DE102021127931A1 - Charging station for electric vehicles and electric vehicle - Google Patents

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DE102021127931A1 DE102021127931.3A DE102021127931A DE102021127931A1 DE 102021127931 A1 DE102021127931 A1 DE 102021127931A1 DE 102021127931 A DE102021127931 A DE 102021127931A DE 102021127931 A1 DE102021127931 A1 DE 102021127931A1
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Abstract

An eine Ladestation (1) für Elektrofahrzeuge (4) ist mindestens ein Ladekabel zum elektrischen Laden eines Elektrofahrzeugs anschließbar, wobei die Ladestation (1) mindestens ein Luftgebläse (5) aufweist, das dazu ausgebildet ist, einen temperierten Luftstrom (L) zumindest in Form von Kaltluft zu erzeugen und den Luftstrom (L) einem Nutzer der Ladestation (1) zum Temperieren mindestens einer Komponente (3) des Elektrofahrzeugs bereitzustellen. Ein Elektrofahrzeug (4) weist eine Kombi-Ladedose (8) auf, welche einen Stromanschluss für ein Ladekabel (2) und einen Luftanschluss aufweist und der Luftanschluss an einen Luftkanal (10) angeschlossen ist, der zu mindestens einer bei einem elektrischen Ladevorgang thermisch belasteten Komponente (3, 8) des Elektrofahrzeugs führt. Ein Verfahren dient zum Ändern einer Temperatur (Tbatt, Tdose) an mindestens einer Komponente (3) eines an eine Ladestation (1) angeschlossenen Elektrofahrzeugs (4), bei dem mittels der Ladestation (1) ein Luftstrom (L) aus temperierter Luft erzeugt wird und dieser Luftstrom zu der mindestens einen Komponente (3) geleitet wird.At least one charging cable for electrically charging an electric vehicle can be connected to a charging station (1) for electric vehicles (4), the charging station (1) having at least one air fan (5) which is designed to emit a temperature-controlled air flow (L) at least in the form of to generate cold air and to provide the air flow (L) to a user of the charging station (1) for tempering at least one component (3) of the electric vehicle. An electric vehicle (4) has a combination charging socket (8) which has a power connection for a charging cable (2) and an air connection, and the air connection is connected to an air duct (10) which is subject to at least one thermal load during an electrical charging process Component (3, 8) of the electric vehicle leads. A method is used to change a temperature (Tbatt, Tdose) on at least one component (3) of an electric vehicle (4) connected to a charging station (1), in which an air flow (L) from temperature-controlled air is generated by means of the charging station (1). and this air flow is directed to the at least one component (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladestation für Elektrofahrzeuge, an das mindestens ein Ladekabel zum elektrischen Laden eines Elektrofahrzeugs anschließbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein Elektrofahrzeug, das eine Ladedose einem Stromanschluss für ein Ladekabel aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Ändern, insbesondere Senken, einer Temperatur an mindestens einer Komponente eines an eine Ladestation angeschlossenen Elektrofahrzeugs. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Elektrofahrzeuge in Form von Zweirädern.The invention relates to a charging station for electric vehicles, to which at least one charging cable for electrically charging an electric vehicle can be connected. The invention also relates to an electric vehicle that has a charging socket and a power connection for a charging cable. The invention also relates to a method for changing, in particular lowering, a temperature on at least one component of an electric vehicle connected to a charging station. The invention can be applied particularly advantageously to electric vehicles in the form of two-wheelers.

Zweiräder verfügen typischerweise über keine Klimaanlage. Dementsprechend können die sog. „Traktionsbatterien“ von elektrisch angetriebenen Zweirädern auch nicht auf Temperaturen unterhalb der Umgebungstemperatur gekühlt werden. Im Fahrbetrieb (bei hinreichender Umströmung mit Umgebungsluft) stellt dies kein Problem dar. Soll die Batterie jedoch bei Stillstand des Zweirads mit hohen elektrischen Leistungen geladen werden, kann es zu thermisch kritischen Zuständen kommen.Two-wheelers typically do not have air conditioning. Accordingly, the so-called "traction batteries" of electrically driven two-wheelers cannot be cooled to temperatures below the ambient temperature. This is not a problem when driving (provided there is sufficient ambient air flow around it). However, if the battery is to be charged with high electrical power when the two-wheeler is stationary, thermally critical conditions can arise.

FR 2999812 A3 offenbart eine Traktionsbatterie für ein Elektroauto, die einen Kühlmittelkreislauf für Umluft zur thermischen Konditionierung der Batterie im Fahrzustand eines Fahrzeugs aufweist. Ein weiterer Kühlmittelkreislauf zirkuliert ein flüssiges Kühlmittel, d.h., ein Wasser-Glykol-Gemisch zur thermischen Konditionierung der Batterie, wenn das Elektroauto einen Ladevorgang durchläuft. Ein an der Karosserie des Fahrzeugs angebrachter zweigleisiger Anschluss ermöglicht die Zirkulation des Wasser-Glykol-Gemisches zwischen einem Teil des letztgenannten Kühlkreislaufs in der Batterie und einem anderen Teil des letztgenannten Kühlkreislaufs in einem Ladegerät. FR2999812A3 discloses a traction battery for an electric car, which has a coolant circuit for circulating air for thermal conditioning of the battery when a vehicle is being driven. Another coolant circuit circulates a liquid coolant, ie a water-glycol mixture, for thermal conditioning of the battery when the electric car is being charged. A two-way connector fitted to the body of the vehicle allows the water-glycol mixture to circulate between part of the latter cooling circuit in the battery and another part of the latter cooling circuit in a charger.

DE 10 2012 011 606 A1 offenbart eine Ladestation, insbesondere zur Ladung der Batterie eines Elektrofahrzeugs, aufweisend ein Gehäuse zur ortsfesten Montage an einem Aufnahmekörper, wobei im Innenraum des Gehäuses eine Ladeelektronik zur Bereitstellung eines Ladestromes über ein Ladekabel geschützt aufgenommen ist, und wobei Wärmeabführmittel vorgesehen sind, mit der durch Betrieb der Ladeelektronik entstehende Wärme aus dem Innenraum des Gehäuses abführbar ist. Dazu ist vorgesehen, dass zur Bildung der Wärmeabführmittel das Gehäuse zumindest einen Luftstromkanal aufweist, der zur Hindurchführung eines Kühlluftstromes ausgebildet ist, wobei der Kühlluftstrom getrennt vom Innenraum den Luftstromkanal durchströmt. DE 10 2012 011 606 A1 discloses a charging station, in particular for charging the battery of an electric vehicle, having a housing for stationary assembly on a receiving body, with charging electronics for providing a charging current via a charging cable being accommodated in a protected manner in the interior of the housing, and with heat dissipation means being provided, with which by operation the charging electronics resulting heat from the interior of the housing can be dissipated. For this purpose, it is provided that the housing has at least one air flow duct for forming the heat dissipation means, which is designed for the passage of a cooling air flow, the cooling air flow flowing through the air flow duct separately from the interior.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine verbesserte Möglichkeit zur thermischen Konditionierung mindestens einer Komponente eines an eine Ladestation angeschlossenen Elektrofahrzeugs bereitzustellen. Es ist eine spezielle Aufgabe, diese thermischen Konditionierung auf eine besonders preiswerte und betriebssichere Weise für unterschiedliche Arten von Elektrofahrzeugen, insbesondere auch für elektrisch angetriebene Zweirädern, umzusetzen.It is the object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages of the prior art and in particular to provide an improved possibility for thermal conditioning of at least one component of an electric vehicle connected to a charging station. It is a special task to implement this thermal conditioning in a particularly inexpensive and operationally reliable manner for different types of electric vehicles, in particular also for electrically powered two-wheelers.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.This object is solved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments can be found in particular in the dependent claims.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Ladestation für Elektrofahrzeuge, an das mindestens ein Ladekabel zum elektrischen Laden eines Elektrofahrzeugs anschließbar ist, wobei die Ladestation mindestens ein Luftgebläse aufweist, das dazu ausgebildet ist, einen temperierten Luftstrom zumindest in Form von Kaltluft zu erzeugen und den Luftstrom einem Nutzer der Ladestation zum Temperieren mindestens einer Komponente des Elektrofahrzeugs bereitzustellen.The object is achieved by a charging station for electric vehicles to which at least one charging cable for electrically charging an electric vehicle can be connected, the charging station having at least one air blower which is designed to generate a temperature-controlled air flow at least in the form of cold air and to blow the air flow into a Provide users of the charging station for tempering at least one component of the electric vehicle.

Diese Ladestation weist den Vorteil auf, dass dem Elektrofahrzeug nicht nur Ladestrom, sondern auch ein Kühlluftstrom bzw. gekühlter Luftmassenstrom zur Verfügung gestellt wird. Dieser Kühlluftstrom kann gezielt dazu verwendet werden, die mindestens eine Komponente des Elektrofahrzeugs zu kühlen. Dadurch kann eine thermische Belastung dieser mindestens einen Komponente während eines Ladevorgangs verringert werden, was deren Alterung reduziert und Lebensdauer verlängert. Dies ist besonders vorteilhaft bei Komponenten des Elektrofahrzeugs, die durch den Ladevorgang thermisch belasteten werden, z.B. der Energiespeicher (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als „Batterie“ bezeichnet) und/oder das Ladegerät, aber auch eine Ladedose, elektrische Leitungen, die den Ladestrom führen, usw. Dadurch wiederum kann vorteilhafterweise eine Ladeleistung erhöht werden, weil thermisch kritische Zustände dann erst bei höheren Leistungen auftreten.This charging station has the advantage that the electric vehicle is not only provided with charging current, but also with a cooling air flow or cooled air mass flow. This flow of cooling air can be used specifically to cool the at least one component of the electric vehicle. As a result, a thermal load on this at least one component can be reduced during a charging process, which reduces its aging and lengthens its service life. This is particularly advantageous for components of the electric vehicle that are thermally stressed by the charging process, e.g. the energy storage device (hereinafter referred to as "battery" without restriction of generality) and/or the charger, but also a charging socket, electrical lines that carry the charging current lead, etc. This in turn can advantageously increase a charging power, because thermally critical states then only occur at higher powers.

Gegenüber einer Flüssigkeitskühlung ergeben sich die Vorteile, dass die Luftkühlung merklich preiswerter umsetzbar ist und Undichtigkeiten zur Umgebung weit weniger kritisch sind.Compared to liquid cooling, the advantages are that air cooling is noticeably cheaper to implement and leaks to the environment are far less critical.

Die Ladestation kann eine Ladesäule oder eine Wallbox sein. Die Ladestation kann eine öffentliche oder eine private Ladestation sein. Das elektrisches Laden von Elektrofahrzeugen über Ladestationen ist hinlänglich bekannt und wird deshalb hier nicht weiter ausgeführt.The charging station can be a charging station or a wall box. The charging station can be a public or a private charging station. The electrical charging of electric vehicles via charging stations is well known and is therefore not discussed further here.

Dass mindestens ein Ladekabel an die Ladestation anschließbar ist, umfasst in einer Weiterbildung, dass ein externes, z.B. mit dem Elektrofahrzeug mitgeführtes Ladekabel an die Ladestation anschließbar ist. In einer anderen Weiterbildung ist die Ladestation mit mindestens einem Ladekabel ausgerüstet, das dann z.B. fest an der Ladestation angebracht sein kann.The fact that at least one charging cable can be connected to the charging station includes, in a further development, that an external charging cable, for example one carried along with the electric vehicle, can be connected to the charging station. In another development, the charging station is equipped with at least one charging cable, which can then, for example, be permanently attached to the charging station.

Das Elektrofahrzeug kann ein vollelektrisch angetriebenes Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein. Das Elektrofahrzeug kann ein Zweirad (z.B. Motorrad), ein Personenwagen, ein Lastwagen, ein Bus usw. sein.The electric vehicle can be an all-electric vehicle or a hybrid vehicle. The electric vehicle can be a two-wheeler (e.g. motorcycle), a car, a truck, a bus, and so on.

Unter einem „temperierten“ Luftstrom wird insbesondere ein Luftstrom verstanden, dessen Temperatur im Vergleich zu einer Umgebungstemperatur verändert worden ist.A “tempered” air flow is understood to mean, in particular, an air flow whose temperature has been changed compared to an ambient temperature.

Dass der Luftstrom einem Nutzer der Ladestation zum Temperieren mindestens einer Komponente des Elektrofahrzeugs bereitstellbar ist, umfasst insbesondere, dass der Luftstrom gezielt nutzbar ist, um die Temperatur der mindestens einen Komponente des Elektrofahrzeugs zu ändern, z.B. durch Vorsehen eines geeigneten Luftkanals, z.B. Schlauchs, zum Leiten des von dem Luftgebläse erzeugten temperierten Luftstroms und Ausgeben des Luftstroms an bzw. in das Elektrofahrzeug.The fact that the air flow can be made available to a user of the charging station for the purpose of tempering at least one component of the electric vehicle includes, in particular, that the air flow can be used in a targeted manner in order to change the temperature of the at least one component of the electric vehicle, e.g. by providing a suitable air duct, e.g. hose, for directing the temperature controlled airflow generated by the air blower and discharging the airflow to the electric vehicle.

Der Nutzer kann ein menschlicher Nutzer oder ein Laderoboter sein.The user can be a human user or a loading robot.

Es ist eine Ausgestaltung, dass das Luftgebläse dazu ausgebildet ist, wahlweise Kaltluft oder Warmluft zu erzeugen. Dadurch wir der Vorteil erreicht, dass bei sehr tiefen Umgebungstemperaturen der Luftstrom auch dazu verwendet werden kann, mindestens eine Komponente des Elektrofahrzeugs zu erwärmen.In one configuration, the air blower is designed to selectively generate cold air or warm air. This achieves the advantage that, at very low ambient temperatures, the air flow can also be used to heat at least one component of the electric vehicle.

Es ist eine Ausgestaltung, dass eine Lufttemperatur des Luftstroms einstellbar ist. So kann die thermische Beeinflussung bzw. Konditionierung der mindestens einen Komponente des Elektrofahrzeugs vorteilhafterweise besonders genau eingestellt werden. Die Lufttemperatur kann z.B. schrittweise eingestellt werden, z.B. in Schritten von 1 °C, 5 °C, 10 °C usw.In one configuration, an air temperature of the air flow can be adjusted. In this way, the thermal influencing or conditioning of the at least one component of the electric vehicle can advantageously be set particularly precisely. For example, the air temperature can be set in increments, e.g. in increments of 1°C, 5°C, 10°C, etc.

Es ist eine Weiterbildung, dass die Lufttemperatur des gekühlten Luftstroms einen minimalen Wert von ca. -10 °C, insbesondere zwischen 2 °C und 4 °C, aufweist. Es ist eine Weiterbildung, dass die Lufttemperatur des erwärmten Luftstroms einen maximalen Wert zwischen 80 °C und 90 °C aufweist.In a further development, the air temperature of the cooled air flow has a minimum value of approximately −10° C., in particular between 2° C. and 4° C. In a further development, the air temperature of the heated air flow has a maximum value of between 80°C and 90°C.

Es ist eine Weiterbildung, dass die Lufttemperatur des Luftstroms nutzerseitig einstellbar ist.It is a development that the air temperature of the air flow can be adjusted by the user.

Es ist eine Ausgestaltung, dass die Lufttemperatur des Luftstroms automatisch einstellbar ist. So wird der Vorteil erreicht, dass die Lufttemperatur besonders präzise an die an der Komponente benötigte Kälte- oder Wärmeleistung anpassbar ist.In one configuration, the air temperature of the air flow can be automatically adjusted. This achieves the advantage that the air temperature can be adjusted particularly precisely to the cooling or heating capacity required at the component.

Es ist eine Ausgestaltung, dass die Lufttemperatur automatisch abhängig von einer Umgebungs(luft)temperatur an der Ladesäule einstellbar ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Umsetzung. Zudem kann auf eine Datenmeldung von dem Elektrofahrzeug verzichtet werden. Tendenziell kann die Lufttemperatur des Luftstroms umso höher eingestellt werden, je geringer die Umgebungstemperatur ist.In one configuration, the air temperature can be set automatically as a function of an ambient (air) temperature at the charging station. This enables a particularly simple implementation. In addition, a data report from the electric vehicle can be dispensed with. The lower the ambient temperature, the higher the air temperature of the air flow can be set.

Es ist eine Ausgestaltung, dass die Lufttemperatur abhängig von einer Temperatur („Komponententemperatur“) mindestens einer Komponente des Elektrofahrzeugs einstellbar ist. Die ermöglicht vorteilhafterweise eine besonders genaue thermische Konditionierung der mindestens einen Komponente des Elektrofahrzeugs.In one configuration, the air temperature can be set as a function of a temperature (“component temperature”) of at least one component of the electric vehicle. This advantageously enables a particularly precise thermal conditioning of the at least one component of the electric vehicle.

Es ist eine Ausgestaltung, dass die Ladestation dazu eingerichtet ist, Werte der Komponententemperatur mindestens einer Komponente des angeschlossenen Elektrofahrzeugs automatisch zu empfangen. Dies kann z.B. durch Datenübertragung von dem Elektrofahrzeug über die Ladeschnittstelle an die Ladestation erfolgen.In one configuration, the charging station is set up to automatically receive values for the component temperature of at least one component of the connected electric vehicle. This can be done, for example, by data transmission from the electric vehicle to the charging station via the charging interface.

Es ist eine Ausgestaltung, dass die Lufttemperatur des Luftstroms in Abhängigkeit von empfangenen (Ist-)Werten der Komponententemperatur und einem Sollwert der Komponententemperatur einzustellen. Dadurch kann die thermische Konditionierung der mindestens einen Komponente auf einen vorgegebenen, insbesondere thermisch besonders günstigen, Zielzustand hin erfolgen. Beispielsweise kann zum Kühlen der Batterie des Elektrofahrzeugs die Lufttemperatur des Luftstroms so eingestellt werden, dass die Batterie ausgehend von aktuellen Ist-Werten der Batterietemperatur auf eine Soll-Batterietemperatur von bspw. 25 °C hin thermisch konditioniert bzw. eingestellt wird. Das Einstellen kann ein Regeln der Komponententemperatur auf den Sollwert mit der Lufttemperatur des Luftstroms als Stellgröße umfassen.In one configuration, the air temperature of the air flow is set as a function of received (actual) values for the component temperature and a setpoint value for the component temperature. As a result, the thermal conditioning of the at least one component can take place towards a predetermined, in particular thermally particularly favorable, target state. For example, to cool the battery of the electric vehicle, the air temperature of the air flow can be set such that the battery is thermally conditioned or set to a target battery temperature of 25° C., for example, based on current actual values of the battery temperature. The setting can include regulating the component temperature to the setpoint using the air temperature of the air flow as the manipulated variable.

Grundsätzlich können das Ladekabel und ein Luftkanal, z.B. Schlauch, für die temperierte Luftströmung unabhängig voneinander geführt oder verlegt werden. So kann ein Nutzer beispielsweise das Ladekabel an das Elektrofahrzeug anschließen und folgend den Luftkanal geeignet anordnen, bei einem Zweirad beispielsweise auf die Batterie richten.In principle, the charging cable and an air duct, e.g. hose, for the temperature-controlled air flow can be routed or routed independently of one another. For example, a user can connect the charging cable to the electric vehicle and then arrange the air duct in a suitable manner, for example pointing it at the battery in the case of a two-wheeler.

Es ist eine Ausgestaltung, dass die Ladestation einen Kombi-Ladestecker zum Anschluss an das Elektrofahrzeug aufweist, der einen mit dem Ladekabel verbundenen Stromanschluss und einen mit dem Luftgebläse verbundenen Luftauslassanschluss aufweist. Dies verbessert vorteilhafterweise eine Nutzerfreundlichkeit und Schnelligkeit eines Anschlusses des Elektrofahrzeugs an die Ladestation, da Ladekabel und Luftkanal in einem gemeinsamen Handhabungsvorgang an das Elektrofahrzeug angeschlossen werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich so der temperierte Luftstrom besonders gezielt in das Elektrofahrzeug hinein leiten lässt, z.B. hinter dessen Karosserie.In one configuration, the charging station has a combination charging plug for connection to the Having an electric vehicle having a charging cable connected to the power connector and an air outlet connector connected to the air blower. This advantageously improves the user-friendliness and speed of connecting the electric vehicle to the charging station, since the charging cable and air duct are connected to the electric vehicle in a common handling process. Another advantage is that the temperature-controlled air flow can be directed into the electric vehicle in a particularly targeted manner, for example behind its body.

Es ist eine Ausgestaltung, dass das Luftgebläse aufweist:

  • - einen Verdichter, der Umgebungsluft ansaugt und erwärmte verdichtete Luft ausstößt,
  • - eine ausstoßseitig dem Verdichter strömungstechnisch nachgeschaltete Luftverzweigung, , der sich ein erster Luftzweig und parallel dazu ein zweiter Luftzweig anschlie-ßen, die beide zu einem Luftauslass des Luftgebläses führen,
wobei
  • - in dem ersten Zweig in Reihe geschaltet eine Luftkühlungseinrichtung und eine Turbine vorhanden sind, wobei die Turbine dazu eingerichtet ist, von der Luftkühlungseinrichtung angelieferte Luft zu entspannen und weiter zu kühlen und wobei
  • - das Luftgebläse ist ferner dazu eingerichtet, die von dem Verdichter ausgestoßene Luft wahlweise durch den ersten Luftzweig und/oder durch den zweiten Luftzweig zu leiten.
It is an embodiment that the air blower has:
  • - a compressor that sucks in ambient air and expels heated compressed air,
  • - an air branch downstream of the compressor in terms of flow, which is connected to a first air branch and parallel to it a second air branch, both of which lead to an air outlet of the air fan,
whereby
  • - An air cooling device and a turbine connected in series are present in the first branch, the turbine being set up to expand and further cool the air supplied by the air cooling device and wherein
  • - The air fan is also set up to guide the air expelled from the compressor either through the first air branch and/or through the second air branch.

Das so ausgestaltete Luftgebläse entspricht der Anordnung einer offenen Kaltluftmaschine.The air blower designed in this way corresponds to the arrangement of an open cold air machine.

Dass das Luftgebläse dazu eingerichtet ist, die von dem Verdichter ausgestoßene Luft wahlweise durch den ersten Luftzweig und/oder durch den zweiten Luftzweig zu leiten, kann so umgesetzt sein, dass in dem zweiten Luftzweig ein Ventil mit einem steuerbar einstellbaren Strömungsquerschnitt vorhanden ist. Eine andere Weiterbildung besteht darin, dass die Luftverzweigung als Luftweiche, z.B. Klappe, mit steuerbar einstellbarem Klappenwinkel ausgebildet ist.The fact that the air fan is set up to direct the air expelled from the compressor either through the first air branch and/or through the second air branch can be implemented such that a valve with a controllably adjustable flow cross section is present in the second air branch. Another further development is that the air branch is designed as an air diverter, e.g. flap, with a controllably adjustable flap angle.

Wird die von dem Verdichter ausgestoßene Luft nur durch den ersten Luftzweig über die Luftkühlungseinrichtung (z.B. einen Luftkühler in Form eines Ladeluftkühlers) und weiter die Turbine zum Luftauslass des Luftgebläses geführt, kann angesaugte Umgebungsluft ohne besonderen konstruktiven Aufwand auf Lufttemperaturen bis zu etwa -10 °C abgekühlt werden. Soll durch das Luftgebläse erwärmte Luft bzw. Warmluft ausgeblasen werden, kann die von dem Verdichter ausgestoßene Luft nur durch den zweiten Luftzweig zu dem Luftauslass des Luftgebläses strömen. Angesaugte Umgebungsluft kann so z.B. auf Lufttemperaturen bis hoch auf ca. 90 °C erwärmt werden. Durch Einstellen eines relativen Luftmassenverhältnisses der durch den ersten Luftzweig und den zweiten Luftzweig strömenden Luft können Zwischentemperaturen der Lufttemperatur am Luftauslass des Gebläses eingestellt werden.If the air expelled by the compressor is only routed through the first air branch via the air cooling device (e.g. an air cooler in the form of an intercooler) and then the turbine to the air outlet of the air fan, the ambient air drawn in can be brought to air temperatures of around -10 °C without any special design effort be cooled. If heated air or warm air is to be blown out by the air blower, the air expelled by the compressor can only flow through the second air branch to the air outlet of the air blower. In this way, ambient air drawn in can, for example, be heated to air temperatures of up to approx. 90 °C. By setting a relative air mass ratio of the air flowing through the first air branch and the second air branch, intermediate temperatures of the air temperature at the air outlet of the fan can be set.

Zur Variation bzw. Änderung der Lufttemperatur am Luftauslass des Gebläses können zudem eine Drehzahl des Verdichters (falls möglich, s.u.) und/oder eine in Luftkühlungseinrichtung eingebrachte Kälteleistung variiert werden.In order to vary or change the air temperature at the air outlet of the fan, the speed of the compressor (if possible, see below) and/or the cooling capacity introduced into the air cooling device can also be varied.

Es ist eine Ausgestaltung, dass der Verdichter durch einen drehzahlregelbaren Motor angetrieben wird. Dadurch kann die Lufttemperatur der ausgeblasenen Luftströmung besonders einfach und genau variiert werden.In one embodiment, the compressor is driven by a variable-speed motor. As a result, the air temperature of the air flow blown out can be varied particularly easily and precisely.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Elektrofahrzeug, aufweisend eine Kombi-Ladedose, welche einen Stromanschluss und einen Luftanschluss aufweist und der Luftanschluss an einen Luftkanal angeschlossen ist, der zu mindestens einer bei einem elektrischen Ladevorgang thermisch belasteten Komponente des Elektrofahrzeugs führt. Das Elektrofahrzeug kann analog zu der Ladestation ausgebildet werden und weist die gleichen Vorteile auf. Insbesondere wird so eine gezielte thermische Konditionierung der thermisch belasteten Komponente(n) auch dann effektiv durchgeführt werden, wenn sich diese Komponente(n) von außen nur schwer zugänglich oder sogar praktisch unzugänglich im Fahrzeug angeordnet sind.The object is also achieved by an electric vehicle having a combination charging socket which has a power connection and an air connection and the air connection is connected to an air duct which leads to at least one component of the electric vehicle that is thermally stressed during an electrical charging process. The electric vehicle can be designed analogously to the charging station and has the same advantages. In particular, a targeted thermal conditioning of the thermally stressed component(s) can also be carried out effectively in this way if these component(s) are located in the vehicle that is difficult to access from the outside or are even arranged in a practically inaccessible manner.

Es ist eine Weiterbildung, dass der Luftkanal so eingerichtet (d.h., ausgebildet und angeordnet) ist, dass aus ihm austretende temperierte Luft über die thermisch zu konditionierende Komponente geleitet bzw. geblasen wird.In a further development, the air duct is set up (i.e. designed and arranged) in such a way that temperature-controlled air exiting from it is guided or blown over the component to be thermally conditioned.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Luftkanal eine thermisch gut leitende Wandung, z.B. aus Metall, aufweisen, welche um die thermisch zu konditionierende Komponente herumgeführt ist, insbesondere diese kontaktiert oder damit ein einheitliches Bauteil bildet.Alternatively or additionally, an air duct can have a thermally highly conductive wall, e.g. made of metal, which is routed around the component to be thermally conditioned, in particular making contact with it or forming a uniform component with it.

Es ist eine Ausgestaltung, dass der Luftkanal zu mindestens einer Komponente des Elektrofahrzeugs aus der Gruppe umfassend einen Energiespeicher, einen Stromanschluss an der Ladedose des Fahrzeugs, eine mit dem Stromanschluss verbundene elektrische Leitung und/oder ein Ladegerät führt.In one configuration, the air duct leads to at least one component of the electric vehicle from the group comprising an energy store, a power connection on the charging socket of the vehicle, an electrical line connected to the power connection and/or a charger.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Ändern einer Temperatur an mindestens einer Komponente eines an eine Ladestation angeschlossenen Elektrofahrzeugs, bei dem mittels der Ladestation ein Luftstrom aus temperierter Luft erzeugt wird und dieser Luftstrom zu der mindestens einen Komponente geleitet wird. Das Verfahren kann analog zu der Ladestation und dem Elektrofahrzeug ausgebildet werden und weist die gleichen Vorteile auf.The object is also achieved by a method for changing a temperature on at least one component of an electric vehicle connected to a charging station, in which an air flow of temperature-controlled air is generated by means of the charging station and this air flow is directed to the at least one component. The method can be designed analogously to the charging station and the electric vehicle and has the same advantages.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.

  • 1 zeigt eine Skizze einer Ladestation und eines daran angeschlossenen Elektrofahrzeugs;
  • 2 zeigt eine Skizze mit einer detaillierteren Darstellung der Ladestation und des daran angeschlossenen Elektrofahrzeugs aus 1; und
  • 3 zeigt eine Skizze eines Grundaufbaus eines Luftgebläses der Ladestation aus 1.
The characteristics, features and advantages of this invention described above, and the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following schematic description of an exemplary embodiment, which will be explained in more detail in connection with the drawings.
  • 1 shows a sketch of a charging station and an electric vehicle connected to it;
  • 2 shows a sketch with a more detailed representation of the charging station and the electric vehicle connected to it 1 ; and
  • 3 Fig. 12 shows a sketch of a basic structure of an air blower of the charging station 1 .

1 zeigt eine Skizze einer Ladestation in Form einer Ladesäule 1 und eines daran über ein Ladekabel 2 zum elektrischen Laden seiner Batterie 3 angeschlossenen Elektrofahrzeugs 4. Die Ladesäule 1 und das Elektrofahrzeug 4 können auch Daten austauschen, beispielsweise über das Ladekabel 2 mittels PLC. So können beispielsweise Daten des Elektrofahrzeugs 4 wie ein Ladezustand („State of Charge“, SoC), eine Batterietemperatur Tbatt der Batterie 3, usw. an die Ladesäule 1 übertragen werden. 1 shows a sketch of a charging station in the form of a charging station 1 and an electric vehicle 4 connected to it via a charging cable 2 for charging its battery 3 electrically. The charging station 1 and the electric vehicle 4 can also exchange data, for example via the charging cable 2 using a PLC. For example, data from the electric vehicle 4 such as a state of charge (SoC), a battery temperature T batt of the battery 3 , etc. can be transmitted to the charging station 1 .

Zusätzlich dazu weist die Ladesäule 1 ein Luftgebläse 5 auf, das dazu ausgebildet ist, einen temperierten Luftstrom L zu erzeugen. Dieser Luftstrom L wird über einen Luftkanal, hier in Form eines flexiblen Schlauchs 6, einem Nutzer der Ladesäule 1 zum Temperieren bzw. thermischen Konditionieren mindestens einer Komponente des Elektrofahrzeugs 4, hier: der Batterie 3, bereitgestellt. Der Schlauch 6 kann an einem Ende ebenfalls an das Elektrofahrzeug 4 angeschlossen werden oder alternativ auf das Elektrofahrzeug 4 gerichtet werden.In addition to this, the charging station 1 has an air fan 5 which is designed to generate a temperature-controlled air flow L. This air flow L is provided via an air duct, here in the form of a flexible hose 6, to a user of the charging station 1 for temperature control or thermal conditioning of at least one component of the electric vehicle 4, here: the battery 3. The hose 6 can also be connected to the electric vehicle 4 at one end or alternatively directed towards the electric vehicle 4 .

Speziell ist das Luftgebläse 5 hier dazu ausgebildet, wahlweise Kaltluft oder Warmluft zu erzeugen, und insbesondere kann eine Lufttemperatur TL des Luftstroms L eingestellt werden, z.B. schrittweise, in einer Weiterbildung auch automatisch durch die Ladesäule 1.In particular, the air blower 5 is designed here to selectively generate cold air or warm air, and in particular an air temperature T L of the air flow L can be set, e.g. stepwise, in a further development also automatically by the charging station 1.

2 zeigt eine Skizze mit einer detaillierteren Darstellung der Ladesäule 1 und des daran über das Ladekabel 2 und den Schlauch 6 angeschlossenen Elektrofahrzeugs 4. Der Schlauch 6 und das Ladekabel 2 sind hier insbesondere als Kombileitung 2, 6 in dem Sinne ausgebildet, dass sie von einem Nutzer als eine kombinierte Leitung gemeinsam handhabbar sind. 2 shows a sketch with a more detailed representation of the charging station 1 and the electric vehicle 4 connected to it via the charging cable 2 and the hose 6. The hose 6 and the charging cable 2 are designed here in particular as a combination line 2, 6 in the sense that they can be used by a user can be handled together as a combined line.

Ferner münden der Schlauch 6 und das Ladekabel 2 in einen gemeinsamen Kombi-Ladestecker 7 der Ladesäule 1, der in eine passende Kombi-Ladedose 8 des Elektrofahrzeugs 4 einsteckbar ist. Der Kombi-Ladestecker 7 weist den mit dem Ladekabel 2 verbundenen Stromanschluss (z.B. ein oder mehrere Kontaktelemente) sowie einen mit dem Luftgebläse 5 über den Schlauch 6 verbundenen Luftauslassanschluss 9 auf.Furthermore, the hose 6 and the charging cable 2 open into a common combination charging plug 7 of the charging station 1, which can be plugged into a matching combination charging socket 8 of the electric vehicle 4. The combination charging plug 7 has the power connection connected to the charging cable 2 (e.g. one or more contact elements) and an air outlet connection 9 connected to the air blower 5 via the hose 6 .

Die Kombi-Ladedose 8 des Elektrofahrzeugs 4 weist einen zu dem Stromanschluss des Kombi-Ladesteckers 7 passenden Stromgegenanschluss auf, der z.B. ein oder mehrere Kontaktgegenelemente aufweisen kann. Die Kombi-Ladedose 8 weist ferner einen mit dem Luftauslassanschluss 9 koppelbaren Luftanschluss auf, der andererseits an einen in dem Elektrofahrzeug 4 verlegten Luftkanal 10 angeschlossen ist. Der Luftkanal 10 führt zu mindestens einer bei einem elektrischen Ladevorgang thermisch belasteten Komponente des Elektrofahrzeugs 4, nämlich hier zumindest zu der Batterie 3, die sich beim Laden erwärmt. Jedoch kann der Luftkanal zusätzlich oder alternativ z.B. zu dem Stromgegenanschluss, zu mindestens einer mit dem Stromgegenanschluss verbundenen elektrischen Leitung, zu einem Ladegerät (o. Abb.) usw. führen und diese Komponente(n) wahlweise kühlen oder erwärmen. Insbesondere ist es möglich, dass durch den Luftstrom L die Kombi-Ladedose 8 temperiert bzw. thermisch konditioniert wird.The combi-charging socket 8 of the electric vehicle 4 has a counter-current connection that matches the power connection of the combi-charging plug 7 and can have one or more counter-contact elements, for example. The combination charging socket 8 also has an air connection which can be coupled to the air outlet connection 9 and which, on the other hand, is connected to an air duct 10 laid in the electric vehicle 4 . The air duct 10 leads to at least one component of the electric vehicle 4 that is thermally stressed during an electrical charging process, namely here at least to the battery 3, which heats up during charging. However, the air duct can additionally or alternatively lead, for example, to the counter-current connection, to at least one electrical line connected to the counter-current connection, to a charger (not shown), etc., and to optionally cool or heat these component(s). In particular, it is possible for the combination charging socket 8 to be tempered or thermally conditioned by the air flow L.

Ein Ladevorgang kann dann beispielsweise wie folgt ablaufen: ein Fahrer fährt das Elektrofahrzeug an die Ladesäule 1 (dies kann alternativ autonom ohne Fahrereingriff erfolgen) und schließt die Kombileitung 2,6 durch Koppeln, z.B. Einstecken, des Kombi-Ladesteckers 7 mit der Kombi-Ladedose 8 an. Dadurch werden der Schlauch 6 und der Luftkanal 10 lufttechnisch gekoppelt, und das Ladekabel 2 wird an das Elektrofahrzeug angeschlossen. Nun werden über das Ladekabel 2 unter anderem der Ladezustand und die z.B. über einen Temperatursensor 11 abgefühlte Temperatur Tbatt der Batterie 3 an die Ladesäule 1 übertragen. Optional kann beispielsweise auch eine über einen Temperatursensor 12 abgefühlte Temperatur Tdose der Ladedose 8 übertragen werden.A charging process can then take place, for example, as follows: a driver drives the electric vehicle to the charging station 1 (this can alternatively be done autonomously without driver intervention) and closes the combination line 2.6 by coupling, e.g. plugging in, the combination charging plug 7 with the combination charging socket 8 on. As a result, the hose 6 and the air duct 10 are air-technically coupled, and the charging cable 2 is connected to the electric vehicle. Now, among other things, the state of charge and the temperature T batt of the battery 3 , which is sensed via a temperature sensor 11 , are transmitted to the charging station 1 via the charging cable 2 . Optionally, for example, a temperature T dose of the charging socket 8 sensed via a temperature sensor 12 can also be transmitted.

Die Ladesäule 1 ist dazu eingerichtet, z.B. durch Programmierung einer Datenverarbeitungseinheit, die Lufttemperatur TL des Luftstroms L in Abhängigkeit von den empfangenen Werten der Temperatur Tbatt und/oder der Temperatur Tdose auf bestimmten Wert („Zielwert“) einzustellen. Dieser Zielwert ist so gewählt, dass er die Temperatur Tbatt der Batterie 3 während eines zeitlich parallel durchgeführten elektrischen Ladevorgangs auf einen Sollwert von z.B. 25 °C bringt und/oder dort hält. Dies kann mittels eines geeigneten Regelalgorithmus geschehen, der z.B. auch die elektrische Ladeleistung, das Batterieverhalten beim Aufladen, usw. berücksichtigen kann.The charging station 1 is set up for this purpose, for example by programming data processing unit to set the air temperature T L of the air flow L to a specific value (“target value”) depending on the received values of the temperature T batt and/or the temperature T dose . This target value is selected in such a way that it brings the temperature T batt of the battery 3 to a target value of, for example, 25° C. and/or keeps it there during an electrical charging process that is carried out at the same time. This can be done using a suitable control algorithm, which can also take into account the electrical charging power, the battery behavior during charging, etc., for example.

Ist die gewünschte Lufttemperatur TL ermittelt worden, wird das Luftgebläse 5 entsprechend eingestellt und aktiviert. Der von dem Luftgebläse 5 ausgegebene Luftstrom L, im Folgenden beispielhaft ein Kühlluftstrom, strömt durch den Schlauch 6 und den Luftauslassanschluss 9 in den Luftkanal 10 und wird dann von dem Luftkanal 10 auf die Batterie 3 gerichtet ausgegeben. Dadurch wird die Batterie 3 gekühlt, die durch den zeitlich parallel durchgeführten elektrischen Ladevorgang erwärmt wird. Dies kann zu einer Lebensverlängerung der Batterie 3 führen und/oder es können höhere Ladeleistungen umgesetzt werden.Once the desired air temperature T L has been determined, the air blower 5 is adjusted and activated accordingly. The airflow L, hereinafter a cooling airflow as an example, discharged from the air blower 5 flows through the hose 6 and the air outlet port 9 into the air duct 10 and is then discharged from the air duct 10 toward the battery 3 . This cools the battery 3, which is heated by the electrical charging process that is carried out at the same time. This can extend the life of the battery 3 and/or higher charging capacities can be implemented.

3 zeigt eine Skizze eines Grundaufbaus des Luftgebläses 5. Das Luftgebläse 5 weist mindestens auf: einen Kompressor bzw. Verdichter 13, der Umgebungsluft UL der Umgebungslufttemperatur Tamb ansaugt und erwärmte verdichtete Luft ausstößt. Der Ausstoßseite des Verdichters 13 ist eine Luftverzweigung 14 nachgeschaltet, der sich ein erster Luftzweig 15 und strömungstechnisch parallel dazu ein zweiter Luftzweig 16 anschließen, die beide zu einem Luftauslass 17 des Luftgebläses 5 führen. In dem ersten Luftzweig 15 sind lufttechnisch in Reihe eine Luftkühlungseinrichtung 18 (z.B. ein Ladeluftkühler) und eine Turbine 19 vorhanden, wobei die Turbine 19 dazu eingerichtet ist, die von der Luftkühlungseinrichtung 18 angelieferte gekühlte Luft zu entspannen und dadurch noch weiter zu kühlen. 3 shows a sketch of a basic structure of the air blower 5. The air blower 5 has at least: a compressor or compressor 13, which draws in ambient air UL of the ambient air temperature T amb and expels heated, compressed air. Downstream of the discharge side of the compressor 13 is an air branch 14 , which is followed by a first air branch 15 and, in terms of flow, a second air branch 16 parallel thereto, both of which lead to an air outlet 17 of the air fan 5 . In the first air branch 15, an air cooling device 18 (e.g. an intercooler) and a turbine 19 are present in series, with the turbine 19 being set up to expand the cooled air supplied by the air cooling device 18 and thereby cool it even further.

Das Luftgebläse 5 ist ferner dazu eingerichtet, die von dem Verdichter 13 ausgestoßene Luft wahlweise durch den ersten Luftzweig 15 und/oder durch den zweiten Luftzweig 16 zu leiten. Dazu weist der zweite Luftzweig 16 als einziges strömungshinderndes Element ein Ventil 20 auf, dessen Strömungsquerschnitt kontinuierlich oder in mehreren Schritten variierbar ist. Ist das Ventil 20 geschlossen, wird die von dem Verdichter 13 ausgestoßene warme Luft vollständig durch den ersten Luftzweig 15 geleitet und dadurch maximal stark gekühlt, z.B. auf eine Lufttemperatur TL von bis zu -10 °C. Die Lufttemperatur TL am Luftausgang 17 kann in einer Weiterbildung auch durch eine Änderung einer Drehzahl eines den Verdichter 13 antreibenden Motors 21 (falls der Motor drehzahlregelbar ist) als auch durch eine Änderung der in die Luftkühlungseinrichtung 18 eingebrachten Kälteleistung variiert werden.The air fan 5 is also set up to guide the air expelled by the compressor 13 selectively through the first air branch 15 and/or through the second air branch 16 . For this purpose, the second air branch 16 has a valve 20 as the only flow-impeding element, the flow cross section of which can be varied continuously or in several steps. If the valve 20 is closed, the warm air expelled from the compressor 13 is passed completely through the first air branch 15 and is thereby cooled to the maximum extent, for example to an air temperature T L of up to -10°C. In a development, the air temperature T L at the air outlet 17 can also be varied by changing the speed of a motor 21 driving the compressor 13 (if the speed of the motor can be regulated) and by changing the cooling capacity introduced into the air cooling device 18 .

Ist das Ventil 20 ganz geöffnet, strömt die von dem Verdichter 13 ausgestoßenen Luft praktisch vollständig durch den zweiten Luftzweig 16, da dessen Strömungswiderstand vergleichsweise geringer ist als der Strömungswiderstand durch den ersten Luftzweig 15. Am Luftausgang 17 wird somit maximal warme Luft ausgegeben, beispielsweise mit einer Lufttemperatur TL von bis zu 90 °C.If the valve 20 is fully open, the air expelled by the compressor 13 flows almost completely through the second air branch 16, since its flow resistance is comparatively lower than the flow resistance through the first air branch 15 an air temperature T L of up to 90 °C.

Ist das Ventil 20 teilweise geöffnet, strömt ein Teil der von dem Verdichter 13 ausgestoßenen Luft durch den ersten Luftzweig 15 und ein anderer Teil durch den zweiten Luftzweig 16. Da die durch den zweiten Luftzweig 16 strömende Luft nicht abgekühlt wird, werden am Luftausgang 17 die aus dem ersten Luftzweig 15 anströmende kalte Luft und die aus dem zweiten Luftzweig 16 anströmende warme Luft gemischt. Die Lufttemperatur TL am Luftausgang 17 kann somit auch durch eine Änderung des Strömungsquerschnitts des Ventils 20 variiert werden.If the valve 20 is partially open, part of the air expelled from the compressor 13 flows through the first air branch 15 and another part through the second air branch 16. Since the air flowing through the second air branch 16 is not cooled, the air outlet 17 cold air flowing from the first air branch 15 and the warm air flowing from the second air branch 16 are mixed. The air temperature T L at the air outlet 17 can thus also be varied by changing the flow cross section of the valve 20 .

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.Of course, the present invention is not limited to the embodiment shown.

So kann der Schlauch 6 auch getrennt vom Ladekabel 2 positioniert werden.The hose 6 can also be positioned separately from the charging cable 2.

Ferner kann anstelle des Ventils 20 eine Luftweiche wie z.B. eine Klappe mit variabel einstellbarem Klappenwinkel verwendet werden.Furthermore, instead of the valve 20, an air diverter such as a flap with a variably adjustable flap angle can be used.

Allgemein kann unter „ein“, „eine“ usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“ usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck „genau ein“ usw.In general, "a", "an" etc. can be understood as a singular or a plural number, in particular in the sense of "at least one" or "one or more" etc., as long as this is not explicitly excluded, e.g. by the expression "exactly a" etc.

Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.A numerical specification can also include exactly the specified number as well as a usual tolerance range, as long as this is not explicitly excluded.

BezugszeichenlisteReference List

11
Ladesäulecharging station
22
Ladekabelcharging cable
33
Batteriebattery
44
Elektrofahrzeugelectric vehicle
55
Luftgebläseair blower
66
SchlauchHose
77
Kombi-LadesteckerCombo charging connector
88th
Kombi-LadedoseCombination charging socket
99
Luftauslassanschlussair outlet connection
1010
Luftkanalair duct
1111
Temperatursensortemperature sensor
1212
Temperatursensortemperature sensor
1313
Verdichtercompressor
1414
Luftverzweigungair manifold
1515
Erster LuftzweigFirst air branch
1616
Zweiter LuftzweigSecond air branch
1717
Luftauslassair outlet
1818
Luftkühlungseinrichtungair cooling device
1919
Turbineturbine
2020
VentilValve
2121
Motorengine
LL
Luftstrom temperierter LuftAir flow of tempered air
TambTamb
Umgebungslufttemperaturambient air temperature
Tdosetcan
Temperatur der LadedoseTemperature of the charging socket
Tbatttray
Temperatur der Batteriebattery temperature
TLtsp
Lufttemperatur des temperierten LuftstromsAir temperature of the tempered air flow
ULUL
Umgebungsluftambient air

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • FR 2999812 A3 [0003]FR 2999812 A3 [0003]
  • DE 102012011606 A1 [0004]DE 102012011606 A1 [0004]

Claims (13)

Ladestation (1) für Elektrofahrzeuge (4), an das mindestens ein Ladekabel zum elektrischen Laden eines Elektrofahrzeugs (4) anschließbar ist, wobei die Ladestation (1) mindestens ein Luftgebläse (5) aufweist, das dazu ausgebildet ist, einen temperierten Luftstrom (L) zumindest in Form von Kaltluft zu erzeugen und den Luftstrom (L) einem Nutzer der Ladestation (1) zum Temperieren mindestens einer Komponente (3) des Elektrofahrzeugs (4) bereitzustellen.Charging station (1) for electric vehicles (4) to which at least one charging cable for electrically charging an electric vehicle (4) can be connected, the charging station (1) having at least one air fan (5) which is designed to generate a temperature-controlled air flow (L ) to generate at least in the form of cold air and to provide the air flow (L) to a user of the charging station (1) for tempering at least one component (3) of the electric vehicle (4). Ladestation (1) nach Anspruch 1, wobei das Luftgebläse (5) dazu ausgebildet ist, temperierten Luftstrom (L) wahlweise in Form von Kaltluft oder Warmluft zu erzeugen.charging station (1) after claim 1 , wherein the air blower (5) is designed to produce temperature-controlled air flow (L) either in the form of cold air or warm air. Ladestation (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Lufttemperatur (TL) des Luftstroms (L) einstellbar ist.Charging station (1) according to any one of the preceding claims, wherein an air temperature (T L ) of the air flow (L) is adjustable. Ladestation (1) nach Anspruch 3, wobei die Lufttemperatur (TL) des Luftstroms (L) automatisch einstellbar ist.charging station (1) after claim 3 , whereby the air temperature (T L ) of the air flow (L) is automatically adjustable. Ladestation (1) nach Anspruch 4, wobei die Lufttemperatur (TL) des Luftstroms (L) abhängig von einer Umgebungstemperatur (Tamb) und/oder abhängig von einer Komponententemperatur (Tbatt, Tdose) mindestens einer Komponente (3) des angeschlossenen Elektrofahrzeugs (4) einstellbar ist.charging station (1) after claim 4 , The air temperature (T L ) of the air flow (L) being adjustable depending on an ambient temperature (T amb ) and/or depending on a component temperature (T batt , T dose ) of at least one component (3) of the connected electric vehicle (4). Ladestation (1) nach Anspruch 4, wobei die Ladestation (1) dazu eingerichtet ist, Werte der Komponententemperatur (Tbatt, Tdose) automatisch zu empfangen und die Lufttemperatur (TL) des Luftstroms (L) in Abhängigkeit von den empfangenen Werten der Komponententemperatur (Tbatt, Tdose) und einem Sollwert der Komponententemperatur (Tbatt, Tdose) einzustellen.charging station (1) after claim 4 , wherein the charging station (1) is set up to automatically receive values of the component temperature (T batt , T dose ) and the air temperature (T L ) of the air flow (L) depending on the received values of the component temperature (T batt , T dose ) and a setpoint of the component temperature (T batt , T dose ). Ladestation (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ladestation (1) einen Kombi-Ladestecker (7) zum Anschluss an das Elektrofahrzeug (4) aufweist, der einen mit dem Ladekabel (2) verbundenen Stromanschluss und einen mit dem Luftgebläse (5) verbundenen Luftauslassanschluss (9) aufweist.Charging station (1) according to one of the preceding claims, wherein the charging station (1) has a combination charging plug (7) for connection to the electric vehicle (4), which has a power connection connected to the charging cable (2) and a power connection connected to the air blower (5 ) associated air outlet port (9). Ladestation (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Luftgebläse (5) ausstoßseitig an einen Luftkanal (6), insbesondere Schlauch, zum Leiten und Ausgeben des Luftstroms (L) angeschlossen ist.Charging station (1) according to one of the preceding claims, in which the air blower (5) is connected on the discharge side to an air duct (6), in particular a hose, for conducting and discharging the air flow (L). Ladestation (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Luftgebläse (5) aufweist: - einen Verdichter (13), der Umgebungsluft (UL) ansaugt und erwärmte verdichtete Luft ausstößt, - eine ausstoßseitig dem Verdichter (13) strömungstechnisch nachgeschaltete Luftverzweigung (14), der sich ein erster Luftzweig (15) und parallel dazu ein zweiter Luftzweig (16) anschließen, die beide zu einem Luftauslass (17) des Luftgebläses (5) führen, wobei - in dem ersten Zweig in Reihe geschaltet eine Luftkühlungseinrichtung (18) und eine Turbine (19) vorhanden sind, wobei die Turbine (19) dazu eingerichtet ist, von der Luftkühlungseinrichtung (18) angelieferte Luft zu entspannen und weiter zu kühlen und wobei - das Luftgebläse (5) ist ferner dazu eingerichtet, die von dem Verdichter (13) ausgestoßene Luft wahlweise durch den ersten Luftzweig (15) und/oder durch den zweiten Luftzweig (16) zu leiten.Charging station (1) according to any one of the preceding claims, wherein the air blower (5) comprises: - a compressor (13) that draws in ambient air (UL) and expels heated, compressed air, - an air branch (14) downstream of the compressor (13) in terms of flow, which is followed by a first air branch (15) and parallel thereto a second air branch (16), both of which lead to an air outlet (17) of the air blower (5), wherein - An air cooling device (18) and a turbine (19) are connected in series in the first branch, the turbine (19) being set up to expand and further cool the air supplied by the air cooling device (18) and wherein - The air fan (5) is also set up to direct the air expelled from the compressor (13) selectively through the first air branch (15) and/or through the second air branch (16). Ladestation (1) nach Anspruch 9, wobei der Verdichter (13) durch einen drehzahlregelbaren Motor (21) antreibbar ist.charging station (1) after claim 9 , wherein the compressor (13) can be driven by a variable-speed motor (21). Elektrofahrzeug (4), aufweisend eine Kombi-Ladedose (8), welche einen Stromanschluss für ein Ladekabel (2) und einen Luftanschluss aufweist und der Luftanschluss an einen Luftkanal (10) angeschlossen ist, der zu mindestens einer bei einem elektrischen Ladevorgang thermisch belasteten Komponente (3, 8) des Elektrofahrzeugs (4) führt.Electric vehicle (4), having a combination charging socket (8) which has a power connection for a charging cable (2) and an air connection, and the air connection is connected to an air duct (10) leading to at least one component that is thermally stressed during an electrical charging process (3, 8) of the electric vehicle (4). Elektrofahrzeug (4) nach Anspruch 11, wobei der Luftkanal (10) zu mindestens einer Komponente des Elektrofahrzeugs aus der Gruppe - Energiespeicher (3), - Stromanschluss (8), - mit dem Stromanschluss verbundene elektrische Leitung, - Ladegerät führt.electric vehicle (4) after claim 11 , Wherein the air duct (10) leads to at least one component of the electric vehicle from the group - energy store (3), - power connection (8), - connected to the power connection electrical line, - charger. Verfahren zum Ändern einer Temperatur (Tbatt, Tdose) an mindestens einer Komponente (3) eines an eine Ladestation (1) angeschlossenen Elektrofahrzeugs (4), bei dem mittels der Ladestation (1) ein Luftstrom (L) aus temperierter Luft erzeugt wird und dieser Luftstrom (L) zu der mindestens einen Komponente (3) geleitet wird.Method for changing a temperature (T batt , T dose ) on at least one component (3) of an electric vehicle (4) connected to a charging station (1), in which an air flow (L) from temperature-controlled air is generated by means of the charging station (1). and this air flow (L) is directed to the at least one component (3).
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090256523A1 (en) 2006-09-29 2009-10-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle charging system, vehicle charging device and electric vehicle
DE102010007975A1 (en) 2010-02-15 2011-08-18 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Loading station for e.g. accumulator of electric car, has cooling device that is provided with cooling conduit, which is connected to car for supplying coolant e.g. gas such as air or nitrogen, to electrical energy storage of car
US20130300361A1 (en) 2010-11-05 2013-11-14 Renault S.A.S. Method for charging a battery for supplying power to a drive motor of a motor vehicle
DE102012011606A1 (en) 2012-06-12 2013-12-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Charging station for charging battery of electric car, has housing comprising airflow channel that is formed for passing cooling air flow that is separated by passing air flow passage from interior part of housing
FR2999812A3 (en) 2012-12-14 2014-06-20 Renault Sa Traction battery for e.g. hybrid car, has coolant circuit circulating air when car is under running state, and another coolant circuit circulating water-glycol mixture for thermal conditioning of battery when car undergoes charging process
DE112012003115T5 (en) 2011-07-25 2014-08-14 Lightening Energy Fast charging electric vehicle and method and apparatus for fast charging
US20150306974A1 (en) 2014-04-29 2015-10-29 Tesla Motors, Inc. Charging station providing thermal conditioning of electric vehicle during charging session
DE102017214700A1 (en) 2017-08-23 2019-02-28 Robert Bosch Gmbh Loading device, in particular fast-loading device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090256523A1 (en) 2006-09-29 2009-10-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle charging system, vehicle charging device and electric vehicle
DE102010007975A1 (en) 2010-02-15 2011-08-18 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Loading station for e.g. accumulator of electric car, has cooling device that is provided with cooling conduit, which is connected to car for supplying coolant e.g. gas such as air or nitrogen, to electrical energy storage of car
US20130300361A1 (en) 2010-11-05 2013-11-14 Renault S.A.S. Method for charging a battery for supplying power to a drive motor of a motor vehicle
DE112012003115T5 (en) 2011-07-25 2014-08-14 Lightening Energy Fast charging electric vehicle and method and apparatus for fast charging
DE102012011606A1 (en) 2012-06-12 2013-12-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Charging station for charging battery of electric car, has housing comprising airflow channel that is formed for passing cooling air flow that is separated by passing air flow passage from interior part of housing
FR2999812A3 (en) 2012-12-14 2014-06-20 Renault Sa Traction battery for e.g. hybrid car, has coolant circuit circulating air when car is under running state, and another coolant circuit circulating water-glycol mixture for thermal conditioning of battery when car undergoes charging process
US20150306974A1 (en) 2014-04-29 2015-10-29 Tesla Motors, Inc. Charging station providing thermal conditioning of electric vehicle during charging session
DE102017214700A1 (en) 2017-08-23 2019-02-28 Robert Bosch Gmbh Loading device, in particular fast-loading device

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