DE102021125433A1 - Charging device with measuring devices for a traction battery - Google Patents
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Abstract
Ladevorrichtung (1) zum Laden und/oder Entladen eines elektrischen Energiespeichers (2), der vorzugsweise eine Traktionsbatterie für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug ist, wobei die Ladevorrichtung (1) aufweist: einen Hauptleistungspfad (12), der über eine Netzschnittstelle (11) mit einem Versorgungsnetz und dem Energiespeicher (2) verbindbar ist; eine Leistungs-/Steuereinrichtung (20), die zur Durchführung eines Lade- oder Entladevorgangs des Energiespeichers (2) über den Hauptleistungspfad (12) eingerichtet ist; zumindest eine Messeinrichtung (30, 40), die zumindest eine Messeinheit (31) und eine Außenschnittstelle (38) aufweist und eingerichtet ist, um eine oder mehrere elektrische Größen, vorzugsweise Strom und/oder Spannung, im Hauptleistungspfad (12) zu messen, zu verarbeiten, um digitale Messdaten zu erstellen, und die Messdaten über die Außenschnittstelle (38) zur Verfügung zu stellen; eine Displayeinheit (23), die mit der Außenschnittstelle (38) der Messeinrichtung (30, 40) in Kommunikation steht und eingerichtet ist, um die Messdaten der Messeinrichtung (30, 40) zu beziehen und anzuzeigen; wobei die Messeinrichtung (30, 40) eine Signier-/Verschlüsselungseinheit (37) aufweist, die eingerichtet ist, um die Messdaten vor der Übertragung an die Displayeinheit (23) teilweise oder vollständig zu verschlüsseln und/oder zu signieren.Charging device (1) for charging and/or discharging an electrical energy store (2), which is preferably a traction battery for an electric or hybrid vehicle, the charging device (1) having: a main power path (12) which is connected via a network interface (11) can be connected to a supply network and the energy store (2); a power/control device (20) which is set up to carry out a charging or discharging process of the energy store (2) via the main power path (12); at least one measuring device (30, 40), which has at least one measuring unit (31) and an external interface (38) and is set up to measure one or more electrical variables, preferably current and/or voltage, in the main power path (12). process to create digital metering data and make the metering data available over the outside interface (38); a display unit (23) which is in communication with the external interface (38) of the measuring device (30, 40) and is set up to obtain and display the measurement data of the measuring device (30, 40); wherein the measuring device (30, 40) has a signing/encrypting unit (37) which is set up to partially or completely encrypt and/or sign the measurement data before transmission to the display unit (23).
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum Laden und/oder Entladen eines elektrischen Energiespeichers, vorzugsweise einer Traktionsbatterie für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, wobei die Ladevorrichtung zumindest eine Messeinrichtung zur Messung elektrischer Größen, vorzugsweise Strom und/oder Spannung, aufweist.The present invention relates to a charging device for charging and/or discharging an electrical energy store, preferably a traction battery for an electric or hybrid vehicle, the charging device having at least one measuring device for measuring electrical variables, preferably current and/or voltage.
Stand der TechnikState of the art
Batteriesysteme für Elektro- und Hybridfahrzeuge werden über externe Ladevorrichtungen, beispielsweise über eine Wallbox, geladen. Die Ladevorrichtung dient als Schnittstelle zwischen dem vorgelagerten Stromnetz und dem Fahrzeug.Battery systems for electric and hybrid vehicles are charged using external charging devices, such as a wall box. The charging device serves as an interface between the upstream power grid and the vehicle.
Um die Energieentnahme aus dem Stromnetz im Rahmen eines Ladevorganges nachvollziehen und dem Verbraucher in Rechnung stellen zu können, ist es bekannt, die Ladevorrichtung mit einem Energiemessgerät, das den Energiefluss gegebenenfalls eichrechtskonform erfassen kann, auszustatten. Die
Für eine abrechnungsfähige Ladevorrichtung können verschiedene Energiemessgeräte wünschenswert oder erforderlich sein, so etwa zur stromnetzseitigen Energiemessung, Energiemessung zum Elektrofahrzeug und/oder Energiemessung aus der Ladevorrichtung zu einem anderen Verbraucher, beispielsweise in ein separates Netz. Zu diesem Zweck sind in den heutigen Ladevorrichtungen oftmals zertifizierte/eichrechtskonforme Energiemessgeräte eingesetzt, die vom Hersteller der Ladevorrichtung zugekauft werden. Ein solches zugekauftes Energiemessgerät umfasst einen Leistungsanschluss mit Eingang und Ausgang, eine interne Energiemesseinheit zur Ermittlung der Energie je Energieflussrichtung, eine Recheneinheit für die eichrechtskonforme Speicherung der Energiedaten, ein eichrechtskonformes Display, eine Datenschnittstelle nach außen und ein gekapseltes, eichrechtskonformes Gehäuse. Für eine automatische Abrechnung (Zählerstand, Energie, Energieflussrichtung) ist für eine Ladevorrichtung die Datenschnittstelle (kabelgebunden oder kabellos) zwingend erforderlich.Different energy measuring devices may be desirable or necessary for a billable charging device, for example for measuring energy on the mains side, measuring energy for the electric vehicle and/or measuring energy from the charging device to another consumer, for example in a separate network. For this purpose, today's charging devices often use certified/calibration-compliant energy measuring devices that are purchased from the manufacturer of the charging device. Such a purchased energy meter includes a power connection with input and output, an internal energy measuring unit for determining the energy for each direction of energy flow, a processing unit for storing the energy data in accordance with calibration law, a display that conforms with calibration law, an external data interface and an encapsulated, calibration-compliant housing. For automatic billing (meter reading, energy, direction of energy flow), the data interface (wired or wireless) is absolutely necessary for a charging device.
Der Begriff „eichrechtskonform“ wird verwendet, um die juristischen, länderspezifischen Anforderungen nach Eichgesetzen, Messrichtlinien, Abrechnungsrichtlinien usw. zu bezeichnen. Der Begriff kann aber auch Anforderungen von Energieversorgungsunternehmen umfassen, die sich ebenfalls in der Regel länderspezifisch unterscheiden.The term "calibration law-compliant" is used to describe the legal, country-specific requirements according to calibration laws, measurement guidelines, billing guidelines, etc. However, the term can also include requirements from energy supply companies, which also usually differ from country to country.
Das im Energiemessgerät integrierte Display muss bei Wallboxen und anderen Ladevorrichtungen für den Kunden sichtbar sein, etwa durch ein Fenster im Gehäuse. So soll der Benutzer beispielsweise den Zählerstand des Ladevorgangs, die Energieflussrichtung, Zeit, Ladevorgangs-ID usw. auf dem Display ablesen können. Werden mehrere zugekaufte Energiemessgeräte angewendet, führt dies zu mehreren eichrechtskonformen Displays in der Ladevorrichtung. Dies wird für den Benutzer schnell unübersichtlich und ist gegebenenfalls nicht mehr normativ/gesetzlich zulässig. Bei zwei oder mehr parallel installierten Energiemessgeräten in einem Leistungspfad, was aus technischen Gründen erforderlich oder sinnvoll sein kann, wären dann sogar für einen Leistungspfad mehrere Displays vorhanden.The display integrated in the energy meter must be visible to the customer on wall boxes and other charging devices, for example through a window in the housing. For example, the user should be able to read the counter reading of the charging process, the direction of energy flow, time, charging process ID, etc. on the display. If several purchased energy measuring devices are used, this leads to several calibration law-compliant displays in the charging device. This quickly becomes confusing for the user and may no longer be normatively/legally permissible. With two or more energy measuring devices installed in parallel in one power path, which may be necessary or useful for technical reasons, there would even be several displays for one power path.
Für eichrechtskonforme Ladevorrichtungen ist es darüber hinaus erforderlich, Parameter aus unterschiedlichen Quellen - Wallbox, Cloud, Energiemessgerät usw. - für einen Lade-/Entladevorgang abrechnungskonform bzw. eichrechtskonform zu kombinieren. Parameter dieser Art sind beispielsweise eine Lade- oder Kundenidentifikationsnummer, Zeit, Datum, gemessene Leistung, aktueller Tarif und dergleichen, die zuverlässig und sicher vor Missbrauch und Manipulation in ein Abrechnungssystem der Ladevorrichtung zu übertragen und zu speichern sind. Die Abfrage der Energiemessgeräte und der Kundendaten sollte den gesetzlichen und normativen Sicherheitsanforderungen entsprechen, was eine zertifizierte Recheneinheit erfordert.For charging devices that comply with calibration law, it is also necessary to combine parameters from different sources - wall box, cloud, energy meter, etc. - for a charging/discharging process in accordance with billing or calibration law. Parameters of this type are, for example, a charging or customer identification number, time, date, measured power, current tariff and the like, which are to be transmitted to and stored in a billing system of the charging device reliably and securely against misuse and manipulation. The query of the energy meters and the customer data should comply with the legal and normative security requirements, which requires a certified computing unit.
Bei zugekauften Energiemessgeräten müssen das Energiemessgerät in die Ladevorrichtung montiert und die Leistungsleitungen sowie etwaige Datenleitungen an das Energiemessgerät angeschlossen werden. Dies erfolgt in der Regel durch Kabel, was bei der Fertigung zu mechanischen Mehrarbeiten führt. Die Kabel in der Ladevorrichtung erhöhen zudem den Aufwand, die normativen Anforderungen an die Ladevorrichtung zu erfüllen und können die Störsicherheit beeinträchtigen.In the case of purchased energy meters, the energy meter must be installed in the charging device and the power lines and any data lines must be connected to the energy meter. This is usually done with cables, which leads to additional mechanical work during production. The cables in the charging device also increase the effort required to meet the normative requirements for the charging device and can impair interference immunity.
Auch die Datenverbindungen innerhalb der Ladevorrichtung müssen gegebenenfalls eichrechtskonform ausgeführt werden. Dazu müssen die Daten, beispielsweise betreffend Energiemessungen der Energiemessgeräte, sicher übertragbar sein, oder die Ladevorrichtung selbst muss eichrechtskonform verschlossen werden. Eine weitere Schwierigkeit besteht in der manipulationssicheren Energieerfassung. Es muss sichergestellt werden, dass Manipulationen der leistungsführenden Leitungen (beispielsweise durch Überbrücken), der internen elektrischen, mechanischen oder digitalen Messdaten, der Datenübertragung bzw. Dateninhalte sowie des Displays für die Energieanzeige ausgeschlossen sind.The data connections within the charging device may also have to be carried out in compliance with calibration law. For this purpose, the data, for example relating to energy measurements by the energy meters, must be securely transferrable, or the charging device itself must be sealed in compliance with calibration law. Another difficulty is the tamper-proof energy acquisition. It must be ensured that manipulation of the power-carrying lines (e.g. by bridging), the internal electrical, mechanical or digital measurement data, the data transmission or data content and the display for the energy display are excluded.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Ladevorrichtung zum Laden und/oder Entladen eines elektrischen Energiespeichers, vorzugsweise einer Traktionsbatterie für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, bereitzustellen.One object of the present invention is to provide an improved charging device for charging and/or discharging an electrical energy store, preferably a traction battery for an electric or hybrid vehicle.
Die Aufgabe wird durch eine Ladevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen folgen aus den Unteransprüchen, der folgenden Darstellung der Erfindung sowie der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.The object is achieved by a loading device with the features of
Die Ladevorrichtung gemäß der Erfindung dient zum Laden und/oder Entladen eines elektrischen Energiespeichers, der vorzugsweise eine Traktionsbatterie für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug ist.The charging device according to the invention is used for charging and/or discharging an electrical energy store, which is preferably a traction battery for an electric or hybrid vehicle.
Die Ladevorrichtung weist einen Hauptleistungspfad auf, der über eine Netzschnittstelle mit einem Versorgungsnetz und dem Energiespeicher (vorzugsweise eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs über ein Ladekabel) verbindbar ist. Das Versorgungsnetz ist üblicherweise ein AC-Netz, wobei die Netzschnittstelle vorzugsweise als Starkstromanschluss, insbesondere ein-, drei- bzw. mehrphasig, ausgeführt ist. Unter dem Begriff „Hauptleistungspfad“ sind eine oder mehrere Leistungsleitungen (im Unterschied zu Signal- oder Datenleitungen) subsumiert, die in verschiedenen Potential- und Phasen-Konfigurationen belegt sein können.The charging device has a main power path that can be connected to a supply network and the energy store (preferably of an electric or hybrid vehicle via a charging cable) via a network interface. The supply network is usually an AC network, with the network interface preferably being designed as a high-voltage connection, in particular with one, three or more phases. One or more power lines (in contrast to signal or data lines) are subsumed under the term "main power path", which can be occupied in different potential and phase configurations.
Die Ladevorrichtung weist ferner eine Leistungs-/Steuereinrichtung auf, die zur Durchführung eines Lade- oder Entladevorgangs des Energiespeichers eingerichtet ist. Zu diesem Zweck weist die Leistungs-/Steuereinrichtung vorzugsweise eine Leistungseinrichtung mit der entsprechenden Leistungselektronik auf, umfassend beispielsweise Schalter (Relais), Sicherungen, Leistungswandler (AC/DC, DC/DC, DC/AC, AC/AC) und dergleichen.The charging device also has a power/control device that is set up to carry out a charging or discharging process of the energy store. For this purpose, the power/control device preferably has a power device with the corresponding power electronics, including, for example, switches (relays), fuses, power converters (AC/DC, DC/DC, DC/AC, AC/AC) and the like.
Die Ladevorrichtung weist zumindest eine Messeinrichtung auf, die zumindest eine Messeinheit und eine Außenschnittstelle umfasst und eingerichtet ist, um eine oder mehrere elektrische Größen, vorzugsweise Strom und/oder Spannung, im Hauptleistungspfad durch die Messeinheit zu messen, zu verarbeiten, um digitale Messdaten zu erstellen, und die Messdaten über die Außenschnittstelle zur Verfügung zu stellen. Die Messeinrichtung übernimmt somit neben der eigentlichen Messung mittels eines oder mehrerer Sensoren, vorzugsweise Stromsensor und/oder Spannungssensor, zumindest eine Teilverarbeitung der Messwerte. Die Verarbeitung kann das Digitalisieren der Messwerte, eine Berechnung von abgeleiteten Größen, beispielsweise Energie und/oder Leistung, eine Formatierung der Daten und dergleichen umfassen.The charging device has at least one measuring device, which comprises at least one measuring unit and an external interface and is set up to measure and process one or more electrical variables, preferably current and/or voltage, in the main power path through the measuring unit in order to create digital measurement data , and to make the measurement data available via the external interface. In addition to the actual measurement by means of one or more sensors, preferably a current sensor and/or voltage sensor, the measuring device thus takes on at least partial processing of the measured values. The processing can include digitizing the measured values, calculating derived quantities, for example energy and/or power, formatting the data and the like.
Die Ladevorrichtung weist ferner eine Displayeinheit auf, die mit der Außenschnittstelle der Messeinrichtung in Kommunikation steht und eingerichtet ist, um die Messdaten der Messeinrichtung zu beziehen und anzuzeigen. Die Displayeinheit und die Messeinrichtung(en) können in direkter oder indirekter Kommunikation stehen. Vorzugsweise ist ein Controller, insbesondere als eichrechtskonforme Recheneinheit realisiert, als Teil der Messeinrichtung vorgesehen, die einen Teil der Verarbeitung der Messdaten, eine Speicherung und dergleichen übernehmen und dann an die Displayeinheit weiterleiten kann.The charging device also has a display unit which is in communication with the external interface of the measuring device and is set up to obtain and display the measurement data from the measuring device. The display unit and the measuring device(s) can be in direct or indirect communication. A controller, in particular implemented as a computing unit that conforms to calibration law, is preferably provided as part of the measuring device, which can take over part of the processing of the measured data, storage and the like and then forward it to the display unit.
Die Leistungs-/Steuereinrichtung ist für den sicheren Lade-/Entladevorgang zuständig und arbeitet vorzugsweise unabhängig von den verbauten Messeinrichtungen. Die Messeinrichtungen laufen vorzugsweise autark und unabhängig von der Leistungs-/Steuereinrichtung, gegebenenfalls abgesehen von einem „Laden beginnt“ und „Laden abgeschlossen“ Kommando.The power/control device is responsible for the safe charging/discharging process and preferably works independently of the built-in measuring devices. The measuring devices preferably run autonomously and independently of the power/control device, possibly apart from a “charging begins” and “charging complete” command.
Erfindungsgemäß weist die Messeinrichtung eine Signier-/Verschlüsselungseinheit auf, die eingerichtet ist, um die Messdaten vor der Übertragung an die Displayeinheit teilweise oder vollständig zu verschlüsseln und/oder zu signieren. Vorzugsweise wird diesbezüglich ein asymmetrisches kryptographisches Verfahren angewendet. Im Fall der Signierung kann die Signatur über die zu signierenden Messdaten mittels eines privaten Schlüssels erstellt und die Authentizität mittels eines zugehörigen öffentlichen Schlüssels von der Displayeinheit, dem Controller bzw. der eichrechtskonformen Recheneinheit und/oder einer anderen externen Einrichtung verifiziert werden. Vorzugsweise ist die Messeinrichtung oder sind wesentliche Bauteile derselben eichrechtskonform versiegelt, so dass eine unbeabsichtigte Veröffentlichung/Weitergabe des privaten Schlüssels und somit eine Manipulation der Datenerstellung und -übertragung ausgeschlossen sind. Über eine Signatur kann die Datenintegrität/-validität sichergestellt werden.According to the invention, the measuring device has a signing/encrypting unit which is set up to partially or completely encrypt and/or sign the measurement data before transmission to the display unit. An asymmetric cryptographic method is preferably used in this regard. In the case of signing, the signature on the measurement data to be signed can be created using a private key and the authenticity can be verified using an associated public key from the display unit, the controller or the calibration law-compliant processing unit and/or another external device. The measuring device or essential components thereof are preferably sealed in compliance with calibration law, so that unintentional publication/distribution of the private key and thus manipulation of the data creation and transmission are ruled out. Data integrity/validity can be ensured via a signature.
Entsprechend weist die Displayeinheit vorzugsweise eine Entschlüsselungs-/Prüfeinheit auf, die eingerichtet ist, um die von der Messeinrichtung bezogenen Messdaten zu entschlüsseln bzw. deren Authentizität anhand einer Signatur zu prüfen. Die Signatur kann beispielsweise an die Messdaten angehängt werden. Alternativ kann die Entschlüsselung und/oder Verifikation der Messdaten außerhalb der Displayeinheit stattfinden, wenn eine geschlossene, nicht manipulierbare Datenverbindung dazwischen sichergestellt ist.Correspondingly, the display unit preferably has a decryption/checking unit that is set up to decrypt the measurement data obtained from the measuring device or to check their authenticity using a signature. The signature can be attached to the measurement data, for example. Alternatively, the decryption and/or verification of the measurement data can take place outside of the display unit take place if a closed, non-manipulable data connection between them is ensured.
Die Ladevorrichtung gemäß der Erfindung erlaubt die Messung elektrischer Größen und damit die Berechnung und Visualisierung daraus abgeleiteter Informationen, wie etwa die Energieentnahme aus dem Stromnetz im Rahmen eines Ladevorganges, auf besonders sichere Weise. Durch deren Manipulationssicherheit eignet sich die Vorrichtung als abrechnungsfähige Ladevorrichtung. Dies wird auf baulich kompakte und reduzierte Weise verwirklicht, indem Displays und gegebenenfalls weitere Komponenten eingespart werden können.The charging device according to the invention allows the measurement of electrical variables and thus the calculation and visualization of information derived therefrom, such as the energy drawn from the power grid during a charging process, in a particularly reliable manner. Due to its protection against manipulation, the device is suitable as a billable charging device. This is realized in a structurally compact and reduced manner, in that displays and possibly further components can be saved.
Vorzugsweise ist die zumindest eine Messeinrichtung diskret und/oder eichrechtskonform aufgebaut. Besonders bevorzugt ist die Messeinrichtung eingerichtet, um eichrechtskonforme Messdaten zu erstellen. Die Displayeinheit weist vorzugsweise ein Display auf, das zur eichrechtskonformen Anzeige der Messdaten eingerichtet ist.The at least one measuring device is preferably constructed discretely and/or in compliance with calibration law. The measuring device is particularly preferably set up to create measuring data that conforms to calibration law. The display unit preferably has a display that is set up to display the measurement data in accordance with calibration law.
Mit einem diskreten Aufbau ist gemeint, dass die Bauelemente der betreffenden Messeinrichtung(en) als einzelne, individuell in einem eigenen Gehäuse befindliche bzw. gekapselte Schaltungselemente ausgeführt sind. Die Bauelemente der betreffenden Messeinrichtung(en) sind in den Leistungspfad der Ladevorrichtung integriert, ohne dass der Leistungspfad über Kabelverbindungen an ein „externes“ Energiemessgerät geführt werden muss. Vorzugsweise sind die Elemente der Messeinrichtung(en) jeweils räumlich gruppiert, um eine (eichrechtskonforme) Kapselung der jeweiligen Messeinrichtung zu ermöglichen. Da die einzelnen eichrechtskonform gekapselten Messeinrichtung(en) über eine verschlüsselte und/oder signierte Datenverbindung verbunden sind, können die Messeinrichtung(en) räumlich getrennt und gegebenenfalls auf verschiedenen Baugruppen in der Ladevorrichtung verbaut werden. Ein solcher diskreter Aufbau der Messeinrichtung(en) kann zum Zweck der Eichrechtskonformität erforderlich sein. Aus dem gleichen Grund ist die bzw. sind die Messeinrichtung(en) vorzugsweise diskret in der Ladevorrichtung verbaut.A discrete structure means that the components of the relevant measuring device(s) are designed as individual circuit elements that are individually located in their own housing or are encapsulated. The components of the relevant measuring device(s) are integrated into the power path of the charging device, without the power path having to be routed to an "external" energy meter via cable connections. The elements of the measuring device(s) are preferably spatially grouped in each case in order to enable encapsulation of the respective measuring device (in accordance with calibration law). Since the individual measuring device(s) encapsulated in accordance with calibration law are connected via an encrypted and/or signed data connection, the measuring device(s) can be spatially separated and, if necessary, installed on different assemblies in the charging device. Such a discrete construction of the measuring device(s) may be required for the purpose of compliance with calibration law. For the same reason, the measuring device(s) is/are preferably installed discretely in the charging device.
Vorzugsweise ist die Displayeinheit eingerichtet, um eichrechtskonforme Messdaten und zusätzliche Daten bzw. Informationen, die nicht eichrechtskonform sein müssen, zu empfangen und anzuzeigen. Das Display der Displayeinheit kann somit synergetisch für eichrechtskonforme und andere Daten genutzt werden, wodurch Displays eingespart und die Bedienung der Ladevorrichtung verbessert werden können. Erreicht wird diese Bündelungsfähigkeit von Informationen aus verschiedenen Quellen und Anforderungen durch die Verschlüsselung und/oder Signierung der Messdaten.The display unit is preferably set up to receive and display calibration law-compliant measurement data and additional data or information that does not have to be calibration law-compliant. The display of the display unit can thus be used synergistically for calibration law-compliant data and other data, as a result of which displays can be saved and the operation of the charging device can be improved. This ability to bundle information from different sources and requirements is achieved by encrypting and/or signing the measurement data.
Aus den gleichen Gründen weist die zumindest eine Messeinrichtung vorzugsweise kein eigenes Display auf. Vorzugsweise hat die Ladevorrichtung genau eine Displayeinheit mit genau einem Display. Das Display ist in diesem Fall ein gemeinsames und gegebenenfalls räumlich abgesetztes Display.For the same reasons, the at least one measuring device preferably does not have its own display. The charging device preferably has exactly one display unit with exactly one display. In this case, the display is a common and possibly spatially separated display.
Vorzugsweise weist die Messeinheit der zumindest einen Messeinrichtung einen Spannungssensor und einen Stromsensor auf, die eingerichtet sind, um Spannung und Strom im Hauptleistungspfad zu detektieren, wodurch eine Vielzahl von abgeleiteten, abrechnungsrelevanten Größen, insbesondere in Zusammenwirkung mit einem Zeitmesser, berechenbar sind.The measuring unit of the at least one measuring device preferably has a voltage sensor and a current sensor that are set up to detect voltage and current in the main power path, as a result of which a large number of derived, billing-relevant variables can be calculated, in particular in conjunction with a timer.
Vorzugsweise weist die Messeinrichtung ferner auf: einen Messwertaufnehmer mit einem Analog/Digital-Wandler, der eingerichtet ist, um die analogen Messwerte der Messeinrichtung zu digitalisieren; eine Energierecheneinheit, die eingerichtet ist, um die vom Messwertaufnehmer digitalisierten Messwerte in Messdaten zu verarbeiten, vorzugsweise eine Energie und/oder Leistung und/oder einen Wirkleistungsenergiewert und/oder eine Blindleistung und/oder Scheinleistung und/oder einen Leistungsfaktor und/oder eine Phasenverschiebung zu berechnen; und einen Controller, der mit der Energierecheneinheit in Kommunikation steht und für die Ansteuerung der Signier-/Verschlüsselungseinheit sowie der Außenschnittstelle eingerichtet ist. Der Controller der Messeinrichtung ist vorzugsweise eine eichrechtskonforme Recheneinheit für eine eichrechtskonforme Aufbereitung und Bereitstellung der Messdaten. Die Messeinrichtung kann vollständig eichrechtskonform gekapselt sein, oder Bauteile/Baugruppen können individuell eichrechtskonform gekapselt und diskret realisiert sein. Vorzugsweise ist die Ladevorrichtung nicht als ganze eichrechtskonform gekapselt.The measuring device preferably also has: a measured-value recorder with an analog/digital converter, which is set up to digitize the analog measured values of the measuring device; an energy computing unit that is set up to process the measured values digitized by the measured value recorder into measured data, preferably an energy and/or power and/or an active power energy value and/or a reactive power and/or apparent power and/or a power factor and/or a phase shift calculate; and a controller which is in communication with the energy processing unit and is set up to control the signing/encryption unit and the external interface. The controller of the measuring device is preferably a calibration law-compliant computing unit for calibration law-compliant preparation and provision of the measurement data. The measuring device can be fully encapsulated in accordance with calibration law, or components/assemblies can be individually encapsulated in accordance with calibration law and implemented discretely. The charging device is preferably not encapsulated as a whole in accordance with calibration law.
Die Messeinrichtung kann ferner einen Zeitmesser zur Messung von Zeiten und/oder Zeitspannen aufweisen, um dadurch die Ermittlung zeitabhängiger Größen, wie beispielsweise einer Leistung, zu ermöglichen oder zu vereinfachen. Der Messwertaufnehmer und der Zeitmesser stehen in diesem Fall mit der Energierecheneinheit in Kommunikation.The measuring device can also have a timer for measuring times and/or periods of time, in order to enable or simplify the determination of time-dependent variables, such as power, for example. In this case, the measured value recorder and the timer are in communication with the energy processing unit.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Bezeichnung „Kommunikation“ hierin sowohl einen Signal- und/oder Datenfluss in einer Richtung als auch einen binären oder mehrkanaligen Datenfluss umfasst. Ferner kann die Kommunikation von Signalen/Daten drahtlos oder drahtgebunden erfolgen.It should be noted that the term "communication" herein includes both a signal and/or data flow in one direction and a binary or multi-channel data flow. Furthermore, the communication of signals/data can be wireless or wired.
Vorzugsweise weist die Ladevorrichtung mehrere Messeinrichtungen mit jeweils zumindest einer Messeinheit und einer Außenschnittstelle auf. Die Messeinrichtungen sind jeweils eingerichtet, um eine oder mehrere elektrische Größen, vorzugsweise Strom und/oder Spannung, durch die Messeinheit zu messen, zu verarbeiten, um digitale Messdaten zu erstellen, und die Messdaten über die entsprechende Außenschnittstelle zur Verfügung zu stellen, wobei die Displayeinheit vorzugsweise eingerichtet ist, um die Messdaten von den mehreren Messeinrichtungen zu beziehen und anzuzeigen. Die vorstehend beschriebenen technischen Wirkungen, betreffend die bauliche Reduktion, Bedienerfreundlichkeit usw., kommen im Fall mehrerer Messeinrichtungen besonders zum Tragen.The charging device preferably has a number of measuring devices, each with at least one measuring unit and an external interface. The measuring devices are each set up to measure one or more electrical variables, preferably current and/or voltage, using the measuring unit, to process them in order to create digital measurement data, and to make the measurement data available via the corresponding external interface, with the display unit is preferably set up to obtain and display the measurement data from the plurality of measurement devices. The technical effects described above, relating to structural reduction, user-friendliness, etc., come into play particularly in the case of multiple measuring devices.
Aus dem gleichen Grund weist vorzugsweise jede der mehreren Messeinrichtungen eine Signier-/Verschlüsselungseinheit auf, die eingerichtet ist, um die Messdaten vor der Übertragung an die Displayeinheit teilweise oder vollständig zu verschlüsseln und/oder zu signieren.For the same reason, each of the multiple measuring devices preferably has a signing/encrypting unit that is set up to partially or completely encrypt and/or sign the measured data before transmission to the display unit.
Vorzugsweise ist eine der Messeinrichtungen eine netzseitige Messeinrichtung, die im Hauptleistungspfad an der Netzschnittstelle angeordnet und eingerichtet ist, um den Energiebezug aus dem Versorgungsnetz und/oder die Energieeinspeisung in das Versorgungsnetz zu messen bzw. zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann eine der Messeinrichtungen eine verbraucherseitige Messeinrichtung sein, die am Energiespeicher angeordnet, gegebenenfalls mit einer dazwischengeschalteten Leistungselektronik, und eingerichtet ist, um die Energieeinspeisung in den Energiespeicher und/oder den Energiebezug aus dem Energiespeicher zu messen bzw. ermitteln, wobei die verbraucherseitige Messeinrichtung vorzugsweise eingerichtet ist, um den Strom und/oder die Spannung an einem Übergabepunkt zum Energiespeicher zu messen. Als Übergabepunkt ist insbesondere eine Ladebuchse an der Ladevorrichtung für ein Ladekabel bzw. bei fest angeschlagenem Ladekabel eines Ladesteckers am Ende des Ladekabels für die Messung maßgeblich. Alternativ oder zusätzlich kann eine der Messeinrichtungen eine weitere Messeinrichtung sein, die an einer alternativen Quelle, vorzugsweise einer Photovoltaikanlage, und/oder an einem alternativen Verbraucher, vorzugsweise einem Heimnetz, einem Hausbatteriesystem oder einem DC-Netz, angeordnet und eingerichtet ist, um den entsprechenden Energiebezug und/oder die entsprechende Energieeinspeisung zu messen bzw. zu ermitteln. Auf diese Weise kann die Ladevorrichtung als Schnittstelle zwischen mehreren Netzen und Verbrauchern eine Vielzahl von Informationen bündeln und gegebenenfalls abrechnungskonform aufbereiten, bereitstellen und visualisieren.One of the measuring devices is preferably a network-side measuring device, which is arranged in the main power path at the network interface and set up to measure or determine the energy drawn from the supply network and/or the energy fed into the supply network. Alternatively or additionally, one of the measuring devices can be a consumer-side measuring device, which is arranged on the energy storage device, optionally with power electronics connected in between, and is set up to measure or determine the energy feed into the energy storage device and/or the energy purchase from the energy storage device, with the consumer-side Measuring device is preferably set up to measure the current and / or the voltage at a transfer point to the energy store. A charging socket on the charging device for a charging cable or, in the case of a firmly attached charging cable, a charging plug at the end of the charging cable is decisive for the measurement as the transfer point. Alternatively or additionally, one of the measuring devices can be another measuring device that is arranged and set up at an alternative source, preferably a photovoltaic system, and/or at an alternative consumer, preferably a home network, a house battery system or a DC network, in order to To measure or determine energy consumption and/or the corresponding energy feed-in. In this way, the charging device, as an interface between several networks and consumers, can bundle a large amount of information and, if necessary, prepare, provide and visualize it in a billing-compliant manner.
Vorzugsweise ist die zumindest eine Messeinrichtung als Master/Slave mit einer Master-Messeinrichtung und einer oder mehreren zugeordneten Slave-Messeinrichtungen strukturiert, wobei die Slave-Messeinrichtung(en) jeweils zumindest eine Messeinheit mit einem Spannungssensor und/oder Stromsensor aufweisen und die Master-Messeinrichtung zumindest einen Controller und die Außenschnittstelle aufweist und eingerichtet ist, um Messwerte der einen oder mehreren Slave-Messeinrichtungen zu empfangen, zusammenzufassen und zumindest teilweise zu verarbeiten. Auf diese Weise erfolgt eine weitere bauliche und funktionale Optimierung der Ladevorrichtung.The at least one measuring device is preferably structured as a master/slave with a master measuring device and one or more associated slave measuring devices, with the slave measuring device(s) each having at least one measuring unit with a voltage sensor and/or current sensor and the master measuring device has at least one controller and the external interface and is set up to receive measured values from the one or more slave measuring devices, combine them and at least partially process them. In this way, there is a further structural and functional optimization of the charging device.
Im Fall eines Master/Slave-Aufbaus der Messanordnung(en) sammelt die Master-Messeinrichtung als zentrale Einheit Messdaten von Slave-Messeinrichtung(en) und verarbeitet die Daten vorzugsweise eichrechtskonform. Die Master-Messeinrichtung übernimmt gegebenenfalls die Addition bei parallel messenden Messeinrichtungen. Die Master-Messeinrichtung stellt die Daten für die vorzugsweise eichrechtskonforme Displayeinheit zusammen und versendet diese entsprechend.In the case of a master/slave structure of the measuring arrangement(s), the master measuring device collects measuring data from the slave measuring device(s) as the central unit and processes the data, preferably in accordance with calibration law. If necessary, the master measuring device takes over the addition for measuring devices measuring in parallel. The master measuring device compiles the data for the display unit, which is preferably compliant with calibration law, and sends it accordingly.
Die Master-Messeinrichtung kann eingerichtet sein, um die zu sendenden Daten zu verschlüsseln oder zu signieren, wodurch diese Aufgabe zentralisiert für eine oder mehrere Slave-Messeinrichtungen durchführbar ist. Voraussetzung dafür ist, dass die Messwerte oder Messdaten manipulationssicher von der/den Slave-Messeinrichtung(en) an die Master-Messeinrichtung übertragbar sind.The master measuring device can be set up to encrypt or sign the data to be sent, as a result of which this task can be carried out in a centralized manner for one or more slave measuring devices. The prerequisite for this is that the measured values or measurement data can be transmitted from the slave measuring device(s) to the master measuring device in a tamper-proof manner.
Vorzugsweise weist die Master-Messeinrichtung ferner einen Messwertaufnehmer und/oder einen Zeitmesser und/oder eine Energierecheneinheit und/oder einen Messdatenspeicher und/oder die Signier-/Verschlüsselungseinheit auf, um die entsprechenden Aufgaben gebündelt und damit effizient durchführen zu können.The master measuring device preferably also has a measured value recorder and/or a timer and/or an energy calculation unit and/or a measured data memory and/or the signing/encrypting unit in order to be able to bundle the relevant tasks and thus carry them out efficiently.
Vorzugsweise weist die Master-Messeinrichtung eine Messeinheit mit einem Spannungssensor und/oder einem Stromsensor auf, wodurch die Master-Messeinrichtung synergetisch für Messaufgaben nutzbar ist.The master measuring device preferably has a measuring unit with a voltage sensor and/or a current sensor, as a result of which the master measuring device can be used synergistically for measuring tasks.
Vorzugsweise weist die Ladevorrichtung mehrere Messanordnungen mit jeweils einer Master-Messeinrichtung oder einer Teilmaster-Messeinrichtung und einer oder mehreren zugeordneten Slave-Messeinrichtungen auf. Eine der Messanordnungen kann beispielsweise eine netzseitige Messanordnung analog zur netzseitigen Messeinrichtung und eine andere der Messanordnungen kann eine verbraucherseitige Messanordnung analog zur verbraucherseitigen Messeinrichtung sein. Die etwaigen Teilmaster-Messeinrichtungen sind eingerichtet, um die Messdaten der zugeordneten Slave-Messeinrichtungen zu empfangen und gegebenenfalls zumindest teilweise zu verarbeiten, beispielsweise zu digitalisieren. Eine Teilmaster-Messeinrichtung kann vorteilhaft sein, um eine optionale Energiemessung aus der Teilmaster-Messeinrichtung mit weiteren angeschlossenen Slave-Messeinrichtungen zusammenzufassen, gegebenenfalls vorzuverarbeiten und gebündelt an eine Master-Messeinrichtung zu übertragen. Die Teilmaster-Messeinrichtung ermöglicht auch das räumlich getrennte Messen der Energie eines geteilten Leistungspfades vor der Zusammenführung in einen leistungsstärkeren Leistungspfad. Die Master-Messeinrichtung ist für die Erfassung der Messdaten aller Messanordnungen verantwortlich und verarbeitet und speichert diese, beispielsweise entsprechend länderspezifischer Vorgaben für Energiemessgeräte. Zusätzlich kann die Master-Messeinrichtung eingerichtet sein, um die notwendigen Daten für die Displayeinheit aufzubereiten und die relevanten Daten sicher, d.h. verschlüsselt und/oder signiert an die Displayeinheit zu senden. Auf diese Weise erfolgt eine strukturelle Zusammenfassung mehrerer Messanordnungen.The charging device preferably has a plurality of measuring arrangements, each with a master measuring device or a partial master measuring device and one or more associated slave measuring devices. One of the measuring arrangements can be, for example, a network-side measuring arrangement analogous to the network-side measuring device and another of the measuring arrangements can be a consumer-side measuring arrangement analogous to the consumer-side measuring device. The possible Partial master measuring devices are set up to receive the measurement data from the associated slave measuring devices and, if necessary, to process them at least partially, for example to digitize them. A partial master measuring device can be advantageous in order to combine an optional energy measurement from the partial master measuring device with other connected slave measuring devices, preprocess it if necessary and transmit it in bundles to a master measuring device. The partial master measuring device also enables the spatially separated measurement of the energy of a divided power path before it is merged into a more powerful power path. The master measuring device is responsible for recording the measurement data of all measurement arrangements and processes and stores them, for example in accordance with country-specific specifications for energy measurement devices. In addition, the master measuring device can be set up to prepare the necessary data for the display unit and to send the relevant data securely, ie encrypted and/or signed, to the display unit. In this way, a structural combination of several measurement arrangements takes place.
Zusätzlich kann die Master-Messeinrichtung eingerichtet sein, um die relevanten Daten für die eichrechtskonforme Abrechnung des Energiebezuges bzw. der Energieabgabe an den jeweiligen Messeinrichtungen sicher, d.h. signiert und/oder verschlüsselt, über die Außenschnittstelle an eine geeignete Schnittstelle zu übergeben, welche Daten an eine externe Dateneinrichtung, etwa eine Cloud oder ein Abrechenzentrum, übermittelt oder Daten daraus empfängt.In addition, the master measuring device can be set up to transfer the relevant data for the calibration law-compliant billing of the energy purchase or the energy delivery to the respective measuring devices securely, i.e. signed and/or encrypted, via the external interface to a suitable interface, which data is sent to a external data facility, such as a cloud or a billing center, transmits or receives data from it.
Im Fall mehrerer Messanordnungen kann gemäß einer Ausführungsform eine der Messanordnungen eine Master-Messeinrichtung aufweisen, während die anderen Messanordnungen jeweils eine Teilmaster-Messeinrichtung, die mit der Master-Messeinrichtung in Kommunikation steht, aufweisen.In the case of several measuring arrangements, according to one embodiment, one of the measuring arrangements can have a master measuring device, while the other measuring arrangements each have a partial master measuring device that is in communication with the master measuring device.
Vorzugsweise sind die Master- und Slave-Messeinrichtungen diskret und/oder eichrechtskonform aufgebaut, um auf diese Weise eine abrechnungsfähige Ladevorrichtung bei gleichzeitiger baulicher Optimierung bereitzustellen.The master and slave measuring devices are preferably designed to be discrete and/or conform to calibration law, in order in this way to provide a billable charging device with simultaneous structural optimization.
Vorzugsweise ist die Master-Messeinrichtung eingerichtet, um über die Außenschnittstelle einen verschlüsselten und/oder signierten Datenaustausch mit der Dateneinrichtung, beispielsweise für Abfrage- und Abrechnungszwecke, zu ermöglichen.The master measuring device is preferably set up to enable encrypted and/or signed data exchange with the data device via the external interface, for example for query and billing purposes.
Vorzugsweise sind die Master- bzw. Teilmaster-Messeinrichtungen und die Displayeinheit über private und öffentliche Schlüssel miteinander eineindeutig gepaart.The master or partial master measuring devices and the display unit are preferably paired with one another via private and public keys.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Die darin beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben dargelegten Merkmale umgesetzt werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele erfolgt dabei mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.Further advantages and features of the present invention can be seen from the following description of preferred exemplary embodiments. The features described therein can be implemented on their own or in combination with one or more of the features set out above, insofar as the features do not contradict one another. The following description of preferred exemplary embodiments is made with reference to the accompanying drawings.
Figurenlistecharacter list
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 schematisch den Aufbau einer Ladevorrichtung mit mehreren Messeinrichtungen und einer Leistungs-/Steuereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
2 schematisch den Aufbau einer diskret aufgebauten Messeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
3 schematisch den Aufbau einer Displayeinheit mit optionalen Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
4 schematisch den Aufbau einer Ladevorrichtung mit einer Master-Messeinrichtung, einer Slave-Messeinrichtung und einer externen Displayeinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
5 schematisch den Aufbau einer Ladevorrichtung mit einer Master-Messeinrichtung, mehreren Messanordnungen und einer externen Displayeinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und -
6 schematisch den Aufbau einer Ladevorrichtung mit mehreren Messanordnungen und einer externen Displayeinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
-
1 schematically shows the structure of a charging device with a plurality of measuring devices and a power/control device according to an exemplary embodiment; -
2 schematically the structure of a discretely constructed measuring device according to an embodiment; -
3 schematically the structure of a display unit with optional components according to an embodiment; -
4 schematically shows the structure of a charging device with a master measuring device, a slave measuring device and an external display unit according to an exemplary embodiment; -
5 schematically shows the structure of a charging device with a master measuring device, a plurality of measuring arrangements and an external display unit according to a further exemplary embodiment; and -
6 Schematically the structure of a charging device with multiple measurement arrangements and an external display unit according to a further embodiment.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDetailed description of preferred embodiments
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei sind gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanz zu vermeiden.Preferred exemplary embodiments are described below with reference to the figures. Elements that are the same, similar or have the same effect are provided with identical reference symbols in the figures, and a repeated description of these elements is sometimes dispensed with in order to avoid redundancy.
Die
Die Ladevorrichtung 1 weist eine Netzschnittstelle 11 auf, die eingerichtet ist, um elektrische Energie aus einem Versorgungsnetz, das üblicherweise ein AC-Netz ist, zu beziehen. Die Netzschnittstelle 11 ist beispielsweise als Starkstromanschluss, vorzugsweise ein-, drei- bzw. mehrphasig, ausgeführt.The charging
Über die Netzschnittstelle 11 ist Leistung aus dem Versorgungsnetz beziehbar und an die Leistungs-/Steuereinrichtung 20 übertragbar, die zur Durchführung des Ladevorgangs eines Energiespeichers 2, der vorzugsweise eine Traktionsbatterie für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug ist, eingerichtet ist. Ein Ladevorgang aus einer alternativen Quelle 3, beispielsweise einer Photovoltaikanlage oder einem Hausbatteriesystem, ein etwaiger Entladevorgang des Energiespeichers 2, um Leistung von dem zumindest teilgeladenen Energiespeicher 2 zurück in das Versorgungsnetz und/oder zu einem alternativen Verbraucher 4 zu übertragen, und gegebenenfalls weitere Funktionalität werden ebenfalls über die Leistungs-/Steuereinrichtung 20 abgewickelt. Der alternative Verbraucher 4 kann ein separates Netz, beispielsweise DC-Netz, ein Heimnetz, eine Speicherbatterie und dergleichen umfassen.Power can be obtained from the supply network via the
Die Leistungs-/Steuereinrichtung 20 weist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Leistungseinrichtung 21 mit der entsprechenden Leistungselektronik auf, umfassend beispielsweise Schalter (Relais), Sicherungen, Leistungswandler (AC/DC, DC/DC, DC/AC, AC/AC) und dergleichen. Leitungen zur Leistungsübertragung sind in der
Die Ladevorrichtung 1 weist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Controller auf, vorzugsweise als nicht-eichrechtskonforme Recheneinheit 24 implementiert, der gegebenenfalls für die Weiterleitung von eichrechtskonformen, signierten/verschlüsselten Daten zwischen den Messeinrichtungen 30, 40, 50, insbesondere einem Master der Energiemesseinrichtungen 30, 40, 50, und einem Backend und/oder einer Cloud und/oder einem Abrechenzentrum, hierin allgemein als Dateneinrichtung 5 bezeichnet, eingerichtet ist. Die Daten aus den Energiemesseinrichtungen 30, 40, 50 werden zu diesem Zweck gegebenenfalls von der Recheneinheit 24 über ein geeignetes Protokoll an die Dateneinrichtung 5 übertragen, ohne die Datenpakete aus den Energiemesseinrichtungen 30, 40, 50 zu modifizieren oder abzuändern.According to the present exemplary embodiment, the charging
Der Master der Messeinrichtungen 30, 40, 50 kann in einer beliebigen Messeinrichtung 30 oder 40 oder 50 realisiert sein. Der Master ist für den Empfang und die Verarbeitung von Messdaten der Messeinrichtungen 30, 40, 50 eingerichtet. Die Master-Messeinrichtung kommuniziert mit den Messeinrichtungen 30, 40, 50 über Datenwege, drahtlos oder drahtgebunden, die in der
Die Recheneinheit 24 kann einen Computer, Mikrocontroller oder dergleichen umfassen und ist allgemein zur Steuerung, Informationsverarbeitung usw. der Ladevorrichtung 1 eingerichtet, insoweit die Aufgaben keine eichrechtskonformen Anforderungen erfüllen müssen.The
Die Ladevorrichtung 1 weist eine Displayeinheit 23 auf, die zur Visualisierung von Informationen beispielsweise betreffend Zählerstand eines Ladevorganges/Entladevorgangs, Energieflussrichtung, Datum/Zeit, Kunden-ID, Lade-ID, aktueller Tarif usw. eingerichtet ist. In einer herkömmlichen Ausführung würde jede Messeinrichtung 30, 40, 50 ein eigenes, gekapseltes Display zur manipulationssicheren Visualisierung eichrechtskonformer Informationen umfassen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel übernimmt diese Aufgabe jedoch die Displayeinheit 23, das ein generelles Display für die Ladevorrichtung 1 ist oder aufweist. Wie dies auf manipulationssichere und eichrechtskonforme Weise realisierbar ist, ist weiter unten mit Bezug auf die
Zunächst soll jedoch die Beschreibung des Grundaufbaus der Ladevorrichtung 1 gemäß
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Messeinrichtungen 30, 40, 50 installiert, die jeweils eingerichtet sind, um den Strom und/oder die Spannung an der/den betreffenden Leistungsleitung(en) zu detektieren und gegebenenfalls daraus eine oder mehrere andere Größen wie etwa Energie oder Leistung zu ermitteln. Darunter ist eine netzseitige Messeinrichtung 30 in einem Hauptleistungspfad 12 an der Netzschnittstelle 11 vorgesehen, um den Energiebezug aus dem Versorgungsnetz und/oder die Energieeinspeisung in das Versorgungsnetz zu detektieren.In the present exemplary embodiment, three measuring
Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine verbraucherseitige Messeinrichtung 40 vorgesehen, die am Übergabepunkt 13a der Ladevorrichtung 1 zum Energiespeicher 2 installiert ist, um die Energieeinspeisung in den Energiespeicher 2 und/oder den Energiebezug aus dem geladenen oder teilgeladenen Energiespeicher 2 zu detektieren, gegebenenfalls über eine weitere Leistungselektronik 2a für die Ladekontrolle des Energiespeichers 2. Vorzugsweise wird hierbei die Energie, umfassend Strom und/oder Spannung, am Übergabepunkt 13a von der Ladevorrichtung 1 zum Fahrzeug bzw. dessen Energiespeicher 2 gemessen. Als Übergabepunkt 13a ist insbesondere eine Ladebuchse an der Ladevorrichtung 1 für ein Ladekabel 13 bzw. bei fest angeschlagenem Ladekabel 13e eines Ladesteckers 13b am Ende des Ladekabels 13 für die Messung maßgeblich. Die Messung kann aus einem AC- und/oder DC-Leistungssystem erfolgen. Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine weitere Messeinrichtung 50 vorgesehen, die an der alternativen Quelle 3 bzw. dem alternativen Verbraucher 4 installiert ist, um den entsprechenden Energiebezug, beispielsweise aus einer Photovoltaikanlage, einem Hausbatteriesystem oder einem DC-Netz, und/oder die entsprechende Energieeinspeisung, beispielsweise in eine Speicherbatterie oder ein DC-Netz, zu detektieren.Furthermore, a consumer-
Eine, mehrere oder alle der Messeinrichtungen 30, 40, 50 sind vorzugsweise diskret aufgebaut, d.h. die Bauelemente der betreffenden Messeinrichtung(en) 30, 40, 50 sind jeweils als einzelnes, in einem eigenen Gehäuse befindliches bzw. gekapseltes Schaltungselement ausgeführt, somit insbesondere nicht durch integrierte Schaltkreise realisiert. Ein solcher diskreter Aufbau der Messeinrichtung(en) 30, 40, 50 kann zum Zweck der Eichrechtskonformität und optimierten Leistungsführung in der Ladevorrichtung 1 erforderlich sein. Aus dem gleichen Grund sind die Messeinrichtungen 30, 40, 50 vorzugsweise diskret in der Ladevorrichtung 1 verbaut. Ein weiterer Vorteil diskret aufgebauter und verbauter Messeinrichtungen 30, 40, 50 besteht darin, dass die Messdaten und die Kommunikation der einzelnen Messeinrichtungen 30, 40, 50 eichrechtskonform vereinheitlicht werden können.One, several or all of the measuring
Die
Die Messeinrichtung 30 umfasst eine Messeinheit 31 mit einem Spannungssensor 31 a und einem Stromsensor 31 b, die eingerichtet sind, um Spannung und Strom der entsprechenden Leistungsleitung, insbesondere des Hauptleistungspfads 12, zu detektieren. Der Spannungssensor 31 a und/oder Stromsensor 31b kann auch an einer lokal entfernteren Stelle angeschlossen sein, solange eine Manipulation der Messsignale ausgeschlossen ist.The measuring
Die Messeinrichtung 30 umfasst ferner zumindest einen Messwertaufnehmer 32, der einen hochgenauen Analog/Digital-Wandler aufweisen kann. Vorzugsweise ist je Leistungspfad ein Messwertaufnehmer 32 vorgesehen. Der Messwertaufnehmer 32 und die Sensoren 31 a, 31 b stehen in Kommunikation, vorzugsweise drahtgebunden, so dass der Messwertaufnehmer 32 die Messsignale der Sensoren 31 a, 31 b aufnehmen und entsprechend umwandeln/verarbeiten kann.The measuring
Die Messeinrichtung 30 weist vorzugsweise einen Zeitmesser 33 zur Messung einer Zeitspanne auf, um dadurch die Ermittlung zeitabhängiger Größen, wie beispielsweise einer Energiemenge, zu ermöglichen.The measuring
Der Messwertaufnehmer 32 und der Zeitmesser 33 stehen mit einer Energierecheneinheit 34 in Kommunikation, die eingerichtet ist, um die Werte aus dem Messwertaufnehmer 32 und dem Zeitmesser 33 heranzuziehen und abgeleitete Größen wie etwa einen Wirkleistungsenergiewert zu berechnen. Die Energierecheneinheit 34 kann für die Berechnung weiterer oder alternativer Größen eingerichtet sein, beispielsweise Blindleistung, Scheinleistung, Leistungsfaktor, Phasenverschiebung und dergleichen. Die Energierecheneinheit 34 kann gegebenenfalls mehrere Messwertaufnehmer 32 als Eingang verwenden, insbesondere bei mehrphasigen Wechselstromnetzten.The measured
Die Messeinrichtung 30 weist ferner einen Controller 35 auf, der für die Ansteuerung weiterer Einrichtungen, beispielsweise für die Ansteuerung eines optionalen Messdatenspeichers 36 und/oder einer Signier-/Verschlüsselungseinheit 37 und/oder einer oder mehrerer Außenschnittstellen 38 und/oder eines nichtflüchtigen Zählerstandspeichers 39. Des Weiteren organisiert der Controller 35 eine etwaige eichrechtskonforme Aufbereitung, Speicherung, Signierung oder Verschlüsselung der Daten in den entsprechenden Speichern und/oder der gesendeten/empfangenen Daten auf den digitalen Busleitung(en) der Außenschnittstelle(n) 38. Die Busleitung(en) bzw. Außenschnittstelle(n) 38 umfassen zumindest einen digitalen Bus zur Datenübertragung aus der Messeinrichtung 30. Es sei darauf hingewiesen, dass die Außenschnittstelle(n) 38 für eine drahtgebundene und/oder drahtlose Datenübertragung eingerichtet sein können.Measuring
Die vorstehend beschriebenen Komponenten 32, 34, 35, 36, 37, 39 können beliebig kombiniert in Bauteilen vereint werden.The
Die Signier-/Verschlüsselungseinheit 37 ist eingerichtet, um die über die Außenschnittstelle 38 zu übertragenden Daten/Informationen teilweise oder vollständig zu verschlüsseln oder eine Signatur darüber zu erstellen, so dass die Authentizität der Daten von der externen Dateneinrichtung der Displayeinheit 23, geprüft werden kann. Vorzugsweise wird diesbezüglich ein asymmetrisches kryptographisches Verfahren angewendet. Im Fall der Signierung kann die Signatur über die zu signierenden Daten mittels eines privaten Schlüssels erstellt und die Authentizität mittels eines zugehörigen öffentlichen Schlüssels von der externen Einrichtung verifiziert werden. Da die Messeinrichtung 30 oder wesentliche Bauteile derselben eichrechtskonform versiegelt sind, sind eine unbeabsichtigte Veröffentlichung/Weitergabe des privaten Schlüssels und somit eine Manipulation ausgeschlossen.The signing/
Die Messeinrichtung 30 kann optional ein Display aufweisen, um Informationen wie die ermittelte Energie/Leistung, einen Zählerstand usw. anzuzeigen. Besonders bevorzugt wird jedoch auf ein solches messeinrichtungsindividuelles Display verzichtet, und stattdessen steht die Messeinrichtung 30 mit der Displayeinheit 23 über die Außenschnittstelle 38 in Kommunikation.The measuring
Die
Die Displayeinheit 23 empfängt zu diesem Zweck die erforderlichen Informationen über eine Datenverbindung 23a mit einer oder mehreren Datenleitungen und/oder drahtlosen Datenübertragungswegen. Die Datenverbindung 23a steht mit einem Displaycontroller 23b, vorzugsweise als Mikrocontroller realisiert, in Kommunikation. Die Datenverbindung 23a ist identisch zur Datenverbindung 38, wenn die Displayeinheit 23 direkt an einen Datenbus der entsprechenden Messeinrichtung 30, 40, 50 angeschlossen ist.For this purpose, the
Die Displayeinheit 23 umfasst vorzugsweise eine Entschlüsselungs-/Prüfeinheit 23c, die in dem Displaycontroller 23b integriert sein kann oder als externes Bauteil, vorzugsweise als externes IC ausgeführt, mit diesem in Kommunikation steht. Die displayseitige Entschlüsselungs-/Prüfeinheit 23c ist eingerichtet, um von der Messeinrichtung 30 übertragene, eichrechtskonforme Daten zu empfangen, zu entschlüsseln und/oder deren Authentizität anhand einer Signatur zu prüfen.The
Die Displayeinheit 23 weist ein Display 23d zur eichrechtskonformen Anzeige der Messdaten sowie etwaiger weiterer Informationen auf. Auf diese Weise können eichrechtskonforme Daten und weniger manipulationskritische Informationen auf ein und demselben Display angezeigt werden, wodurch sich der Aufbau und die Bedienung/Benutzung der Ladevorrichtung 1 vereinfachen, unter Beibehaltung der Sicherheit und Erfüllung etwaiger eichrechtskonformer, gesetzlicher Anforderungen.The
Die Displayeinheit 23 kann ferner eine Schnittstelle 23e zum Auslesen von Zählerdaten aufweisen, die vorzugsweise eine optische Schnittstelle ist. Optional kann eine Anzeige 23f, vorzugsweise LED-Anzeige, für die Visualisierung des aktuellen Energieflusses, beispielsweise x Pulse/kWh, in der Displayeinheit 23 installiert sein. Ferner kann die Displayeinheit 23 ein Eingabegerät 23g aufweisen, das beispielsweise durch eine Tastatur, einen Druckknopf und/oder eine Touch-DisplayEinheit realisiert ist. Die Displayeinheit 23 kann alternativ die Möglichkeit des Anschlusses einer Tastatur, von Tastern oder eines Touch-Displays ermöglichen, um die Anzeigefunktionen zu beeinflussen, insbesondere um etwaige eichrechtskonforme Anforderungen zu erfüllen.The
Energieversorgungen für die Messeinrichtung(en) 30, 40, 50, die Leistungs-/Steuereinrichtung 20 sowie die Displayeinheit 23, möglicherweise nötige galvanische Trennungen von Datenleitungen und dergleichen sind der Übersichtlichkeit halber in den Figuren nicht dargestellt.Energy supplies for the measuring device(s) 30, 40, 50, the power/
Für eine weitere bauliche und funktionale Optimierung der Ladevorrichtung 1 sind die Messeinrichtungen 30, 40, 50 vorzugsweise als Master/Slave-Messanordnungen mit Master-Messeinrichtung(en) M und Slave-Messeinrichtung(en) S strukturiert. Die Master-Messeinrichtung M übernimmt beispielsweise alle abrechnungs- und/oder eichrechtsrelevanten Aufgaben, wie sie in den relevanten Normen gefordert werden, während die Slave-Messeinrichtungen S die eigentlichen Messaufgaben übernehmen.For a further structural and functional optimization of the
Eine mögliche Master/Slave-Strukturierung ist in der
Die Aufteilung der Bauteile auf eine Master-Messeinrichtung M und eine oder mehrere Slave-Messeinrichtungen S ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt; vielmehr sind Modifikationen und Abwandlungen möglich. So kann die Master-Messeinrichtung M beispielsweise selbst eine oder mehrere Messeinheiten 31 umfassen. Alternativ kann die Master-Messeinrichtung M eine Teilmenge der in
Generell ist die Master-Messeinrichtung M eingerichtet, um Messdaten der Slave-Messeinrichtung(en) S zu empfangen, gegebenenfalls zusammenzufassen und zu verarbeiten. Insbesondere können somit die Messdaten mehrerer parallel messender Slave-Messeinrichtungen S geeignet kombiniert werden. Die Daten der einzelnen Slave-Messeinrichtungen S werden über eine geeignete Datenverbindung abgefragt. Die Datenverbindung kann dabei sicher oder offen sein; im letzteren Fall können die Messdaten geeignet verschlüsselt und/oder signiert werden.In general, the master measuring device M is set up to receive measurement data from the slave measuring device(s) S, combine them if necessary and process them. In particular, the measurement data of a plurality of slave measurement devices S measuring in parallel can thus be suitably combined. The data from the individual slave measuring devices S are queried via a suitable data connection. The data connection can be secure or open; in the latter case, the measurement data can be suitably encrypted and/or signed.
Die Master-Messeinrichtung M übernimmt ferner die Datenübertragung an die eichrechtskonforme Leistungs-/Steuereinrichtung 20 und/oder Displayeinheit 23. Die Master-Messeinrichtung M kann ferner eingerichtet sein, um eine Datenübermittlung, insbesondere Messdatenübermittlung, von/zur externen Dateneinrichtung 5, beispielsweise Cloud, insbesondere für die Daten eines Ladevorganges, und/oder eine Datenübermittlung von/zu dritten Quellen, beispielsweise Wallbox-Control-Einheit, durchzuführen. Die Master-Messeinrichtung M kann ferner für eine gegebenenfalls notwendige Verschlüsselung und/oder Signierung der Daten sowie für eine Überprüfung und Validierung der empfangenen Daten eingerichtet sein.The master measuring device M also takes over the data transmission to the calibration law-compliant power/
Die
Die Gesamtheit aus einer Master-Messeinrichtung M und zugehörigen, mit dieser kommunizierenden Slave-Messeinrichtungen S ist hierin auch als Messanordnung 100 bezeichnet. Die Master-Messeinrichtung M kann beispielsweise durch die Messeinrichtung 30 realisiert sein, während die Slave-Messeinrichtung S durch die Messeinrichtung 40 realisiert ist, oder vice versa. Die Master-Messeinrichtung M und die Salve-Messeinrichtung S der Messanordnung 100 im Ausführungsbeispiel der
Die Master-Messeinrichtung M ist somit für die Erfassung der Messdaten aller, inklusive der eigenen, Energiemessstellen bzw. Messeinheiten 31 verantwortlich. Alternativ kann die Master-Messeinrichtung M auch nur die eichrechtskonformen Aufgaben erledigen, ohne eine zusätzliche Erfassung von Messdaten. Die Master-Messeinrichtung M steht vorzugsweise mit dem nichteichrechtsrelevanten Controller 24 der Ladevorrichtung 1 in Kommunikation, um eine Verbindung in die externe Dateneinrichtung 5 zu ermöglichen.The master measuring device M is thus responsible for acquiring the measurement data of all, including its own, energy measuring points or measuring
Die Slave-Messeinrichtung(en) S umfassen zumindest je eine Messeinheit 31 mit einem Spannungssensor 31a und/oder einem Stromsensor 31b, vgl.
Eine Slave-Messeinrichtung S ist somit verantwortlich für die Messdatenerfassung einer oder mehrerer Messanordnungen 100 (beispielsweise 1-phasig AC oder 3-phasig AC) sowie für die Bereitstellung der erforderlichen Messdaten an eine zugeordnete Master-Messeinrichtung M mit offenen oder verschlüsselten und/oder signierten Daten. Optional kann die Slave-Messeinrichtung S ferner für die Messung einer von mehreren Strompfaden einer Leistungseinheit verantwortlich sein, so dass eine Parallelmessung bei geteilten Strompfaden (diese können räumlich so weit voneinander entfernt sein, dass ein extra Slave je Strompfad erforderlich ist) realisierbar ist.A slave measuring device S is thus responsible for the measurement data acquisition of one or more measuring arrangements 100 (e.g. 1-phase AC or 3-phase AC) and for providing the required measurement data to an assigned master measuring device M with open or encrypted and/or signed Data. Optionally, the slave measuring device S can also be responsible for measuring one of several current paths of a power unit, so that a parallel measurement can be implemented with divided current paths (these can be spatially so far apart that an extra slave is required for each current path).
Die Ladevorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der
Die
Die Teilmaster-Messeinrichtungen TM sind eingerichtet, um die Messdaten der entsprechenden Messanordnung 100 zu empfangen und gegebenenfalls zumindest teilweise zu verarbeiten, beispielsweise zu digitalisieren. Eine Teilmaster-Messeinrichtung TM kann vorteilhaft sein, um eine optionale Energiemessung aus der Teilmaster-Messeinrichtung TM mit weiteren angeschlossenen Slave-Messeinrichtungen S zusammenzufassen, möglicherweise vorzuverarbeiten und gebündelt an die Master-Messeinrichtung M zu übertragen.The partial master measurement devices TM are set up to receive the measurement data of the
Die Master-Messeinrichtung M ist für die Erfassung der Messdaten aller Messanordnungen 100 verantwortlich und sendet diese über die Außenschnittstelle 38 direkt oder über die Recheneinheit 24 an die Displayeinheit 23.The master measuring device M is responsible for acquiring the measurement data of all
Das Ausführungsbeispiel der
Die
Die hierin dargelegten Ladevorrichtungen 1 bieten eine integrierte, eichrechtskonforme Lösung mit einer oder mehreren Messanordnungen 100, die jeweils zumindest eine Messeinrichtung M, TM, S, 30, 40, 50, vorzugsweise diskret aufgebaut, aufweisen. Eine eichrechtskonforme Abrechnungsmöglichkeit wird auf baulich reduzierte Weise erzielt, indem Displays und gegebenenfalls weitere Komponenten durch einen Master/Slave-Aufbau und/oder eine sichere bzw. eichrechtskonforme Datenübertragung zwischen den Messanordnungen 100 und einer Displayeinheit 23 der Ladevorrichtung 1 eingespart werden.The
Im Fall eines Master/Slave-Aufbaus der Messanordnungen 100 sammelt eine Master-Messeinrichtung M als zentrale Einheit Messdaten von Slave-Messeinrichtung(en) S und/oder Teilmaster-Messeinrichtung(en) TM und verarbeitet die Daten eichrechtskonform. Die Master-Messeinrichtung M übernimmt gegebenenfalls die Addition bei parallel messenden Messeinrichtungen M, TM, S. Die Master-Messeinrichtung M stellt die Daten für die eichrechtskonforme Displayeinheit 23 und/oder die Recheneinheit 24-(in diesem Fall kann gegebenenfalls auf eine Eichrechtskonformität der Displayeinheit 23 verzichtet werden) zusammen und versendet diese entsprechend.In the case of a master/slave structure of the measuring
Alternativ kann die Displayeinheit 23 eichrechtskonforme Funktionen, beispielsweise eine eichrechtskonforme Datenspeicherung, übernehmen. Dadurch kann die eichrechtskonforme Datenspeicherung in der Master-Messeinrichtung M gegebenenfalls entfallen.Alternatively, the
Die Master-Messeinrichtung M kann die drahtlos oder über Datenleitungen zu sendenden Messdaten verschlüsseln und/oder signieren, wodurch auf eine Kapselung der gesamten Ladevorrichtung 1 verzichtet werden kann, ohne dass der Informationstransport zwischen Komponenten manipulierbar ist. Die Messeinrichtungen M, TM, S, 30, 40, 50 können bei guter Platzierung der Bauteile mit einer oder jeweils einer überstülpbaren und versiegelbaren Kappe eichrechtskonform versiegelt werden.The master measuring device M can encrypt and/or sign the measurement data to be sent wirelessly or via data lines, which means that there is no need to encapsulate the
Vorzugsweise ist die Master-Messeinrichtung M eingerichtet, um über die Außenschnittstelle einen verschlüsselten und/oder signierten Datenaustausch mit der Dateneinrichtung, beispielsweise für Abfrage- und Abrechnungszwecke, zu ermöglichen.The master measuring device M is preferably set up to enable encrypted and/or signed data exchange with the data device via the external interface, for example for query and billing purposes.
Vorzugsweise sind die Master- bzw. Teilmaster-Messeinrichtungen M, TM und die Displayeinheit 23 über private und öffentliche Schlüssel miteinander eineindeutig gepaart.The master or partial master measuring devices M, TM and the
Besonders bevorzugt umfasst die Ladevorrichtung 1 genau eine Displayeinheit 23, wobei die Daten aus den Messeinrichtungen M, TM, S, 30, 40, 50 sicher übertragen/empfangen und in der Displayeinheit 23 gegebenenfalls entschlüsselt oder auf Gültigkeit geprüft werden können. Somit ist eine eichrechtskonforme und gleichzeitig kundenspezifische Darstellung der Messdaten möglich. Optional können eine Schnittstelle 23e, vorzugsweise optische Schnittstelle, und/oder eine vom Display 23d zu unterscheidende Anzeige 23f, vorzugsweise LED, für die Ausgabe von Energieeinheiten/Puls (beispielsweise 10.000 Pulse/kWh) in die Displayeinheit 23 integriert werden. Es können weitere individuelle oder eichrechtskonforme Informationen auf dem Display 23d angezeigt werden, beispielsweise Preis/kWh. Die Displayeinheit 23 kann Sensoren für Temperatur, Helligkeit usw. enthalten. Ferner kann die Displayeinheit 23 je nach Bedarf weitere Informationen über Lichtimpulse ausgeben. Die Displayeinheit 23 kann eingerichtet sein, um über etwaige Sensoren und/oder Eingabefunktionen in Untermenüs der Anzeige zu wechseln.The charging
Die Displayeinheit 23 kann ferner eingerichtet sein, um die Messeinrichtungen M, TM, S, 30, 40, 50 abzufragen, wobei die Displayeinheit 23 für die korrekte Auswahl und Anzeige der Daten verantwortlich ist. Die Displayeinheit 23 übernimmt in diesem Fall Teilaufgaben der Messeinrichtungen M, TM, S, 30, 40, 50. Des Weiteren kann die Displayeinheit 23 auch die Speicherung eichrechtskonformer Daten, wie für die Messeinrichtungen M, TM, S, 30, 40, 50 beschrieben, übernehmen.The
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.As far as applicable, all individual features that are presented in the exemplary embodiments can be combined with one another and/or exchanged without departing from the scope of the invention.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Ladevorrichtungloading device
- 22
- Energiespeicherenergy storage
- 2a2a
- Leistungselektronikpower electronics
- 33
- Alternative Quellealternate source
- 44
- Alternativer VerbraucherAlternative Consumer
- 55
- Dateneinrichtungdata setup
- 1111
- Netzschnittstellenetwork interface
- 1212
- Hauptleistungspfadmain power path
- 1313
- Ladekabelcharging cable
- 13a13a
- Übergabepunkttransfer point
- 13b13b
- Ladesteckercharging plug
- 1515
- GehäuseHousing
- 2020
- Leistungs-/Steuereinrichtungpower/control device
- 2121
- Leistungseinrichtungpower facility
- 2323
- Displayeinheitdisplay unit
- 23a23a
- DatenverbindungData Connection
- 23b23b
- Displaycontrollerdisplay controller
- 23c23c
- Entschlüsselungs-/Prüfeinheitdecryption/verification unit
- 23d23d
- Displayscreen
- 23e23e
- Schnittstelleinterface
- 23f23f
- AnzeigeAdvertisement
- 23g23g
- Eingabegerätinput device
- 2424
- Recheneinheitunit of account
- 3030
- Messeinrichtungmeasuring device
- 3131
- Messeinheitunit of measure
- 31a31a
- Spannungssensorvoltage sensor
- 31b31b
- Stromsensorcurrent sensor
- 3232
- Messwertaufnehmertransducer
- 3333
- Zeitmessertimepiece
- 3434
- Energierecheneinheitenergy unit
- 3535
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- 3636
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- 3737
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- 3838
- Außenschnittstelleexternal interface
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- Messeinrichtungmeasuring device
- 5050
- Messeinrichtungmeasuring device
- 100100
- Messanordnung measuring arrangement
- MM
- Master-Messeinrichtungmaster measuring device
- TMTM
- Teilmaster-Messeinrichtungpartial master measuring device
- SS
- Slave-MesseinrichtungSlave measuring device
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102019006541 A1 [0003]DE 102019006541 A1 [0003]
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017105014A1 (en) | 2017-03-09 | 2018-09-13 | Elektro-Bauelemente Gmbh | Charging station and operating method for this |
DE102018216087A1 (en) | 2018-09-20 | 2020-03-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Charging plug and measuring system |
DE102019108891A1 (en) | 2019-04-04 | 2020-10-08 | Innogy Se | Method and device for assigning a measured value recorded by a charging station to a user |
WO2020249490A1 (en) | 2019-06-12 | 2020-12-17 | Lem International Sa | Dc meter for electrical vehicle charging station |
DE102019006541A1 (en) | 2019-09-16 | 2021-03-18 | Keba Ag | Charging connection device with energy measuring device for electric vehicles |
DE102020124154A1 (en) | 2020-09-16 | 2022-03-17 | Charge-ON GmbH | Electric vehicle charging station with a tamper-proof payment device |
DE102020211761A1 (en) | 2020-09-21 | 2022-05-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Measurement monitor display |
DE102020134769A1 (en) | 2020-12-22 | 2022-06-23 | KEBA Energy Automation GmbH | CHARGING STATION FOR CHARGING AN ENERGY STORAGE OF AN ELECTRIC VEHICLE AND METHOD |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102160327A (en) * | 2008-07-21 | 2011-08-17 | 迪尤斯计算有限公司 | An authentication system for a plug-in electric drive vehicle |
US8417598B2 (en) * | 2009-03-17 | 2013-04-09 | Igor Pinkusevich | Vehicle identification system, method and recharging station for electric vehicles |
EP2371611B1 (en) * | 2010-03-29 | 2012-05-16 | IFS Informationstechnik GmbH | Device and method for controlled exchange of energy between a power network and a load |
DE102017100523A1 (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-01 | Elektro-Bauelemente Gmbh | Charging station for electric vehicles and operating method therefor |
DE102017124469B4 (en) * | 2017-09-28 | 2021-10-14 | Engeln & Masnitza & Wagner GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter Michael Masnitza, 90473 Nürnberg, Tobias Wagner, 81735 München, Johannes Engeln A, 85053 Ingolstadt) | Modular device for time-shifted charging of several electric vehicles at one charging station |
DE102018214122A1 (en) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | Siemens Aktiengesellschaft | access module |
-
2021
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-
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017105014A1 (en) | 2017-03-09 | 2018-09-13 | Elektro-Bauelemente Gmbh | Charging station and operating method for this |
DE102018216087A1 (en) | 2018-09-20 | 2020-03-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Charging plug and measuring system |
DE102019108891A1 (en) | 2019-04-04 | 2020-10-08 | Innogy Se | Method and device for assigning a measured value recorded by a charging station to a user |
WO2020249490A1 (en) | 2019-06-12 | 2020-12-17 | Lem International Sa | Dc meter for electrical vehicle charging station |
DE102019006541A1 (en) | 2019-09-16 | 2021-03-18 | Keba Ag | Charging connection device with energy measuring device for electric vehicles |
DE102020124154A1 (en) | 2020-09-16 | 2022-03-17 | Charge-ON GmbH | Electric vehicle charging station with a tamper-proof payment device |
DE102020211761A1 (en) | 2020-09-21 | 2022-05-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Measurement monitor display |
DE102020134769A1 (en) | 2020-12-22 | 2022-06-23 | KEBA Energy Automation GmbH | CHARGING STATION FOR CHARGING AN ENERGY STORAGE OF AN ELECTRIC VEHICLE AND METHOD |
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