DE202020101526U1 - Integrated power supply station - Google Patents
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Abstract
integrierte Stromversorgungsstation (10) für elektrisch angetriebene Fahrzeuge mit oder ohne Wechselvorrichtung (42), für mittels eines Hybridantriebes angetriebene Fahrzeuge (14), dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Stromversorgungsstation (10):- mindestens eine Batteriewechselstation (20) mit einem Arbeitsspeicher von mindestens 1 MW,- mindestens einen mobilen Plug-In-Container (22) mit einer Anzahl von Plug-In-Ladeanschlüssen (24),- mindestens eine Umrichterstation (26) mit einem Energiemanagementsystem und mindestens ein Batteriemanagementsystem pro Wechselpackage beziehungsweise eingesetzten Plug-In-Container (22) zum Aufladen von Batterien (18) aus der mindestens einen Batterieladestation (20), als Komponenten für- mindestens einen Akkumulatorspeicher zur zweifachen Nutzung (Dual-Use) als Stromquelle für Fahrzeuge (12, 14) einerseits oder als Netzspeicher für elektrische Energie zur fortlaufenden Netzstabilisierung an Versorgungsnetzwerken (28) andererseits,- einen ergänzenden, unterstützenden Sicherheitsspeicher aus Second-Life-Batterien für hohe Nachfragespitzen im Rahmen der Regelenergiebereitstellung und- Einkaufs- und Imbissmöglichkeiten (30) umfasst.Integrated power supply station (10) for electrically powered vehicles with or without changing device (42), for vehicles (14) driven by a hybrid drive, characterized in that the integrated power supply station (10): - at least one battery changing station (20) with a working memory of at least 1 MW, - at least one mobile plug-in container (22) with a number of plug-in charging connections (24), - at least one converter station (26) with an energy management system and at least one battery management system per interchangeable package or plug-in used Containers (22) for charging batteries (18) from the at least one battery charging station (20), as components for at least one storage battery for dual use (dual use) as a power source for vehicles (12, 14) on the one hand or as a network storage for electrical ones Energy for continuous network stabilization on supply networks (28) on the other hand, - one Supplementary, supporting security storage from second-life batteries for high demand peaks in the context of balancing energy provision and shopping and snack opportunities (30).
Description
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung bezieht sich auf eine integrierte Stromversorgungsstation für elektrisch angetriebene Fahrzeuge mit und ohne Batteriewechselvorrichtung sowie für mittels eines Hybridantriebes angetriebene Fahrzeuge. Die integrierte Stromversorgungsstation dient zum gesteuerten Laden von Akkumulatoren in Batteriewechselspeichern und in Plug-In-Batteriespeichercontainern sowie zur Bereitstellung von Speicherkapazität für den Regelenergiebedarf zur Minimierung der Belastungen betroffener Stromverteilnetze. Des Weiteren stellt die integrierte Stromversorgungsstation eine zeit- und kostensparende Alternative zu einer flächendeckenden Aufstellung und Verwendung von Gleich- und Wechselstromladesäulen dar.The invention relates to an integrated power supply station for electrically powered vehicles with and without a battery changing device and for vehicles powered by a hybrid drive. The integrated power supply station is used for the controlled charging of accumulators in removable battery storage and in plug-in battery storage containers as well as for the provision of storage capacity for the control energy requirement to minimize the loads on affected power distribution networks. Furthermore, the integrated power supply station represents a time- and cost-saving alternative to a comprehensive installation and use of DC and AC charging stations.
Stand der TechnikState of the art
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die integrierten Energie- beziehungsweise Stromversorgungseinheiten sind eine adäquate und differenzierte Antwort auf die aktuellen Anforderungen an die Mobilitätsinfrastrukturen in Deutschland und darüber hinaus:
- Die Mobilitätswende in Deutschland muss als ein langfristiges Projekt verstanden werden, das bis zu drei Jahrzehnte Umsetzungszeit, aber schnell wirksame Erfolge (schnelle Schadstoffreduzierung, optimierte Versorgungslogistik, rechtzeitige Sektorenkopplung) benötigt. Für diese Umstellung auf eine Mobilität ohne Treibhausgase müssen und können Infrastrukturen geschaffen werden,
- • die offen sind für alle trendsetzenden Innovationsprozesse, einschließlich des Wechsels von Autoakkus, der Wasserstoff-Technologie, des Fahrens mit synthetischen Treibstoffen, Autonomes Fahren und eines Dual Use für die zukünftigen Virtuellen Kraftwerke;
- • die statt einer flächendeckenden Ladesäulen-Monokultur mit bis zu 7 Millionen Ladesäulen (max. 5 E-Autos pro Säule und Tag bei Normalladen) ein deutschlandweites Netzwerk von max. 25.000 bis 30.000 Multi-E-Tankstellen bereitstellen und damit auch die alten Tankstellenstandorte für zukünftige Innovationssprünge sichern;
- • die besonders bürger- und wirtschaftsnah sind, weil sie bei der E-Mobilität durch sehr kurze Bereitstellungszyklen (2 bis 3 Minuten) ohne die Lade-Wartezeiten arbeiten können, die sonst zu Einbußen an Wirtschaftlichkeit (s. Flotten) und Lebensqualität (s. Reisezeiten) führen;
- • die konsequent nachhaltig und kostensparend arbeiten, weil sie durch ihr systemgegebenes gesteuertes Laden und doppelte Batterienutzung (für die E-Mobilität und als Akku-Speicher für das Smart Grid) den massiven Ausbau der Verteilnetze (TU München: über 20 Mrd. Euro für die Blackoutvorsorge) und ein kostenintensives Batterierecycling (Einsparung von 4 Zyklen gegenüber Schnelllade-Batterien realisierbar) überflüssig machen;
- • die alle sonstigen Nachteile einer Ladesäulen-Monokultur wie die Verhinderung von Radwegen, die Beseitigung von Straßenbäumen, Vandalismus/Diebstahl, steigende Aufwände durch Genehmigungsverfahren, ständige Kontrollzwänge wie Eichamtsüberprüfungen, flächendeckende Wartungen und jahrzehntelange Tiefbauarbeiten bis hin zu Dauersubventionen und Bürgerprotesten vor Ort minimieren beziehungsweise weitgehend ausschließen;
- • die zuerst dort ansetzen, wo schnell, kostenminimal und verbraucherfreundlich die Gefahr dauerhafter Fahrverbote für die Innenstädte gebannt werden kann: durch die zügige Elektrifizierung der städtischen Gewerbeflotten (Busse, Taxis, LKW, sonstige Nutzfahrzeuge), die bei einem Fahrzeuganteil von ca. 20 % gegenwärtig ca. 80 % der schädlichen Emissionen verursachen.
- The turnaround in mobility in Germany must be understood as a long-term project that requires up to three decades of implementation, but quick results (quick pollution reduction, optimized supply logistics, timely sector coupling). Infrastructures must and can be created for this switch to mobility without greenhouse gases,
- • which are open to all trend-setting innovation processes, including the replacement of car batteries, hydrogen technology, driving with synthetic fuels, autonomous driving and dual use for the future virtual power plants;
- • instead of a nationwide charging station monoculture with up to 7 million charging stations (max. 5 e-cars per column and day with normal shops) a nationwide network of max. Provide 25,000 to 30,000 multi-e-filling stations and thus secure the old filling station locations for future leaps in innovation;
- • They are particularly citizen-friendly and economical, because they can work with e-mobility due to very short provision cycles (2 to 3 minutes) without the waiting times for charging, which would otherwise reduce efficiency (see fleets) and quality of life (see Travel times);
- • who work consistently in a sustainable and cost-saving manner because, thanks to their system-controlled charging and double use of batteries (for e-mobility and as a storage battery for the smart grid), they massively expand the distribution networks (TU Munich: over 20 billion euros for Prevent blackout) and cost-intensive battery recycling (4 cycles can be saved compared to quick-charge batteries);
- • which minimize or largely minimize all other disadvantages of a charging station monoculture such as the prevention of cycle paths, the elimination of street trees, vandalism / theft, increasing costs due to approval procedures, constant control requirements such as verification tests, comprehensive maintenance and decades of civil engineering work, including permanent subsidies and civil protests exclude;
- • which start first where the risk of permanent driving bans for city centers can be averted quickly, cost-minimally and in a consumer-friendly manner: through the rapid electrification of urban commercial fleets (buses, taxis, trucks, other commercial vehicles), which, with a vehicle share of approx. 20% currently cause about 80% of harmful emissions.
Erfindungsgemäß wird eine integrierte Stromversorgungsstation für elektrisch angetriebene Fahrzeuge oder für mittels eines Hybridantriebes angetriebene Fahrzeuge vorgeschlagen, wobei die integrierte Stromversorgungsstation
- - mindestens eine Batteriewechselstation mit einem Arbeitsspeicher,
- - mindestens einen mobilen Plug-In-Container mit einer Anzahl von Plug-In-Ladeanschlüssen,
- - mindestens eine Umrichterstation und mindestens ein Batteriemanagementsystem pro Wechselpackage beziehungsweise eingesetzten Plug-In-Container zum Aufladen von Batterien aus der mindestens einen Batteriewechselstation als Komponenten für
- - mindestens einen Akkumulatorspeicher zur zweifachen Nutzung (Dual-Use) als Stromquelle für Fahrzeuge einerseits oder Netzspeicher für elektrische Energie zur fortlaufenden Netzstabilisierung von Versorgungsnetzwerken andererseits,
- - einen ergänzenden, unterstützenden Sicherheitsspeicher aus Second-Life-Batterien für hohe Nachfragespitzen im Rahmen einer Regelenergiebereitstellung und
- - Einkaufs- und Imbissmöglichkeiten
- - at least one battery changing station with a working memory,
- - at least one mobile plug-in container with a number of plug-in charging ports,
- - At least one converter station and at least one battery management system per change package or plug-in container used to charge batteries from the at least one battery change station as components for
- at least one accumulator storage for dual use as a power source for vehicles on the one hand or network storage for electrical energy for the continuous stabilization of supply networks on the other hand,
- - an additional, supportive safety storage made of second-life batteries for high demand peaks in the context of balancing energy provision and
- - Shops and snack bars
Die integrierte Stromversorgungsstation kann als Multi-E-Tankstelle für PKW, Busse, LKW und andere Nutzfahrzeuge verwendet werden, wobei das eingesetzte Batterie- Belade- und Entlade- System über den Unterboden (PKW) oder seitlich operiert.The integrated power supply station can be used as a multi-e-filling station for cars, buses, trucks and other commercial vehicles, with the battery charging and discharging system used operating via the underbody (car) or laterally.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung können derzeit vorhandene Tankstellen, an denen fossile Energieträger verkauft werden in integrierte Stromversorgungsstationen umgewandelt werden, an denen insbesondere elektrischer Strom, synthetische Treibstoffe, gegebenenfalls auch auf fossiler Basis beruhende Treibstoffe und insbesondere Batteriewechsel durchgeführt werden.With the solution proposed according to the invention, existing petrol stations, at which fossil fuels are sold, can be converted into integrated power supply stations, at which, in particular, electric current, synthetic fuels, possibly also fuels based on fossil fuels, and in particular battery changes are carried out.
In Weiterbildung der integrierten Stromversorgungsstation umfasst diese mindestens einen mobilen Plug-In-Container, der eine Ladeleistung von mindestens 0,7 MW bereitzustellen in der Lage ist.In a further development of the integrated power supply station, it comprises at least one mobile plug-in container which is able to provide a charging power of at least 0.7 MW.
Ein derartiger Plug-In-Container kann bei Bedarf durch frisch aufgeladene Plug-In-Container ersetzt werden, wobei die frische Aufladung über E-LKWs aus Überschussstrom-Energiedepots oder beispielsweise von nahegelegenen Windkraftanlagen bereitgestellt wird.Such a plug-in container can, if necessary, be replaced by freshly charged plug-in containers, the fresh charging being provided by e-trucks from excess electricity energy depots or, for example, from nearby wind turbines.
In Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstation ist der mindestens eine mobile Plug-In-Container mit bis zu 30 Plug-In-Ladeanschlüssen versehen.In a further development of the integrated power supply station proposed according to the invention, the at least one mobile plug-in container is provided with up to 30 plug-in charging connections.
In Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstation umfasst diese weiterhin ein Tankstellenmodul oder eine Tanksäule, an der synthetische Kraftstoffe getankt werden können.In a further development of the integrated power supply station proposed according to the invention, this further comprises a petrol station module or a petrol pump, on which synthetic fuels can be filled.
Darüber hinaus ist bei der integrierten Stromversorgungsstation vorgesehen, dass diese eine Anzahl von Ladesäulen zur Ladung von Batterien elektrisch angetriebener Fahrzeuge umfasst.In addition, it is provided in the integrated power supply station that it comprises a number of charging stations for charging batteries of electrically powered vehicles.
In weiterer Ausführung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstation ist die mindestens eine Batterie-Wechselstation so ausgeführt, dass eine im Unterboden des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges beispielsweise angeordnete austauschbare Batterie mittels einer automatisierten Handhabungsvorrichtung ausgewechselt werden kann.In a further embodiment of the integrated power supply station proposed according to the invention, the at least one battery changing station is designed such that an exchangeable battery, for example arranged in the underbody of the electrically driven vehicle, can be replaced by means of an automated handling device.
In diesem Zusammenhang ist die integrierte Stromversorgungsstation mit mindestens einer Umrichterstation versehen, die eingerichtet ist, verfügbare, ausgetauschte Batterien, demnach erschöpfte Batterien parallel zu schalten, sodass aus den Versorgungsnetzwerken überschüssige elektrische Energie, in die aufzuladende, für einen Fahrzeugantrieb vorgesehenen Batterie, als Zwischenspeicher aufgenommen werden kann.In this context, the integrated power supply station is provided with at least one converter station, which is set up to connect available, exchanged batteries, and accordingly exhausted batteries, in parallel, so that excess electrical energy is stored as an intermediate store in the battery to be charged and intended for a vehicle drive can be.
In Weiterbildung der integrierten Stromversorgungsstation ist die mindestens eine Umrichterstation derart eingerichtet, dass die verfügbaren, ausgetauschten Batterien die Lebensdauer der Batterie erhöhend und konform zu den Anforderungen des Versorgungsnetzwerkes aufgeladen wird.In a development of the integrated power supply station, the at least one converter station is set up in such a way that the available, exchanged batteries are charged to increase the service life of the battery and conform to the requirements of the supply network.
In dieser Hinsicht weist die erfindungsgemäß vorgeschlagene integrierte Stromversorgungsstation einen Mehrfachnutzen auf, indem eine Möglichkeit zum Wechseln austauschbarer Batterien geschaffen wird. Diese dienen einerseits dem Antrieb von Fahrzeugen als ersten Nutzen und weisen in Zusammenhang mit dem Einsatz an der erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstation den zweiten Nutzen auf, dass sie eine fortlaufende Netzstabilisierung von Versorgungsnetzen ermöglichen, indem sie netz- und batteriekonform wieder aufgeladen werden, bevor sie im Rahmen des Austauschs standardisierter Fahrzeugbatterien erneut als Antriebsquelle für ein Fahrzeug dienen. Dies erfolgt jedoch nur im wiederaufgeladenen Zustand.In this regard, the integrated power supply station proposed according to the invention has multiple uses in that a possibility for exchangeable batteries is created. On the one hand, these serve to drive vehicles as the first benefit and, in connection with the use of the integrated power supply station proposed according to the invention, have the second benefit that they enable continuous network stabilization of supply networks by being recharged in accordance with the network and battery before they are recharged As part of the exchange of standardized vehicle batteries again serve as a drive source for a vehicle. However, this is only done when recharged.
Die integrierte Stromversorgungsstation für elektrisch betriebene Fahrzeuge, oder mittels eines Hybridantriebs angetriebene Fahrzeuge umfasst, zumindest eine Batteriewechselstation, wobei die integrierte Stromversorgungsstation neben der Batteriewechselstation zumindest einen mobilen Plug-In-Container mit einer Anzahl von Plug-In-Ladeanschlüssen umfasst, mit mindestens einer Umrichterstation oder einem Batteriemanagementsystem, welche die aufzuladenden Batterien der Batteriewechselstation als Speicherkomponenten zur fortlaufenden Netzwerkstabilisierung von Energieversorgungsnetzen mit Mehrfachnutzen (Dual-Use) aufladen.The integrated power supply station for electrically operated vehicles or vehicles driven by a hybrid drive comprises at least one battery change station, the integrated power supply station comprising, in addition to the battery change station, at least one mobile plug-in container with a number of plug-in charging connections, with at least one converter station or a battery management system which stores the batteries of the battery change station to be charged as storage components for continuous network stabilization Charge energy supply networks with multiple uses (dual-use).
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung wird in vorteilhafter Weise eine Kopplung zwischen den Mobilitätssektor und dem Stromnetzsektor durch eine Dual-Use-Strategie ermöglicht. Anstelle einer flächendeckenden Ladesäulenmonokultur mit bis zu mehreren Millionen Ladesäulen werden integrierte Stromversorgungsstationen vorgesehen, die einerseits einen Batteriewechsel ermöglichen, der im Vergleich zu Aufladevorgängen nur einige Minuten benötigt, andererseits die Versorgung mit synthetischen Treibstoffen gewährleistet. Zudem können auch konventionelle Ladesäulen vorgesehen sein, an denen im Fahrzeug fest verbaute Batterien an der integrierten Stromversorgungsstation aufgeladen werden können.The solution proposed according to the invention advantageously enables a coupling between the mobility sector and the power grid sector by means of a dual-use strategy. Instead of an area-wide charging station monoculture with up to several million charging stations, integrated power supply stations are provided, which on the one hand enable a battery change that only takes a few minutes compared to charging processes, and on the other hand ensure the supply with synthetic fuels. In addition, conventional charging stations can also be provided, on which batteries permanently installed in the vehicle can be charged at the integrated power supply station.
Durch eine doppelte Batterienutzung (Dual-Use) können die im Fahrzeug austauschbar angeordneten Traktionsbatterien einerseits für den Antrieb der Fahrzeuge und andererseits als Stromspeicher als Pufferung für das Versorgungsnetz fungieren. Damit wäre ein massiver Ausbau von Energieverteilnetzen sowie die Wahrscheinlichkeit eines Blackouts bei hoher Beanspruchung durch Ladevorgänge erheblich vermindert, wenn nicht sogar ausgeschlossen.Through a double use of batteries (dual-use), the traction batteries, which can be exchanged in the vehicle, can function on the one hand for the drive of the vehicles and on the other hand as a power store as a buffer for the supply network. This would significantly, if not exclude, a massive expansion of energy distribution networks and the likelihood of a blackout in the event of high loads from charging processes.
Des Weiteren können alle sonstigen mit der Schaffung einer Ladesäulenmonokultur einhergehenden Nachteile wie beispielsweise die Verhinderung von Radwegen, die Beseitigung von Straßenflora, Vandalismus, Diebstahl, sowie steigende Aufwände durch Genehmigungsverfahren, ständige Kontrollzwänge, wie beispielsweise eichamtliche Überprüfungen sowie flächendeckende Wartungsarbeiten und jahrzehntelang sich hinziehende Tiefbauarbeiten bis zur Dauersubvention und Bürgerprotesten vor Ort minimiert beziehungsweise weitestgehend ausgeschlossen werden.Furthermore, all other disadvantages associated with the creation of a charging station monoculture, such as the prevention of cycle paths, the elimination of street flora, vandalism, theft, as well as increasing expenses due to approval procedures, constant controls, such as official verifications as well as area-wide maintenance work and declining civil engineering work for permanent subsidies and local civil protests are minimized or largely excluded.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene integrierte Stromversorgungsstation lassen sich schnell, kostenminimal und verbraucherfreundlich, dauerhafte Fahrverbote in innerstädtischen Zonen vermeiden, da durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung, insbesondere den dort möglichen Austausch leerer gegen frisch geladener Batterien, eine zügige Elektrifizierung der städtischen Gewerbeflotten hinsichtlich Bussen, Taxis, Lastkraftwagen, Lieferfahrzeuge erreicht werden kann. Eine integrierte Stromversorgungsstation orientiert sich logistisch am klassischen Tankstellenprinzip und bietet öffentlich und privat eingesetzten Fahrzeugen aller Art, so zum Beispiel Lastkraftwagen, Bussen, Nutzfahrzeugen, Taxis und anderen Personenkraftwagen eine kontinuierlich nutzbare Anlaufstelle, um ihre entladenen Akkumulatoren auszutauschen oder sie vor Ort wieder aufzuladen und wird im Regelfall im Zwei- oder Mehrschichtenbetrieb betrieben. Dafür wird einerseits eine Batteriewechseltechnologie unter Einschluss des Batterieleasings eingesetzt, die bei Personenkraftwagen einen Unterbodenwechsel genormter Batteriepackages mittels Wechselroboter der Batteriewechselstation und Wechselrahmen, der im Fahrzeug vorgesehen ist, für Busse und für LKW einen Wechsel an der entsprechend konfigurierten Fahrzeugseite mittels Roboterbeladung und Roboterentladung der Packages nach dem Durchreicheprinzip vorsieht. Die aufzuladenden intelligenten Batterien mit Batteriemanagementsystem werden in einem Ladespeicher (mindestens 1 MW) verbracht und miteinander verkoppelt, um dort gesteuert, batterie- und netzschonend mittels Umrichter wieder aufgeladen zu werden. Der Wechsel erfolgt innerhalb von 2 bis 4 Minuten und ermöglicht einen E-Flottenbetrieb von Fahrzeugen ohne Wartezeiten, die mit unmittelbaren Stromladevorgängen derzeit noch verbunden sind.The integrated power supply station proposed according to the invention makes it possible to avoid permanent driving bans in inner-city zones quickly, cost-effectively and in a user-friendly manner, since the solution proposed according to the invention, in particular the possibility of replacing empty batteries with freshly charged batteries, enables rapid electrification of urban commercial fleets with regard to buses, taxis, Trucks, delivery vehicles can be reached. An integrated power supply station is logistically based on the classic petrol station principle and offers all kinds of public and private vehicles, such as trucks, buses, commercial vehicles, taxis and other passenger cars, a continuously usable contact point to replace their discharged batteries or to recharge them on site usually operated in two or more shifts. For this purpose, a battery replacement technology including battery leasing is used, which in passenger cars involves changing the underbody of standardized battery packages using the robot replacement station and frame, which is provided in the vehicle, for buses and for trucks changing the correspondingly configured vehicle side using robot loading and robot unloading of the packages the pass-through principle. The intelligent batteries to be charged with the battery management system are placed in a charge storage device (at least 1 MW) and connected to each other in order to be controlled and recharged using the converter to conserve the battery and the grid. The change takes place within 2 to 4 minutes and enables e-fleet operation of vehicles without waiting times, which are currently still associated with direct electricity charging processes.
Andererseits erfolgt die Bereitstellung von Batteriestrom additiv über so genannte „Plug-In-Hubs“. Dabei handelt es sich im Regelfall um zwei Batteriespeichercontainer von jeweils 20 Fuß (Standardnorm), die mit parallel geschalteten Neubatterien oder mit hochwertigen Second-Life Batterien in einer Größenordnung von 0,7 MW Nennleistung pro Container ausgerüstet sind und bis zu 30 Anschlüsse für Plug-In-Laden im Umfeld des Containers anbieten. Dabei handelt es sich überwiegend um ein Wechselstromladeverfahren. Die Batteriecontainer werden mittels Umrichter nachts zu Schwachlastzeiten am Versorgungsnetz wieder aufgeladen. Alternativ kann die Aufladung auch über den Strom dezentraler Blockheizkraftwerke in Stationsnähe erfolgen, was zum Einsparen von Netzgebühren führen kann. Als weitere Wiederauflade-Alternative soll bei entsprechenden Standortbedingungen auch ein „Speicher-Container-Swap“ eingesetzt werden. Dabei wird überschüssiger Strom von Windkraftanlagen in Speichercontainerdepots geleitet, deren gefüllte Mobilspeicher dann mit E-Fahrzeugen zu den „Swap-Charge Store Hubs“ verbracht werden können, wo sie gegen geleerte Stromspeicher, d.h. Fahrzeugbatterien ausgetauscht werden können.On the other hand, the supply of battery power takes place additively via so-called "plug-in hubs". As a rule, these are two 20-foot battery storage containers (standard), which are equipped with new batteries connected in parallel or with high-quality second-life batteries with a nominal output of 0.7 MW per container and up to 30 connections for plug- Offer in-store around the container. This is predominantly an AC charging process. The battery containers are recharged by the converter at night during low load times on the supply network. As an alternative, charging can also be carried out using the electricity from decentralized combined heat and power plants near the station, which can save on network charges. As a further alternative to recharging, a "storage container swap" should also be used if the site conditions are appropriate. Excess electricity from wind turbines is directed to storage container depots, whose filled mobile storage can then be taken to the "swap charge store hubs" by e-vehicles, where they can be used against empty power storage, i.e. Vehicle batteries can be replaced.
Im Rahmen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstation besteht die Möglichkeit, an dort vorgesehenen Batteriewechselstationen bei Elektrofahrzeugen einen Wechsel wieder aufladbarer Batterien innerhalb von maximal drei Minuten durchzuführen. Dazu wird das elektrisch angetriebene Fahrzeug auf eine überdachte Rampe gefahren, wo mit Hilfe eines Be- und Entladehandhabungssystems im Unterboden des Fahrzeuges ein Batteriewechsel erfolgt. Dazu kann der Fahrer im Fahrzeug bleiben, nach dem Ladevorgang bezahlen und die Fahrt fortsetzen (Drive-through Verfahren).Within the scope of the integrated power supply station proposed according to the invention, there is the possibility of one at the battery exchange stations provided there for electric vehicles Change rechargeable batteries within a maximum of three minutes. For this purpose, the electrically powered vehicle is driven onto a covered ramp, where a battery is changed in the underbody of the vehicle using a loading and unloading handling system. To do this, the driver can stay in the vehicle, pay after charging and continue driving (drive-through procedure).
Durch den Batteriewechsel an der mindestens einen Batteriewechselstation der integrierten Stromversorgungsstation wird der Mobilitätsvorgang vom Ladevorgang entkoppelt. Das Wiederaufladen der Batterie kann dadurch gesteuert beziehungsweise flexibel erfolgen, d. h. batteriekonform und netzkonform; somit ist deren Lebensdauerverlängerung um den Faktor 2 bis 5 möglich und eine extrem kostenintensive Verstärkung der Verteilnetze kann vermieden werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, die wieder aufladbaren und mehrfach verwendbaren Batterien durch Batterie-Leasing zur Verfügung zu stellen, sodass diese im Rahmen von Mieterstrom Modellen gemäß EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz) vermietet werden können.The mobility process is decoupled from the charging process by the battery change at the at least one battery change station of the integrated power supply station. The battery can thus be recharged in a controlled or flexible manner, ie. H. battery-compliant and mains-compliant; thus their lifespan can be extended by a factor of 2 to 5 and an extremely costly reinforcement of the distribution networks can be avoided. There is also the option of making the rechargeable and reusable batteries available by battery leasing so that they can be rented as part of tenant electricity models in accordance with the Renewable Energy Sources Act.
Der Batteriewechsel erfolgt bei Lastkraftwagen und Bussen seitlich, sodass elektrisch angetriebene Fahrzeuge in dieser Hinsicht zu modifizieren wären. Beispielsweise ließen sich elektrisch angetriebene Fahrzeuge durch einen professionellen Umbau von Plug-In-Fahrzeugen oder im Rahmen von Retrofit-Umrüstungen bereitstellen.Batteries in trucks and buses are changed laterally, so that electrically powered vehicles would have to be modified in this regard. For example, electrically powered vehicles could be provided by professionally converting plug-in vehicles or as part of retrofitting.
Ein Aufbau einer kostentreibenden, flächendeckend auszulegenden Ladesäulenmonokultur kann zudem durch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Plug-In-Container als E-Tankstellenmodul vermieden werden. So können an den erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstationen Batteriespeichercontainer in gängigen Abmessungen, beispielsweise 20 Fuß Container, die eine Ladeleistung von mindestens 0,7 Megawatt bereitstellen, betrieben werden. An derartigen Plug-In-Containern können bis zu 30 Plug-In-Ladeanschlüsse vorgesehen werden. Während ein Entladen tagsüber erfolgt, können die Plug-In-Speichercontainer nachts wieder netz- und batteriekonform aufgeladen werden. Durch die beiden Speichersysteme (Batteriewechseltechnologie und Plug-In-Hub-Technologie) können die integrierten Stromversorgungstationen mindestens 1,7 MW bis 2,4 MW (bei Plug-In-Containern und PKW-Versorgung) aggregierte Stromspeicherkapazität bereitstellen. Bei einer Kombination mit Bussen und LKW mit ihren jeweiligen Akkumulatoren Packages im dreistelligen KW-Bereich sind Größenordnungen von 8-12 MW realistisch (große „Swap-Charge-Store-Hubs“). Bei bis zu 10.000 Stromversorgungsstationen mit gemischten Nutzerprofil ergibt sich eine einbeziehbare Speicheraggregation von ca. 40 GW, wodurch strategisch ein attraktives Potential für den Stromspeicherbedarf, der in Industrie- und Ballungsgebieten entstehenden virtuellen Kraftwerke (Flächenkraftwerke für das Energiemanagement der diversen alternativen Stromquellen) in Höhe von 4 bis 12 GW und mehr genutzt werden kann. Die virtuellen Kraftwerke würden diese Kapazität im Rahmen ihres Energiemanagements optimal einsetzen und insbesondere für die Regelenergiebereitstellung benötigen. Für diese Bereitstellung wird von den Netzbetreibern ein Entgelt gezahlt, durch das die Energieversorgungsstation-Betreiber eine regelmäßige Zusatzeinnahme generieren können.The plug-in container proposed as an e-filling station module can also be used to avoid building up a cost-driving, nationwide charging station monoculture. Thus, battery storage containers in common dimensions, for example 20 foot containers, which provide a charging power of at least 0.7 megawatts, can be operated at the integrated power supply stations proposed according to the invention. Up to 30 plug-in charging connections can be provided on such plug-in containers. While unloading takes place during the day, the plug-in storage containers can be recharged at night according to the mains and battery. Thanks to the two storage systems (battery replacement technology and plug-in hub technology), the integrated power supply stations can provide at least 1.7 MW to 2.4 MW (with plug-in containers and car supply) with aggregated electricity storage capacity. When combined with buses and trucks with their respective accumulator packages in the three-digit KW range, orders of magnitude of 8-12 MW are realistic (large "swap charge store hubs"). With up to 10,000 power supply stations with a mixed user profile, this results in an integrable storage aggregation of approx. 40 GW, which strategically offers an attractive potential for the power storage requirements of the virtual power plants (area power plants for energy management of the various alternative power sources) in industrial and urban areas 4 to 12 GW and more can be used. The virtual power plants would make optimal use of this capacity as part of their energy management and would need it in particular for the provision of balancing energy. For this provision, the network operators pay a fee through which the energy supply station operators can generate a regular additional income.
Durch die integrierte Stromversorgungstation für Elektro-Fahrzeuge können die klassischen Tankstellenstandorte und ihre Zusatzangebote in Gestalt von Waschanlagen, Einkaufsmöglichkeiten für Güter des täglichen Bedarfs, etc. auch in Zukunft verwendet werden, ergänzt durch Standorte auf Großparkplätzen und/ oder in Betriebshöfen. Dies ergibt zudem eine Perspektive für den Einsatz synthetisch gewonnener Treibstoffe, sowie das autonome Fahren, die jeweils ein Versorgungsnetzwerk von Versorgungsstationen erfordern, und bei Bedarf mit der Stromversorgungseinheit kombiniert werden können. Derartige Kombilösungen sind ideale Versorgungsstellen, wenn bei Netzblackouts Treibstoff für Notstromaggregate benötigt wird.Thanks to the integrated power supply station for electric vehicles, the classic petrol station locations and their additional offers in the form of washing facilities, shopping facilities for everyday goods, etc. can also be used in the future, supplemented by locations in large parking lots and / or in depots. This also provides a perspective for the use of synthetically derived fuels, as well as autonomous driving, which each require a supply network of supply stations and can be combined with the power supply unit if necessary. Combination solutions of this type are ideal supply points when fuel for emergency power generators is required for blackouts.
Falls ein immenser Plug-In-Bedarf auftreten sollte, können derartige Plug-In-Container auch durch frisch geladene Plug-In-Container tagsüber ersetzt werden, die beispielsweise über E-Lastkraftwagen aus überschüssigen Strom-Energiedepots von nahegelegenen Windkraftanlagen bereitgestellt werden können.If an immense plug-in requirement should arise, such plug-in containers can also be replaced during the day with freshly loaded plug-in containers, which can be provided, for example, by e-trucks from excess electricity and energy deposits from nearby wind turbines.
Eine derartige Ladeinfrastruktur ist attraktiv für die Halter von Plug-In-Fahrzeugen, die nicht nur auf ihren Hausanschluss zurückgreifen wollen und gleichzeitig andere Vorteile bisheriger Tankstellenstandorte nutzen möchten. Daher sind derartige Plug-In-Container geeignet zur Aufstellung für Parkplätze an Einkaufszentren aller Art, wo man während der mit dem Ladevorgang verbundenen Wartezeit sinnvoll Nützliches oder Erholsames erledigen kann. Selbstverständlich ließe sich eine Batteriewechselstation statt mit Plug-In-Containern mit einer Tankstelle für synthetische Treibstoffe kombinieren, sodass über eine integrierte Stromversorgungsstation sämtliche Versorgungsarten abgedeckt werden könnten, was zudem für das autonome Fahren gilt.Such a charging infrastructure is attractive for the owners of plug-in vehicles who do not only want to use their house connection and at the same time want to use other advantages of previous petrol station locations. Therefore, such plug-in containers are suitable for installation at parking lots at shopping centers of all kinds, where useful or relaxing things can be done during the waiting time associated with the charging process. Of course, a battery changing station could be combined with a petrol station for synthetic fuels instead of plug-in containers, so that all types of supply could be covered via an integrated power supply station, which also applies to autonomous driving.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann beispielsweise dem Ausstieg aus der nuklearen Energie, der sich für das Jahr 2022 abzeichnet, sowie dem Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger, der für 2038 geplant ist, dem Wärmepumpenausbau sowie den veränderten Anforderungen an eine elektrische Infrastruktur Rechnung getragen werden, da die Nachfrage nach Regelleistung, primärer, sekundärer, tertiärer Regelleistung exponentiell zunimmt. Volatile Energiequellen werden zunehmend im Rahmen von Flächenkraftwerken systematisch angelegt, was angesichts der Volatilitäten im dreistelligen Gigawattbereich durch eine Kopplung des Mobilitätssektors mit dem Stromnetzsektor wirtschaftlich lösbar ist. Dies bedeutet die Schaffung einer gemeinsamen Batteriewelt durch Dual-Use, einerseits als Antriebsquelle für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, andererseits als Speicherkomponenten für im Stromnetz vorhandene elektrische Energie, mit einem Nebeneinander einem Verbund der Systeme, d.h. einem Verbund aus Elektromobilität und Energieversorgungsnetz.The solution proposed according to the invention can, for example, phase out nuclear energy, which is emerging for 2022, and phase out use fossil fuels, which are planned for 2038, the heat pump expansion and the changed requirements for an electrical infrastructure are taken into account, as the demand for control power, primary, secondary, tertiary control power increases exponentially. Volatile energy sources are increasingly being systematically created within the framework of large-scale power plants, which, given the volatility in the three-digit gigawatt range, can be economically solved by coupling the mobility sector with the power grid sector. This means the creation of a common battery world through dual-use, on the one hand as a drive source for electrically powered vehicles, on the other hand as storage components for electrical energy in the power grid, with a juxtaposition of systems, ie a combination of electromobility and energy supply network.
Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstation, der E-Tankstelle der Zukunft (Swap-Charge-Store-Hubs), können rezyklierte Batterien aus zweiter Hand wie auch aktive Fahrzeugbatterien (Batteriewechsel) mit Hilfe von Umrichtern sowie Batteriemanagementsystemen in die Lage versetzt werden, einen zunehmenden Bedarf an ausgleichenden Speicherleistungen umfassend zu bedienen, da aufzuladende, leer gefahrene Fahrzeugbatterien zur Aufnahme von im Stromnetz vorhandener elektrischer Energie als Zwischenspeicher Verwendung finden. Zudem kann ein derartiges Wiederaufladen austauschbarer Batterien besonders batterieschonend erfolgen und andererseits unter besonderer Berücksichtigung der Anforderungen an das Stromnetz ablaufen. Somit können die erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstationen, insbesondere im Hinblick auf Nutzfahrzeugflotten zu systemsichernden, unentbehrlichen Energiespeichern für ein anzustrebendes Energieversorgungssystem werden.In the case of the integrated power supply station proposed according to the invention, the e-filling station of the future (swap charge store hubs), recycled batteries from second-hand as well as active vehicle batteries (battery replacement) can be put in an increasingly capable position with the help of converters and battery management systems Comprehensive demand for balancing storage services to be used, since recharged, empty vehicle batteries are used as buffers to absorb electrical energy present in the power grid. In addition, such rechargeable batteries can be recharged in a manner that is particularly gentle on the battery and, on the other hand, can take place with special attention to the requirements of the power grid. Thus, the integrated power supply stations proposed according to the invention, in particular with regard to commercial vehicle fleets, can become indispensable energy stores for a desired energy supply system.
Des Weiteren bieten sich bei den erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstationen eine Vielzahl von Einsparpotentialen, mit denen beispielsweise der Strompreis für die E-Mobilität abgesenkt werden kann, sodass ein Abgabepreis von 20 Cent pro kWh realistisch erscheint. Schließlich können niedrigere Stromeinkaufspreise durch Großkundenstatus bei großen Nutzerzahlen pro integrierter Stromversorgungsstation erzielt werden.Furthermore, the integrated power supply stations proposed according to the invention offer a large number of potential savings, with which, for example, the electricity price for e-mobility can be reduced, so that a selling price of 20 cents per kWh appears realistic. Finally, lower electricity purchase prices can be achieved through large customer status with large numbers of users per integrated power supply station.
Des Weiteren sind in der Funktion einer integrierten Tankstelle an sich Vorteile bei Kosten, Nebenkosten und Aufwänden hinsichtlich einer Optimierung von Betrieb und Wartung am Standort, weniger Vandalismus, weniger Eichamtskontrollen, weniger Aufwand für Netzausbau, Kostendeckungsbeiträge aus der Leistungsperipherie zu erwarten.Furthermore, in the function of an integrated petrol station, advantages in terms of costs, ancillary costs and expenses in terms of optimizing operation and maintenance at the location, less vandalism, fewer verification inspections, less effort for network expansion, cost recovery contributions from the service periphery can be expected.
Als weiterer Vorteil ist zu werten, dass Zusatzeinnahmen aus dem Mehrfachnutzen (Dual-Use) generiert werden, d.h. durch Bereitstellung und Verkauf von Regelenergie aus der Parallelschaltung der verfügbaren aufzuladenden Fahrzeugbatterien.Another advantage is that additional revenue is generated from multiple uses (dual-use), i.e. through the provision and sale of control energy from the parallel connection of the available vehicle batteries to be charged.
Des Weiteren ließe sich aus einer Kooperation einer integrierten Stromversorgungsstation mit alternativen Energieerzeugern Überschussstrom nutzen, sodass Nutzungsgebühren für Stromnetze entfallen können.Furthermore, a cooperation of an integrated power supply station with alternative energy producers could use excess electricity, so that usage fees for electricity grids can be eliminated.
Weiterhin besteht fünftens die Möglichkeit, durch das gesteuerte flexible Aufladen von leeren Fahrzeugbatterien Billigtarife mit Netzbetreibern auszuhandeln, sodass zum Beispiel Stoßzeiten vermieden werden können und eine optimale Nutzung günstiger Nachttarife erfolgen kann.Fifthly, there is the possibility of negotiating cheap tariffs with network operators through the controlled, flexible charging of empty vehicle batteries, so that, for example, rush hours can be avoided and optimal use of cheap night tariffs can be achieved.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene integrierte Stromversorgungsstation die bisherige Infrastruktur bereits vorhandener Tankstellen aufrecht erhalten und weiter gepflegt werden kann. Funktionalitäten wie Autowaschen mit Staubsaugern, ein Einkauf am späten Abend oder der Noteinkauf am Sonntag können beibehalten werden. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene integrierte Stromversorgungsstation können attraktive Anschlussperspektiven für die Vielzahl „fossiler“ Tankstellen im Lande geschaffen werden. Des Weiteren kann eine hohe Frequentierung derartiger integrierter Stromversorgungsstationen zu zukünftig ausreichenden Umsätzen durch die Nutzung additiver Servicebereiche herbeigeführt werden. Durch die integrierte Stromversorgungsstation für Elektrofahrzeuge können die klassischen Tankstellenstandorte und die dort angebotenen Zusatzangebote in Form von Waschanlagen beziehungsweise Einkaufsmöglichkeiten für Güter des täglichen Bedarfes auch in Zukunft Verwendung finden, ergänzt durch Standorte auf Großparkplätzen und in Betriebshöfen. Dadurch ergibt sich zudem eine Perspektive für den Einsatz synthetisch gewonnener Treibstoffe oder Wasserstoff, sowie für das autonome Fahren, für die Versorgungsinfrastrukturen erforderlich sein werden und die bei Bedarf mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungseinheit kombiniert werden können. Derartige Kombilösungen sind ideale Voraussetzungen, wenn zum Beispiel bei Blackouts in Versorgungsnetzen Treibstoff für den Betrieb von Notstromaggregate benötigt wird.Another advantage is that the integrated power supply station proposed according to the invention allows the existing infrastructure of existing petrol stations to be maintained and further maintained. Functionalities such as car washing with vacuum cleaners, shopping in the late evening or emergency shopping on Sunday can be retained. With the integrated power supply station proposed according to the invention, attractive connection prospects can be created for the large number of “fossil” filling stations in the country. Furthermore, a high frequency of such integrated power supply stations can be brought about in future sufficient sales through the use of additive service areas. Thanks to the integrated power supply station for electric vehicles, the classic petrol station locations and the additional offers offered there in the form of washing facilities or shopping facilities for everyday goods can also be used in the future, supplemented by locations in large parking lots and depots. This also provides a perspective for the use of synthetically derived fuels or hydrogen, as well as for autonomous driving, for which supply infrastructures will be necessary and which can be combined with the integrated power supply unit proposed according to the invention if required. Combination solutions of this type are ideal if, for example, blackouts in supply networks require fuel for the operation of emergency power generators.
Dies bedeutet, dass heutige traditionelle Tankstellenstandorte gesichert und weiter als Anlaufstellen für die interessierten Bürgerinnen und Bürger genutzt werden können. An diesen können bei Verwirklichung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstationen Wasserstoff oder synthetische Treibstoffe getankt werden, aber im Grunde alle Formen der Mobilität realisiert werden, die Knoten- oder Drehpunkte zu ihrer logistischen Optimierung benötigen..This means that today's traditional petrol station locations can be secured and used as contact points for interested citizens. When the integrated power supply stations proposed according to the invention are implemented, hydrogen or synthetic fuels can be filled there, but basically all forms of mobility can be realized that need nodes or pivot points for their logistical optimization.
Hinsichtlich der Batterien liegt ein Vorteil darin, dass ein Batteriewechsel in Verbindung mit batterieschonendem, gesteuertem Laden verwirklicht wird, wenn Fahrzeuge mit einer Wechselvorrichtung verfügbar und die Batterieabmessungen mit den maßlichen Erfordernissen eines Wechselsystems kompatibel sind. Beispielsweise können auch Fahrzeuge mit Verbrennungsmotorantrieb durch Umrüstung zu E-Fahrzeugen mit Batteriewechselrahmen innerhalb eines Retrofit-Programms nachgerüstet werden. Bei den gegenwärtig in einer Vielzahl von Varianten eingesetzten Lithium-Ionen Traktionsbatterien werden diese bei deren Aufladung an integrierten Stromversorgungsstationen geschont, da kein Schnellaufladen erfolgt, sondern diese nach einem Batteriewechsel gesteuert geladen und als Speicherkomponenten zu Zwecken der fortlaufenden Netzstabilisierung eingesetzt werden. Dies ist ein zentraler Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung, da durch diese Lösung eine Sektorenkopplung zwischen Mobilität und Stromversorgungsnetz entsteht. Das Stromnetz (Smart Grid) wird durch die Stromspeicherkapazitäten der Fahrzeugbatterien entscheidend entlastet und andererseits werden die im Fahrzeugbetrieb eingesetzten wieder aufladbaren Batterien durch den Regelenergieeinsatz leistungsfähig gehalten, sodass sich im Vergleich zu Schnellladungen eine Erhöhung der Lebensdauer um den Faktor 4 bis 5 ergibt. Durch die „Swap-Charge-Store-Hubs“ können die vielfältigen Probleme einer flächendeckenden Ladesäulenstrategie vermieden werden. Durch das systemeigene gesteuerte Laden werden die Stromspeicher, d. h. die Fahrzeugbatterien - schätzungsweise um den Faktor 2 bis 3 - verglichen mit Schnellladestationen geschont, ferner werden die Verteilnetze weniger beansprucht. Künftige Investitionen für diese Netze, die bei einer millionenfachen Aufstellung von Schnellladesäulen erforderlich wären, können entfallen, indem ein weitestgehend gesteuertes Lademanagement durchgeführt wird. Statt einer Ladesäulenmonokultur mit bis zu 7 Millionen Wechselstromladesäulen könnten ca. 25.000 integrierte Stromversorgungsstationen errichtet werden, ergänzt durch begrenzte Ladesäulenangebote an Brennpunkten und Plug-In-Infrastrukturen im häuslichen Bereich. Damit wird eine kontinuierliche und verlässliche Versorgung sogar bei einer hochgradigen Umstellung der traditionellen Mobilität auf Elektromobilität von 60% bis 80% sichergestellt. Damit wird zudem vermieden, dass zur Errichtung von Ladesäulen flächendeckend das Abholzen von Straßenbäumen erfolgt, sowie die Einrichtung von Fahrradwegen be- oder verhindert wird. Für den Fall, dass sich mittel- und langfristig Technologien wie synthetisches Benzin oder autonomes Fahren in der Breite durchsetzen, können diese Technologien problemlos an die integrierten Stromversorgungsstationen angekoppelt werden, wohingegen im Falle einer Ausbildung einer Ladesäulenmonokultur sehr viele Tankstellenorte verloren gingen und Millionen von installierten Ladesäulen nicht mehr gebraucht werden würden.With regard to the batteries, there is an advantage that a battery change in connection with battery-saving, controlled charging is realized if vehicles with a change device are available and the battery dimensions are compatible with the dimensional requirements of a change system. For example, vehicles with internal combustion engine drives can also be retrofitted within a retrofit program by converting to e-vehicles with a battery change frame. In the lithium-ion traction batteries currently used in a large number of variants, they are protected when they are charged at integrated power supply stations, since they are not charged quickly, but instead are charged in a controlled manner after a battery change and used as storage components for the purposes of continuous network stabilization. This is a central advantage of the solution proposed according to the invention, since this solution creates a sector coupling between mobility and the power supply network. The electricity grid (Smart Grid) is significantly relieved by the power storage capacities of the vehicle batteries and on the other hand the rechargeable batteries used in vehicle operation are kept efficient by the use of balancing energy, so that compared to fast charging, the lifespan is increased by a factor of 4 to 5. The "Swap Charge Store Hubs" can avoid the various problems of a comprehensive charging station strategy. Through the system's controlled charging, the power storage, i. H. the vehicle batteries - estimated by a factor of 2 to 3 - are spared compared to quick-charging stations, and the distribution networks are used less. Future investments for these networks, which would be required with a million-fold installation of quick charging stations, can be dispensed with by carrying out a largely controlled charging management. Instead of a charging station monoculture with up to 7 million AC charging stations, around 25,000 integrated power supply stations could be built, supplemented by limited charging station offers at focal points and plug-in infrastructures in the home. This ensures a continuous and reliable supply even with a high degree of conversion from traditional mobility to electromobility from 60% to 80%. This also avoids that deforestation of road trees takes place across the board for the erection of charging stations, and that the setting up of cycle paths is prevented or prevented. In the event that technologies such as synthetic petrol or autonomous driving become widely accepted in the medium and long term, these technologies can be easily coupled to the integrated power supply stations, whereas if a charging station monoculture is formed, a large number of filling station locations and millions of installed charging stations will be lost would no longer be needed.
Allein durch das gesteuerte permanent überwachte Laden in der Batteriewechselstation steigt die Lebensdauer der Batterie um den Faktor 2 bis 3 gegenüber Schnellladevorgängen an. Die Erhöhung dieses Faktors auf 4 bis 5 durch die Mehrfachnutzung (Dual-Use) bedeutet eine längere Lebensdauer derartiger Batterien von über 20 Jahren und erhöht damit deren Nachhaltigkeit. Dadurch kann ein sehr langer Recyclingzyklus und ein stark minimierter Batterieaufwand realisiert werden. Schließlich sei darauf hingewiesen, dass durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung eine Blackoutvorsorge in flächendeckenden Stromnetzen vermieden werden kann. Blackouts für die Verteilnetze werden mit einer hohen prozentualen Wahrscheinlichkeit für die Jahre ab 2020/2022 vorhergesagt. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung können die Kommunen und die Energieversorgungsunternehmen vor hohen Investitionen geschützt werden, da die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung der integrierten Stromversorgungsstationen eine Ladeinfrastruktur schafft, die selbst zur Blackoutvorsorge beiträgt, indem ein gesteuerter Ladevorgang und die Bereitstellung von Speicherkapazitäten, d.h. die Zurverfügungstellung einer Regelleistung im Regelfall erreicht werden kann. Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstation und die Schaffung einer derartigen Infrastruktur ließen sich Netzerweiterungsinvestitionen risikolos einsparen. Ein flexibles gesteuertes Aufladen erschöpfter Fahrzeugbatterien könnte zwischen Stromkunden und Stromerzeugern flächendeckend verabredet werden.The controlled, permanently monitored charging in the battery changing station alone increases the battery life by a factor of 2 to 3 compared to quick charging processes. Increasing this factor to 4 to 5 through multiple use (dual-use) means that such batteries have a longer lifespan of over 20 years and thus increases their sustainability. This enables a very long recycling cycle and a greatly minimized battery expenditure. Finally, it should be pointed out that the solution proposed according to the invention can prevent blackout provision in nationwide power grids. Blackouts for the distribution grids are predicted with a high percentage probability for the years from 2020/2022. With the solution proposed according to the invention, the municipalities and the energy supply companies can be protected from high investments, since the solution proposed according to the invention of the integrated power supply stations creates a charging infrastructure which itself contributes to the blackout provision by a controlled charging process and the provision of storage capacities, i.e. the provision of control power can usually be achieved. With the integrated power supply station proposed according to the invention and the creation of such an infrastructure, network expansion investments could be saved without risk. A flexible, controlled charging of exhausted vehicle batteries could be agreed across the board between electricity customers and electricity producers.
Zusammenfassend stellt die integrierte Stromversorgungsstation als flächendeckendes Netzwerk eine Alternative zu Investitionen und einer netzbelastenden Ladesäulenmonokultur dar. Sie erleichtert eine Mobilitätswende durch den Ansatz, der auf bestehende Infrastrukturen zurückgreift, Plug-In-Funktionalitäten für Individualmobilität sowie die Implementierung eines Batteriewechsels im Hinblick auf Flottenmobilität. Diese beiden Funktionalitäten können gleichzeitig angeboten werden und sind zudem offen für Innovationen auf den Gebieten synthetischer Treibstoffe sowie autonomes Fahren.In summary, the integrated power supply station, as a nationwide network, represents an alternative to investments and a network-charging charging station monoculture. It facilitates a mobility turnaround due to the approach that uses existing infrastructures, plug-in functionalities for individual mobility and the implementation of a battery change with regard to fleet mobility. These two functions can be offered simultaneously and are also open to innovations in the fields of synthetic fuels and autonomous driving.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene integrierte Stromversorgungsstation wird eine Schnittstelle zwischen der E-Mobilität und dem Versorgungsnetz (Smart Grid) geschaffen, das angesichts des bevorstehenden Atomkraft- und Kohleausstiegs in großem Umfang Entlastung durch gesteuertes Laden einerseits und breitem Speicherangebot andererseits benötigt. Über die erfindungsgemäß vorgeschlagene integrierte Stromversorgungsstation können leistungsfähige Akkuspeicherkomponenten zur Verfügung gestellt werden. Die entscheidenden Vorteile der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung liegen darin, dass ein Batteriewechsel anstelle eines eine längere Zeitspanne benötigenden Ladevorgangs durchgeführt wird, ein zentral gesteuertes Laden erschöpfter Fahrzeugbatterien in Hinblick auf netzkonformes und die Batterielebensdauer verlängerndes Laden erreicht wird, eine Regelenergie für das Stromnetz zur Verfügung steht, das E-Tanken verbilligt wird, bisherige Tankstellenstandorte verbleiben können, sich eine höhere Batterielebensdauer erreichen lässt und ein elektrisches Laden ohne Blackout-Vorsorge erzielt werden kann.The integrated power supply station proposed according to the invention creates an interface between e-mobility and the supply network (smart grid), which, in view of the upcoming nuclear power and coal phase-out, relieves to a large extent Controlled loading on the one hand and a wide range of storage on the other. Powerful battery storage components can be made available via the integrated power supply station proposed according to the invention. The decisive advantages of the solution proposed according to the invention lie in the fact that a battery change is carried out instead of a charging process that takes a longer period of time, a centrally controlled charging of exhausted vehicle batteries is achieved with regard to charging that complies with the network and prolongs the battery life, a control energy is available for the power grid, E-refueling is cheaper, previous petrol station locations can remain, a longer battery life can be achieved and electric charging can be achieved without blackout precautions.
FigurenlisteFigure list
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.The invention is described in more detail below with reference to the drawings.
Es zeigt:
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1 Eine Darstellung der Komponenten einer erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstation, und -
2 Die verschiedenen Funktionalitäten der erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstation.
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1 A representation of the components of an integrated power supply station proposed according to the invention, and -
2nd The various functionalities of the integrated power supply station proposed according to the invention.
Ausführungsvarianten der ErfindungVariants of the invention
Der Darstellung in
Die integrierte Stromversorgungsstation
Dies erfolgt beispielsweise durch eine mit Bezugszeichen
Während das mit einer frisch aufgeladenen Batterie
Basismodul einer solchen integrierten Stromversorgungsstation
Durch den Batteriewechsel wird der Mobilitätsvorgang vom Ladevorgang abgekoppelt. Das Wiederaufladen der Batterie kann dadurch gesteuert beziehungsweise flexibel erfolgen, d. h. batterie- und netzkonform, sodass ein früher Verschleiß der Batterie (Verlängerung der Lebensdauer um den Faktor 2 bis 5) und eine teure Verstärkung der Verteilnetze (Investitionssumme > 20 Mrd. Euro) vermieden werden kann.By changing the battery, the mobility process is decoupled from the charging process. The battery can thus be recharged in a controlled or flexible manner, ie. H. Compliant with batteries and the grid, so that early wear and tear of the battery (extension of the service life by a factor of 2 to 5) and expensive reinforcement of the distribution networks (investment total> 20 billion euros) can be avoided.
Die Batterien werden durch Batterie-Leasing verfügbar gemacht und können sogar im Rahmen von Mieterstrom-Modellen (EEG-gemäß) vermietet werden.The batteries are made available through battery leasing and can even be rented as part of tenant electricity models (according to the EEG).
Der Batteriewechsel, der bei Lastkraftwagen und Omnibussen seitlich erfolgt, erfordert wechselfähige Elektrofahrzeuge in allen Anwendungsbereichen. In einem ersten Rollout können diese durch den professionellen Umbau von Plug-in-Fahrzeugen oder im Rahmen von Retrofit-Umrüstungen bereitgestellt werden. Da zum Beispiel in der Volksrepublik China Wechselstationen zum Standard werden, ist zu erwarten, dass die dort aktive deutsche Automobilindustrie solche Elektrofahrzeuge mittelfristig auch in Europa anbietet. Ein großer Nachfrager werden die deutschen Flottenbetreiber sein, beispielsweise Taxi-Unternehmen, die die Personal- und Kapitalbindung durch Lade-Wartezeiten optimieren müssen.The battery change, which takes place on the side of trucks and buses, requires interchangeable electric vehicles in all areas of application. In a first rollout, these can be provided through the professional conversion of plug-in vehicles or as part of retrofit conversions. Since exchange stations are becoming the standard in the People's Republic of China, for example, it can be expected that the German automotive industry active there will also offer such electric vehicles in Europe in the medium term. German fleet operators will be a big demand, for example taxi Companies that have to optimize staff and capital commitment through loading waiting times.
Der Aufladevorgang erschöpfter Batterien erfolgt nun als zweiter Nutzen der Batterie
Aus der Darstellung gemäß
Der mindestens eine mobile Plug-In-Container
Der Aufbau einer kostentreibenden flächendeckenden Ladesäulen-Monokultur kann zudem durch Plug-in-Hubs als E-Tankstellen-Modul vermieden werden: Mobile Plug-in-Container
Falls ein besonders großer Plug-in-Bedarf auftritt, können diese mobilen Plug-in-Container
Diese Hubs auf E-Tankstellen, d. h. integrierte Stromversorgungsstationen
Auch das autonome Fahren benötigt Hubs an logistisch sinnvollen Knotenpunkten und kann sich problemlos auf diesem Ansatz abstützen.Autonomous driving also requires hubs at logistically sensible nodes and can easily be based on this approach.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene integrierte Stromversorgungsstation
Als weiterer positiver Nebeneffekt ist zu nennen, dass sich wesentlich niedrigere Kilowattstunden - kWh-Strompreise - erreichen lassen und sich bisherige Tankstellenstandorte von „fossilen Tankstellen“
Durch den Atomausstieg 2022 und den Kohleausstieg 2038, die Forcierung des Wärmepumpen-Ausbaus sowie die zukünftigen 5-G-Nutzungen und die E-Mobilitätswende wird die Nachfrage nach Regelleistung (Primäre, Sekundäre, Tertiäre Regelleistung) exponentiell zunehmen. Die volatilen Energiequellen müssen zunehmend im Rahmen von Flächenkraftwerken („Virtuelle Kraftwerke“) systematisch gemanagt werden, was angesichts der bevorstehenden Volatilitäten im dreistelligen Giga-Watt-Bereich nur durch eine Verkopplung des Mobilitätssektors mit dem Stromnetz-Sektor wirtschaftlich vernünftig lösbar zu sein scheint. Es ist eine gemeinsame Batteriewelt durch einen Mehrfachnutzen statt ein Nebeneinander der Systeme anzustreben.Due to the nuclear phase-out in 2022 and the coal phase-out in 2038, the expansion of the heat pump as well as the future 5-G usage and the e-mobility turnaround, the demand for balancing power (primary, secondary, tertiary balancing power) will increase exponentially. The volatile energy sources increasingly have to be systematically managed within the framework of large-scale power plants ("virtual power plants"), which, in view of the upcoming volatilities in the three-digit gigawatt range, only seems to be economically sensible to solve by coupling the mobility sector with the power grid sector. It is a common battery world to strive for multiple uses instead of a juxtaposition of the systems.
In den erfindungsgemäß vorgeschlagenen integrierten Stromversorgungsstationen
Auf der Grundlage des § 3 EnWG kann diese Leistung von den Übertragungsnetzbetreibern fortlaufend eingekauft werden. Die Vergütung dafür könnte den kWh-Preis für die Nutzung von Elektrofahrzeugen erheblich absenken, sodass Deckungsbeiträge im Bereich von 30 % durch Bereitstellungsleistungspreis und Arbeitspreis denkbar wären.On the basis of § 3 EnWG, this service can be purchased continuously by the transmission system operators. The remuneration for this could significantly lower the kWh price for the use of electric vehicles, so that contribution margins in the range of 30% through the provisioning service price and the labor price would be conceivable.
Die Swap-Charge-Store-E-Tankstellen, d. h. die integrierten Stromversorgungsstationen
Eine integrierte Stromversorgungsstation
- a) Niedrigere Strom-Einkaufspreise durch Großkundenstatus aufgrund großer Nutzerzahlen pro integrierter Versorgungsstation
10 , - b) im Wesen der Tankstelle liegende Vorteile bei Kosten, Nebenkosten und Aufwänden (Optimierung von Betrieb und Wartung am Standort, weniger Vandalismus, weniger Eichamtskontrolleure, weniger Aufwand aus Netzausbau, Kostendeckungsbeiträge aus der Leistungsperipherie),
- c) Zusatzeinnahmen aus dem Mehrfachnutzen (Dual Use, Bereitstellung und Verkauf von Regelenergie aus der Parallelschaltung der verfügbaren Mobilitätsspeicher-Akkus),
- d) Perspektiven aus Prosuming (integrierte
Stromversorgungsstation 10 mit eigener Erneuerbarer-Energie-Erzeugung) oder dem Batterie-Container-Swap in Kooperation mit Erzeugern alternativer Energien mit Überschussstrom (Entfall von Nutzungsgebühren für Stromnetze), - e) die Möglichkeit, durch das gesteuerte, flexible Laden Billigtarife mit den Netzbetreibern auszuhandeln, so zum Beispiel zur Vermeidung von Stoßzeiten sowie die optimale Nutzung günstigerer Nachtladetarife.
- a) Lower electricity purchase prices due to large customer status due to large user numbers per integrated supply station
10th , - b) advantages in the nature of the petrol station in terms of costs, ancillary costs and expenses (optimization of operation and maintenance at the location, less vandalism, fewer calibration inspectors, less effort from network expansion, cost recovery contributions from the service periphery),
- c) additional income from the multiple benefits (dual use, provision and sale of balancing energy from the parallel connection of the available mobility storage batteries),
- d) Perspectives from prosuming (integrated power supply station
10th with own renewable energy generation) or the battery container swap in cooperation with producers of alternative energies with excess electricity (no usage fees for electricity networks), - e) the possibility of negotiating cheap tariffs with the network operators through the controlled, flexible charging, for example to avoid peak times as well as the optimal use of cheaper night charging tariffs.
Eine Konzentration auf Hausanschlüsse und Ladesäulen führt automatisch zum Absterben der gewohnten Tankstellenstruktur, d. h. der „fossilen“ Tankstellenstandorte
Auf diesem Weg können die heutigen traditionellen Tankstellenstandorte nicht nur gesichert und weiter als Multi-Anlaufstelle für die Verbraucher genutzt werden, sondern sogar in der Zukunft bereitstehen, um für das autonome Fahren ebenfalls als Hubs genutzt zu werden. Sogar Übergangslösungen für den schrittweisen Ausstieg aus der Fossil-Mobilität sind denkbar, so zum Beispiel durch die Kombination von Batteriewechselstationen
Batteriewechsel in Verbindung mit batterieschonendem gesteuertem Laden funktionieren problemlos, wenn Fahrzeuge mit einer Wechselvorrichtung verfügbar und die Batterieabmessungen mit den maßlichen Erfordernissen der Batteriewechselstation
Unabhängig davon gilt: Die gegenwärtig eingesetzten Lithium-Ionen-Batterien werden im Swap-Charge-Store-Hub exorbitant geschont, wenn sie nicht am Plug-in-Hub schnell aufgeladen, sondern nach einem Batteriewechsel gesteuert geladen und dann als Speicherkomponente zu Zwecken der fortlaufenden Netzstabilisierung (Regelleistung) eingesetzt werden. Durch die Sektorenkopplung des Mobilitätssektors und des Versorgungsnetzsektors entsteht eine günstige Situation für beide Seiten: Das Versorgungsnetzwerk
Allein durch das gesteuerte, permanent überwachte Laden in der Batteriewechselstation
Die deutschen Kommunen mit ihren ca. 900 Ortsnetzen werden mit der Warnung konfrontiert, dass bei fehlender Vorsorge ab 2032 mit flächendeckenden Strom-Blackouts mit einer Eintrittswahrscheinlichkeit von 95 % zu rechnen ist. Die sich daraus ergebende Aufgabe liegt in der Vorbereitung der Stromversorgungsnetze
Die Kommunen und ihre Partner sind gehalten, angesichts der vielerorts angespannten Finanzlage und der eingetrübten konjunkturellen Perspektiven besonders nachhaltig zu investieren und zu haushalten. Deshalb sollten sie bei der Mobilitätswende verstärkt auf Ladeinfrastrukturen setzen, die selbst zur Blackout-Vorsorge beitragen, nämlich durch gesteuertes Laden und die Bereitstellung von Speicherkapazitäten im Rahmen einer Regelleistung. Mit der stufenweise wachsenden Infrastruktur des Swap-Charge-Store-E-Tankstellen-Systems, d. h. mit dem Aufbau eines Netzwerks aus integrierten Stromversorgungsstationen
BezugszeichenlisteReference list
- 1010th
- Integrierte StromversorgungsstationIntegrated power supply station
- 1212th
- Elektrisch angetriebenes FahrzeugElectrically powered vehicle
- 1414
- Fahrzeug mit Hybridantrieb Hybrid drive vehicle
- 1818th
- Batterie (austauschbar)Battery (replaceable)
- 2020th
- BatteriewechselstationBattery exchange station
- 2222
- Mobiler Plug-In-ContainerMobile plug-in container
- 2424th
- Plug-In-LadeanschlüssePlug-in charging ports
- 2626
- UmrichterstationConverter station
- 2828
- VersorgungsnetzwerkSupply network
- 3030th
- Einkaufs-/ ImbissmöglichkeitShopping / snack bar
- 3232
- Ladesäule Charging station
- 3636
- EinfahrtseiteEntry side
- 3838
- AusfahrtseiteExit side
- 4040
- WechselrichtungDirection of exchange
- 4242
- Wechselrobotik/ WechselvorrichtungChanging robotics / changing device
- 4444
- E-TankstellenmodulE-filling station module
- 4646
- Tanksäule für synthetische TreibstoffeFuel pump for synthetic fuels
- 4848
- „Fossiler“ Tankstellenstandort"Fossil" petrol station location
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 8022666 B2 [0002]US 8022666 B2 [0002]
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DE202020101526.5U DE202020101526U1 (en) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | Integrated power supply station |
Applications Claiming Priority (1)
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DE202020101526.5U DE202020101526U1 (en) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | Integrated power supply station |
Publications (2)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020127425A1 (en) | 2020-07-27 | 2022-01-27 | Motional Ad Llc | Autonomous Vehicle Stations |
WO2023116486A1 (en) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | 葛炽昌 | Battery pack replacement system for vehicles |
CN116845908A (en) * | 2023-09-04 | 2023-10-03 | 北京玖行智研交通科技有限公司 | New energy vehicle charging and changing control method and device |
WO2024002372A1 (en) * | 2022-07-01 | 2024-01-04 | 奥动新能源汽车科技有限公司 | Battery swapping apparatus, battery swapping station, and array type battery swapping station |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8022666B2 (en) | 2004-11-11 | 2011-09-20 | Beijing Dianba Technology Co. Ltd. | Electric public transit system |
-
2020
- 2020-03-20 DE DE202020101526.5U patent/DE202020101526U1/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8022666B2 (en) | 2004-11-11 | 2011-09-20 | Beijing Dianba Technology Co. Ltd. | Electric public transit system |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020127425A1 (en) | 2020-07-27 | 2022-01-27 | Motional Ad Llc | Autonomous Vehicle Stations |
WO2023116486A1 (en) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | 葛炽昌 | Battery pack replacement system for vehicles |
WO2024002372A1 (en) * | 2022-07-01 | 2024-01-04 | 奥动新能源汽车科技有限公司 | Battery swapping apparatus, battery swapping station, and array type battery swapping station |
CN116845908A (en) * | 2023-09-04 | 2023-10-03 | 北京玖行智研交通科技有限公司 | New energy vehicle charging and changing control method and device |
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE202020101526U8 (en) | 2020-05-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |