DE102020003533A1 - Supply station and method of operating the same - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Versorgungsstation, die eingerichtet ist zur Bereitstellung elektrischer Energie für elektrisch betreibbare Fahrzeuge, wobei die Versorgungsstation eine Mehrzahl von Ladefunktionskomponenten vorsieht umfassend eine zu einem Anschlusselement geführte Anschlussleitung und/oder ein der Anschlussleitung zugeordnetes Schaltelement und/oder das Anschlusselement und/oder eine Steuerung zum Durchführen eines Ladevorgangs und/oder eine Leistungselektronik mit einem AC/DC-Wandler und/oder mit einem DC/DC-Wandler und wobei die Versorgungsstation darüber hinaus einen Lüfter zur Kühlung wenigstens einer der Ladefunktionskomponenten aufweist, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:- in einem Normalbetriebszustand wird eine Sollladeleistung über das Anschlusselement der Versorgungsstation bereitgestellt und der Lüfter wird mit einer einstellbaren Drehzahl betrieben, wobei die Drehzahl des Lüfters so bestimmt ist, dass eine zulässige Maximalbetriebstemperatur nicht überschritten wird,- in einem Flüsterbetriebszustand wird vonseiten der Steuerung die über das Anschlusselement bereitgestellte Ladeleistung selbsttätig reduziert derart, dass ein vorgegebenes Grenzgeräuschniveau nicht überschritten wird, wobei die Versorgungsstation zeitabhängig von dem Normalbetriebszustand in den Flüsterbetriebszustand und/oder zurück verbracht wird. Ferner betrifft die Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens eingerichtete Versorgungsstation.The invention relates to a method for operating a supply station that is set up to provide electrical energy for electrically operated vehicles, the supply station providing a plurality of charging function components comprising a connection line led to a connection element and / or a switching element assigned to the connection line and / or the connection element and / or a controller for performing a charging process and / or power electronics with an AC / DC converter and / or with a DC / DC converter and wherein the supply station also has a fan for cooling at least one of the charging function components, comprising the following Method steps: In a normal operating state, a target charging power is provided via the connection element of the supply station and the fan is operated at an adjustable speed, the speed of the fan being determined so that a permissible maximum load operating temperature is not exceeded, - in a whispering operating state, the control system automatically reduces the charging power provided via the connection element in such a way that a specified limit noise level is not exceeded, with the supply station being brought to the whispering operating state and / or back depending on the time from the normal operating state. The invention also relates to a supply station set up to carry out the method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Versorgungsstation, die eingerichtet ist zur Bereitstellung elektrischer Energie ein für elektrisch betreibbares Fahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens eingerichtete Versorgungsstation.The invention relates to a method for operating a supply station which is set up to provide electrical energy for an electrically operated vehicle. The invention also relates to a supply station set up to carry out the method.
Versorgungsstationen der vorgenannten Art sind häufig verteilt im öffentlichen und privaten Raum bereitgestellt. Sie dienen zum Laden eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs etwa auf einem öffentlichen Parkplatz, auf einem Firmengelände oder in der eigenen Garage. Typischerweise wird das zu ladende elektrisch betreibbare Fahrzeug temporär über ein Ladekabel mit der Versorgungsstation verbunden. Hierzu kann ein externes Ladekabel vorgesehen werden, dass in ein Anschlusselement der Versorgungsstation eingesetzt und mit dem Fahrzeug verbunden wird. Alternativ kann die Versorgungsstation ein angeschlagenes Ladekabel vorsehen, an dessen freien Ende das Anschlusselement vorgesehen ist. Die Versorgungsstation lädt dann bedarfsgerecht und unter Berücksichtigung technischer Grenzen beispielsweise in Bezug auf eine maximal zulässige Ladeleistung einen Energiespeicher des Fahrzeugs. Ebenso kann vorgesehen sein, dass zum Ausgleich kurzfristiger Lastspitzen und/oder zur Stabilisierung des Versorgungsnetzes Energie aus dem Fahrzeugspeicher entnommen und über die Versorgungsstation in das Versorgungsnetz eingespeist wird.Supply stations of the aforementioned type are often provided distributed in public and private space. They are used to charge an electrically operated vehicle, for example in a public parking lot, on company premises or in your own garage. Typically, the electrically operated vehicle to be charged is temporarily connected to the supply station via a charging cable. For this purpose, an external charging cable can be provided that is inserted into a connection element of the supply station and connected to the vehicle. Alternatively, the supply station can provide an attached charging cable, at the free end of which the connection element is provided. The supply station then charges an energy store of the vehicle as required and taking into account technical limits, for example with regard to a maximum permissible charging power. It can also be provided that to compensate for short-term load peaks and / or to stabilize the supply network, energy is taken from the vehicle storage unit and fed into the supply network via the supply station.
Der Betrieb derartiger Versorgungsstationen ist in der Praxis geräuschbehaftet. Insbesondere bei hohen und in der Zukunft perspektivisch weiter steigenden Ladeleistungen kann beispielsweise im privaten Umfeld, in Wohngebieten oder an belebten öffentlichen Plätzen ein Geräuschniveau erreicht werden, welches als störend empfunden wird.The operation of such supply stations is noisy in practice. Particularly with high charging capacities that will continue to increase in the future, for example, in private surroundings, in residential areas or in busy public places, a noise level can be reached that is perceived as annoying.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es insofern, ein der Geräuschreduzierung dienendes Verfahren zum Betrieb einer Versorgungsstation sowie eine zur Durchführung des Verfahrens eingerichtete Versorgungsstation anzugeben.The object of the present invention is to provide a noise reduction method for operating a supply station and a supply station set up to carry out the method.
Zur Lösung der Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf. Demzufolge umfasst das Verfahren zum Betrieb der Versorgungsstation, die eingerichtet ist zur Bereitstellung elektrischer Energie für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug, die eine zu einem Anschlusselement geführte Anschlussleitung und/oder ein der Anschlussleitung zugeordnetes Schaltelement und/oder das Anschlusselement selbst und/oder eine Steuerung zur Durchführung des Ladevorgangs und/oder eine Leistungselektronik mit einem AC/DC-Wandler beziehungsweise mit einem DC/DC-Wandler als Ladefunktionskomponenten vorsieht und die darüber hinaus wenigstens einen Lüfter zur Kühlung jedenfalls einer einzelnen Ladefunktionskomponente aufweist, die folgenden Verfahrensschritte:
- - in einem Normalbetriebszustand wird eine auf eine Sollladeleistung geregelte Istladeleistung über das Anschlusselement der Versorgungsstation bereitgestellt und der Lüfter wird mit einer einstellbaren Drehzahl betrieben, wobei die Drehzahl des Lüfters so bestimmt ist, dass eine zulässige Maximalbetriebstemperatur nicht überschritten wird,
- - in einem Flüsterbetriebszustand wird vonseiten der Steuerung die über das Anschlusselement bereitgestellte Ladeleistung selbsttätig reduziert derart, dass ein vorgegebenes Grenzgeräuschniveau nicht überschritten wird.
- - In a normal operating state, an actual charging power regulated to a target charging power is provided via the connection element of the supply station and the fan is operated at an adjustable speed, the speed of the fan being determined so that a permissible maximum operating temperature is not exceeded,
- - In a whisper operating state, the control system automatically reduces the charging power provided via the connection element in such a way that a predetermined limit noise level is not exceeded.
Dabei wird die Versorgungsstation zeitabhängig von dem Normalbetriebszustand in den Flüsterbetriebszustand und/oder zurück verbracht.The supply station is moved from the normal operating state to the whispering operating state and / or back as a function of time.
Im Sinne der Erfindung versteht sich die maximale Ladeleistung als die Ladeleistung, die die Versorgungsstation werksseitig aufgrund ihrer Konstruktion bereitstellen kann. Während die maximale Ladeleistung allein durch die Versorgungsstation selbst vorgegeben ist, berücksichtigt die maximal zulässige Ladeleistung zusätzlich auch das Leistungsvermögen des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs und/oder des Ladekabels. Wenn beispielsweise das Fahrzeug mit maximal 50 kW geladen werden darf, wohingegen der Ladevorgang vonseiten der Versorgungsstation mit 120 kW durchgeführt werden kann, definiert die Ladeleistung von 50 kW die gegenüber der maximalen Ladeleistung der Versorgungsstation reduzierte maximal zulässige Ladeleistung in der speziellen Konfiguration mit dem zu ladenden Fahrzeug. Die Sollladeleistung berücksichtigt gegebenenfalls zusätzlich Vorgaben an den Ladevorgang, die beispielsweise von extern zur Verfügung gestellt werden sollen. Beispielsweise kann in Phasen, in denen das Versorgungsnetz hoch belastet ist, zur Gewährleistung der Netzstabilität die Ladeleistung unter die maximal zulässige Ladeleistung reduziert werden. Beispielsweise kann der Ladevorgang zum Ende hin mit einer geringeren als der maximal zulässigen Ladeleistung durchgeführt werden, um die Fahrzeugbatterie zu schonen. Die Istladeleistung schließlich ist die tatsachliche Ladeleistung, die der Sollladeleistung im Rahmen der Regelgenauigkeit entspricht.For the purposes of the invention, the maximum charging power is understood to be the charging power that the supply station can provide at the factory due to its design. While the maximum charging power is specified solely by the supply station itself, the maximum permissible charging power also takes into account the performance of the electrically operated vehicle and / or the charging cable. If, for example, the vehicle may be charged with a maximum of 50 kW, whereas the charging process can be carried out by the supply station with 120 kW, the charging power of 50 kW defines the maximum permissible charging power in the special configuration with the one to be charged, which is reduced compared to the maximum charging power of the supply station Vehicle. The target charging power also takes into account specifications for the charging process that are to be made available externally, for example. For example, in phases in which the supply network is heavily loaded, the charging power can be reduced below the maximum permissible charging power to ensure network stability. For example, the charging process can be carried out towards the end with a lower than the maximum permissible charging power in order to protect the vehicle battery. Finally, the actual charging power is the actual charging power that corresponds to the target charging power within the framework of the control accuracy.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Versorgungsstation im Normalbetriebszustand unabhängig von einer damit verbundenen Geräuschentwicklung eine Sollladeleistung bereitstellt. Andererseits wird die Versorgungsstation in dem Flüsterbetriebszustand mit einer gegenüber der Sollladeleistung beziehungsweise der maximalen Ladeleistung reduzierten Ladeleistung betrieben. Mit der Reduzierung der Ladeleistung geht hierbei eine Reduzierung des Geräuschniveaus unter das beispielsweise behördlich spezifizierte Grenzgeräuschniveau für die Abend- und/oder Nachtstunden einher.The particular advantage of the invention is that, in the normal operating state, the supply station provides a target charging power regardless of the noise development associated therewith. On the other hand, the supply station is in the whisper operating state with a compared to the target charging power or the maximum charging power, reduced charging power. The reduction in charging power is accompanied by a reduction in the noise level below the limit noise level specified by the authorities, for example, for the evening and / or night hours.
Der Grad der Reduzierung des Geräuschniveaus durch die Reduzierung der Ladeleistung im Flüsterbetriebszustand kann beispielsweise empirisch ermittelt werden, insbesondere werksseitig oder während der Inbetriebnahme der Versorgungsstation vor Ort. Auf diese Weise kann stets sichergestellt werden, dass bei einer vorgabegemäßen Reduzierung der Ladeleistung das vorgegebene Grenzgeräuschniveau nicht überschritten wird.The degree of reduction in the noise level due to the reduction in the charging power in the whisper operating state can be determined empirically, for example, in particular at the factory or during the on-site commissioning of the supply station. In this way, it can always be ensured that the specified limit noise level is not exceeded in the event of a specified reduction in the charging power.
Während des Normalbetriebszustands der Versorgungsstation wird insbesondere bei der Bereitstellung einer hohen Ladeleistung eine Wärmeentwicklung festzustellen sein, die es notwendig macht, wenigstens einzelne Ladefunktionskomponenten aktiv zu kühlen. Hierzu dient der Lüfter der Versorgungsstation, der mit einer einstellbaren Drehzahl bedarfsgerecht so betrieben wird, dass eine für die Versorgungsstation vorgegebene Maximalbetriebstemperatur nicht überschritten wird.During the normal operating state of the supply station, particularly when a high charging power is provided, a heat build-up will be detected which makes it necessary to actively cool at least individual charging function components. The fan of the supply station is used for this and is operated at an adjustable speed as required so that a maximum operating temperature specified for the supply station is not exceeded.
Die Versorgungsstation kann einen oder mehrere AC-Ladepunkte und/oder einen oder mehrere DC-Ladepunkte bereitstellen. Jeder Ladepunkt sieht hierzu ein entsprechend konfiguriertes Anschlusselement vor. Die Versorgungsstation kann ein gemeinsames Stationsgehäuse vorsehen, in dem alle Ladefunktionskomponenten der Versorgungsstation angeordnet sind. Beispielsweise kann die Versorgungsstation als verteilte Versorgungsstation ausgebildet sein. Bei der verteilten Versorgungsstation können die Ladepunkte räumlich verteilt angeordnet sein. Die zur Durchführung des Ladevorgangs eingerichtete Steuerung kann eine Mehrzahl von Steuermodulen beziehungsweise -komponenten vorsehen. Beispielsweise können einzelne Steuermodule der Steuerung räumlich dem Anschlusspunkt zugeordnet sein, während andere Komponenten der Steuerung beispielsweise ortsfern in einer der Versorgungsstation zugeordneten Zentralstation vorgesehen sind. Die Kommunikation der Steuermodule und -komponenten untereinander erfolgt kabellos und/oder leitergebunden.The supply station can provide one or more AC charging points and / or one or more DC charging points. For this purpose, each charging point provides a correspondingly configured connection element. The supply station can provide a common station housing in which all charging function components of the supply station are arranged. For example, the supply station can be designed as a distributed supply station. In the case of the distributed supply station, the charging points can be arranged spatially distributed. The controller set up to carry out the charging process can provide a plurality of control modules or components. For example, individual control modules of the controller can be spatially assigned to the connection point, while other components of the controller are provided, for example, remotely in a central station assigned to the supply station. The communication between the control modules and components is wireless and / or wired.
Insbesondere bei DC-Ladepunkten wird ein wesentlicher Teil der Abwärme aufgrund von Verlusten in der Leistungselektronik (Verlustwärme) anfallen. Der Lüfter der Versorgungsstation ist daher typischerweise angeordnet zur Kühlung der Leistungselektronik. Er ist insbesondere so spezifiziert, dass mittels des Kühlers eine ausreichende Kühlung der Leistungselektronik selbst bei einer Bereitstellung der maximalen Ladeleistung möglich ist und die zulässige Maximalbetriebstemperatur typischerweise nicht überschritten wird. Da es gleichwohl im Einzelfall, etwa bei sehr hohen Außentemperaturen und einem mit der maximalen Ladeleistung durchgeführten Ladevorgang zu Ausnahmen kommen kann und die Kühlung durch den Lüfter dann eventuell nicht ausreicht, kann die Ladeleistung auch im Normalbetriebszustand reduziert werden.In the case of DC charging points in particular, a significant part of the waste heat is generated due to losses in the power electronics (heat loss). The fan of the supply station is therefore typically arranged to cool the power electronics. In particular, it is specified in such a way that sufficient cooling of the power electronics is possible by means of the cooler even when the maximum charging power is provided and the permissible maximum operating temperature is typically not exceeded. However, since exceptions can arise in individual cases, for example at very high outside temperatures and a charging process carried out with the maximum charging power, and the cooling by the fan may not be sufficient, the charging power can also be reduced in normal operating mode.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in dem Flüsterbetriebszustand die über das Anschlusselement bereitgestellte Ladeleistung mittels Derating derart reduziert, dass die Maximalbetriebstemperatur nicht überschritten wird. Vorteilhaft ist insofern sichergestellt, dass in dem Flüsterbetriebszustand sowohl das vorgegebene Grenzgeräuschniveau als auch die zulässige Maximalbetriebstemperatur nicht überschritten werden. Ein geräuscharmer und zugleich sicherer Dauerbetrieb der Versorgungsstation sind demzufolge auch im dem Flüsterbetriebszustand gewährleistet.According to a preferred embodiment of the invention, in the whisper operating state, the charging power provided via the connection element is reduced by means of derating in such a way that the maximum operating temperature is not exceeded. In this respect, it is advantageously ensured that in the whispering operating state both the specified limit noise level and the permissible maximum operating temperature are not exceeded. A low-noise and at the same time safe continuous operation of the supply station are consequently also guaranteed in the whispering operating state.
Beim Derating wird die Ladeleistung temperaturabhängig reduziert. Mit der Ladeleistung sind dann auch die Verlustleistung beziehungsweise -wärme, so dass die Ladefunktionskomponenten der Versorgungsstation vor Überhitzung geschützt werden. Beispielsweise reduziert sich die Ladeleistung ab einer für das Derating spezifizierten Grenztemperatur linear.With derating, the charging power is reduced depending on the temperature. Along with the charging power, there is also the power loss or heat loss, so that the charging function components of the supply station are protected from overheating. For example, the charging power is reduced linearly from a limit temperature specified for derating.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird in dem Flüsterbetriebszustand der Lüfter maximal mit einer Grenzdrehzahl betrieben, wobei die Grenzdrehzahl des Lüfters so bemessen ist, dass das vorgegebene Grenzgeräuschniveau für den Flüsterbetriebszustand nicht überschritten wird. Es ist hierbei durch das erfindungsgemäße Verfahren der Erkenntnis der Anmelderin Rechnung getragen, dass insbesondere die Betriebsgeräusche des Lüfters das Geräuschniveau der Versorgung insgesamt dominieren und das weitere Geräuschquellen demgegenüber mithin eine untergeordnete Rolle spielen. Das Geräuschniveau der Versorgungsstation kann dann durch die Wahl der Drehzahl des Lüfters maßgeblich beeinflusst werden. Dabei hat sich gezeigt, dass eine von verschiedenen konstruktiven und funktionalen Parametern der Versorgungsstation abhängige, in einer überschaubaren Anzahl von insbesondere werksseitig oder während der Installation beziehungsweise Inbetriebnahme der Versorgungsstation vor Ort durchgeführten Vorversuchen ermittelbare Grenzdrehzahl für den Lüfter bestimmt werden kann, die, wenn sie eingehalten beziehungsweise nicht überschritten wird, sicherstellt, dass das Grenzgeräuschniveau während des Betriebs der Versorgungsstation insgesamt nicht überschritten wird.According to a further development of the invention, the fan is operated at a maximum speed limit in the whisper operating state, the limit speed of the fan being dimensioned such that the predetermined limit noise level for the whisper operating state is not exceeded. The method according to the invention takes into account the applicant's knowledge that in particular the operating noise of the fan dominates the overall noise level of the supply and that other noise sources therefore play a subordinate role. The noise level of the supply station can then be significantly influenced by the choice of the fan speed. It has been shown that a limit speed can be determined for the fan, which is dependent on various structural and functional parameters of the supply station and can be determined in a manageable number of preliminary tests carried out in particular at the factory or during the installation or commissioning of the supply station on site or is not exceeded, ensures that the limit noise level is not exceeded overall during the operation of the supply station.
Nach der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, die Ladeleistung der Versorgungsstation im Flüsterbetriebszustand mittels Derating selbsttätig zu reduzieren und so sicherzustellen, dass die zulässige Maximalbetriebstemperatur nicht überschritten wird, wenn der Lüfter maximal mit der Grenzdrehzahl betrieben wird und somit nicht die volle Kühlleistung bereitstellen kann. Infolge der reduzierten Lüfterdrehzahl kann nämlich - wenn die Ladeleistung nicht reduziert wird - im Flüsterbetriebszustand durch die elektrischen Verluste mehr Verlustwärme generiert werden als abgeführt wird. Eine Reduzierung der Drehzahl des Lüfters wird darum vorteilhaft mit einem Derating der Ladeleistung verknüpft.According to the invention, it is particularly advantageous to automatically increase the charging power of the supply station in the whisper operating state by means of derating and thus ensure that the maximum permissible operating temperature is not exceeded when the fan is operated at the maximum speed limit and thus cannot provide the full cooling capacity. As a result of the reduced fan speed - if the charging power is not reduced - more heat loss can be generated than is dissipated in the whisper operating state due to the electrical losses. A reduction in the fan speed is therefore advantageously linked to a derating of the charging power.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird eine Umgebungstemperatur bestimmt und bei der Bestimmung der im Flüsterbetriebszustand über das Anschlusselement bereitgestellten Ladeleistung berücksichtigt. Die Umgebungstemperatur versteht sich als eine Temperatur außerhalb des Gehäuses der Versorgungsstation. Sie kann beispielsweise über geeignete Sensoren der Versorgungsstation selbst gemessen oder über externe Informationsgeber, beispielsweise öffentliche Wetterstationen bereitgestellt werden. Erfindungsgemäß kann insbesondere vorgesehen sein, dass die bereitgestellte Ladeleistung im Flüsterbetriebszustand bei hohen Umgebungstemperaturen geringer ist als bei niedrigen oder mäßigen Umgebungstemperaturen, da durch einen abnehmenden Temperaturgradienten die Verlustwärme weniger effektiv abgeführt werden kann.According to a further development of the invention, an ambient temperature is determined and taken into account when determining the charging power provided via the connection element in the whisper operating state. The ambient temperature is understood as a temperature outside the housing of the supply station. It can, for example, be measured using suitable sensors on the supply station itself or provided using external information transmitters, for example public weather stations. According to the invention, it can be provided in particular that the charging power provided in the whisper operating state is lower at high ambient temperatures than at low or moderate ambient temperatures, since the heat loss can be dissipated less effectively due to a decreasing temperature gradient.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden eine Referenztemperatur in Inneren der Versorgungsstation, das heißt im Gehäuse der Versorgungsstation, und/oder eine Betriebstemperatur für wenigstens eine der Ladefunktionskomponenten bestimmt und an die Steuerung übertragen. Die Referenz- und/oder Betriebstemperatur kann beispielsweise über geeignete Sensoren gemessen oder modellgestützt ermittelt werden. Die Referenztemperatur im Inneren der Versorgungsstation beziehungsweise die Betriebstemperatur können dann im Normalbetriebszustand und/oder im Flüsterbetriebszustand genutzt werden, um die Drehzahl des Lüfters einzustellen und/oder das Derating der Ladeleistung durchzuführen.According to a further development of the invention, a reference temperature in the interior of the supply station, that is to say in the housing of the supply station, and / or an operating temperature for at least one of the charging function components are determined and transmitted to the controller. The reference and / or operating temperature can, for example, be measured using suitable sensors or determined with the aid of a model. The reference temperature inside the supply station or the operating temperature can then be used in the normal operating state and / or in the whispering operating state in order to set the speed of the fan and / or to derate the charging power.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung führt in dem Flüsterbetriebszustand die Steuerung selbst das Derating durch. Vorteilhaft ist die Versorgungsstation in Bezug auf die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens insofern autark. Auch bei einer Unterbrechung einer nach außen geführten Datenleitung ist die eigenständige und sichere Funktion der Versorgungsstation insofern weiter gewährleistet.According to a further development of the invention, the control itself carries out the derating in the whisper operating state. The supply station is advantageously self-sufficient in relation to the implementation of the method according to the invention. Even if an external data line is interrupted, the independent and safe functioning of the supply station is still guaranteed.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Ladeleistung in dem Flüsterbetriebszustand nach einer vorgegebenen Leistungskennlinie als Funktion der Umgebungstemperatur und/oder der Referenztemperatur im Inneren der Versorgungsstation und/oder der für wenigstens eine der Ladefunktionskomponenten bestimmten Betriebstemperatur reduziert. Optional können mehrere Kennlinien beziehungsweise ein Kennlinienfeld gewählt werden, um zwei oder mehr Temperaturwerte bei der Bestimmung der Reduzierung der Ladeleistung gleichzeitig berücksichtigen zu können.According to a further development of the invention, the charging power in the whispering operating state is reduced according to a predetermined performance curve as a function of the ambient temperature and / or the reference temperature inside the supply station and / or the operating temperature determined for at least one of the charging function components. Optionally, several characteristic curves or a characteristic curve field can be selected in order to be able to take into account two or more temperature values at the same time when determining the reduction in charging power.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden das Grenzgeräuschniveau und/oder die Grenzdrehzahl des Lüfters uhrzeitabhängig, für unterschiedliche Standorte der Versorgungsstation und/oder unterschiedliche Tage individuell festgelegt. Insbesondere kann das Grenzgeräuschniveau abends und in der Nacht so spezifiziert sein, dass von der Versorgungsstation keine unzulässige Geräuschbeeinträchtigung ausgeht, wohingegen die Versorgungsstation tagsüber die volle Ladeleistung bereitstellt und die dann notwendige Kühlleistung durch den mithin oberhalb der Grenzdrehzahl betriebenen Kühler bereitgestellt wird. Beispielsweise ist es möglich, dass in den frühen Abendstunden und/oder in der Mittagszeit ein weniger strenges Grenzgeräuschniveau definiert ist als in den Nachtstunden. Ebenso ist es möglich, dass standortabhängig unterschiedliche Grenzgeräuschniveaus festgelegt werden und dass beispielsweise ein Grenzgeräuschniveau einer zu einem Kindergarten, einem Krankenhaus und/oder einer Einrichtung der Altenpflege strenger definiert ist als ein Grenzgeräuschniveau einer Versorgungsstation, die beispielsweise in einem öffentlichen Parkhaus oder entlang einer Ortsdurchfahrtsstraße angeordnet ist. Ebenso ist es möglich, regional unterschiedliche Vorgaben zum Grenzgeräuschniveau zu berücksichtigen. Darüber hinaus kann durch die Berücksichtigung unterschiedlicher Grenzgeräuschniveaus an unterschiedlichen Tagen berücksichtigt werden, so dass beispielsweise an Wochenenden oder an Sonn- und Feiertagen andere Vorgaben in Bezug auf die Geräuschreduzierung abgebildet werden können als unter der Woche von Montag bis Freitag.According to a further development of the invention, the limit noise level and / or the limit speed of the fan are set individually as a function of the time, for different locations of the supply station and / or different days. In particular, the limit noise level can be specified in the evening and at night in such a way that the supply station does not cause any inadmissible noise impairment, whereas the supply station provides full charging power during the day and the cooling power then required is provided by the cooler, which is therefore operated above the limit speed. For example, it is possible that a less strict limit noise level is defined in the early evening hours and / or at noon than in the night hours. It is also possible that different limit noise levels are defined depending on the location and that, for example, a limit noise level for a kindergarten, a hospital and / or an elderly care facility is more strictly defined than a limit noise level of a supply station, which is located, for example, in a public car park or along a local thoroughfare is. It is also possible to take regionally different requirements for the limit noise level into account. In addition, by taking different limit noise levels into account on different days, for example, on weekends or on Sundays and public holidays, different specifications with regard to noise reduction can be mapped than during the week from Monday to Friday.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Grenzgeräuschniveau beziehungsweise die Grenzdrehzahl des Lüfters während der Installation der Versorgungsstation werksseitig oder bei der Inbetriebnahme vor Ort konfiguriert werden. Es können insofern individuelle, am Ort der Installation geltende Vorgaben ebenso berücksichtigt und abgebildet werden wie individuelle Vorgaben des Betreibers selbst. Ist beispielsweise ein Besitzer eines Elektrofahrzeugs sehr geräuschempfindlich, kann er die Grenzwerte für die Versorgungsstation, die er in seiner Garage installiert, strenger wählen als ein weniger geräuschempfindlicher Nutzer einer bau- beziehungsweise typengleichen Versorgungsstation.According to a further development of the invention, the limit noise level or the limit speed of the fan can be configured at the factory during installation of the supply station or on site during commissioning. In this respect, individual requirements applicable at the installation site can also be taken into account and mapped, as can individual requirements from the operator himself a less noise-sensitive user of a supply station of the same construction or of the same type.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird das Grenzgeräuschniveau beziehungsweise die Grenzdrehzahl des Lüfters im Rahmen einer Wartung rekonfiguriert. Beispielsweise kann hierdurch eine notwendige Anpassung in Bezug auf die Konfiguration der Versorgungsstation erfolgen, wenn durch den Austausch des Lüfters oder einer anderen, die Geräuschentwicklung signifikant beeinflussenden Ladefunktionskomponente der Versorgungsstation die Hardware geändert wird oder sich nachträglich gesetzliche Vorgaben ändern.According to a further development of the invention, the limit noise level or the limit speed of the fan is reconfigured as part of maintenance. For example, a necessary adjustment with regard to the configuration of the supply station can be made if the hardware is changed or legal requirements change afterwards by replacing the fan or another charging function component of the supply station that significantly influences the noise development.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung können das Grenzgeräuschniveau beziehungsweise die Grenzdrehzahl des Lüfters ferneingestellt werden. Beispielsweise können Vorgabewerte für das Grenzgeräuschniveau beziehungsweise die Grenzdrehzahl von einer Zentralstation an die Versorgungsstation gesendet werden. Eine Änderung vor Ort ist in diesem Fall entbehrlich.According to a further development of the invention, the limit noise level or the limit speed of the fan can be set remotely. For example, default values for the limit noise level or the limit speed can be sent from a central station to the supply station. A change on site is not necessary in this case.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird der Flüsterbetriebszustand durch eine werkseitige und/oder vor Ort und/oder per Fernzugriff durchgeführte Konfiguration der Versorgungsstation aktiviert und/oder deaktiviert. Es ist insofern beispielsweise möglich, den Wechsel vom Normalbetriebszustand in den Flüsterbetriebszustand und/oder zurück zeitweise zu deaktivieren oder nachträglich zu aktivieren. Ist der Flüsterbetriebszustand deaktiviert, kann die Versorgungsstation unabhängig vom dem vorgegebenen Grenzgeräuschniveau bedarfsgerecht betrieben werden.According to a further development of the invention, the whispering operating state is activated and / or deactivated by a configuration of the supply station carried out at the factory and / or on site and / or by remote access. In this respect, it is possible, for example, to temporarily deactivate or activate the change from the normal operating state to the whispering operating state and / or back. If the whisper mode is deactivated, the supply station can be operated as required regardless of the specified limit noise level.
Zur Lösung der Aufgabe weist die erfindungsgemäße Versorgungsstation die Merkmale des Patentanspruchs 14 auf. Demzufolge ist die Versorgungsstation eingerichtet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Versorgungsstation umfasst einen mit einer einstellbaren Drehzahl betreibbaren Lüfter sowie jedenfalls eine der folgenden Ladefunktionskomponenten: eine zu einem Anschlusselement geführte Anschlussleitung, ein der Anschlussleitung zugeordnetes Schaltelement, das Anschlusselement selbst, eine Steuerung zur Durchführung des Ladevorgangs und/oder zum Betriebs des Lüfters sowie eine Leistungselektronik mit einem AC/DC-Wandler und/oder einem DC/DC-Wandler. Die Versorgungsstation kann demzufolge als reine AC-Versorgungsstation einen oder mehrere AC-Ladepunkte bereitstellen. Beispielsweise kann die Versorgungsstation als reine DC-Versorgungsstation einen oder mehrere DC-Ladepunkte bereitstellen. Schließlich kann die Versorgungstation als gemischte Versorgungsstation AC-Ladepunkte und DC-Ladepunkte bereitstellen.To achieve the object, the supply station according to the invention has the features of claim 14. Accordingly, the supply station is set up to carry out the method according to the invention. The supply station comprises a fan that can be operated at an adjustable speed and in any case one of the following charging function components: a connection line leading to a connection element, a switching element assigned to the connection line, the connection element itself, a controller for carrying out the charging process and / or for operating the fan, and power electronics with an AC / DC converter and / or a DC / DC converter. As a pure AC supply station, the supply station can therefore provide one or more AC charging points. For example, as a pure DC supply station, the supply station can provide one or more DC charging points. Finally, as a mixed supply station, the supply station can provide AC charging points and DC charging points.
Als elektrisch betreibbare Fahrzeuge im Sinne der Erfindung gelten insbesondere alle Automobile (PKW, LKW, Wohnmobile, Zweiräder, Busse, Transporter und andere), Schienenfahrzeuge (insbesondere Lokomotiven), Wasserfahrzeuge (Boote und Schiffe), Luftfahrzeuge sowie Anhänger (Wohnanhänger), mobile Verkaufsstände und andere. Die Versorgungsstation kann verwendet werden zum Bereitstellen von elektrischer Energie für Fahrzeuge mit und ohne eigenen Energiespeicher.Electrically operated vehicles within the meaning of the invention include in particular all automobiles (cars, trucks, mobile homes, two-wheelers, buses, vans and others), rail vehicles (especially locomotives), watercraft (boats and ships), aircraft and trailers (caravans), mobile sales stands and other. The supply station can be used to provide electrical energy for vehicles with and without their own energy storage device.
Claims (14)
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