A CAN bus system or a Flexray bus system is particularly preferred as the bus system.
Geeigneterweise ist zusätzlich der Spannungswandler vorhanden, der mittels der Steuereinheit eingestellt wird. Bei Montage des Moduls wird insbesondere über die Kommunikationsschnittstelle an die Steuereinheit mitgeteilt, welche elektrische Spannung zur Versorgung des Moduls erforderlich ist. Nachfolgend wird mittels der Steuereinheit der Spannungswandler entsprechend der Anforderung des Moduls eingestellt. Somit sind bei Montage des Moduls vergleichsweise wenige manuelle Schritte erforderlich, was einen Komfort erhöht. Auch ist eine falsche Einstellung im Wesentlichen ausgeschlossen, was eine Sicherheit und eine Zuverlässigkeit erhöht.The voltage converter, which is set by means of the control unit, is also suitably present. When the module is installed, the control unit is informed in particular via the communication interface which electrical voltage is required to supply the module. The voltage converter is then set by means of the control unit according to the requirements of the module. Thus, comparatively few manual steps are required when assembling the module, which increases convenience. Incorrect setting is also essentially excluded, which increases safety and reliability.
Beispielsweise ist im Montagezustand das Modul lediglich auf die Erweiterungsschnittstelle aufgesetzt. Somit ist ein vergleichsweise einfaches Montieren und Demontieren des Moduls möglich. Besonders bevorzugt jedoch weist die Erweiterungsschnittstelle eine Verriegelung auf. Somit ist ein unbeabsichtigtes Lösen des Moduls von der Ladesäule vermieden, was eine Verletzung von umstehenden Personen verhindert. Auch ist ein unbefugtes Demontieren des Moduls von der Ladesäule verhindert. Die Verriegelung ist beispielsweise manuell betätigbar. Besonders bevorzugt jedoch ist die Verriegelung mittels eines Aktors betrieben und vorzugsweise elektromotorisch, pneumatischer oder magnetisch ausgestaltet. Somit ist es mittels der Ansteuerung des Aktors möglich, das Modul mit der Erweiterungsschnittstelle zu verriegelt. Besonders bevorzugt ist hierbei die Verriegelung mittels der Steuereinheit betätigt. Somit sind eine Automatisierung und daher ein Komfort weiter erhöht. Auch ist es auf diese Weise nicht erforderlich, zusätzliche Bauteile vorzusehen, was Herstellungskosten reduziert.For example, in the assembled state, the module is only placed on the expansion interface. A comparatively simple assembly and disassembly of the module is thus possible. Particularly preferably, however, the expansion interface has a lock. This prevents the module from being accidentally detached from the charging station, which prevents injuries to bystanders. Unauthorized dismantling of the module from the charging station is also prevented. The lock can be operated manually, for example. Particularly preferably, however, the locking is operated by means of an actuator and is preferably designed as an electric motor, pneumatic or magnetic. Thus, by controlling the actuator, it is possible to lock the module with the extension interface. The lock is particularly preferably actuated by means of the control unit. Automation and therefore convenience are thus further increased. It is also not necessary in this way to provide additional components, which reduces manufacturing costs.
Beispielsweise ist die Erweiterungsschnittstelle ungeschützt zugänglich. Somit ist eine Montage des Moduls, also ein Anschluss des Moduls, vereinfacht. Bevorzugt jedoch weist die Ladesäule eine Abdeckung auf, mittels derer die Erweiterungsschnittstelle abgedeckt oder zumindest abdeckbar ist. Zweckmäßigerweise ist die Abdeckung bezüglich der Erweiterungsschnittstelle beweglich gelagert. Hierbei ist es insbesondere möglich, die Abdeckung auf die Erweiterungsschnittstelle zu verbringen. Daher sind die etwaigen Anschlüsse der Erweiterungsschnittstelle mittels der Abdeckung vor Umwelteinflüssen geschützt, wenn kein Modul angeschlossen ist. Bei Anschließen des Moduls wird die Abdeckung bezüglich der Erweiterungsschnittstelle bewegt, sodass diese frei zugänglich ist.For example, the expansion interface is accessible without protection. Assembly of the module, that is to say connection of the module, is thus simplified. Preferably, however, the charging column has a cover by means of which the expansion interface is covered or at least can be covered. The cover is expediently mounted movably with respect to the expansion interface. It is particularly possible here to place the cover on the expansion interface. Any connections of the expansion interface are therefore protected from environmental influences by the cover when no module is connected. When the module is connected, the cover is moved with respect to the expansion interface so that it is freely accessible.
Beispielsweise ist die Abdeckung lösbar an dem Gehäuse oder der Erweiterungsschnittstelle angebunden. Somit ist erforderlich, zunächst die Abdeckung zu entfernen, damit das Modul angeschlossen werden kann. Besonders bevorzugt jedoch ist die Abdeckung an dem Gehäuse oder der Erweiterungsschnittstelle unlösbar angebunden, sodass eine Verliersicherheit gegeben ist. Ist die Abdeckung transversal verschieblich an dem Gehäuse gelagert. Alternativ hierzu ist die Abdeckung klappbar an dem Gehäuse gelagert, sodass die Abdeckung bezüglich des Gehäuses um einen bestimmten Winkel rotiert/gedreht werden kann. Mit anderen Worten erfolgt eine Anbindung der Abdeckung mittels eines Scharniers an dem Gehäuse. Besonders bevorzugt jedoch ist die Abdeckung aufrollbar ausgestaltet und zumindest teilweise auf eine Welle aufgerollt. Die Welle ist geeigneterweise drehbar an dem Gehäuse gelagert, und die Abdeckungen selbst ist aus einem elastisch verformbaren oder biegeschlaffen Material gefertigt. Alternativ hierzu ist der Abdeckung beispielsweise aus mehreren einzelnen Lamellen erstellt, die beweglich aneinander angebunden sind. Somit ist eine Robustheit erhöht. Vorzugsweise ist die Abdeckung federbelastet, insbesondere federzugbelastet. Mittels der Feder erfolgt insbesondere eine Belastung der Abdeckung derart bewegt und angeordnet, dass diese, wenn keine sonstige Kraft auf die Abdeckung wirkt, die Erweiterungsschnittstelle abgedeckt. Somit wird bei Demontage des Moduls die Abdeckung automatisch über die Erweiterungsschnittstelle verfahren, sodass diese geschützt ist. Zum Freigeben der Erweiterungsschnittstelle hingegen ist es erforderlich, die Abdeckung entgegen der Federkraft zu bewegen.For example, the cover is detachably connected to the housing or the expansion interface. It is therefore necessary to first remove the cover so that the module can be connected. However, it is particularly preferred that the cover is permanently connected to the housing or the expansion interface, so that it is not lost. The cover is mounted on the housing in a transversely displaceable manner. As an alternative to this, the cover is hingedly mounted on the housing, so that the cover can be rotated / rotated by a certain angle with respect to the housing. In other words, the cover is connected to the housing by means of a hinge. Particularly preferably, however, the cover is configured so that it can be rolled up and is at least partially rolled up onto a shaft. The shaft is suitably rotatably mounted on the housing, and the cover itself is made of an elastically deformable or pliable material. As an alternative to this, the cover is made, for example, from several individual slats that are movably connected to one another. Thus, robustness is increased. The cover is preferably spring-loaded, in particular spring-loaded. In particular, the spring is used to load the cover in such a way that it is moved and arranged such that it covers the expansion interface when no other force is acting on the cover. This means that when the module is dismantled, the cover is automatically moved over the expansion interface so that it is protected. To release the expansion interface, however, it is necessary to move the cover against the spring force.
Beispielsweise ist die Ladesäule stationär ausgestaltet. Hierbei ist die Stromversorgungseinheit zweckmäßigerweise mittels eines Anschlusses an ein Versorgungsnetz oder eines Umrichter bereitgestellt, der an das Versorgungsnetz angeschlossen oder zumindest anschließbar ist. Das Gehäuse der Ladesäule selbst ist im Montagezustand zweckmäßigerweise mit einem Boden starr verbunden. Zum Verbinden weist die Ladesäule zweckmäßigerweise entsprechende mechanische Verbindungselemente auf. Aufgrund der stationären Ausgestaltung ist eine vergleichsweise große Anzahl an Ladevorgängen des Stromspeichers des Elektrofahrzeugs möglich.For example, the charging station is designed to be stationary. In this case, the power supply unit is expediently provided by means of a connection to a supply network or a converter which is connected or at least can be connected to the supply network. The housing of the charging column itself is expediently rigidly connected to a floor in the assembled state. For the purpose of connection, the charging column expediently has corresponding mechanical connecting elements. Due to the stationary design, a comparatively large number of charging processes for the electricity storage device of the electric vehicle is possible.
Besonders bevorzugt jedoch ist die Ladesäule mobil ausgestaltet. Hierbei umfasst die Stromversorgungseinheit zweckmäßigerweise einen elektrischen Energiespeicher und zum Beispiel einen Spannungswandler, beispielsweise ein Umrichter. Besonders bevorzugt jedoch ist die Spannungsversorgungseinheit mittels des elektrischen Energiespeichers gebildet, was Herstellungskosten reduziert. Die mittels des elektrischen Energiespeichers bereitgestellte elektrische Spannung korrespondiert zweckmäßigerweise zu der elektrischen Spannung, mittels derer der Stromspeicher des Elektrofahrzeugs geladen werden soll. Somit sind keine zusätzlichen Bauteile zur Anpassung der elektrischen Spannung erforderlich, was Herstellungskosten reduziert. Beispielsweise ist der elektrische Energiespeicher mittels eines Kondensators, einer Batterie oder einer Kombination hieraus gebildet. Aufgrund der mobilen Ausgestaltung der Ladesäule ist es möglich, diese an unterschiedlichen Orten aufzustellen und somit auf einen aktuellen Bedarf zu reagieren. Somit ist eine Flexibilität erhöht. Dabei ist es möglich, die Module entsprechend des Aufstellungsorts auszutauschen, sodass an unterschiedlichen Orten mittels des aus der mobilen Ladesäule sowie des jeweiligen geschlossenen Moduls gebildeten Ladesäulensystems unterschiedliche Funktionen bereitgestellt werden. Hierbei unterscheiden sich je nach Aufstellungsort die verwendeten Module.However, the charging station is particularly preferably designed to be mobile. In this case, the power supply unit expediently comprises an electrical energy store and, for example, a voltage converter, for example a converter. Particularly preferably, however, the voltage supply unit is formed by means of the electrical energy store, which reduces manufacturing costs. The electrical voltage provided by means of the electrical energy store expediently corresponds to the electrical voltage by means of which the power store of the electric vehicle is to be charged. No additional components are therefore required to adapt the electrical voltage, which reduces production costs. For example, the electrical energy store is formed by means of a capacitor, a battery or a combination thereof. Due to the mobile design of the charging station, it is possible to set it up at different locations and thus to respond to current needs. Flexibility is thus increased. It is possible to exchange the modules according to the installation site, so that different functions are provided at different locations by means of the charging column system formed from the mobile charging column and the respective closed module. The modules used differ depending on the installation site.
Das Ladesäulensystem weist eine Ladesäule zum Laden eines Stromspeichers eines Elektrofahrzeugs auf. Die Ladesäule umfasst ein Gehäuse, an dem außenseitig eine Speisevorrichtung angeordnet ist, die elektrisch mit einer in dem Gehäuse angeordneten Stromversorgungseinheit verbunden ist. Zudem umfasst die Ladesäule eine in dem Gehäuse angeordneten Steuereinheit, und in das Gehäuse ist eine Erweiterungsschnittstelle zum lösbaren Anschluss eines Moduls eingebracht. Das Ladesäulensystem weist ein Modul auf, das lösbar an die Erweiterungsschnittstelle angeschlossen ist. Zweckmäßigerweise weist die Ladesäule mehrere derartige Erweiterungsschnittstellen auf, und das Ladesäulensystem umfasst mehrere Module, die lösbar an die Erweiterungsschnittstellen angeschlossen sind, wobei jeder Erweiterungsschnittstelle jeweils höchstens eines der Module zugeordnet ist, und wobei die Anzahl der Modulen kleiner oder gleich der Anzahl an Erweiterungsschnittstellen ist.The charging column system has a charging column for charging a power storage unit of an electric vehicle. The charging column comprises a housing on which a feed device is arranged on the outside, which is electrically connected to a power supply unit arranged in the housing. In addition, the charging column comprises a control unit arranged in the housing, and an expansion interface for the detachable connection of a module is introduced into the housing. The charging station system has a module that is detachably connected to the expansion interface. The charging column expediently has several such expansion interfaces, and the charging column system comprises several modules which are detachably connected to the expansion interfaces, each expansion interface being assigned at most one of the modules, and the number of modules being less than or equal to the number of expansion interfaces.
Beispielsweise ist das Modul als Wetterstation ausgebildet und umfasst ein Thermometer und/oder ein Barometer. Zum Beispiel umfasst die Wetterstation ein GPS-Empfänger. Bevorzugt umfasst die Wetterstation zusätzlich einen Kommunikationsbaustein, mittels dessen vorzugsweise kabellos, insbesondere mittels Funk, eine Datenverbindung zu einem entfernten Gerät hergestellt werden kann. Somit ist es möglich, über den Kommunikationsbaustein die jeweiligen Wetterdaten an einen entfernt aufgestellten Server zu übertragen. Die Wetterdaten werden dabei mittels des Thermometers bzw. des Barometers erfasst, und mittels des GPS-Empfängers wird die Position der Ladesäule ermittelt, insbesondere sofern die Ladesäule mobil ausgestaltet ist. Der Kommunikationsbaustein erfüllt beispielsweise einen WLAN- oder Mobilfunk-Standard, beispielsweise 3G, UMTS, LTE/4G oder 5G. Zum Beispiel sind das Thermometer, das etwaige Barometer und/oder der GPS-Empfänger sowie der Kommunikationsbaustein mittels eines einzigen Moduls bereitgestellt. Alternativ hierzu sind diese jeweils mittels eines separaten Moduls bereitgestellt, die alle lösbar an jeweils einer zugeordneten Erweiterungsschnittstelle der Ladesäule angeschlossen sind. Aufgrund der separaten Ausgestaltung ist somit eine individuelle Konfiguration der Wetterstation möglich, sodass beispielsweise der GPS-Empfänger weggelassen werden kann.For example, the module is designed as a weather station and includes a thermometer and / or a barometer. For example, the weather station includes a GPS receiver. The weather station preferably also comprises a communication module, by means of which a data connection to a remote device can be established, preferably wirelessly, in particular by radio. It is thus possible to transmit the respective weather data to a remote server via the communication module. The weather data are recorded by means of the thermometer or the barometer, and by means of the GPS receiver the position of the charging station is determined, in particular if the charging station is designed to be mobile. The communication module fulfills, for example, a WLAN or mobile radio standard, for example 3G, UMTS, LTE / 4G or 5G. For example, the thermometer, any barometer and / or the GPS receiver and the communication module are provided by means of a single module. As an alternative to this, these are each provided by means of a separate module, which are all detachably connected to an assigned expansion interface of the charging station. Due to the separate configuration, an individual configuration of the weather station is possible so that, for example, the GPS receiver can be omitted.
In einer weiteren Alternative ist mittels des Moduls beispielsweise eine Repeater-Funktion für ein Funknetzwerk bereitgestellt, das beispielsweise gemäß einem Mobilfunk-Standard oder einem WLAN-Standard ausgebildet ist. Hierbei umfasst das Modul eine Kommunikationsbaustein, mittels dessen eine Verbindung zu dem jeweiligen Funknetzwerk erfolgt. Ferner weist das Modul oder ein weiteres Modul, das mit dem den Kombinationsbaustein aufweisenden Modul signaltechnisch verbunden ist, insbesondere über die Erweiterungsschnittstellen, einen Repeater auf. Zweckmäßigerweise sind hierbei mehrere weitere Module vorhanden, die jeweils einen Repeater aufweisen. Somit ist eine Skalierbarkeit realisiert.In a further alternative, the module provides, for example, a repeater function for a radio network, which is designed, for example, in accordance with a mobile radio standard or a WLAN standard. In this case, the module comprises a communication module, by means of which a connection to the respective radio network is established. Furthermore, the module or a further module which is connected to the module having the combination component in terms of signaling, in particular via the expansion interfaces, has a repeater. There are expediently several further modules, each of which has a repeater. Thus scalability is realized.
In einer weiteren Alternative wirkt das Modul beispielsweise zur Ausgabe von Audiodaten. Hierfür weist das Modul beispielsweise ein Kommunikationsbaustein auf, mittels dessen die jeweiligen Audiodaten empfangen werden. Das Modul oder ein weiteres Modul, das signaltechnisch mit dem den Kombinationsbaustein aufweisenden Modul verbunden ist, umfasst einen Lautsprecher und zweckmäßigerweise ein Verstärker. Beispielsweise sind mehrere derartige einen Verstärker und Lautsprecher aufweisenden Module vorhanden, sodass ein beschallter Bereichs vergrößert ist.In a further alternative, the module acts, for example, to output audio data. For this purpose, the module has, for example, a communication module by means of which the respective audio data are received. The module or a further module, which is signal-connected to the module having the combination module, comprises a loudspeaker and expediently an amplifier. For example, there are several such modules having an amplifier and loudspeaker, so that an area covered by a sound is enlarged.
In einer weiteren Alternative dient das Modul beispielsweise der Luftreinigung. Hierbei ist zweckmäßigerweise wiederum das Modul vorhanden, das den Kommunikationsbaustein aufweist. Zudem weist das Modul oder weitere Modulen einen Luftgütemesser auf, mittels dessen die aktuelle Umgebungsluft analysiert wird. Alternativ oder in Kombination hierzu weist ein weiteres Modul oder das gleiche Modul eine Luftreinigungseinheit auf. Mittels dieser werden bei Betrieb insbesondere Schwebstoffe aus der Umgebungsluft gefiltert.In a further alternative, the module is used, for example, to clean the air. Here again the module is expediently present that has the communication module. In addition, the module or further modules have an air quality meter, by means of which the current ambient air is analyzed. Alternatively or in combination with this, another module or the same module has an air cleaning unit. By means of this, suspended matter in particular is filtered from the ambient air during operation.
Der Kommunikationsbaustein ist insbesondere jeweils gemäß einem WLAN-Standard oder einem Mobilfunk-Standard betrieben, insbesondere 3G, UMTS oder 5G. Geeigneterweise ist mittels jeweils eines Moduls lediglich eine einzige Funktion bereitgestellt, sodass bei den oben genannten Anwendungsfällen jeweils eines der Module stets lediglich den Kommunikationsbaustein aufweist. Der Luftreinigungseinheit, der Luftgütemesser, das Thermometer, ... sind jeweils mittels eines weiteren Moduls bereitgestellt. Somit ist eine vergleichsweise große Anzahl an unterschiedlichen Konfigurationsmöglichkeiten für das Ladesäulensystem vorhanden. So kann beispielsweise das den Kommunikationsbaustein aufweisende Modul, das den Luftgütemesser aufweisende Modul und das den Lautsprecher und den Verstärker aufweisende Modul verwendet. Somit ist es beispielsweise möglich, etwaige Passanten akustisch zu warnen, falls die Luftgüte einen bestimmten Schwellwert unterschreitet. Auch ist in diesem Fall eine Mitteilung an eine entsprechende Stelle über den Kombinationsbaustein möglich.The communication module is in particular operated in accordance with a WLAN standard or a mobile radio standard, in particular 3G, UMTS or 5G. Appropriately, only a single function is provided by means of one module in each case, so that in the above-mentioned applications, one of the modules always only has the communication module. The air cleaning unit, the air quality meter, the thermometer, ... are each provided by means of a further module. This means that there is a comparatively large number of different configuration options for the charging station system. For example, the module having the communication component, the module having the air quality meter and the module having the loudspeaker and the amplifier can be used. It is thus possible, for example, to warn any passers-by acoustically if the air quality falls below a certain threshold value. In this case, it is also possible to send a message to a corresponding point via the combination module.
In einer weiteren Alternative weist das Modul ein Photovoltaikmodul auf und ist beispielsweise mittels dessen gebildet. Somit es ist ein Einspeisen von elektrischer Energie in die Ladesäule, vorzugsweise deren Stromversorgungseinheit, möglich. Beispielsweise ist jeder der Erweiterungsschnittstellen jeweils ein Photovoltaikmodul zugeordnet, sodass eine eingespeiste Energiemenge erhöht ist. Zweckmäßigerweise ist jedoch zusätzlich ein Modul vorhanden, das den Kommunikationsbaustein aufweist. Mittels dessen ist somit eine Mitteilung an eine weitere Stelle möglich, wie viele elektrische Energie aktuellen die Ladesäule eingespeist wird.In a further alternative, the module has a photovoltaic module and is formed by means of it, for example. It is thus possible to feed electrical energy into the charging column, preferably its power supply unit. For example, a photovoltaic module is assigned to each of the expansion interfaces, so that the amount of energy fed in is increased. Appropriately, however, there is also a module that has the communication module. By means of this, it is possible to send a message to another point of how much electrical energy is currently being fed into the charging station.
Zusammenfassend ist aufgrund der Module eine Vielzahl an unterschiedlichen Konfigurationen des Ladesäulensystems möglich, insbesondere sofern die Ladesäule mehrere Erweiterungsschnittstellen aufweist. Somit sind eine Flexibilität und ein Einsatzbereich erhöht.In summary, the modules allow a large number of different configurations of the charging column system, especially if the charging column has several expansion interfaces. Thus, flexibility and an area of use are increased.
Die Erfindung betrifft ferner ein Modul zum lösbaren Anschluss an eine Erweiterungsschnittstelle einer Ladesäule. Das Modul ist hierfür geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Mittels des Moduls ist insbesondere eine bestimmte Funktion bereitgestellt, wobei zweckmäßigerweise eine Versorgung des Moduls, beispielsweise mittels elektrischer Energie, über die Erweiterungsschnittstelle, also mittels der Ladesäule, erfolgt. Zum Beispiel ist das Modul energiespeicherlos, was Herstellungskosten reduziert. Vorzugsweise umfasst das Modul lediglich einen Zwischenspeicher für elektrische Energie, sodass kurzfristige Stromschwankungen oder dergleichen ausgeglichen werden können. Hierbei ist die Kapazität des Zwischenspeichers zweckmäßigerweise kleiner als 50Ah, 10Ah, 5Ah oder 1Ah, weswegen Herstellungskosten und eine Gewicht reduziert sind.The invention also relates to a module for detachable connection to an expansion interface of a charging station. The module is suitable for this, in particular provided and set up. In particular, a specific function is provided by means of the module, the module being expediently supplied, for example by means of electrical energy, via the expansion interface, that is to say by means of the charging station. For example, the module has no energy storage, which reduces manufacturing costs. The module preferably only comprises an intermediate store for electrical energy, so that short-term power fluctuations or the like can be compensated for. In this case, the capacity of the buffer store is expediently less than 50Ah, 10Ah, 5Ah or 1Ah, which is why manufacturing costs and weight are reduced.
Die im Zusammenhang mit der Ladesäule beschriebenen Vorteile und Weiterbildungen sind sinngemäß auch auf das Ladesäulensystem und das Modul sowie untereinander zu übertragen und umgekehrt.The advantages and developments described in connection with the charging station can also be applied to the charging station system and the module as well as to each other and vice versa.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 schematisch vereinfacht ein Elektrofahrzeug und ein Ladesäulensystem, das eine Ladesäule und ein an einer Erweiterungsschnittstelle der Ladesäule lösbar angeschlossenes Modul aufweist, -
2 in einer Draufsicht die Ladesäule, die vier Erweiterungsschnittstellen aufweist, von denen drei mittels jeweils einer Abdeckung abgedeckt sind, -
3 in einer Draufsicht eine der Erweiterungsschnittstellen, und -
4 eine der Abdeckungen in einer Seitenansicht.
-
1 schematically simplified an electric vehicle and a charging column system, which has a charging column and a module that is detachably connected to an expansion interface of the charging column, -
2 in a top view the charging column, which has four expansion interfaces, three of which are covered by a cover each, -
3 one of the expansion interfaces in a plan view, and -
4th one of the covers in a side view.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.
In
Ferner ist in
An dem Gehäuse
Ferner weist die Ladesäule
Die Ladesäule
Die Ladesäule
Jede Erweiterungsschnittstelle
Jede Erweiterungsschnittstelle
Zudem weist jede Erweiterungsschnittstelle
Der Spannungswandler
Ein nicht näher dargestellten Variante ist das Modul
Jede Erweiterungsschnittstellen
Bei einer nicht näher dargestellten Variante sind insgesamt vier Module
In einer weiteren Alternative ist wiederum mittels eines der Module
In
Benachbart zu dem zweiten Anschluss
Bei Anschluss des Moduls
Bei Demontage des Moduls
In
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not restricted to the exemplary embodiment described above. Rather, other variants of the invention can also be derived from this by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 22
- ElektrofahrzeugElectric vehicle
- 44th
- ElektromotorElectric motor
- 66th
- Radwheel
- 88th
- StromspeicherPower storage
- 1010
- Steckerplug
- 1212
- LadesäulensystemCharging station system
- 1414th
- LadesäuleCharging station
- 1616
- Gehäusecasing
- 1818th
- SpeisevorrichtungFeeding device
- 2020th
- Kabelelectric wire
- 2222nd
- LadesteckerCharging plug
- 2424
- EnergiespeicherEnergy storage
- 2626th
- StromversorgungseinheitPower supply unit
- 2828
- SteuereinheitControl unit
- 3030th
- ErweiterungsschnittstelleExpansion interface
- 3232
- Modulmodule
- 3434
- Abdeckungcover
- 3636
- VerriegelungLocking
- 3838
- KommunikationsschnittstelleCommunication interface
- 4040
- StromversorgungsschnittstellePower supply interface
- 4242
- SpannungswandlerVoltage converter
- 4444
- SchutzleiterProtective conductor
- 4646
- FlächengebildeFabrics
- 4848
- FührungsschieneGuide rail
- 5050
- erster Anschlussfirst connection
- 5252
- zweiter Anschlusssecond connection
- 5454
- dritter Anschlussthird connection
- 5656
- vierter Anschlussfourth port
- 5858
- Rollerole
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