Beschreibung
Ladesysteme zum Laden von elektrischen Energiespeichern von Elektrofahrzeugen sowie dazugehörige Verfahren
Die vorliegende Erfindung betrifft Ladesysteme zum Laden von elektrischen Energiespeichern von Elektrofahrzeugen. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zum Laden von elektrischen Energiespeichern von Elektrofahrzeugen.
Das Interesse richtet sich vorliegend auf Ladesysteme zum La den von elektrischen Energiespeichern von Elektrofahrzeugen. Ein solches Elektrofahrzeug kann ein rein elektrisch ange triebenes Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Ladesysteme und Lade verfahren bekannt. Beispielsweise kann ein sogenanntes
Gleichstromladen durchgeführt werden, welches auch als DC- Schnellladen bezeichnet wird. Hierbei wird ein Wechselstrom, der von einem Energieversorgungsnetz bereitgestellt wird, mithilfe zumindest eines Wandlerelements gewandelt bezie hungsweise gleichgerichtet. Darüber hinaus ist das sogenannte Wechselstromladen beziehungsweise AC-Laden bekannt.
Für die Abrechnung gelieferter elektrischer Energie beim Gleichstromladen ist nach den gesetzlichen Anforderungen eine Messung des gelieferten Gleichstroms nach Kilowattstunden er forderlich. Die hierzu verwendeten Messeinrichtungen bezie hungsweise Elektrizitätszähler müssen sowohl hinsichtlich der elektrischen Spannung, als auch hinsichtlich des elektrischen Stroms einen hohen Dynamikumfang abdecken. Während es hin sichtlich der elektrischen Spannung Bereiche gibt, in denen eine Ladung tatsächlich nicht stattfindet, kann der Ladestrom gerade bei einer Erhaltungsladung sehr klein werden. Derzeit erhältliche Messeinrichtungen für hohe Gleichströme erreichen einen Dynamikumfang des Stroms zwischen 20 A und 550 A. Mit solchen Messeinrichtungen ist also eine eichrechtskonforme Messung der elektrischen Energie beziehungsweise Leistung bei der Erhaltungsladung aufgrund der geforderten Genauigkeit und
des begrenzten erreichbaren Dynamikumfangs der Messwandler und Messzähler nicht möglich.
Es sind Regelungen bekannt, welche die Erfassung der benötig ten AC-Energie, welche dann umgerichtet und geladen wird, ge statten. Darüber hinaus werden Geschäftsmodelle realisiert, welcher auf eine eichrechtskonforme Erfassung der Energie verzichten. Beispielsweise sind Zeittarife, Pauschaltarife und/oder kostenlose Abgaben bekannt. Darüber hinaus sind die DC-Schnellladesysteme für Ströme bis 500 A gerade erst im Aufbau, sodass sich das Problem in dieser Weise nicht stellt. Durch eine Reduktion des größten messbaren Stroms kann auch der kleinste messbare Strom reduziert werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzu zeigen, wie ein Ladesystem zum Laden eines elektrischen Ener giespeichers eines Elektrofahrzeugs, insbesondere ein Lade system, welches ein Gleichstromladen ermöglicht, flexibler betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird durch Ladesysteme sowie durch dazugehörige Verfahren gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprü che gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Ladesystem dient zum Laden eines elekt rischen Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs. Das Ladesys tem umfasst einen Eingang für einen Wechselstrom, welcher mit einer elektrischen Energiequelle bereitgestellt wird. Darüber hinaus umfasst das Ladesystem zumindest ein Wandlerelement zum Wandeln des Wechselstroms in einen Gleichstrom. Ferner umfasst das Ladesystem einen Ladeabgang zum Verbinden des La desystems mit dem Elektrofahrzeug. Dabei ist das Ladesystem dazu ausgebildet, das zumindest eine Wandlerelement zum
Durchführen eines Gleichstromladens des elektrischen Energie speichers mit dem Ladeabgang zu verbinden. Darüber hinaus ist das Ladesystem dazu ausgebildet, den Eingang zum Durchführen
eines Wechselstromladens des elektrischen Energiespeichers mit dem Ladeabgang zu verbinden.
Das Ladesystem kann dazu verwendet werden, den elektrischen Energiespeicher des Elektrofahrzeugs zu laden. Bei dem elekt rischen Energiespeicher kann es sich insbesondere um eine Batterie handelt, welche mehrere Batteriezellen aufweisen kann. Diese Batterie kann auch als Traktionsbatterie bezeich net werden. Bei dem Elektrofahrzeug kann es sich um ein rein elektrisch angetriebenes Fahrzeug handeln. Das Elektrofahr zeug kann auch ein Hybridfahrzeug sein, dessen elektrischer Energiespeicher beziehungsweise dessen Batterie über einen Ladeanschluss aufgeladen werden kann. Das Ladesystem umfasst den Eingang, an dem das Ladesystem mit einer elektrischen Energiequelle beziehungsweise einem Energieversorgungsnetz verbunden ist. Über diesen Eingang kann dem Ladesystem ein Wechselstrom und/oder eine Wechselspannung zugeführt werden. Dieser Wechselstrom kann dann mit dem zumindest einen
Wandlerelement in den Gleichstrom und/oder eine Gleichspan nung gewandelt werden. Das zumindest eine Wandlerelement kann einen Gleichrichter aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Ladesystem mehrere Wandlerelemente aufweist, welche beispielsweise elektrisch parallel geschaltet sein können. Darüber hinaus umfasst das Ladesystem einen Ladeabgang, an welchem es elektrisch mit dem Elektrofahrzeug beziehungsweise mit einem Ladeanschluss des Elektrofahrzeugs verbunden werden kann. An dem Ladeabgang kann ein entsprechender Stecker, eine Buchse und/oder ein Kabel vorgesehen sein. Wenn der elektri sche Energiespeicher des Elektrofahrzeugs mit dem Gleichstrom versorgt wird, kann eine Gleichstromladung beziehungsweise ein sogenanntes DC-Schnellladen durchgeführt werden.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass das Ladesystem ferner dazu ausgebil det ist, den Eingang zum Durchführen eines Wechselstromladens des elektrischen Energiespeichers mit dem Ladeabgang zu ver binden. Mithilfe des Ladesystems kann also einerseits das Gleichstromladen beziehungsweise das DC-Schnellladen durchge-
führt werden. Darüber hinaus wird das Wechselstromladen be ziehungsweise AC-Laden möglich. Somit können mithilfe des La desystems zwei unterschiedliche Ladeverfahren realisiert wer den. Daher kann das Ladesystem insgesamt flexibler betrieben werden .
Bevorzugt ist das Ladesystem dazu ausgebildet, zunächst das Gleichstromladen durchzuführen und danach auf das Wechsel stromladen umzuschalten, falls eine Stromstärke des Gleich stroms einen vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet. Die ser vorbestimmte Schwellwert kann beispielsweise bei 20 A liegen. Nach dem Verbinden des Ladesystems mit dem Elektro fahrzeug beziehungsweise nach dem Einstecken des Ladekabels kann ein Ladevorgang gemäß IEC 61851 starten. Dieser kann mittels einer sogenannten 5%-Signalisierung auf ISO 15118 um gestellt werden. Nach dem Start des Ladevorgangs wird das Elektrofahrzeug mit der DC-Schnellladetechnik geladen. Mit steigendem Ladezustand (SoC - State of Charge) wird das
Elektrofahrzeug den angeforderten Ladestrom beziehungsweise Gleichstrom verringern. Basierend auf dem angeforderten Lade strom entscheidet das Ladesystem, ob der Ladevorgang als Gleichstromladen fortgeführt werden soll. Hierzu kann insbe sondere berücksichtigt werden, ob die Stromstärke des Gleich stroms den Schwellwert unterschreitet. Es kann auch vorgese hen sein, dass ein Wechsel von dem Gleichstromladen zu dem Wechselstromladen erfolgt, falls der Ladezustand der Batterie einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Umschalten bezie hungsweise der Wechsel von dem Gleichstromladen auf das Wech selstromladen in Abhängigkeit von zumindest einem weiteren Kriterium durchgeführt wird. Beispielsweise kann als Kriteri um ein Kundenwunsch berücksichtigt werden. Dieser Kunden wunsch kann dabei aus einem Profil oder einer Eingabe stam men. Das Profil beziehungsweise der Kundenwunsch kann auch von dem Elektrofahrzeug zu dem Ladesystem übertragen werden. Darüber hinaus kann die aktuelle Netzsituation beziehungswei se ein Zustand elektrischen Energiequelle beziehungsweise des
Energieversorgungsnetzes, welches den Wechselstrom bereit stellt, berücksichtigt werden. Außerdem kann eine aktuelle Auslastung, das heißt, ob die Komponenten für die Schnellla dung an einem anderen Ladeabgang benötigt werden, berücksich tigt werden. Dies ermöglicht insgesamt einen effizienten und nutzerfreundlichen Betrieb des Ladesystems.
In einer Ausführungsform weist das Ladesystem eine Gleich stromlade-Messeinrichtung zum Bestimmen der beim Gleichstrom laden benötigten elektrischen Leistung beziehungsweise elekt rischen Energie auf. Zudem weist das Ladesystem insbesondere eine Wechselstromlade-Messeinrichtung zum Bestimmen der beim Wechselstromladen benötigten elektrischen Leistung bezie hungsweise elektrischen Energie auf. Dadurch, dass bevorzugt von dem Gleichstromladen auf das Wechselstromladen umgeschal tet wird, falls die Stromstärke des Gleichstroms den Schwell wert unterschreitet, kann erreicht werden, dass der Dynamik umfang der Gleichstromlade-Messeinrichtung ausreichend ist. Wie bereits eingangs erläutert kann der Dynamikumfang der Gleichstromlade-Messeinrichtung beziehungsweise des Energie zählers für den Gleichstrom zwischen 20 A und 550 A liegen.
In diesem Bereich kann die beim Gleichstromladen benötigte elektrische Leistung mit der erforderlichen Genauigkeit er mittelt werden. Somit kann die DC-Messung mit einer derzeit erhältlichen Gleichstromlade-Messeinrichtung beziehungsweise einem DC-Zähler überhaupt erst erfolgen. Auch zukünftig wer den die Genauigkeitsanforderungen an die Komponenten des DC- Zählers durch Einführung des minimalen messbaren Stroms redu ziert, was sich in niedrigere Kosten für den DC-Zähler nie derschlägt. Falls dieser Bereich verlassen wird, kann bevor zugt auf das Wechselstromladen gewechselt werden. Hier kann dann die benötigte elektrische Leistung oder Energie mithilfe der Wechselstromlade-Messeinrichtung beziehungsweise einem entsprechenden Energiezähler für den Wechselstrom und/oder die Wechselspannung ermittelt werden. Entsprechende Wechsel stromlade-Messeinrichtungen beziehungsweise AC-Zähler, welche für alle beim Wechselstromladen möglichen Kombinationen von Strömen und Spannungen zugelassen sind, sind auf dem Markt
erhältlich. Auf Grundlage der jeweils benötigten elektrischen Leistung während des Gleichstromladens und des Wechselstrom ladens kann dann eine Abrechnung erfolgen. Durch das zuvor beschriebene Umschalten zwischen dem Gleichstromladen und dem Wechselstromladen kann die jeweils benötigte elektrische Leistung genau bestimmt werden und somit die Abrechnung prä zise durchgeführt werden.
Bevorzugt umfasst das Ladesystem eine erste Schalteinrichtung zwischen dem zumindest einen Wandlerelement und dem Ladeab gang, eine zweite Schalteinrichtung zwischen dem Eingang und dem Ladeabgang und eine Steuereinrichtung zum Steuern der ersten Schalteinrichtung und der zweiten Schalteinrichtung. Mithilfe der ersten Schalteinrichtung kann die elektrische Verbindung zwischen dem zumindest einen Wandlerelement und dem Ladeabgang geschaltet werden. Mit der zweiten Schaltein richtung kann die elektrische Verbindung zwischen dem Eingang des Ladesystems und dem Ladeabgang geschaltet werden. Die erste und die zweite Schalteinrichtung können mithilfe der Steuereinrichtung angesteuert werden. Somit kann auf einfache Weise von dem Gleichstromladen auf das Wechselstromladen um geschaltet werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Ladesystem dazu ausgebildet, bei dem Umschalten von dem Gleichstromladen zu dem Wechselstromladen ein vorbestimmtes Signal auszugeben. Entscheidet sich das Ladesystem zum Wechsel auf die AC-Ladung kann sie dies dem Elektrofahrzeug über das Protokoll gemäß ISO 15118 signalisieren und einen neuen Ladevorgang auf
Grundlage von IEC 61851 alleine starten. Hierzu kann bei spielsweise kurzfristig der Zustand „State E" signalisiert werden. Zur Vermeidung von Manipulationen kann die State-E- Signalisierung in der Weise ausgeführt sein, dass anstelle der normativ geforderten Spannung von 0 V eine höhere Span nung über einen hochohmigen Widerstand angelegt wird. Ein tatsächliches Abstecken eines Ladekabels kann auf diese Weise erkannt werden. Parallel hierzu wird der gesamte Schnelllade-
sträng freigegeben werden und kann gegebenenfalls anderweitig verwendet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Ladesystem dazu ausgebildet, Authentifizierungsdaten von dem Elektrofahrzeug zu empfangen und die Authentifizierungsdaten zu speichern.
Die Authentifizierung erfolgt über ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren. Die Authentifizierungsdaten wer den allerdings abgelegt, sodass sie für einen nachfolgenden Ladevorgang wieder verwendet werden können. Beispielsweise können die Authentifizierungsdaten bei dem Gleichstromladen übertragen und gespeichert werden und somit bei dem nachfol genden Wechselstromladen genutzt werden. Insbesondere können die Authentifizierungsdaten auf einem entsprechenden Speicher des Ladesystems gespeichert werden. Somit kann eine Abrech nung auch nach dem Wechsel von dem Gleichstromladen auf das Wechselstromladen garantiert werden.
Bevorzugt ist der Ladeabgang zu einer Combo-2- Fahrzeugkupplung kompatibel. Insbesondere ist der Ladeabgang als sogenanntes Combinded Charging System (CCS) ausgebildet. Diese Fahrzeugkupplung kann der Typ-2-Fahrzeugkupplung mit zwei zusätzlichen Gleichstrom Polen entsprechen. Der Ladeab gang kann einen AC-Teil aufweisen, der beispielsweise drei Anschlüsse für die Phasen, einen Anschluss für den Nullleiter und einen Anschluss für den Schutzleiter aufweist. Zudem kann der AC-Teil einen Anschluss zum Dialog zwischen dem Ladesys tem und dem Elektrofahrzeug und einen Anschluss zur Begren zung des Ladestroms aufweisen. Der Ladeabgang kann zudem ei nen DC-Teil mit einem positiven und einem negativen Anschluss aufweisen. Somit kann einerseits ein ein- und dreiphasiges Wechselstromladen ermöglicht werden. Zudem kann das Gleich stromladen ermöglicht werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Ladesystem zu mindest zwei Ladeabgänge auf. Dabei kann jeder der Ladeabgän ge mit einem Elektrofahrzeug verbunden werden. Somit wird es insbesondere ermöglicht, dass zumindest zwei Elektrofahrzeuge
beziehungsweise deren elektrischen Energiespeicher gleichzei tig beziehungsweise parallel geladen werden können. Wie zuvor erläutert, kann das Ladesystem eine entsprechende Steuerein richtung und Schalteinrichtungen aufweisen. Darüber hinaus wird es somit ermöglicht, dass insbesondere die hochpreisigen Komponenten, welche für das Gleichstromladen benötigt werden, beim Umschalten zu dem Wechselstromladen bereits dynamisch dem anderen Ladeabgang des Ladesystems zugeordnet werden. Da rüber kann eine bessere Auslastung der hochpreisigen Kompo nenten erreicht werden.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Ladesystem dient zum Laden ei nes elektrischen Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs. Das Ladesystem umfasst einen Eingang für einen Wechselstrom, wel cher mit einer elektrischen Energiequelle bereitgestellt wird. Zudem umfasst das Ladesystem zumindest ein
Wandlerelement zum Wandel des Wechselstroms in einen Gleich strom. Ferner umfasst das Ladesystem einen Ladeabgang zum Verbinden des Ladesystems mit dem Elektrofahrzeug. Dabei ist das Ladesystem dazu ausgebildet, das zumindest eine
Wandlerelement zum Durchführen eines ersten Gleichstromladens des elektrischen Energiespeichers mit dem Ladeabgang zu ver binden. Außerdem umfasst das Ladesystem eine erste Gleich stromlade-Messeinrichtung zum Bestimmen der beim ersten
Gleichstromladen benötigten elektrischen Leistung. Dabei das Ladesystem dazu ausgebildet, nach dem ersten Gleichstromladen ein zweites Gleichstromladen durchzuführen, wobei das Lade system eine zweite Gleichstromladen-Messeinrichtung zum Be stimmen der beim zweiten Gleichstromladen benötigten elektri schen Leistung aufweist. Bei diesem Ladesystem kann nach ei nem DC-Schnellladevorgang ein weiterer DC-Ladevorgang durch geführt werden, wobei hier eine andere Messeinrichtung ge nutzt wird. Bei dem ersten Gleichstromladen kann die Strom stärke höher sein als beim zweiten Gleichstromladen. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass sich die erste Gleich stromlade-Messeinrichtung und die zweite Gleichstromladen- Messeinrichtung bezüglich ihres Dynamikumfangs voneinander unterscheiden .
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Laden eines elekt rischen Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs. Das Verfah ren umfasst das Wandeln eines an einem Eingang eines Ladesys tems bereitgestellten Wechselstroms in einen Gleichstrom mit tels zumindest eines Wandlerelements. Zudem umfasst das Ver fahren das Durchführen eines Gleichstromladens des elektri schen Energiespeichers durch Verbinden des zumindest einen Wandlerelements mit einem Ladeabgang des Ladesystems, wobei das Elektrofahrzeug mit dem Ladeabgang verbunden ist.
Schließlich umfasst das Verfahren das Durchführen eines Wech selstromladens des elektrischen Energiespeichers nach dem Gleichstromladen durch Verbinden des Eingangs mit dem Ladeab gang .
Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs umfasst das Wandeln eines an einem Eingang eines Ladesystems bereit gestellten Wechselstroms in einen Gleichstrom mittels zumin dest eines Wandlerelements. Zudem umfasst das Verfahren das Durchführen eines ersten Gleichstromladens des elektrischen Energiespeichers durch Verbinden des zumindest einen
Wandlerelements mit einem Ladeabgang des Ladesystems, wobei das Elektrofahrzeug mit dem Ladeabgang verbunden ist. Des Weiteren beinhaltet das Verfahren das Bestimmen einer beim ersten Gleichstromladen benötigten elektrischen Leistung mit tels einer ersten Gleichstromlade-Messeinrichtung. Ferner um fasst das Verfahren das Durchführen eines zweiten Gleich stromladens des elektrischen Energiespeichers nach dem ersten Gleichstromladen und das Bestimmen einer beim zweiten Gleich stromladen benötigten elektrischen Leistung mittels einer zweiten Gleichstromlade-Messeinrichtung .
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Ladesystem vorgestell ten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das weitere erfindungsgemäße Ladesystem so wie für die erfindungsgemäßen Verfahren.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprü chen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinati onen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genann ten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebe nen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen ver wendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbei spielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun gen näher erläutert. Dabei zeigen:
FIG 1 ein Ladesystem zum Durchführen eines Gleichstromla dens des elektrischen Energiespeichers eines
Elektrofahrzeugs gemäß dem Stand der Technik;
FIG 2 ein Ladesystem gemäß einer Ausführungsform der Er findung zum Durchführen eines Gleichstromladens so wie eines Wechselstromladens des elektrischen Ener giespeichers ;
FIG 3 eine schematische Darstellung des Ladesystems wäh rend des Wechselstromladens;
FIG 4 ein Ladesystem, welches zwei Ladeabgänge aufweist;
und
FIG 5 ein weiteres erfindungsgemäßes Ladesystem zum
Durchführen von aufeinanderfolgenden Gleichstromla- de-Vorgängen .
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
FIG 1 zeigt eine Ladesystem 1 gemäß dem Stand der Technik in einer schematischen Darstellung. Das Ladesystem 1 umfasst ei nen Eingang 2, welcher mit einer elektrischen Energiequelle 3
verbunden ist. Die elektrische Energiequelle 3, welche bei spielsweise durch ein Energieversorgungsnetz bereitgestellt werden kann, dient dazu, einen Wechselstrom und/oder eine Wechselspannung bereitzustellen. Darüber hinaus umfasst das Ladesystem 1 zumindest ein Wandlerelement 4. In dem vorlie genden Ausführungsbeispiel umfasst das Ladesystem 1 vier Wandlerelemente 4, welche elektrisch parallel geschaltet sind. Bei den Wandlerelementen 4 handelt es sich um Gleich richter. Mit den Gleichrichtern beziehungsweise den
Wandlerelementen 4 kann der am Eingang 2 anliegenden Wechsel strom in einen Gleichstrom gewandelt werden.
Darüber hinaus umfasst das Ladesystem 1 einen Ladeabgang 5, mit dem ein Elektrofahrzeug zum Laden des elektrischen Ener giespeichers des Elektrofahrzeugs verbunden werden kann. Der Ladeabgang 5 umfasst einen AC-Teil 6, welcher für ein Wech selstromladen verwendet werden kann, sowie einen DC-Teil 7, welcher für ein Gleichstromladen des elektrischen Energie speichers verwendet werden kann. Der Ladeabgang 5 ist als Combined Charging System ausgebildet. Der DC-Teil 7 weist ei nen positiven und einen negativen Anschluss auf. Vorliegend weist der AC-Teil 6 einen Schutzleiter auf. Zudem weist der AC-Teil 6 einen Anschluss zum Dialog zwischen dem Ladesystem 1 und Fahrzeug mittels Analogsignal (CP, Control Pin) sowie einen Anschluss zur Begrenzung des Ladestromes mittels Wider standscodierung (PP, Proximity Pilot) auf. Diese beiden An schlüsse sind mit einer Steuereinrichtung 8 des Ladesystems 1 verbunden. Zudem kann die Steuereinrichtung 8 Daten von einem Isolationsmonitor 9 empfangen. Des Weiteren umfasst das Lade system 1 eine erste Schalteinrichtung 10, die mittels der Steuereinrichtung 8 angesteuert werden kann. Auf diese Weise können die Wandlerelemente 4 mit dem Ladeabgang 5 verbunden werden. Darüber hinaus ist ein Schütz 11 vorgesehen.
Darüber hinaus umfasst das Ladesystem 1 eine Gleichstromla den-Messeinrichtung 12, mittels welcher die elektrische Leis tung beim Gleichstromladen des elektrischen Energiespeichers ermittelt werden kann. Diese Gleichstromlade-Messeinrichtung
12 weist einen Dynamikumfang bezüglich des Stroms von etwa 20 A bis 550 A auf. Somit ist es nicht möglich, dass bei spielsweise sehr geringe Ladeströme bei einer Erhaltungsla dung eichrechtskonform erfasst werden können.
FIG 2 zeigt ein Ladesystem 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Im Vergleich zu dem Ladesystem 1 gemäß FIG 1 ist hier der Ladeabgang 5 beziehungsweise dessen AC-Teil 6 voll bestückt. Der AC-Teil 6 weist zudem Anschlüsse für drei Pha sen sowie einen Neutralleiter auf. Ferner ist bei dem Lade system ein zweiter Pfad vorgesehen, über den der Eingang 2 direkt mit dem Ladeabgang 5 beziehungsweise dem AC-Teil 6 des Ladeabgangs 5 verbunden werden kann. Hierzu ist eine zweite Schalteinrichtung 13 vorgesehen, die ebenfalls mittels der Steuereinrichtung 8 angesteuert werden kann. Somit kann auch ein Wechselstromladen des elektrischen Energiespeichers des Elektrofahrzeugs ermöglicht werden. Darüber hinaus befindet sich in diesem Pfad eine Wechselstromlade-Messeinrichtung 14. Mittels dieser Wechselstromlade-Messeinrichtung 14 kann die beim Wechselstromladen benötigte elektrische Leistung be stimmt werden.
Wenn das Elektrofahrzeug mit dem Ladeabgang 5 verbunden wird, kann zunächst ein Gleichstromladen beziehungsweise ein soge nanntes DC-Schnellladen durchgeführt werden. Hierzu kann die erste Schalteinrichtung 11 geschlossen werden und die zweite Schalteinrichtung 13 geöffnet werden. Mit dem Verbinden des Elektrofahrzeugs und dem Ladeabgang 5 können zudem Informati onen von dem Elektrofahrzeug an den Ladeabgang 5 und somit an die Steuereinrichtung 8 übertragen werden. Diese Informatio nen können Authentifizierungsdaten enthalten. Diese Authenti- fizierungsdaten können dann entsprechend gespeichert werden. Während des Gleichstromladens kann die benötigte elektrische Leistung mittels der Gleichstromlade-Messeinrichtung 12 er fasst werden. Falls die Stromstärke des Gleichstroms einen vorbestimmten Schwellwert unterschreitet und/oder der Ladezu stand des Energiespeichers einen vorbestimmten Wert erreicht hat, kann die Steuereinrichtung 8 die Schalteinrichtungen 11,
13 so ansteuern, dass die erste Schalteinrichtung 11 geöffnet wird und die zweite Schalteinrichtung 13 geschlossen wird. Insbesondere ist dieser Schwellwert so gewählt, dass dieser innerhalb eines Dynamikumfangs der Gleichstromlade- Messeinrichtung liegt. Unterhalb dieses Schwellwerts für den Gleichstrom wird dann auf das Wechselstromladen umgeschaltet. Während des Wechselstromladens kann die benötigte elektrische Leistung mithilfe der Wechselstromlade-Messeinrichtung 14 präzise erfasst werden. Vor dem Wechsel zwischen Gleichstrom laden und Wechselstromladen kann eine Signal von der Steuer einrichtung 8 an das Fahrzeug übertragen werden. Hierzu kann eine vorbestimmte Spannung an einem Widerstand angelegt wer den oder eine Spannung von 0 V ausgegeben werden. Somit kann das Gleichstromladen beendet werden. Bei dem nachfolgenden Wechselstromladen können die gespeicherten Authentifizie- rungsdaten genutzt werden.
FIG 3 zeigt beispielhaft das Ladesystem 1 während des Wech selstromladens. Hierbei ist der Eingang 2 über das zweite Schaltelement 13 mit dem Ladeabgang 5 beziehungsweise dem AC- Teil 6 verbunden. Während des Wechselstromladens wird die be nötigte elektrische Leistung mithilfe der Wechselstromlade- Messeinrichtung 14 erfasst. Die Informationen bezüglich der benötigten elektrischen Leistung können dann an die Steuer einrichtung 8 übertragen werden.
FIG 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ladesystems 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Dieses Ladesystem 1 um fasst 2 Ladeabgänge 6. Mithilfe der Steuereinrichtung 8 kön nen die jeweiligen Schalteinrichtungen 13 angesteuert werden. In dem vorliegenden Beispiel ist jedem Ladeabgang 6 eine Gleichstromlade-Messeinrichtung 12 zugeordnet. Ferner ist ei ne Wechselstromlade-Messeinrichtung 14 für die beiden Ladeab gänge 6 vorgesehen.
FIG 5 zeigt ein Ladesystem 1 gemäß einer alternativen Ausfüh rungsform. Dieses Ladesystem 1 unterscheidet sich von dem La desystem 1 gemäß FIG 1 durch eine weitere Gleichstromladen-
Messeinrichtung 12 ' . Diese Gleichstromladen-Messeinrichtung 12' ist vorliegend einem der Wandlerelemente 4 zugeordnet. Beim Laden des elektrischen Energiespeichers des Elektrofahr zeugs kann zunächst ein erster Gleichstromladen-Vorgang durchgeführt werden. Hierbei kann die benötigte elektrische Leistung mithilfe der Gleichstromlade-Messeinrichtung 12 be stimmt werden. Falls die Stromstärke des Gleichstroms den vorbestimmten Schwellwert unterschreitet, kann der erste Gleichstromlade-Vorgang beendet werden und ein zweiter
Gleichstromladen-Vorgang mit einer geringeren Stromstärke ge startet werden. In diesem Fall wird die benötigte elektrische Leistung mithilfe der zweiten Gleichstromladen- Messeinrichtung 12' bestimmt. Diese zweite Gleichstromladen- Messeinrichtung 12 ' kann einen Dynamikumfang aufweisen, der unterhalb des Dynamikumfangs der ersten Gleichstromladen- Messeinrichtung 12 liegt. Somit kann während der jeweiligen Gleichstromlade-Vorgänge die elektrische Leistung präzise be stimmt werden und somit eine genaue Abrechnung ermöglicht werden .