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Die Erfindung betrifft eine Elektrische Ladinfrastruktur nach Patentanspruch 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Ladeinfrastruktur nach dem Patentanspruch 14.
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Die aufkommende Elektromobilität wird von den Netzbetreibern zunehmend als eine Herausforderung erkannt. Es stellt sich die Frage, wie man die verteilten Ladestationen bzw. Ladefelder mit einer Mehrzahl von unterschiedlich ausgestalteten Ladestationen an ein Stromversorgungsnetz ohne die Netzstabilität, die im Versorgungsnetz vorherrscht, zu gefährden. Als besonders kritisch soll der Zustand gesehen werden, wenn mehrere Elektrofahrzeuge aller Art gleichzeitig laden und dabei die entsprechende Netzbelastung erreicht bzw. auch überschritten wird. Eine weitere Problematik besteht darin, ob und mit welchen Investitionen ein Netzausbau notwendig wäre bzw. es leitet sich hieraus die Frage ab, wie die Netzkapazität in bestehenden Netzen ohne entsprechenden Ausbau erhöht werden kann und im Bedarf an Lademöglichkeiten für Elektrofahrzeuge aller Art, wie insbesondere Elektroautos, E-Bikes bzw. Elektroroller oder auch kommunale Elektrobusse bereit gestellt werden kann.
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Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine Ladeinfrastruktur bereitzustellen, die einerseits auf die Verfügbarkeit der elektrischen Energie aus einem Versorgungsnetz aktiv eingeht und die andererseits die Bedürfnisse der Betreiber von Ladeinfrastrukturen hinsichtlich der dynamischen Anforderungen, aber auch hinsichtlich möglicher unterschiedlicher wirtschaftlicher Interessen technisch realisierbar befriedigt.
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Die Lösung der Aufgabe besteht in einer Ladeinfrastruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie in einem Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Ladeinfrastruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14.
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Die elektrische Ladeinfrastruktur für mobile Energiespeicher nach Patentanspruch 1 umfasst eine erste Schnittstelle zu einem Versorgungsnetz und eine zweite Schnittstelle zu einem Ladenetz. Hierbei ist zwischen der ersten Schnittstelle und der zweiten Schnittstelle ein sogenannter Regelabschnitt angeordnet. Dieser Regelabschnitt umfasst einen Netzregler und eine Symmetriervorrichtung, wobei zwischen dem Netzregler und der Symmetriervorrichtung eine Freigabeschnittstelle angeordnet ist. Der Netzregler dient dabei zur Freigabe einer freigebbaren Leistung aus dem Versorgungsnetz an die Freigabeschnittstelle. Die Symmetriervorrichtung dient dabei zur Symmetrierung der an der Freigabeschnittstelle freigegebenen Leistung. Unter Symmetrierung wird dabei verstanden, dass die drei Wechselstromphasen aus dem Versorgungsnetz durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise Umrichter, auf die gleiche Leistung pro Phase symmetriert werden. Die Symmetriervorrichtung kann allerdings gleichzeitig auch zur Leistungsbegrenzung, also zur Begrenzung der Leistung, die aus dem Versorgungsnetzt abgerufen wird, dienen Ferner ist eine Verteilungsvorrichtung vorgesehen, die zur Verteilung eines durch den Netzregler freigegebenen Lastflusses an mindestens eine Ladeschnittstelle dient, wobei diese Ladeschnittstelle Bestandteil des Ladenetzes ist und somit im Ladenetz angeordnet ist.
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Die Erfindung weist dabei zwei wesentliche Aspekte zur Lösung der Aufgabe auf. Zum einen wird durch den Netzregler auf mögliche Schwankungen, also Energieüberschüsse bzw. Energiemangel im Versorgungsnetz reagiert, dabei wird lediglich so viel Energie in das Ladenetz eingespeist bzw. freigegeben, wie dies netzdienlich ist. Auf der anderen Seite dienen die Symmetriervorrichtung und die Verteilungsvorrichtung dazu, die freigegebene Energie im Ladenetz individuell nach den Bedürfnissen des Ladenetzbetreibers intelligent zu verteilen. Eine Ermittlung, wie die freigegebene Last zu verteilen ist (Leistungsfluss), findet durch den Netzregler statt und wird dann an die Symmetrierungsvorrichtung und die Verteilungsvorrichtung kommuniziert. In diese Ermittlung des Netzreglers kann auch eine Information über den momentan anliegenden Lastfluss mit einfließen.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung weist der Netzregler ein Kommunikationsmodul zum Empfang und/oder zur Übertragung von Informationen auf. Dabei ist das Kommunikationsmodul dazu geeignet, beispielsweise Informationen aus dem Versorgungsnetz über den Netzzustand zu erhalten. Gleichzeitig kann das Kommunikationsmodul des Netzreglers auch derartige Informationen oder weiterverarbeitete Informationen an die Symmetriervorrichtung bzw. die Verteilungsvorrichtung übertragen.
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Ferner ist es auch zweckmäßig, dass der Netzregler eine Messvorrichtung aufweist, die zur Aufnahme von Ist-Werten von Netzparametern dient. Im Weiteren ist es auch zweckmäßig, dass der Netzregler einen Prozessor umfasst, der zur Berechnung der freigebbaren Leistung aus Netzparametern dient. Dabei sind die Netzparameter insbesondere die das Versorgungsnetz betreffenden Größen wie Leistung, Stromstärke, Spannung, jedoch auch die Stromverfügbarkeit oder Werte bezüglich Strompreise, durch die über den Prozessor unter Verwendung verschiedener Algorithmen eine freigebbare Leistung ermittelt werden kann. Zur Ermittlung von Netzparametern, die das Versorgungsnetz bestimmen, dient neben externen Informationen, die mittels des Kommunikationsmoduls an den Netzregler übertragen werden können, auch die Messvorrichtung, die dazu geeignet ist, direkt im Bereich des Regelabschnittes Messparameter aufzunehmen und über den Prozessor weiterzuverarbeiten. Zusätzlich berechnet der Prozessor anhand der Informationen über die Besetzung der Ladenschlüsse (diese wird von Ladeverteilung bzw. Ladenschlüsse und deren Kommunikationsmodul mitgeteilt) ein Leistungsfluss und gibt diese Information an Ladeverteilung weiter.
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Die Symmetriervorrichtung, die zur Symmetrierung der drei Wechselstromphasen aus dem Versorgungsnetz dient und bewirkt, dass die Leistung dieser drei Wechselstromphasen symmetrisch auf diese drei Phasen verteilt wird und nicht überschritten wird, umfasst bevorzugt mindestens einen AC/DC-Umrichter, also einen Umrichter von Wechselspannung auf Gleichspannung. Ferner umfasst die Symmetriervorrichtung bevorzugt einen Zwischenkreis, der als Energiespeicher, beispielsweise mittels eines Kondensators, mehrere elektrische Netze bzw. Phasen auf einer zwischengeschalteten Strom- oder Spannungsebene über den genannten Umrichter elektrisch koppelt.
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Die Verteilvorrichtung weist dabei einen DC/AC-Wandler und mindestens ein weiteres Wandlermodul auf, das wiederum einen DC/AC-Wandler und/oder einen DC/DC-Wandler aufweist. Je nachdem, ob der Ladestrom in Form von Gleichstrom oder Wechselstrom oder bei unterschiedlichen Ladeschnittstellen in unterschiedlicher Formen zur Verfügung gestellt wird, wird somit die Verteilervorrichtung mit einem AC/DC- oder einem DC/DC-Wandler bestückt.
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Ferner ist es zweckmäßig, dass bevorzugte Ladeanschlüsse vorgesehen sind, die direkt mit der Freigabeschnittstelle in Verbindung stehen und dabei kein Bestandteil des regelbaren Ladenetzes sind, wobei diese bevorzugten Ladeanschlüsse eben auf die gesamte freigegebene Leistung zurückgreifen können, ohne sich über die Verteilervorrichtung beschränkter Energiemengen zu beschränken.
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Ferner ist es hierbei auch zweckmäßig, dass herkömmliche Ladeanschlüsse im Ladenetz vorgesehen sind, die mit mindestens einer Ladeschnittstelle in Verbindung stehen. Diese herkömmlichen Ladeschnittstellen stehen in weiterer Verbindung mit der Verteilervorrichtung und bekommen eine entsprechende Leistung vorgegeben, die geringer ausfallen kann als die freigegebene Leistung an der Schnittstelle 3.
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Ein weiterer Bestandteil der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Ladeinfrastruktur gemäß Anspruch 13, das folgende Schritte umfasst: Zunächst wird elektrische Energie aus einem Versorgungsnetz in ein Ladenetz eingespeist. Hierbei ist eine erste Schnittstelle vorgesehen, die zwischen dem Versorgungsnetz und einem Netzregler angeordnet ist. Ferner wird vom Netzregler anhand von Netzparametern, die vom Versorgungsnetz abhängig sind, eine freigebbare Leistung zur Freigabe an das Ladenetz ermittelt. Im Weiteren wird die freigebbare Leistung von einer Symmetriervorrichtung bezüglich der Freigabeschnittstelle symmetriert, was bedeutet, dass die drei Phasen der Wechselspannung aus dem Versorgungsnetz mit einer jeweils symmetrischen Leistung versehen werden. Anschließend wird ein Lastfluss mittels einer Verteilervorrichtung über mindestens eine Ladeschnittstelle an Ladeanschlüsse verteilt.
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Wie bereits zu der Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 beschrieben, weist auch das Verfahren den Vorteil auf, dass über den Netzregler netzdienlich eine entsprechende Leistung an ein Ladenetz freigegeben wird und im Weiteren über die Symmetriervorrichtung symmetriert und gegebenenfalls auf diese freigegebenen Leistung begrenzt wird und über einzelne Ladeschnittstellen zu einzelnen Ladeanschlüssen entsprechend den Bedürfnissen der Kunden bzw. des Ladenetzbetreibers verteilt werden. Dabei wird netzdienlich auf die entsprechenden technischen Parameter des Versorgungsnetzes Rücksicht genommen.
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Weitere Ausgestaltungsformen der Erfindung und weitere Merkmale werden anhand der folgenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei handelt es sich um rein schematische Ausgestaltungsformen, die keine Einschränkung des Schutzbereiches darstellen. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung der Ladeinfrastruktur mit Versorgungsnetz, Ladenetz und Regelabschnitt,
- 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Regelabschnittes der Ladeinfrastruktur aus 1 mit einem Netzregler und einer Steuervorrichtung umfassend eine Symmetriervorrichtung und eine Verteilervorrichtung,
- 3 einen analogen Ausschnitt des Regelabschnittes wie in 2, wobei jedoch die Steuervorrichtung insofern aufgetrennt ist, dass nur die Symmetriervorrichtung im Regelabschnitt vorhanden ist und die Verteilervorrichtung im Ladenetz angeordnet ist,
- 4 eine detailliertere und vergrößerte Darstellung der Steuerungsvorrichtung 15 aus 2 mit Symmetriervorrichtung und Verteilervorrichtung,
- 5 analog zur 4 eine vergrößerte und detailliertere Darstellung der Symmetriervorrichtung und der Verteilervorrichtung gemäß 3.
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Die schematische Übersichtsdarstellung gemäß 1 zeigt zum einen ein Versorgungsnetz und eine Ladeinfrastruktur 10. Das Versorgungsnetz 4 ist hier wiederum sehr schematisch dargestellt, es zeigt Hochspannungsleitungen, die Energie aus verschiedenen Energiequellen, insbesondere regenerativen Energiequellen und herkömmlichen, wie fossilen Energiequellen bereitstellen. Hierbei handelt es sich um ein übliches Versorgungsnetz, das in vielen staatlichen Infrastrukturen so ausgestaltet ist. Es weist aufgrund der schematisch dargestellten Windrädern und Solarpaneels, auf die nicht weiter eingegangen wird, einen nennenswerten Anteil an regenerativen Energien auf. Durch das Piktogramm für ein herkömmliches fossiles Kraftwerk wird auch dargestellt, dass wiederum auch ein großer Teil der Energie über herkömmliche Kraftwerke eingespeist wird. Dies hat zur Folge, dass aufgrund sich ändernder Wetterbedingungen der im Versorgungsnetz 4 zur Verfügung stehende Strom bzw. die Leistung entsprechenden Schwankungen unterworfen ist. Diese Schwankungen werden in der Regel durch Herauf- und Runterfahren von konventionellen Kraftwerken ausgeglichen, was diesen bezüglich ihrer Lebensdauer schadet. Um das volatile Versorgungsnetz 4 auszugleichen, dient u. a. die in 1 beschriebene flexible elektrische Ladeinfrastruktur 10.
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Diese Ladeinfrastruktur 10 umfasst dabei zunächst einmal eine Schnittstelle 1 zum Versorgungsnetz 4. Im Weiteren umfasst die Ladeinfrastruktur 10 ein Ladenetz 6. Das Ladenetz 6 wiederum umfasst eine oder mehrere Ladeschnittstellen 20, an denen wieder jeweils eine oder mehrere Ladeanschlüsse 36 oder 37 angeordnet sind. Zwischen dem Ladenetz 6 und dem Versorgungsnetz 4 bzw. der ersten Schnittstelle 1 ist ein Regelabschnitt 8 angeordnet, der zum einen eine zweite Schnittstelle 2 aufweist, die den Regelabschnitt 8 zum Ladenetz 6 hin abtrennt. Der Regelabschnitt 8 umfasst dabei einen Netzregler 14 sowie in einer Ausgestaltungsform eine Steuervorrichtung 15, die zumindest eine Symmetriervorrichtung 16 aufweist. Die Steuervorrichtung 15 kann neben der Symmetriervorrichtung 16 auch noch eine Verteilervorrichtung 18 umfassen, wobei die Verteilervorrichtung 18 zumindest teilweise auch im Ladenetz 6 angeordnet sein kann, auf was in den weiteren Figuren noch eingegangen werden wird.
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Im Weiteren ist noch eine Freigabeschnittstelle 3 vorgesehen, die zwischen dem Netzregler 14 und der Symmetriervorrichtung 16 angeordnet ist. Bei den Schnittstelleben 1, 2 und 3 handelt es sich in der Regel um Schaltanlagen, sodass die Schnittstellen auch von den jeweiligen Netzen getrennt werden können, es können aber auch einfache Verbindungsleitungen sein. Das Ladenetz 6 weist dabei, wie bereits erwähnt, verschiedene Ladeschnittstellen 20 auf, wobei die Ladeschnittstellen 20 unterschiedlich ausgestaltet sein können, was ihre technische Ausgestaltung, aber auch ihre Priorisierung betreffen kann. Beispielsweise sind in der 1 Ladeschnittstellen 20-1 vorgesehen, wobei es sich hierbei um bevorzugte Ladeschnittstellen 20-1 handelt, die je nach Netzversorgung bevorzugt mit Leistung beaufschlagt werden. Ladeschnittstellen 20-2 sind in diesem Beispiel so ausgestaltet, dass sie erst nachrangig mit elektrischer Leistung versorgt werden.
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Zur Realisierung dieser Ladeschnittstellenhierarchie bezüglich der Ladeschnittstellen 20-1 und 20-2 steht eine freigegebene Energie für das Ladenetz 6 zur Verfügung, auf was im Weiteren näher eingegangen wird.
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In dem Regelabschnitt 8 befindet sich der Netzregler 14, der dazu geeignet ist, Informationen aus dem Versorgungsnetz 6 aufzunehmen, diese weiterzubearbeiten und Informationen an weitere Komponenten der Ladeinfrastruktur 10 zu übertragen, um die Ladeinfrastruktur 10 zu steuern und den darin auftretenden Lastfluss zu Regeln. Unter Lastfluss wird die freigegebene Leistung verstanden, die auf die angeschlossenen Ladeschnittstellen verteilbar ist bzw. verteilt wird. Die freigebbare Leistung ist die Summe der Leistung, die auf die Ladeschnittstellen freigebbar ist. Hierbei sei im Weiteren auf 2 verwiesen, in der der Regelabschnitt 8 detaillierter dargestellt ist. Die Ladeinfrastruktur 10 ist hinter der Freigabeschnittstelle 3 dreiphasig, wenn es sich um ein Wechselspannungsnetz handelt, bei einer Transformation der Wechselspannung auf Gleichspannung kann die Topologie des Netzes hinter der Freigabeschnittstelle 3 variieren. einphasig.
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Der bereits erwähnte Netzregler 14 weist dabei ein Kommunikationsmodul 22 auf, das dazu geeignet ist bzw. dazu geeignet sein kann, Informationen aus dem Versorgungsnetz 4 aufzunehmen, diese über einen Prozessor 24 weiterzuverarbeiten und die daraus entstandenen Informationen an die Steuervorrichtung 15 oder weitere Netzkomponenten des Ladenetzes 6 weiterzureichen. Ferner kann der Netzregler 14 auch ein Messmodul 38 umfassen, mit dem aktuelle Werte, beispielsweise an der Schnittstelle 1 zwischen der Ladeinfrastruktur 10 und dem Versorgungsnetz 4, aufgenommen werden können. Auch diese Parameter, beispielsweise Strom, Spannung, Frequenz, Leistung, können als Grundlage zur Berechnung der Netzsituation mittels des Prozessors 24 geeignet sein. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass aus einer anderen Quelle, beispielsweise einer Leitwarte oder einer Strombörse, Informationen über Strompreise oder das Netzverhalten, einschließlich der bereits genannten Parameter an den Netzregler übertragen werden, wobei das Kommunikationsmodul 22 als Empfänger für entsprechende Informationen über Netzparameter dient.
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Im Weiteren ist eine Symmetriervorrichtung 16 vorgesehen, die gemeinsam mit einer Verteilervorrichtung 18 die Steuervorrichtung 15 bildet. Über eine getrennte Anordnung der Symmetriervorrichtung 16 und der Verteilervorrichtung 18 wird noch bei der Erläuterung der weiteren Figuren näher eingegangen. Die Symmetriervorrichtung 16 umfasst dabei mindestens einen AC/DC-Wandler 46 und einen Zwischenkreis 48 zur Speicherung von Energie, wodurch erzielt wird, dass die drei Phasen des Versorgungsnetzes 4, die über die erste Schnittstelle 1 in die Ladeinfrastruktur 10 eingespeist werden und die mit Wechselstrom belegt sind, jeweils dieselbe Leistung aufweisen bzw. mit dieser beaufschlagt werden. Durch die Symmetriervorrichtung 16 wird verhindert, dass eine Wechselspannungsphase weniger oder mehr Leistung aufweist als eine der nebenliegenden zweite oder dritte Phase. Wäre die Symmetriervorrichtung 16 nicht vorhanden, so würde in das Ladenetz 6 an die unterschiedlichen Ladeschnittstellen 20 bei einer Wechselstromverbreitung jeweils eine unterschiedliche Leistung zur Verfügung stehen, was durch die Symmetrierung verhindert wird. Die Ladeschnittstellen können unterschiedlich belegt oder frei sein und die Phasen werden möglicherweise dadurch unterschiedlich beansprucht, bzw. es herrschen unsymmetrische Belastungszustände des Ladenetzes vor. Durch die Symmetrierungsvorrichtung werden diese Lasten auf der Seite des Versorgungsnetzes symmetriert und gleichzeitig verteilt, was eine Form von netzdienlichen Verhalten darstellt.
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In 4 ist die Beschriebene Steuervorrichtung 15 mit der Symmetriervorrichtung 16 und der Verteilungsvorrichtung 18 etwas detaillierter, jedoch weiterhin schematisch dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, dass die Symmetriervorrichtung 16 bzw. in diesem Fall die Steuervorrichtung 15 ein gemeinsames Kommunikationsmodul 22 aufweist, das sowohl mit der Symmetriervorrichtung 16 als auch mit der Verteilervorrichtung 18 in Verbindung steht. Durch das Kommunikationsmodul 22 können Informationen über die Netzbeschaffenheit des Versorgungsnetzes 4, die über den Netzregler 14 in die Ladeinfrastruktur 10 eingespeist werden, weiter verteilt werden. Somit kann sowohl der Symmetriervorrichtung 16 als auch der Verteilervorrichtung 18 die nötigen Informationen übertragen werden, die zur weiteren Steuerung der Ladeinfrastruktur dienen. Dabei weist die Verteilervorrichtung 18 ein Wandlermodul 28 auf. Das Wandlermodul 28 kann als DC/AC-Wandler 30 bzw. auch als DC/DC-Wandler 32 ausgestaltet sein. Es ist davon abhängig, ob im Ladenetz 6 Gleichstrom oder Wechselstrom benötigt wird, wenn sowohl Wechselstrom als auch Gleichstrom im Ladenetz 6 zur Verfügung gestellt werden soll, kann das Modul 28 sowohl einen DC/AC-Wandler 30 als auch einen DC/DC-Wandler 32 umfassen. Ferner weist die Verteilervorrichtung 18 auch einen Prozessor 42 auf, der dazu geeignet ist, die entsprechende anstehende Leistung bzw. den weitergegebenen Lastfluss zu errechnen und an die entsprechenden Ladeschnittstellen 20 zu verteilen.
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In 4 sind auch noch zwei Schnittstellen 3 und 2 eingezeichnet, wobei es sich bei der Schnittstelle 3 um die bereits erwähnte Freigabeschnittstelle 3 handelt. Die Freigabeschnittstelle 3 ist zwischen dem Netzregler 14 und der Symmetriervorrichtung 16 angeordnet, an ihr liegt die vom Netzregler 14 freigegebene Leistung an. Diese liegt in symmetrierter Form vor. Die Symmetrierung der Phasen der Wechselspannung aus dem Versorgungsnetz 4 erfolgt durch die Symmetriervorrichtung 16 in Richtung der Freigabeschnittstelle 3. Auch hier kann es sich wieder um eine Schaltanlage über drei Phasen handeln. Dabei kann es sich um eine Mittel- oder Niederspannungsschaltanlage handeln, grundsätzlich kann es sich bei der Freigabeschnittstelle 3 auch um eine virtuelle Schnittstelle handeln, die nicht mit einem besonderen Bauteil in Verbindung gebracht ist, an dieser Stelle kann jedoch Leistung abgegriffen werden. Eine weitere Schnittstelle im Regelabschnitt 8 ist die auch bereits erwähnte zweite Schnittstelle 2, bei der es sich, wie bei der Schnittstelle 3, ebenfalls um eine Schaltanlage oder um eine Leitung an sich handelt, an der die von der Verteilervorrichtung 18 verteilte bzw. der dort anliegende Lastfluss weitergeleitet wird.
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In 4 ist die Steuervorrichtung 15 in der Form dargestellt, in der es sich um eine integrierte Anlage mit der Symmetriervorrichtung 16 und der Verteilervorrichtung 18 handelt. Diese beiden Vorrichtungen können jedoch auch getrennt vorliegen, wie dies in 3 schematisch skizziert ist und in 5 in detaillierterer Form dargestellt ist. Dabei ist die Symmetriervorrichtung gemäß 5 zwischen der Schnittstelle 3 und der Schnittstelle 2 angeordnet, die Verteilervorrichtung 18 ist in dieser Ausgestaltungsform aufgeteilt, es können an dieser Stelle mehrere Verteilervorrichtungen 18 geben, die in dieser Form als 18-2 bezeichnet werden. Die Verteilervorrichtungen 18-2 weisen wiederum ein Modul 28 auf, das, wie bereits beschrieben, Umrichter von DC auf AC bzw. Wandler von DC nach DC je nach Spannungsklasse umfasst. Auch die Verteilervorrichtungen 18-2 sind mit Prozessoren 42 und gegebenenfalls mit Kommunikationsmodul 44 versehen. Die Verteilervorrichtung 18 bzw. 18-2 verteilt dabei die Energie auf Ladeschnittstellen 20, die wiederum Ladeanschlüsse 36 oder 37 umfassen können. Die Ladeanschlüsse 36 sind sogenannte bevorzugte Ladeanschlüsse 36, die von der Verteilervorrichtung 18 bevorzugt bzw. kontinuierlich mit einer vorgegebenen Leistung versorgt werden. Die Ladeanschlüsse 37 sind dabei nachrangige Ladeanschlüsse 37, die je nach Vereinbarung zwischen Kunde und Betreiber der Ladeinfrastruktur 10 mit mehr oder weniger Energie zu unterschiedlichen Bedingungen beaufschlagt werden.
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Dabei kann es auch zweckmäßig sein, dass, wie dies in den 3 und 4 dargestellt ist, die bevorzugten Ladeanschlüsse 36 direkt mit der Freigabeschnittstelle 3 in Verbindung stehen. In der Freigabeschnittstelle 3 liegt die Energie vor, die grundsätzlich über den Netzcontroller 14 an die Freigabeschnittstelle 3 freigegeben wird. In dieser Ausgestaltungsform, die in 3 und 4 mit gestrichelter Linie dargestellt ist, greifen die bevorzugten Ladeanschlüsse 36 die Energie direkt an der Freigabeschnittstelle 3 ab, dort liegt durch die Symmetriervorrichtung 16 symmetrierter, dreiphasiger Wechselstrom vor. Die Verteilervorrichtung 18 dient bei dieser Ausgestaltung dazu, den übrigen, nicht von den primären Ladeanschlüssen 36 abgezogenen Strom an die nachgelagerten Ladeschnittstellen 20 mit den nachgelagerten Ladeanschlüssen 37 zu verteilen.
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Die beschriebene Ladeinfrastruktur 10 kann beispielsweise in Parkhäusern Anwendung finden. Hier könnten beispielsweise explizite Premiumparkplätze ausgewiesen sein, die Ladesäulen mit höherer Priorität und einer hohen Leistungsgarantie beinhalten (entspricht den Ladeanschlüssen 36). Weitere Parkplätze, die ggf. günstigerer Parkgebühren umfassen werden dann nachrangig mit Ladeanschlüssen 37 versehen. Hier wird nur eine begrenzte und flexible Leistung zur Verfügung gestellt, sodass die Ladevorgänge netzdienlich wirken, oder diese z.B. günstig aus dem Versorgungsnetz 4 erhältlich ist.
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Grundsätzlich ist die Ladeinfrastruktur 10 auch auf Parkeinrichtungen von Wohnblocks anzuwenden, in denen bestimmte Premiumladestellen gemietet werden können. Auch Parkplätze Handelsunternehmen oder anderen Institutionen wie Fußballstadien können mit einem derartigen Ladeinfrastruktur ausgestattet sein. Hierbei kann z. B. damit geworben werden, dass während des Einkaufs an sich kostenlosen Parkplätzen auch kostenlos, wenn auch nicht garantiert, Ladeleistung an nachrangigen Ladeanschlüsse 37 zu Verfügung gestellt wird, wenn im entsprechenden Supermarkt eingekauft wird. Gleichzeitig kann der Kunde oder Besucher oder Anwohner die bevorzugten Landeanschlüsse 36 bei einer höheren Gebühr wählen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erste Schnittstelle
- 2
- zweite Schnittstelle
- 3
- Freigabeschnittstelle
- 4
- Versorgungsnetz
- 6
- Ladenetz
- 8
- Regelabschnitt
- 10
- Ladeinfrastruktur
- 12
- mobile Energiespeicher
- 14
- Netzregler
- 15
- Steuervorrichtung
- 16
- Symmetriervorrichtung
- 18
- Verteilervorrichtung
- 20
- Ladeschnittstellen
- 22
- Kommunikationsmodul
- 24
- Prozessor
- 26
- AC/DC-Wandler
- 28
- Wandlermodul
- 30
- zweiter AC/DC-Wandler
- 32
- DC/DC-Wandler
- 36
- Ladeausschlüsse
- 38
- Messmodul
- 40
- Kommunikationsmodul Symmetriervorrichtung
- 42
- Prozessor Verteilvorrichtung
- 44
- Kommunikationsmodul Verteilvorrichtung
