DE102021103145A1 - Mobile charging device for electrically powered vehicles - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine mobile Ladeeinrichtung (1) für elektrisch angetriebene Fahrzeuge (8, 9) mit einer fahrbaren Tragevorrichtung (2), insbesondere Fahrzeuganhänger auf der aufgenommen sind: mindestens eine Energiewandlervorrichtung, insbesondere umfassend mindestens eine Brennstoffzellenvorrichtung, mindestens eine mit dieser in Stromversorgungsverbindung bringbare elektrische Energieversorgungseinrichtung mit daran angeschlossener oder anschließbarer elektrischer Energiespeichervorrichtung, mindestens eine Steuereinrichtung und eine elektrische Anschlussvorrichtung (30) für die Energieversorgung elektrisch angetriebener Fahrzeuge (8, 9). Eine schnelle, flexible Einsetzbarkeit wird dadurch erreicht, dass zumindest die mindestens eine Energiewandlervorrichtung, die mindestens eine Energieversorgungseinrichtung und die mindestens eine Steuereinrichtung als Moduleinheiten aufgebaut und als mindestens ein Energiewandlermodul, insbesondere Brennstoffzellenmodul (6), als mindestens ein elektrisches Energieversorgungsmodul (3) bzw. als mindestens ein Steuermodul (4) jeweils in ihnen zugeordneten separaten Modulträgern untergebracht sind, dass die fahrbare Tragevorrichtung (2) einen Rahmenaufbau (20) mit an die Modulträgern angepassten Aufnahmeabteilen aufweist, in denen die Moduleinheiten herausnehmbar festgelegt sind, und dass die Moduleinheiten über entkoppelbare Anschlussmittel und über elektrische Verbindungsleitungen, auf ihre Funktion abgestimmt, in elektrische Wirkverbindung untereinander und mit der elektrischen Anschlussvorrichtung (30) gebracht sind (Fig. 1).The invention relates to a mobile charging device (1) for electrically driven vehicles (8, 9) with a mobile carrying device (2), in particular a vehicle trailer, on which are accommodated: at least one energy converter device, in particular comprising at least one fuel cell device, at least one with this in Electrical energy supply device that can be connected to the power supply and has an electrical energy storage device connected or connectable thereto, at least one control device and an electrical connection device (30) for the energy supply of electrically driven vehicles (8, 9). Fast, flexible usability is achieved in that at least the at least one energy converter device, the at least one energy supply device and the at least one control device are constructed as modular units and used as at least one energy converter module, in particular a fuel cell module (6), as at least one electrical energy supply module (3) or are housed as at least one control module (4) in separate module carriers assigned to them, that the mobile carrying device (2) has a frame structure (20) with accommodation compartments adapted to the module carriers, in which the module units are removably fixed, and that the module units are connected via detachable Connection means and electrical connecting lines, matched to their function, are brought into an active electrical connection with each other and with the electrical connection device (30) (Fig. 1).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine mobile Ladeeinrichtung für elektrisch angetriebene Fahrzeuge mit einer fahrbaren Tragevorrichtung, insbesondere Fahrzeuganhänger, auf der aufgenommen sind: mindestens eine Energiewandlervorrichtung, insbesondere umfassend mindestens eine Brennstoffzellenvorrichtung, mindestens eine mit dieser in Stromversorgungsverbindung bringbare elektrische Energieversorgungseinrichtung mit daran angeschlossener oder anschließbarer elektrischer Energiespeichervorrichtung, mindestens eine Steuereinrichtung und eine elektrische Anschlussvorrichtung für die Energieversorgung elektrisch angetriebener Fahrzeuge.The invention relates to a mobile charging device for electrically driven vehicles with a mobile carrying device, in particular a vehicle trailer, on which are accommodated: at least one energy converter device, in particular comprising at least one fuel cell device, at least one electrical energy supply device that can be brought into a power supply connection with an electrical energy supply device that is or can be connected to it Energy storage device, at least one control device and an electrical connection device for the energy supply of electrically powered vehicles.
Eine mobile Ladestation dieser Art ist in der
Die
In der
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mobile Ladeeinrichtung für elektrisch angetriebene Fahrzeuge bereitzustellen, die möglichst schnell und flexibel an verschiedenen Orten einsetzbar ist.The object of the present invention is to provide a mobile charging device for electrically powered vehicles that can be used as quickly and flexibly as possible at different locations.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass zumindest die mindestens eine Energiewandlervorrichtung, die mindestens eine Energieversorgungseinrichtung und die mindestens eine Steuereinrichtung als Moduleinheiten aufgebaut und als mindestens ein Energiewandlermodul, insbesondere Brennstoffzellenmodul, als mindestens ein elektrisches Energieversorgungsmodul bzw. als mindestens ein Steuermodul jeweils in ihnen zugeordneten separaten Modulträgern untergebracht sind, dass die fahrbare Tragevorrichtung einen Rahmenaufbau mit an die Modulträger angepassten Aufnahmeabteilen aufweist, in denen die Moduleinheiten herausnehmbar festgelegt sind, und dass die Moduleinheiten über entkoppelbare Anschlussmittel und über elektrische Verbindungsleitungen, auf ihre Funktion abgestimmt, in elektrische Wirkverbindung untereinander und mit der elektrischen Anschlussvorrichtung gebracht sind.This object is achieved with the features of
Die so ausgebildete mobile Ladeeinrichtung lässt sich aufgrund des modulbasierten Aufbaus vorteilhaft mit geeigneten Modulen abgestimmt auf eine vorgesehene Einsatzsituation auf einfache Weise ausrüsten, beispielsweise hinsichtlich einer angemessenen Leistungsabgabe, unterschiedlich vieler Anschlussmöglichkeiten, einer Energiewandelleistung und/oder einer Energiebevorratung. Unterschiedliche situationsbedingte Anforderungen können sich z. B. für den Einsatz in Ladeparks, für eine Notstromversorgung, z. B. bei Verkehrsstau oder Unfall bzw. im Bereich einer Baustelle, bei einem Inselnetzwerk, z. B. auf einem Campingplatz oder an einem Veranstaltungsort, oder für einen Pannendienst zwecks Notladung oder Notbetankung ergeben. Beispielsweise ist in einer Notfallsituation eine schnelle Energiebereitstellung erforderlich, hingegen ist z. B. bei einer Veranstaltung die Bereitstellung möglichst vieler Anschlussmöglichkeiten bei relativ geringer Leistungsabnahme an den einzelnen Anschlüssen zweckmäßig. Die Ausgestaltung der mobilen Ladeeinrichtung lässt eine schnelle und flexible Anpassung an unterschiedliche Situationen zu und ferner ist eine flexible und schnelle Änderung des Einsatzortes möglich.Due to the module-based design, the mobile charging device designed in this way can advantageously be easily matched to an intended use situation using suitable modules equip, for example with regard to an appropriate power output, different number of connection options, an energy conversion capacity and/or energy storage. Different situation-related requirements can e.g. B. for use in charging parks, for an emergency power supply, z. B. in traffic jams or accidents or in the area of a construction site, in an island network, z. B. at a campsite or at an event location, or for a breakdown service for the purpose of emergency charging or emergency refueling. For example, rapid energy supply is required in an emergency situation, however, z. For example, at an event, it is advisable to provide as many connection options as possible with a relatively low power consumption at the individual connections. The design of the mobile charging device allows for quick and flexible adaptation to different situations, and it is also possible to change the place of use quickly and flexibly.
Erweiterte Nutzungsmöglichkeiten werden dadurch geboten, dass die Ladeeinrichtung auch mindestens ein separates Wasserstoff-Tankmodul, insbesondere ausgebildet als Hochdruckspeichermodul, umfasst, welches mit dem Brennstoffzellenmodul wirkverbunden ist und mit einem Modulgehäuse versehen und in einem ihm zugeordneten, in dem Rahmenaufbau ausgebildeten Aufnahmeabteil herausnehmbar festgelegt ist. Über das Wasserstoff-Tankmodul kann die Ladeeinrichtung z. B. an Wasserstofftankstellen, insbesondere in Ausbildung mit einem Hochdruckspeichermodul, das z. B. für einen Hochdruck zwischen 300 bar und 1000 bar, insbesondere 350 bar oder 750 bar, ausgelegt ist, betankt und das Brennstoffzellensystem mit dem gespeicherten Wasserstoff betrieben werden.Extended possibilities of use are offered by the fact that the charging device also includes at least one separate hydrogen tank module, in particular designed as a high-pressure storage module, which is operatively connected to the fuel cell module and is provided with a module housing and is removably fixed in an accommodating compartment assigned to it and designed in the frame structure. About the hydrogen tank module, the charging device z. B. at hydrogen filling stations, especially in training with a high-pressure storage module, the z. B. is designed for a high pressure between 300 bar and 1000 bar, in particular 350 bar or 750 bar, refueled and the fuel cell system can be operated with the stored hydrogen.
Ist dabei vorgesehen, dass das Tankmodul mit einer mindestens eine Wasserstoff-Versorgungsschnittstelle umfassenden Wasserstoffanschlussvorrichtung versehen ist, die zum Anschluss mindestens eines über eine Brennstoffzelleneinheit betriebenen Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, so ist auch eine Versorgung von Wasserstofffahrzeugen bzw. Brennstoffzellenfahrzeugen insbesondere zum Zwecke einer Notbetankung möglich, wenn beispielsweise ein Brennstoffzellenfahrzeug die Distanz zur nächstgelegenen stationären Wasserstoff-Tankstelle nicht bewältigen kann. Das zur Notbetankung ausgerüstete Tankmodul ist zum Betanken von Wasserstofffahrzeugen geeignet, wobei es bei Tankdrücken oberhalb des Tankdrucks des Wasserstofffahrzeugs ein Überströmen des Gases in das Wasserstofffahrzeug und somit eine Weiterfahrt ermöglicht.If it is provided that the tank module is provided with a hydrogen connection device that includes at least one hydrogen supply interface and is designed to connect at least one motor vehicle operated via a fuel cell unit, it is also possible to supply hydrogen vehicles or fuel cell vehicles, in particular for the purpose of emergency refueling, if For example, a fuel cell vehicle cannot cover the distance to the nearest stationary hydrogen filling station. The tank module equipped for emergency refueling is suitable for refueling hydrogen vehicles, and at tank pressures above the tank pressure of the hydrogen vehicle it allows the gas to overflow into the hydrogen vehicle and thus continue the journey.
Die Ausgestaltung in der Weise, dass in dem Rahmenaufbau auch mindestens ein freier bzw. frei verfügbarer Modulplatz für ein Zusatzmodul ausgebildet ist, das mit mindestens einem der übrigen Moduleinheiten in bestimmungsgemäße Wirkverbindung (soweit zweckmäßig auch mechanisch) bringbar oder gebracht ist, trägt zu einer effizienten kompakten Einheit bei, so dass das mindestens eine Zusatzmodul vorteilhaft in das Gesamtsystem der mobilen Ladeeinrichtung integriert werden kann. Als Konfigurationsbeispiel kann der freie Modulplatz von einem weiteren Tankmodul besetzt werden, um eine deutlich größere Menge Wasserstoff mitzuführen und somit eine erhöhte Lade- bzw. Betankungskapazität zu ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich kann z. B. ein Photovoltaik-Modul bzw. ein elektrischer Konverter eines solchen, zur Erzeugung elektrischer Energie integriert werden, wodurch zusätzliche elektrische Energie bereitgestellt werden kann.The design in such a way that at least one free or freely available module space for an additional module is formed in the frame structure, which can be or is brought into the intended operative connection (if appropriate also mechanically) with at least one of the other module units, contributes to an efficient compact unit, so that the at least one additional module can be advantageously integrated into the overall system of the mobile charging device. As a configuration example, the free module space can be occupied by another tank module in order to carry a significantly larger amount of hydrogen and thus enable an increased loading or refueling capacity. Alternatively or additionally z. B. a photovoltaic module or an electrical converter of such, are integrated to generate electrical energy, whereby additional electrical energy can be provided.
Zu einem vorteilhaften Betrieb der Ladeeinrichtung trägt ferner bei, dass das Steuermodul zur Erfassung aller in dem Rahmenaufbau aufgenommener Moduleinheiten gegebenenfalls einschließlich mindestens eines Zusatzmoduls, insbesondere automatisch, ausgebildet ist. Bei gleichzeitigem Laden mehrerer Fahrzeuge agiert das Steuermodul, neben der Aufgabe des systeminternen Energiemanagements, als Verteilerhub und nutzt sein intelligentes Lademanagement für eine situationsgerechte Energieversorgung sämtlicher Nutzer.Advantageous operation of the charging device is also facilitated by the fact that the control module is designed, in particular automatically, to detect all of the modular units accommodated in the frame structure, optionally including at least one additional module. When charging several vehicles at the same time, the control module acts as a distribution hub in addition to the task of system-internal energy management and uses its intelligent charging management to supply all users with energy in line with the situation.
Diese Funktion wird weiterhin vorteilhaft dadurch erfüllt, dass das Steuermodul eine zumindest zum Teil als Software ausgebildete Verwaltungseinrichtung aufweist, die zum Steuern und/oder Regeln der Energieaufnahme und Energiewandlung der Ladeeinrichtung, Energieverteilung und Energiespeicherung innerhalb der Ladeeinrichtung und Energieabgabe der Ladeeinrichtung bei Anschluss eines oder mehrerer Fahrzeuge ausgebildet ist. Verschiedene Fahrzeuge sind dabei insbesondere elektrisch betriebene Personenkraftwagen und Elektrofahrräder bzw. E-Bikes.This function is also advantageously fulfilled in that the control module has an administration device, at least partially in the form of software, which is used to control and/or regulate the energy consumption and energy conversion of the charging device, energy distribution and energy storage within the charging device and energy output from the charging device when one or more are connected Vehicles is trained. Different vehicles are, in particular, electrically operated passenger cars and electric bicycles or e-bikes.
Dabei ist die Ladeeinrichtung vorteilhaft in der Weise ausgebildet, dass die elektrische Anschlussvorrichtung mit einer Versorgungsschnittstelle zum Anschluss mindestens eines Fahrzeugs versehen ist, über die die Energieabgabe, z. B. lastgesteuert oder lastgeregelt, an das mindestens eine Fahrzeug durchführbar ist.The charging device is advantageously designed in such a way that the electrical connection device is provided with a supply interface for connecting at least one vehicle via which the energy output, e.g. B. load-controlled or load-controlled, to which at least one vehicle can be carried out.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht dabei darin, dass die elektrische Anschlussvorrichtung, insbesondere in Ausbildung mit mindestens einer elektrischen Versorgungsschnittstelle, eine Fahrzeuganschlusseinheit und eine Fahrradanschlusseinheit aufweist.A further advantageous embodiment is that the electrical connection device, in particular in the form of at least one electrical supply interface, has a vehicle connection unit and a bicycle connection unit.
Eine weitere vorteilhafte flexible Anpassungsmöglichkeit der Ladeeinrichtung an verschiedene Einsatzsituationen ergibt sich dadurch, dass die elektrische Versorgungsschnittstelle und/oder die Wasserstoff-Versorgungsschnittstelle austauschbar, insbesondere auch erweiterbar ist/sind.A further advantageous, flexible possibility of adapting the charging device to different operational situations results from the fact that the electrical supply interface and/or the hydrogen supply interface is/are exchangeable, in particular also expandable.
Kontroll-, Wartungs- und/oder Anpassungsmöglichkeiten für Überwachungszwecke, Fehlerdiagnosen oder bedarfsgerechte Reaktionen im Falle unterschiedlicher Situationen werden vorteilhaft dadurch ermöglicht, dass die mobile Ladeeinrichtung eine Kommunikationseinrichtung mit einer Funkübertragungseinrichtung aufweist, über die eine Ferndiagnose der Ladeeinrichtung durchführbar ist. Damit kann beispielsweise bei einer Großveranstaltung mit einer Bereitstellung zusätzlicher Ladeeinrichtungen, einer Fernwartung, Anpassung eines Energiemanagements oder einer Fehlerbehebung durch Servicepersonal vor Ort reagiert werden. Zudem kann über die Kommunikationseinrichtung eine Reservierungsmöglichkeit oder Bezahlmöglichkeit mittels Fernkommunikation geboten werden.Control, maintenance and/or adjustment options for monitoring purposes, error diagnoses or needs-based reactions in the case of different situations are advantageously made possible by the fact that the mobile charging device has a communication device with a radio transmission device, via which remote diagnosis of the charging device can be carried out. In the case of a major event, for example, it is possible to react by providing additional charging devices, remote maintenance, adapting an energy management system or troubleshooting by on-site service personnel. In addition, a reservation option or payment option by means of long-distance communication can be offered via the communication device.
Eine für die Energiebereitstellung weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass die Energiewandlervorrichtung eine an dem Rahmenaufbau getragene Photovoltaikmodulanordnung umfasst.Another embodiment that is advantageous for the provision of energy is that the energy converter device comprises a photovoltaic module arrangement carried on the frame structure.
Für eine schnelle, flexible Änderung des Einsatzortes bzw. Reaktion auf geänderte Gegebenheiten ist vorteilhaft, dass der Fahrzeuganhänger ein maximales Gesamtgewicht von typischerweise 750 kg besitzt, jedoch maximal so viel, dass die Ladeeinrichtung von einem Personenkraftwagen gezogen werden kann und lediglich eine Fahrerlaubnis der Klasse B notwendig ist. Eine Anordnung mehrerer Ladeeinrichtungen, gegebenenfalls mit einer unterschiedlichen Modulbestückung, kann einfach bereitgestellt werden. Zudem ist vorteilhaft eine Ausgestaltung mit angepassten Koppelkomponenten vorgesehen, über die mehrere mobile Ladeeinrichtungen zwecks Bereitstellung höherer Energiegehalte miteinander koppelbar sind.For a quick, flexible change of location or reaction to changed circumstances, it is advantageous that the vehicle trailer has a maximum total weight of typically 750 kg, but at most so much that the loading device can be towed by a passenger car and only a class B driver's license necessary is. An arrangement of several charging devices, if necessary with a different assembly of modules, can be easily provided. In addition, an embodiment with adapted coupling components is advantageously provided, via which a number of mobile charging devices can be coupled to one another in order to provide higher energy contents.
Eine solche vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass die Ladeeinrichtungen jeweils in gleicher Weise mit einer oder mehreren Koppelkomponente/n ausgestattet sind, über die sie zur Bereitstellung eines gegenüber einer einzelnen Ladeeinrichtung erhöhten elektrischen Energiegehalts und/oder gespeicherten Wasserstoffgehalts gekoppelt oder koppelbar sind.Such an advantageous embodiment consists in that the charging devices are each equipped in the same way with one or more coupling components via which they are coupled or can be coupled to provide an increased electrical energy content and/or stored hydrogen content compared to a single charging device.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
- Die
1 zeigt schematisch eine mobile Ladeeinrichtung mit mehreren auf einer Tragevorrichtung in Form eines Fahrzeuganhängers angeordneten Moduleinheiten und mehreren an die Ladeeinrichtung angeschlossenen Fahrzeugen.
- the
1 shows schematically a mobile charging device with a number of modular units arranged on a carrying device in the form of a vehicle trailer and a number of vehicles connected to the charging device.
Das in
Die Versorgungskomponenten umfassen mindestens eine Energiewandlervorrichtung, insbesondere Brennstoffzellenvorrichtung, mindestens eine mit dieser in Stromversorgungsverbindung bringbare elektrische Energieversorgungseinrichtung mit daran angeschlossener oder anschließbarer elektrischer Energiespeichervorrichtung, mindestens eine Steuereinrichtung zum Steuern und/oder Regeln des internen Energiemanagements innerhalb der Ladeeinrichtung 1 und der an angeschlossene Fahrzeuge abgegebenen Energieflüsse und eine elektrische Anschlussvorrichtung 30 für die Energieversorgung elektrisch angetriebener Fahrzeuge sowie eine Wasserstoffanschlusseinrichtung 50 für ein Wasserstoff- bzw. Brennstoffzellenfahrzeug.The supply components include at least one energy converter device, in particular a fuel cell device, at least one electrical energy supply device that can be connected to the power supply and has an electrical energy storage device connected or connectable to it, at least one control device for controlling and/or regulating the internal energy management within the
Die Versorgungskomponenten sind dabei als konstruktiv eigenständige, kompakte, unabhängig voneinander handhabbare Moduleinheiten mit ihnen zugeordneten separaten, z. B. gehäuseartigen, Modulträgern ausgestaltet, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Brennstoffzellenmodul 6, ein Energieversorgungsmodul 3 für die Bereitstellung elektrischer Energie, ein Steuermodul 4 und ein Tankmodul 5 umfassen.The supply components are designed as structurally independent, compact, independently manageable modular units with their associated separate, z. B. housing-like, designed module carriers, which include a
Der Rahmenaufbau 20 weist für die einzelnen Moduleinheiten an sie bzw. ihre Modulträger angepasste Aufnahmeabteile auf, in denen die Moduleinheiten herausnehmbar und damit auch austauschbar festgelegt werden können. Der Befestigungsmechanismus weist dabei einfach bedienbare, z. B. werkzeuglos betätigbare, Befestigungselemente auf. Ferner kann eine Rahmenstruktur des Rahmenaufbaus im Bereich der Aufnahmeabteile mit elektrischen Koppelelementen versehen sein, wobei Kontaktierungselemente auch in die Befestigungselemente integriert sein können. Vorteilhaft ist in den Rahmenaufbau 20 vorliegend auch ein Aufnahmeabteil als freier Modulplatz 7 vorgesehen. Für die verschiedenen Moduleinheiten bzw. anstelle nur eines freien Modulplatzes 7 können auch jeweils mehrere Aufnahmeabteile vorgesehen sein, so dass eines oder mehrere der jeweiligen genannten Moduleinheiten in dem Rahmenaufbau 20 gegebenenfalls in unterschiedlichen Kombinationen aufgenommen werden können. Die elektrische Verbindung der verschiedenen Moduleinheiten kann auch über übliche Steckverbinder und Verbindungsleitungen funktionsgerecht erfolgen. Entsprechendes gilt für Medienleitungen, wie insbesondere zwischen mindestens einem Brennstoffzellenmodul 6 und dem Tankmodul 5 bzw. dem Tankmodul 5 und der Wasserstoffanschlussvorrichtung 50, insbesondere zum Leiten von Wasserstoff.For the individual modular units, the
Über die elektrische Anschlussvorrichtung 30 können verschiedene elektrisch angetriebene Fahrzeuge, wie z. B. Kraftfahrzeuge 8, insbesondere PKW, oder Elektrofahrräder 9 mit dem elektrischen Energieversorgungsmodul 3 zum Laden der in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug vorhandenen Batterie- bzw. Akkuanordnung angeschlossen werden. Die elektrische Anschlussvorrichtung 30 weist dazu mindestens eine für die erforderliche Funktion ausgebildete elektrische Fahrzeuganschlusseinheit 31 bzw. mindestens eine geeignet ausgebildete elektrische Fahrradanschlusseinheit 32 auf, die vorzugsweise mit angepassten Versorgungsschnittstellen 33 ausgerüstet sind. Auch die elektrische Fahrzeuganschlusseinheit 31 und/oder die elektrische Fahrradanschlusseinheit 32 bzw. ihre elektrischen Versorgungsschnittstellen 33 können vorteilhaft als austauschbare Module ausgebildet sein, so dass die elektrische Anschlusseinrichtung 30 mit unterschiedlich vielen und/oder unterschiedlich stark belastbaren Koppelstellen versehen und für unterschiedliche Einsatzsituationen vorbereitet werden kann.About the
Auch die Wasserstoffanschlusseinrichtung 50 ist vorteilhaft mit einer funktionsgerecht angepassten Wasserstoff-Versorgungsschnittstelle 51 versehen, die auch mehr als eine Koppelstelle aufweisen kann.The
Wie aus
Vorzugsweise bezieht sich die Erfindung somit, wie auch das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, auf eine mobile wasserstoffbasierte Ladeeinrichtung 1 bzw. flexibei ortsveränderlich aufstellbare Ladestation, wobei die elektrische Energie von einem Brennstoffzellensystem bereitgestellt wird, welches mit in mindestens einem Tankmodul 5, insbesondere mindestens einem Hochdrucktank, gespeichertem Wasserstoff betrieben wird. Die Befülleinrichtung der Tankmodule 5 ist vorteilhaft so ausgeführt, dass sie zum Tanken an Wasserstofftankstellen im Bereich von z. B. 300 bar bis 1000 bar, beispielsweise 350 bar, ausgelegt ist. Zur Speicherung von Wasserstoff können alternativ auch Module mit Flüssigspeicher oder Feststoffspeicher eingesetzt werden.The invention thus preferably relates, as the exemplary embodiment shown also shows, to a mobile hydrogen-based
Da das gesamte System vorteilhaft in einen Anhänger integriert ist, der ein Gesamtgewicht von typischerweise 750 kg nicht übersteigt, kann es von einem Personenkraftwagen gezogen werden, wobei lediglich eine Fahrerlaubnis der Klasse B notwendig ist. Das System ist modular erweiterbar und veränderbar, so dass auch z. B. Photovoltaikmodule zur Erzeugung elektrischer Energie integriert werden können, wozu die Photovoltaik bzw. Solarmodule z. B. auf der Oberseite des Rahmenaufbaus angebracht und erforderliche elektrische Komponenten, wie Konverter, ebenfalls modular ausgebildet sind, und z. B. in einem freien Modulplatz 7 integriert werden können. Mittels der Photovoltaikmodule kann je nach Einsatzsituation zusätzlich elektrische Energie bereitgestellt werden. Zudem kann ein Tankmodul 5 zur Notbetankung von Wasserstofffahrzeugen bzw. Brennstoffzellenfahrzeugen integriert werden, welches bei Tankdrücken oberhalb des Tankdrucks des Wasserstofffahrzeugs ein Überströmen des Gases in das Wasserstofffahrzeug und somit eine Weiterfahrt ermöglicht.Since the entire system is advantageously integrated into a trailer that typically does not exceed a total weight of 750 kg, it can be towed by a passenger car, with only a class B driver's license being required. The system is modularly expandable and changeable, so that e.g. B. photovoltaic modules can be integrated to generate electrical energy, including the photovoltaic or solar panels z. B. mounted on top of the frame structure and required electrical components, such as converters, are also modular, and z. B. can be integrated into a
Die mobile Ladeeinrichtung 1 kann in einem Gebiet platziert werden, in dem keine oder unzureichende Infrastruktur für das Laden und/oder Betanken von batterieelektrischen bzw. Wasserstofffahrzeugen vorhanden ist. Dies liegt vor allem in ländlichen Gebieten oder bei Situationen vor, welche bedingt durch saisonale Gegebenheiten und Events (Campingplatz, Großveranstaltungen oder Baustellen im ländlichen Raum) den Aufbau von fest installierter Infrastruktur aus wirtschaftlicher Sicht nicht rechtfertigen.The
Die in
Die Ladeeinrichtung 1 verfügt vorteilhaft über mehrere elektrische Versorgungsschnittstellen 33 für unterschiedliche batterieelektrische Fahrzeuge 8, 9 (PKWs und Elektrofahrräder bzw. E-Bikes). Bei gleichzeitigem Laden mehrerer Fahrzeuge 8, 9 agiert das Steuermodul 4 (steuernd oder regelnd), neben der Aufgabe des systeminternen Energiemanagements, als Verteilerhub und nutzt sein intelligentes Lademanagement für eine situationsgerechte Energieversorgung sämtlicher Nutzer. Ebenfalls können Wasserstofffahrzeuge bzw. Brennstoffzellenfahrzeuge mit der mobilen Ladeeinrichtung 1 direkt über das mindestens eine Tankmodul 5 betankt werden, insbesondere um die Möglichkeit einer Notbetankung zu gewährleisten. Dies wird beispielsweise relevant, wenn ein Brennstoffzellenfahrzeug die Distanz zur nächstgelegenen stationären Wasserstoff-Tankstelle nicht bewältigen kann.The charging
Die mobile Ladeeinrichtung 1 ist darüber hinaus durch ihre hohe Modularität und Flexibilität gekennzeichnet, da die einzelnen für die Funktionserfüllung erforderlichen Teilsysteme kompakt in Moduleinheiten bzw. Modulgruppen untergliedert sind. Dies ergibt auch eine einfache Handhabung und vorteilhafte Anpassungsmöglichkeiten an verschiedene Einsatzsituationen. Die Vorrichtung bietet dadurch einen effizienten, kompakten Aufbau, wobei mindestens ein weiteres Modul in mindestens einen weiteren freien Modulplatz 7 integriert werden kann. Als Konfigurationsbeispiel könnte der freie Modulplatz 7 von einem weiteren Tankmodul 5 besetzt werden, um eine deutlich größere Menge Wasserstoff mitzuführen und somit eine höhere Lade- bzw. Betankungsgesamtkapazität zu ermöglichen.The
Mit Hilfe eines intelligent, insbesondere mittels Software, ausgestalteten Steuermoduls 4, das zudem mit Komponenten einer Kommunikationseinrichtung versehen sein kann, lassen sich unterschiedliche Konfigurationen von Moduleinheiten erkennen und verwalten. Über die Kommunikationseinrichtung kann zudem eine bedarfsweise Anpassung, z. B. durch einfachen Austausch von Moduleinheiten vorgenommen werden und/oder es ist eine schnelle und unkomplizierte Wartung über Ferndiagnose oder Servicepersonal vor Ort möglich.With the help of a
Die Ladeeinrichtung 1 kann insbesondere von straßengebundenen Fahrzeugen einfach und flexibel bewegt werden und ist z. B. in einer Grundausführung als einfache Ladelösung für batteriebetriebene Fahrzeuge konzipiert. Durch die modulare Anpassbarkeit können auch Wasserstofffahrzeuge befüllt werden und aufgrund ihrer Anlage kann die Ladeeinrichtung 1 als Energielieferant für Baustellen verwendet werden. In weiterer Ausgestaltung mit aneinander angepassten Koppelkomponenten können mehrere mobile Ladeeinrichtungen 1 miteinander gekoppelt werden, um höhere Energiegehalte bzw. eine größere Wasserstoffmenge bereit zu stellen.The charging
Die mobile Ladeeinrichtung 1 ist z. B. für Ladeparks, als Notstromversorgung, als Inselnetzwerk (Camping, Events) und/oder im Pannendienst, z. B. für eine Notladung und Notbetankung, vorteilhaft verwendbar.The
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