EP3758979A1 - Ladeinfrastruktureinheit und ladeinfrastruktur mit ladeleistungsoption - Google Patents

Ladeinfrastruktureinheit und ladeinfrastruktur mit ladeleistungsoption

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EP3758979A1
EP3758979A1 EP19720407.6A EP19720407A EP3758979A1 EP 3758979 A1 EP3758979 A1 EP 3758979A1 EP 19720407 A EP19720407 A EP 19720407A EP 3758979 A1 EP3758979 A1 EP 3758979A1
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EP
European Patent Office
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charging
charging infrastructure
infrastructure
unit
units
Prior art date
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Pending
Application number
EP19720407.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus BÖHM
Gerald BÜRGER
Martin Kaltenbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP3758979A1 publication Critical patent/EP3758979A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
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    • B60L53/31—Charging columns specially adapted for electric vehicles
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    • B60L53/14—Conductive energy transfer
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter

Definitions

  • the invention relates to a charging infrastructure and ei ne Ladeinfrapatented unit for at least partially
  • electrically powered vehicles may be in particular electric vehicles and / or hybrid vehicles.
  • Vehicles are in particular cars, vans, vans, forklifts, buses, autonomous transport or service vehicles and / or trucks.
  • Charging infrastructure units are known from the state of the art, which are connected directly to an electricity network via an AC / DC converter. These usually offer charging connectors for one or more vehicles.
  • the services provided at these charging terminals of a charging infrastructure unit can in some cases also be routed to a charging connection so that a charging connection can additionally be operated with the charging infrastructure of the same charging infrastructure unit at the charging infrastructure unit.
  • vehicles at the charging infrastructure units in a charging infrastructure must be galvanically isolated from the grid.
  • upstream NF transformers can be provided at the grid connection point with subsequent AC / DC conversion. The NF transformer must then have its own secondary winding for each charging point, which leads to high costs and an inflexible design in terms of expandability of the system.
  • the galvanic isolation can not be done at the grid connection point but in a DC controller with an HF transformer.
  • On the secondary side of the transformer there are then several secondary windings and individually controllable voltage and / or current regulators. if it leads to high costs and an inflexible design in terms of expandability of the system.
  • its so-constructed infrastructures with regard to the provision of charging power at the individual charging ports strongly limi advantage.
  • the object of the invention is therefore to provide a charging infrastructure unit and a charging infrastructure which overcomes the disadvantages of the prior art.
  • One embodiment relates to a charging infrastructure unit for at least partially electrically operated vehicles, having one or more DC controllers for charging one or more vehicles, having one or more supply terminals and having one or more charging terminals, where at least one of the one or more DC controllers can be supplied with energy via one or more supply terminals and in each case a vehicle (5) can be connected to a charging connection, wherein
  • Each charging terminal is connected to a first type of galvanically isolated DC-DC converter electrically connected to one or more supply terminals and providing a first charging power via the first type of a DC-DC-isolator at the respective charging terminal;
  • One or more second types of galvanically insulated DC rectifier via one or more scarf ter parallel to the first type of galvanically isolated DC chopper are arranged switchable so that the galvanically isolated Gleichstromstel- ler of the second type a boost unit for galvanically isolated DC chopper of the first Type forms, so that a second charging power of or second types of galvanically isolated DC adjuster in addition to the first charging power of the first type of galvanically isolated DC adjuster at a respective associated charging port is provided, the boost unit is assigned to the one or more charging ports and / or the boost unit is the charging terminals or variable assignable ,
  • the charging infrastructure unit further comprises a communication unit and a control unit.
  • the charging connections of an infrastructure unit can be driven either in parallel or all in series, or that a part of the charging connections can be operated in parallel and part of the charging connections can be operated in series. Operable in parallel here means that the charging power is available at the same time at the charging connections and, in series, that the charging power is only available at one charging connection.
  • each boost unit via egg nen mechanical circuit breaker or semiconductor power switch is connected in parallel to a first type of galvanically isolated DC chopper.
  • the switch is a mechanical circuit breaker, in particular a contactor, or a train of fault currents undersized semiconductor switch is in particular designed without power before or after a charge the boost unit parallel to galvanically insulated DC chopper of the first type to switch or disconnect.
  • the charging infrastructure unit comprises two or more galvanically isolated DC controllers of the first Type comprises and one or more galvanically isolated Gleichstromsteller of the second type.
  • the charging infrastructure unit has a galvanically isolated DC chopper of the first type and has one or more galvanically isolated DC choppers of the second type as a boost unit for a faster and / or more efficient charging of the vehicle battery.
  • a charging infrastructure of two or more electrically serially arranged charging infrastructure units is formed or contains.
  • the charging infrastructure has one or more central control units and one or more central communication units, wherein the communication unit is configured to obtain or retrieve usage data from the charging infrastructure units connected in the charging infrastructure and to supply control signals to the charging infrastructure units connected in the charging infrastructure send and the control unit is designed to detect current waveforms and voltage waveforms in the charging infrastructure and within the charging infrastructure and evaluate the usage data and the he summarized current waveforms and voltage waveforms and based on such evaluation control signals for the charging infrastructure units to generate and send via the Kommuni cation unit , This causes optimal efficiency and / or optimized charging times.
  • the charging infrastructure is connected via one or more AC / DC converters, also AC / DC converters, to an LV-AC network and / or an MV-AV network and / or a HV-AV network is closed and is supplied with electrical energy. It is also preferred that the charging infrastructure additionally has one or more battery storage devices that are configured to temporarily or permanently supply energy to the charging infrastructure units connected in the charging infrastructure.
  • the one or more battery storage devices are at least partially constructed with battery storage units from used battery storage units, in particular second-hand vehicle battery storage units.
  • the one or more battery storage be designed to provide network services, such as peak shaving or frequency stabilization, the network services automatically depending on current waveforms and voltage waveforms in the charging infrastructure or on a received via the central communication unit control command from the infrastructure or from outside the charging infrastructure.
  • network services such as peak shaving or frequency stabilization
  • the charging infrastructure further comprise one or more regenerative power generation units that feed electrical power into the one or more battery banks or into a network within the charging infrastructure.
  • the charging infrastructure is is is keptstal tet from energy storage of the connected vehicles network services, such as peak shaving or Frequenzstabili tion to provide, the network services automatically table in response to power waveforms andgransverläu fen in the charging infrastructure or to get a via the central communication unit To bring control command from the infrastructure or from outside the charging infrastructure to him.
  • the charging infrastructure has one or more central booster units which are switchable by means of one or more mechanical circuit breakers or semiconductor circuit breakers parallel to charging infrastructure units and / or to one or more galvanically isolated DC directors of the first type.
  • the energy distribution within the charging infrastructure in particular between the charging infrastructure units and battery storage units to charging infrastructure units, are electrically interconnected by busbar systems, in particular busbars located underground or above vehicles and / or at least part of the charging infrastructure units via busbar systems crosswise interconnected.
  • busbars are arranged under a roof and Ladeinfra Modelltechniken are designed as a contract capable construction and carry the roof and the busbars.
  • busbars are encapsulated or cradled busbars, so that the busbars can be used in an outdoor area us deployable.
  • At least the charging infrastructure units, one or more AC / DC converters, including AC / DC converters are constructed such that they are arranged on a trans port vehicle displaceable.
  • the power rails mo dular and / or the battery storage in a truck transporable are constructed tierbar.
  • the loading of the vehicles is optimized on the basis of an SOC transmitted by the vehicles of the battery storage devices of the vehicles, namely via the control center Control unit and / or the control units in the infrastructure units.
  • the boost units can be connected via the individual charging infrastructure units and / or the central control unit.
  • the infrastructure units have a human machine interface via which loading processes can be controlled and / or selected, in particular loading times or planned departure times can also be set.
  • FIG. 1 Schematic representation of a charging infrastructure of the prior art
  • Figure 2 Schematic representation of an inventive La deinfra Modell with redundant power supply
  • Figure 3 Schematic representation of a modular inventive charging infrastructure with redundant power supply
  • Figure 4 Schematic representation of a small charging infrastructure according to the invention with redundant power supply
  • Figure 5 Schematic representation of another fiction, moderate charging infrastructure with redundant power supply
  • FIG. 6 Schematic representation of another inventive charging infrastructure with redundant Energyver supply
  • FIG 7 Schematic representation of a La invention infrastructure unit
  • Figure 8 Schematic representation of an inventive La deinfrafigured.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a Ladein fra Modell from the prior art, a Ladeinfra structure of a medium voltage network 110, in particular egg nem AC medium voltage network, is supplied with energy and where in addition here, so optionally, a battery storage 400 is present, which is connected to the medium voltage network 110 with an AC / DC converter, not shown here.
  • a medium voltage switch or ei ne medium voltage switchgear the supply of the charging infrastructure takes over in the event of network errors, network disturbances or power failures.
  • the connection of the charging infrastructure to the medium-voltage network 110 via a transformer 300.
  • the charging infrastructure can be controlled via a router 700 with an infrastructure controller 200.
  • the infrastructure controller 200 may optionally include an energy storage controller 100 for the battery storage 400 that allows energy to be collected.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of inventions to the invention charging infrastructure 2, wherein the charging infrastructure 2 is powered by two AC / DC converter 10 with energy, one of the two AC / DC converter 10 is optionally connected to a battery memory 400 and so a particularly secure and efficient energy supply is guaranteed.
  • the left AC / DC converter 10 is exemplified from a low voltage network 9 or medium voltage network 9, here an AC network fed, and the right AC / DC converter 10 is thereby exemplified liable from a redundant low-voltage network 9 or redun dant medium-voltage network 9, here AC network, fed (blocks on the two AC / DC converter 10).
  • two charging infrastructure units 1 which are arranged on the DC side of the AC / DC converters 10 and are connected to the AC / DC converters 10 via busbars 20 and / or cables 20.
  • the left charging infrastructure unit 1 has a first type of galvanically isolated DC "standard" 30 to which a charging terminal for a vehicle 5 is arranged. Via a DC power switch 50, a DC power switch, the first type of galvanically isolated DC actuator 30 can be used
  • the vehicle 5 can be electrically connected to the vehicle 5 and the vehicle 5 can be charged with a first charge, via a switch, in particular a contactor 55, ie a further circuit breaker, in particular a further DC circuit breaker, as long as the charging operation is not started or
  • a boost unit 40 consisting of a second type of galvanically isolated DC adjuster 40, is connected in parallel to the first type of galvanically isolated DC adjuster 30.
  • the boost unit 40 additionally supplies a second charging power charging infrastructure unit 1 via a further contactor 55 switchable, so that the charging power of the left charging infrastructure unit 1 can be further increased.
  • a further contactor 55 switchable so that the charging power of the left charging infrastructure unit 1 can be further increased.
  • the right charging infrastructure unit 1 further has three galvanically isolated DC adjuster 30 of the first type, to each of which a charging port for a vehicle 5 is arranged to.
  • the DC-DC controllers 30 of the first type can each be electrically connected to one vehicle 5 via a respective DC power switch 50, and the respective vehicle 5 can be electrically connected to a first charging circuit. be charged.
  • the boost units 40, galvanically isolated Gleichstromstel- ler of the second type electrically connected in parallel to any charging terminals of the right and left charging infrastructure unit 1 and thus increases the charging power, or be adapted.
  • the right infrastructure unit 1 further includes a communication controller 12, a control or computing unit 14, a human machine interface "HMI” 16, and a communication unit 18. these units are for control and communication.
  • a communication controller 12, a control or computing unit 14, a human-machine interface "HMI” 16 and a communication unit 18 may also be present in each of the charging infrastructure units 1 or only in individual charging infrastructure units 1 and / or centrally ,
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a modular charging infrastructure 2 according to the invention with a redundant power supply.
  • the charging infrastructure 2 is connected via AC / DC converter 10 to a low-voltage network 310, wel Ches in turn via switchgear and transformers 300 to a medium voltage network 110 is connected.
  • One or more of the AC / DC converters 10 may be equipped with a central control and communication unit 19. Alternatively, not shown here, the central control and communication unit 19 may also be arranged separately, for example in a central control unit.
  • the left branch of the charging infrastructure 2 has several charging infrastructure units 1, wherein some of the indicated by the dashed lines ge boost units 40 accordingly cross the figure 2 interconnected, so electrically via contactors 55, not shown here, connected or connecting bar.
  • the right branch of the charging infrastructure 2 shows meh rere charging infrastructure units 1, in which the Ladean circuit with a control unit 14 and a communication unit 18 spatially separated from the galvanically isolated DC current controllers 30 of the first type and the boost units 40.
  • the right branch also has a via a DC bus, preferably busbars 20, to closed battery storage 400. From the AC / DC converter 10 to the charging terminals, the power connections through busbars, busbar, and / or cable 20 are formed ,
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a inventions to the invention small charging infrastructure 1 with redundant power supply.
  • the invention small charging infrastructure 1 with redundant power supply.
  • bus bars 20 are arranged and have multiple charging ports, here ever four charging ports.
  • Vehicles 5 can be charged via the charging connections, that is to say the energy stores of the vehicles 5 are charged.
  • an energy storage 400 and / or a power connection point 11 is arranged.
  • the right net connection point is housed in egg nem container, which can preferably be transported by a truck.
  • the grid connection point 11 and / or the battery storage 400 on the left side also has solar cells 450 on the roof, which can also be arranged over the entire parking space.
  • the one or more power connection points 11 have, not shown here, via an AC / DC converter 10 and optionally via one or more transformers 300 Ren.
  • This arrangement forms a small charging infrastructure.
  • 2 5 shows a schematic representation of inventions to the invention average charging infrastructure 2 with redundant power supply.
  • two Stromschienenan orders 20 with parking lots 4 are arranged parallel to each other and preferably underground, so below a driving path 900, interconnected with each other cross-wise, compare Fi gur 2.
  • Both network connection points 11, top left and bottom left have solar cells 450 to produce regenerative energy.
  • the upper network connection point 11 additionally has an optional battery storage 400. Otherwise, the structure is analogous to that of FIG. 4 with charging infrastructure units 1 along the busbars 20 for vehicles 5 in parking spaces 4.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a inventions to the invention large charging infrastructure 2 with redundant power supply energy.
  • two busbar assemblies 20 with parking spaces 4 are arranged parallel to each other and be preferably underground, so below a roadway 900, interconnected with each other crosswise.
  • Both network connection points 11, top left and bottom left, have solar cells 450 for generating regenerative energy.
  • the upper network connection point 11 additionally has an optional battery memory 400.
  • the difference from FIG. 5 lies in the number of charging infrastructure units 1.
  • the modu lar expansion is by delivery of a further AC / DC converter 10 into a truck container 800 shown.
  • FIG. 8 shows another illustration of the two charging infrastructure units 1 from FIG. 2, with a crosswise connection of the boosters 40 to achieve the greatest possible flexibility.
  • the booster units 40 of the right Ladeinfra devise 1 are flexibly connected via a plurality of contactors 55 in parallel to the galvanically isolated DC chopper 30 of the first type of right and left infrastructure unit, so that maximum flexibility in terms of charging power for the respective charging ports for the vehicles 5 is given.
  • the galvanically isolated DC current controller 30 are switchable via circuit breaker 50, that is, the galvanically insulated DC 30 and et wa parallel booster units connected in parallel 40 are connected via the circuit breaker 50 under load, the respective charging port can therefore be switched on the circuit breaker 50 and disconnected ,
  • the right charging infrastructure unit 1 further comprises a communication controller 12, a control or computing unit 14, a human-machine interface "HMI" 16 and a communication unit 18, these units of the control and communication are used.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladeinfrastruktureinheit (1) für zumindest teilweise elektrisch betriebene Fahrzeuge (5), mit einem oder mehr Gleichstromstellern (39) zum Laden von einem oder mehr Fahrzeugen (5), mit einem oder mehr Versorgungsanschlüssen und mit einem oder mehr Ladeanschlüssen, wobei mindestens einer der ein oder mehreren Gleichstromsteller (30) über einen oder mehrere Versorgungsanschlüsse mit Energie versorgbar ist und jeweils ein Fahrzeug (5) an einen Ladeanschluss anschließbar ist.

Description

Beschreibung
Ladeinfrastruktureinheit und Ladeinfrastruktur mit Ladeleis tungsoption
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ladeinfrastruktur und ei ne Ladeinfrastruktureinheit für zumindest teilweise
elektrisch betriebene Fahrzeugt. Zumindest teilweise
elektrisch betriebene Fahrzeuge können insbesondere Elektro fahrzeuge und/oder Hybridfahrzeuge sein. Fahrzeuge sind ins besondere PKW, Vans, Kleintransporter, Gabelstapler, Busse, autonom fahrende Transport- oder Servicefahrzeuge und/oder LKW.
Aus dem Stand der Technik sind Ladeinfrastruktureinheiten be kannt, die direkt über einen AC/DC-Wandler an ein Stromnetz angeschlossen werden. Diese bieten in der Regel Ladeanschlüs se für ein oder mehr Fahrzeuge. Die an diesen Ladeanschlüssen einer Ladeinfrastruktureinheit bereitgestellten Leistungen lassen sich in einigen Fällen auch auf einen Ladeanschuss um leiten, so dass an der Ladeinfrastruktureinheit ein Ladean schluss mit zusätzlich der Leistung von anderen Ladeanschlüs sen derselben Ladeinfrastruktureinheit betreiben lässt. Wei ter müssen Fahrzeuge an den Ladeinfrastruktureinheiten in ei ner Ladeinfrastruktur galvanisch vom Netz getrennt sein. Zu diesem Zweck können vorgelagerte NF-Transformatoren am Netz anschlusspunkt mit anschließender AC/DC-Wandlung vorgesehen sein. Der NF-Transformator muss dann für jeden Ladepunkt eine eigene Sekundärwicklung aufweisen, was zu hohen Kosten und einem unflexiblen Design in Bezug auf die Erweiterbarkeit des Systems führt.
Alternativ kann die galvanische Trennung auch nicht am Netz anschlusspunkt sondern in einem DC-Steller mit einem HF- Transformator erfolgen. Auf der Sekundärseite des Transforma tors finden sich dann mehrere Sekundärwicklungen und indivi duell regelbare Spannungs- und/oder Stromsteller, was eben- falls zu hohen Kosten und einem unflexiblen Design in Bezug auf die Erweiterbarkeit des Systems führt. Außerdem sein so aufgebaute Infrastrukturen in Bezug auf die Bereitstellung der Ladeleistung an den einzelnen Ladeanschlüssen stark limi tiert .
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Ladeinfrastrukturein heit und eine Ladeinfrastruktur bereitzustellen, die die Nachteile aus dem Stand der Technik behebt.
Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch 1 und die von diesem abhängigen Ansprüche gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Ladeinfrastruk tureinheit für zumindest teilweise elektrisch betriebene Fahrzeuge, mit einem oder mehr Gleichstromstellern zum Laden von einem oder mehr Fahrzeugen, mit einem oder mehr Versor gungsanschlüssen und mit einem oder mehr Ladeanschlüssen, wo bei mindestens einer der ein oder mehreren Gleichstromsteller über einen oder mehrere Versorgungsanschlüsse mit Energie versorgbar ist und jeweils ein Fahrzeug (5) an einen Ladean schluss anschließbar ist, wobei
• jeder Ladeanschluss mit einem ersten Typ eines galva nisch isolierten Gleichstromsteller verbunden ist, der mit einem oder mehr Versorgungsanschlüssen elektrisch verbunden ist und eine erste Ladeleistung über den ersten Typ des einen galvanisch isolierten Gleichstromstellers am jeweiligen Ladeanschluss be- reitgestellt ;
• ein oder mehr zweite Typen eines galvanisch isolier ten Gleichstromsteller über einen oder mehrere Schal ter parallel zum ersten Typ des galvanisch isolierten Gleichstromsteller derart zuschaltbar angeordnet sind, dass der galvanisch isolierte Gleichstromstel- ler des zweiten Typs eine Boosteinheit für den galva nisch isolierten Gleichstromsteller des ersten Typs bildet, so dass eine zweite Ladeleistung des oder der zweiten Typen des galvanisch isolierten Gleichstrom stellers zusätzlich zu der ersten Ladeleistung des ersten Typs des galvanisch isolierten Gleichstrom stellers an einem jeweils zugeordneten Ladeanschluss bereitstellbar ist, wobei die Boosteinheit dem oder den Ladeanschlüssen fest zugeordnet ist und/oder die Boosteinheit dem oder den Ladeanschlüssen variabel zuordenbar ist.
Bevorzugt wir, dass die Ladeinfrastruktureinheit weiter eine Kommunikationseinheit und eine Steuereinheit aufweist.
Auch wird bevorzugt, dass die Ladeanschlüsse einer Infra struktureinheit entweder alle parallel oder alle seriell be treibbar sind oder dass ein Teil der Ladeanschlüsse parallel und ein teil der Ladeanschlüsse seriell betreibbar sind. Pa rallel betreibbar heißt hier, dass die Ladeleistung gleich zeitig an den Ladeanschlüssen verfügbar ist und seriell, dass die Ladeleistung jeweils nur an einem Ladeanschluss verfügbar ist .
Bevorzugt wird auch, dass jeweils jede Boosteinheit über ei nen mechanischen Leistungsschalter oder Halbleiterleistungs schalter zu einem ersten Typ eines galvanisch isolierten Gleichstromsteller parallel zuschaltbar ist.
Auch wird bevorzugt, dass der Schalter ein mechanischer Leis tungsschalter, insbesondere ein Schütz, ist, oder ein in Be zug auf Fehlerströme unterdimensionierte Halbleiterschalter ist, der insbesondere ausgelegt ist leistungslos vor oder nach einem Ladevorgang die Boosteinheit parallel zum galva nisch isolierten Gleichstromsteller des ersten Typs zu zu schalten oder zu trennen.
Weiter wird bevorzugt, dass die Ladeinfrastruktureinheit zwei oder mehr galvanisch isolierte Gleichstromsteller des ersten Typs aufweist und ein oder mehr galvanisch isolierte Gleich stromsteller des zweiten Typs aufweist.
Bevorzugt wird auch, dass die Ladeinfrastruktureinheit einen galvanisch isolierten Gleichstromsteller des ersten Typs auf weist und ein oder mehr galvanisch isolierte Gleichstromstel- ler des zweiten Typs als Boosteinheit für ein schnelleres und/oder effizienteres Aufladen der Fahrzeugbatterie auf weist.
Auch wird bevorzugt, dass eine Ladeinfrastruktur von zwei o- der mehr elektrisch seriell angeordneten Ladeinfrastruktur einheiten nach einer der vorstehenden Ausführungen gebildet wird oder diese enthält.
Weiter wird bevorzugt, dass die Ladeinfrastruktur eine oder mehr zentrale Steuereinheiten und eine oder mehr zentrale Kommunikationseinheiten aufweist, wobei die Kommunikations einheit ausgebildet ist Nutzungsdaten von den in der Ladeinf rastruktur verbundenen Ladeinfrastruktureinheiten zu erhalten oder abzufragen und Steuersignale an die in der Ladeinfra struktur verbundenen Ladeinfrastruktureinheiten zu senden und die Steuereinheit ausgebildet ist Stromverläufe und Span nungsverläufe in die Ladeinfrastruktur und innerhalb der Lad einfrastruktur zu erfassen und die Nutzungsdaten und die er fassten Stromverläufe und Spannungsverläufe auszuwerten und basierend auf einer solchen Auswertung Steuersignale für die Ladeinfrastruktureinheiten zu erzeugen und über die Kommuni kationseinheit zu versenden. Das bewirkt eine optimale Effi zienz und/oder optimierte Ladezeiten.
Bevorzugt wird auch, dass die Ladeinfrastruktur über einen oder mehr AC/DC-Umrichter, auch AC/DC-Wandler, an ein LV-AC- Netz und/oder ein MV-AV-Netz und/oder ein HV-AV-Netz ange schlossen ist und mit elektrischer Energie versorgt wird. Auch wird bevorzugt, dass die Ladeinfrastruktur zusätzlich ein oder mehr Batteriespeicher aufweist, die ausgestaltet sind die in der Ladeinfrastruktur verbundenen Ladeinfrastruk tureinheiten temporär oder dauerhaft mit Energie zu versor gen .
Weiter wird bevorzugt, dass die eine oder mehr Batteriespei cher zumindest teilweise mit Batteriespeichereinheiten aus gebrauchten Batteriespeichereinheiten, insbesondere gebrauch ten Fahrzeugbatteriespeichereinheiten, aufgebaut ist.
Bevorzugt wird auch, dass die eine oder mehr Batteriespeicher ausgestaltet sind Netzdienstleistungen, wie peak shaving oder Frequenzstabilisierung, zu erbringen, wobei die Netzdienst leistungen automatisch in Abhängigkeit von Stromverläufen und Spannungsverläufen in die Ladeinfrastruktur oder auf einen über die zentrale Kommunikationseinheit erhalten Steuerbefehl aus der Infrastruktur oder von außerhalb der Ladeinfrastruk tur hin zu erbringen.
Auch wird bevorzugt, dass die Ladeinfrastruktur weiter ein oder mehr regenerative Energieerzeugungseinheiten aufweisen, die elektrische Leistung in die eine oder mehr Batteriespei cher oder in ein Netz innerhalb der Ladeinfrastruktur einzu speisen .
Weiter wird bevorzugt, dass die Ladeinfrastruktur ausgestal tet ist aus Energiespeichern der angeschlossenen Fahrzeuge Netzdienstleistungen, wie peak shaving oder Frequenzstabili sierung, zu erbringen, wobei die Netzdienstleistungen automa tisch in Abhängigkeit von Stromverläufen und Spannungsverläu fen in die Ladeinfrastruktur oder auf einen über die zentrale Kommunikationseinheit erhalten Steuerbefehl aus der Infra struktur oder von außerhalb der Ladeinfrastruktur hin zu er bringen . Bevorzugt wird auch, dass die Ladeinfrastruktur eine oder mehr zentrale Boostereinheiten aufweist, die mittels einem oder mehr mechanischen Leistungsschaltern oder Halbleiter leistungsschaltern parallel zu Ladeinfrastruktureinheiten und/oder zu einem oder mehr galvanisch isolierte Gleichstrom stellern des ersten Typs zuschaltbar sind.
Auch wird bevorzugt, dass die Energieverteilung innerhalb der Ladeinfrastruktur, insbesondere zwischen den Ladeinfrastruk tureinheiten und von Batteriespeichern zu Ladeinfrastruktur einheiten, durch Stromschienensysteme miteinander elektrisch verbunden sind, insbesondere durch unterirdisch oder oberhalb von Fahrzeuge angeordnete Stromschienen und/oder zumindest ein Teil der Ladeinfrastruktureinheiten über Stromschienen system kreuzweise miteinander verschaltbar sind.
Bevorzugt wird auch, dass die Stromschienen unter einem Dach angeordnet sind und die Ladeinfrastruktureinheiten als trag fähige Konstruktion ausgebildet sind und das Dach und die Stromschienen tragen.
Auch wird bevorzugt, dass die Stromschienen gekapselte oder eingehauste Stromschienen sind, so dass die Stromschienen in einem Außenbereich verlegbar uns einsetzbar sind.
Weiter wird bevorzugt, dass zumindest die Ladeinfrastruktur einheiten, einen oder mehr AC/DC-Umrichter, auch AC/DC- Wandler, derart aufgebaut sind, dass diese auf einem Trans portfahrzeug versetzbar angeordnet sind.
Insbesondere wird bevorzugt, dass auch die Stromschienen mo dular und/oder die Batteriespeicher in einem LKW transpor tierbar aufgebaut sind.
Auch wird bevorzugt, dass das Laden der Fahrzeuge auf Basis eines von den Fahrzeugen übermittelten SOC der Batteriespei cher der Fahrzeuge optimiert wird, und zwar über die Zentrale Steuereinheit und/oder die Steuereinheiten in den Infrastruk tureinheiten .
Bevorzugt wird auch, dass die Boosteinheiten über die einzel nen Ladeinfrastruktureinheiten und/oder die zentrale Steuer einheit zuschaltbar sind.
Weiter wird bevorzugt, dass die Infrastruktureinheiten ein Human Maschine Interface aufweisen, über das Ladevorgänge steuerbar und/oder auswählbar sind, insbesondere auch Lade zeiten oder geplante Abfahrtszeiten einstellbar sind.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand von Figu ren erläutert.
Figur 1: Schematische Darstellung einer Ladeinfrastruktur aus dem Stand der Technik;
Figur 2: Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen La deinfrastruktur mit redundanter Energieversorgung;
Figur 3: Schematische Darstellung einer modularen erfindungs gemäßen Ladeinfrastruktur mit redundanter Energieversorgung;
Figur 4: Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen kleinen Ladeinfrastruktur mit redundanter Energieversorgung;
Figur 5: Schematische Darstellung einer weiteren erfindungs gemäßen mittleren Ladeinfrastruktur mit redundanter Energie versorgung;
Figur 6: Schematische Darstellung einer weiteren erfindungs gemäßen großen Ladeinfrastruktur mit redundanter Energiever sorgung;
Figur 7 : Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen La deinfrastruktureinheit; Figur 8: Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen La deinfrastruktur .
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ladein frastruktur aus dem Stand der Technik, wobei eine Ladeinfra struktur von einem Mittelspannungsnetz 110, insbesondere ei nem AC Mittelspannungsnetz, mit Energie versorgt wird und wo bei hier zusätzlich, also optional, ein Batteriespeicher 400 vorhanden ist, der hier mit einem nicht gezeigten AC/DC- Wandler an der Mittelspannungsnetz 110 angeschlossen ist. Weiter kann optional zwischen dem Mittelspannungsnetz 110 und dem Batteriespeicher 400 ein Mittelspannungsschalter oder ei ne Mittelspannungsschaltanlage angeordnet sein, die im Falle von Netzfehlern, Netzstörungen oder Netzausfällen die Versor gung des Ladeinfrastruktur übernimmt. Der Anschluss der Lad einfrastruktur an das Mittelspannungsnetz 110 erfolgt über einen Transformator 300.
Über ein Niederspannungsnetz 310, insbesondere ein AC Nieder spannungsnetz 310, das sich an den Transformator 300 an schließt, werden die einzelnen Ladestationen 500, 600 mit Energie versorgt. Die Ladeinfrastruktur ist über einen Router 700 mit einer Infrastruktursteuerung 200 steuerbar. Die Inf rastruktursteuerung 200 kann optional eine Energiespeicher teuerung 100 für den Batteriespeicher 400 beinhalten, die ein sammeln von Energie ermöglicht.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfin dungsgemäßen Ladeinfrastruktur 2, wobei die Ladeinfrastruktur 2 über zwei AC/DC-Wandler 10 mit Energie versorgt wird, wobei einer der zwei AC/DC-Wandler 10 optional an einen Batterie speicher 400 angebunden ist und so eine besonders sichere und effiziente Energieversorgung gewährleistet wird. Der linke AC/DC-Wandler 10 wird dabei beispielhaft aus einem Nieder spannungsnetz 9 oder Mittelspannungsnetz 9, hier ein AC-Netz, gespeist und der rechte AC/DC-Wandler 10 wird dabei beispiel- haft aus einem redundanten Niederspannungsnetz 9 oder redun danten Mittelspannungsnetz 9, hier AC-Netz, gespeist (Blöcke über den zwei AC/DC-Wandler 10) . Weiter dargestellt sind zwei Ladeinfrastruktureinheiten 1, die an der DC-Seite der AC/DC- Wandler 10 angeordnet sind und über Stromschienen 20 und/oder Kabel 20 an die AC/DC-Wandler 10 angeschlossen sind.
Die linke Ladeinfrastruktureinheit 1 verfügt über einen ers ten Typ eines galvanisch isolierten Gleichstromstellers „Standard" 30, an dem ein Ladeanschluss für ein Fahrzeug 5 angeordnet ist. Über einen Gleichstromleistungsschalter 50, DC-Leistungsschalter, kann der erste Typ des galvanisch iso lierten Gleichstromstellers 30 mit dem Fahrzeug 5 elektrisch verbunden werden und das Fahrzeug 5 mit einer ersten Ladel eistung geladen werden. Über einen Schalter, insbesondere ei nen Schütz 55, also einen weiteren Leisungsschalter, insbe sondere weiteren DC-Leistungsschalter, kann, solange der La devorgang nicht gestartet ist oder läuft, eine Boosteinheit 40, bestehend aus einen zweiten Typ eines galvanisch isolier ten Gleichstromstellers 40, elektrisch parallel zu dem ersten Typ eines galvanisch isolierten Gleichstromstellers 30 hinzu geschaltet werden. Die Boosteinheit 40 liefert zusätzlich ei ne zweite Ladeleistung. Außerdem sind die Boosteinheiten 40 der rechten Ladeinfrastruktureinheit 1 über einen weiteren Schütz 55 zuschaltbar, so dass die Ladeleistung der linken Ladeinfrastruktureinheit 1 weiter erhöht werden kann. Durch diese Kreuzverschaltung oder auch „meshed busbar"- Verschaltung wird nicht nur eine erhöhte Versorgungssicher heit erreicht, sondern auch die Ladeleistung ist optimal auf unterschiedliche Ladeinfrastruktureinheiten 1 und deren Lade anschlüsse verteilbar.
Die rechte Ladeinfrastruktureinheit 1 verfügt weiter über drei galvanisch isolierten Gleichstromstellers 30 des ersten Typs, an dem jeweils ein Ladeanschluss für ein Fahrzeug 5 an geordnet ist. Über jeweils einen Gleichstromleistungsschalter 50 können die galvanisch isolierten Gleichstromsteller 30 des ersten Typs mit jeweils einem Fahrzeug 5 elektrisch verbunden werden und das jeweilige Fahrzeug 5 mit einer ersten Ladel- eistung geladen werden. Über die gezeigten Schütze 55 können die Boosteinheiten 40, galvanisch isolierte Gleichstromstel- ler des zweiten Typs, zu beliebigen Ladeanschlüssen der rech ten und linken Ladeinfrastruktureinheit 1 elektrisch parallel hinzu geschaltet und so die Ladeleistung erhöht, bzw. ange passt werden.
Diese Kreuzverschaltung oder auch „meshed busbar"- Verschaltung bewirkt nicht nur eine erhöhte Versorgungssi cherheit, sondern auch die Ladeleistung ist optimal auf un terschiedliche Ladeinfrastruktureinheiten 1 und deren Ladean schlüsse für Fahrzeuge 5 verteilbar. Beispielsweise können so jeweils zwei benachbarte Ladeinfrastruktureinheiten verschal tet werden. Alternativ können auch jeweils um ein oder mehr beabstandete Ladeinfrastruktureinheiten 1 kreuzweise ver schaltet sein. Die rechte Infrastruktureinheit 1 weist außer dem noch eine Kommunikationssteuerung 12, eine Steuer- oder Recheneinheitein 14, ein Human-Machine-Interface „HMI" 16 und eine Kommunikationseinheit 18 auf, wobei diese Einheiten der Steuerung und Kommunikation dienen. Alternativ und hier nicht gezeigt können eine Kommunikationssteuerung 12, eine Steuer oder Recheneinheit 14, ein Human-Machine-Interface „HMI" 16 und eine Kommunikationseinheit 18 auch in jeder der Ladeinf rastruktureinheiten 1 oder nur in einzelnen Ladeinfrastruk tureinheiten 1 und/oder zentral vorhanden sein.
Die Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer modula ren erfindungsgemäßen Ladeinfrastruktur 2 mit redundanter Energieversorgung. Die Ladeinfrastruktur 2 wird über AC/DC- Wandler 10 an ein Niederspannungsnetz 310 angeschlossen, wel ches wiederum über Schaltanlagen und Transformatoren 300 an ein Mittelspannungsnetz 110 anschließbar ist. Einer oder meh rere der AC/DC-Wandler 10 können dabei mit einer zentralen Steuer- und Kommunikationseinheit 19 ausgestattet sein. Al ternativ kann, hier nicht gezeigt, die zentrale Steuer- und Kommunikationseinheit 19 auch separat, z.B. in einer zentra len Kontrolleinheit, angeordnet sein. Der linke Zweig der Ladeinfrastruktur 2 verfügt über mehrere Ladeinfrastruktureinheiten 1, wobei einige der mit den ge strichelten Linien angedeuteten Boosteinheiten 40 entspre chend der Figur 2 kreuzweise verschaltet, also elektrisch über Schütze 55, hier nicht gezeigt, verbunden oder verbind bar sind. Der rechte Zweig der Ladeinfrastruktur 2 zeigt meh rere Ladeinfrastruktureinheiten 1, bei denen der Ladean schluss mit einer Steuereinheit 14 und einer Kommunikations einheit 18 räumlich von den galvanisch isolierten Gleich stromstellern 30 des ersten Typs und den Boosteinheiten 40 getrennt sind. Außerdem verfügt der rechte Zweig auch noch über einen über einen DC-Bus, bevorzugt Stromschienen 20, an geschlossenen Batteriespeicher 400. Ab dem AC/DC-Wandler 10 bis zu den Ladeanschlüssen sind die Stromverbindungen durch Stromschienen, Busbar, und/oder Kabel 20 gebildet.
Die Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer erfin dungsgemäßen kleinen Ladeinfrastruktur 1 mit redundanter Energieversorgung. Entlang mehrerer Parkplätze 4 sind mehrere über Stromschienen 20 verbundene Ladeinfrastruktureinheiten 1 angeordnet und verfügen über mehrere Ladeanschlüsse, hier je weils vier Ladeanschlüsse. Über die Ladeanschlüsse können Fahrzeuge 5 geladen werden, also die Energiespeicher der Fahrzeuge 5 geladen werden. An beiden Enden der Stromschienen 20 ist ein Energiespeicher 400 und/oder ein Netzanschluss punkt 11 angeordnet. Der rechte Netzanschlusspunkt ist in ei nem Container untergebracht, der vorzugsweise von einem LKW transportiert werden kann. Der Netzanschlusspunkt 11 und/oder der Batteriespeicher 400 auf der linken Seite verfügt weiter über Solarzellen 450 auf dem Dach, die auch über dem gesamten Parkplatz angeordnet sein können. Der oder die Netzanschluss punkte 11 verfügen, hier nicht gezeigt, über einen AC/DC- Wandler 10 und optional über einen oder mehr Transformato ren 300. Diese Anordnung bildet eine kleine Ladeinfrastruktur 2. Die Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer erfin dungsgemäßen mittleren Ladeinfrastruktur 2 mit redundanter Energieversorgung. Bei der Figur 5 sind zwei Stromschienenan ordnungen 20 mit Parkplätzen 4 parallel zueinander angeordnet und bevorzugt unterirdisch, also unterhalb einer Fahr bahn 900, miteinander kreuzweise verschaltet, vergleiche Fi gur 2. Beide Netzanschlusspunkte 11, oben links und unten links, weisen Solarzellen 450 zur Erzeugung regenerativer Energie auf. Der obere Netzanschlusspunkt 11 verfügt zusätz lich über einen optionalen Batteriespeicher 400. Ansonsten ist der Aufbau analog zu dem der Figur 4 mit Ladeinfrastruk tureinheiten 1 entlang der Stromschienen 20 für Fahrzeuge 5 auf Parkplätzen 4.
Die Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer erfin dungsgemäßen großen Ladeinfrastruktur 2 mit redundanter Ener gieversorgung. Wieder sind sind zwei Stromschienenanordnungen 20 mit Parkplätzen 4 parallel zueinander angeordnet und be vorzugt unterirdisch, also unterhalb einer Fahrbahn 900, mit einander kreuzweise verschaltet. Beide Netzanschlusspunkte 11, oben links und unten links, weisen Solarzellen 450 zur Erzeugung regenerativer Energie auf. Der obere Netzanschluss punkt 11 verfügt zusätzlich über einen optionalen Batterie speicher 400. Der Unterschied zu Figur 5 liegt in der Anzahl der Ladeinfrastruktureinheiten 1. Des weiteren ist die modu lare Erweiterung durch Anlieferung eines weiteren AC/DC- Wandlers 10 in einen LKW-Container 800 gezeigt.
Die Figur 7 Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ladeinfrastruktureinheit 1. Gezeigt ist die Anbindung von n Boostereinheiten 40 an m galvanisch isolierte Gleichstrom steller 30 des ersten Typs für Fahrzeuge 5 an den jeweiligen Ladeanschlüssen über Schalter 50 und Schalter 55, die hier über eine Steuer- oder Recheneinheit 14 ansteuerbar sind. Die Ladeinfrastruktureinheit 1 wird hier wieder von einem AC/DC- Wandler 10 mit Gleichspannung versorgt, die über Kabel 20 o- der Stromschienen 20 bereitgestellt wird. Die Figur 8 eine andere Darstellung der zwei Ladeinfrastruk tureinheiten 1 aus der Figur 2, mit einer kreuzweisen Ver schaltung der Booster 40 zum Erreichen einer möglichst großen Flexibilität. Die Boostereinheiten 40 der rechten Ladeinfra struktureinheit 1 sind über eine Vielzahl Schütze 55 flexibel zu den galvanisch isolierten Gleichstromsteller 30 des ersten Typs der rechten und der linken Infrastruktureinheit parallel zuschaltbar, so dass eine maximale Flexibilität in Bezug auf die Ladeleistung für die jeweiligen Ladeanschlüsse für die Fahrzeuge 5 gegeben ist. Die galvanisch isolierten Gleich stromsteller 30 sind über Leistungsschalter 50 schaltbar, das heißt die galvanisch isolierten Gleichstromsteller 30 und et waige parallel dazu geschaltete Boostereinheiten 40 sind über die Leistungsschalter 50 unter Last schaltbar, der jeweilige Ladeanschluss kann also über die Leistungsschalter 50 ange schaltet und getrennt werden. Die rechte Ladeinfrastruktur einheit 1 weist weiter eine Kommunikationssteuerung 12, eine Steuer- oder Recheneinheit 14, ein Human-Machine-Interface „HMI" 16 und eine Kommunikationseinheit 18 auf, wobei diese Einheiten der Steuerung und Kommunikation dienen.
Bezugszeichenliste
1 Ladeinfrastruktureinheiten;
2 Ladeinfrastruktur;
4 Parkplatz;
5 Fahrzeug;
9 Niederspannungsnetz oder Mittelspannungsnetz;
10 AC/DC-Wandler;
11 Netzanschlusspunkt;
12 Kommunikationssteuerung;
14 Steuer- oder Recheneinheit;
16 Human-Machine-Interface „HMI";
18 Kommunikationseinheit;
19 zentrale Steuer- und Kommunikationseinheit
20 Stromschienen und/oder Kabel;
30 erster Typ eines galvanisch isolierten Gleichstromstel- lers „Standard";
40 zweiter Typ eines galvanisch isolierten Gleichstromstel- lers „Booster";
50 Gleichstromleistungsschalter, DC-Leistungsschalter . Ins besondere Schütz;
55 Gleichstromleistungsschalter, DC-Leistungsschalter, ins besondere Schütz;
100 Energiespeichersteuerung;
110 Mittelspannungsnetz;
200 Infrastruktursteuerung;
310 Niederspannungsnetz, AC Niederspannungsnetz;
300 Transformator;
400 Batteriespeicher;
450 Solarzellen;
500 Ladestationen, High Power Charger;
600 Ladestationen, AC Charger for slow charging;
700 Router;
800 LKW-Container;
900 Fahrbahn.

Claims

Patentansprüche
1. Ladeinfrastruktureinheit (1) für zumindest teilweise
elektrisch betriebene Fahrzeuge (5) , mit einem oder mehr Gleichstromstellern (30) zum Laden von einem oder mehr Fahrzeugen (5) , mit einem oder mehr Versorgungsanschlüssen und mit einem oder mehr Ladeanschlüssen, wobei mindestens einer der ein oder mehreren Gleichstromsteller (30) über einen oder mehrere Versorgungsanschlüsse mit Energie ver sorgbar ist und jeweils ein Fahrzeug (5) an einen Ladean schluss anschließbar ist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
• jeder Ladeanschluss mit einem ersten Typ eines galva nisch isolierten Gleichstromsteller (30) verbunden ist, der mit einem oder mehr Versorgungsanschlüssen elektrisch verbunden ist und eine erste Ladeleistung über den ersten Typ des einen galvanisch isolierten Gleichstromstellers (30) am jeweiligen Ladeanschluss bereitgestellt ;
• ein oder mehr zweite Typen eines galvanisch isolier ten Gleichstromsteller (40) über einen oder mehrere Schalter (55) parallel zum ersten Typ des galvanisch isolierten Gleichstromsteller (40) derart zuschaltbar angeordnet sind, dass der galvanisch isolierte Gleichstromsteller (40) des zweiten Typs eine Boost- einheit (40) für den galvanisch isolierten Gleich stromsteller (30) des ersten Typs bildet, so dass ei ne zweite Ladeleistung des oder der zweiten Typen des galvanisch isolierten Gleichstromstellers (40) zu sätzlich zu der ersten Ladeleistung des ersten Typs des galvanisch isolierten Gleichstromstellers (30) an einem jeweils zugeordneten Ladeanschluss bereitstell bar ist, wobei die Boosteinheit (40) dem oder den La deanschlüssen fest zugeordnet ist und/oder die Boost einheit (40) dem oder den Ladeanschlüssen variabel zuordenbar ist.
2. Ladeinfrastruktureinheit (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Ladeinfrastruktureinheit (1) weiter eine Kommunikati onseinheit (18) und eine Steuereinheit (14) aufweist.
3. Ladeinfrastruktureinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s jeweils jede Boosteinheit (40) über einen mechanischen Leistungsschalter (55) oder Halbleiterleistungsschalter (55) zu einem ersten Typ eines galvanisch isolierten
Gleichstromsteller (30) parallel zuschaltbar ist.
4. Ladeinfrastruktureinheit (1) nach Anspruch 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Schalter (55) ein mechanischer Leistungsschalter, ins besondere ein Schütz, ist, oder ein in Bezug auf Fehler ströme unterdimensionierte Halbleiterschalter ist, der insbesondere ausgelegt ist leistungslos vor oder nach ei nem Ladevorgang die Boosteinheit (40) parallel zum galva nisch isolierten Gleichstromsteller (30) des ersten Typs zu zuschalten oder zu trennen.
5. Ladeinfrastruktureinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Ladeinfrastruktureinheit (1) zwei oder mehr galvanisch isolierte Gleichstromsteller (30) des ersten Typs aufweist und ein oder mehr galvanisch isolierte Gleichstromsteller (40) des zweiten Typs aufweist.
6. Ladeinfrastruktureinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Ladeinfrastruktureinheit (1) einen galvanisch isolier ten Gleichstromsteller (30) des ersten Typs aufweist und ein oder mehr galvanisch isolierte Gleichstromsteller (40) des zweiten Typs als Boosteinheit (40) für ein schnelleres und/oder effizienteres Aufladen einer Fahrzeugbatterie aufweist .
7. Ladeinfrastruktur (2),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Ladeinfrastruktur (2) von zwei oder mehr elektrisch seriell angeordneten Ladeinfrastruktureinheiten (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6 gebildet wird.
8. Ladeinfrastruktur (2) nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Ladeinfrastruktur (2) eine oder mehr zentrale Steuer einheiten (19) und eine oder mehr zentrale Kommunikations einheiten (19) aufweist, wobei die Kommunikationseinheit (19) ausgebildet ist Nutzungsdaten von den in der Ladeinf rastruktur (2) verbundenen Ladeinfrastruktureinheiten (1) zu erhalten oder abzufragen und Steuersignale an die in der Ladeinfrastruktur (2) verbundenen Ladeinfrastruktur einheiten (1) zu senden und die zentrale Steuereinheit (19) ausgebildet ist Stromverläufe und Spannungsverläufe in die Ladeinfrastruktur (2) und innerhalb der Ladeinfra struktur (2) zu erfassen und die Nutzungsdaten und die er fassten Stromverläufe und Spannungsverläufe auszuwerten und basierend auf einer solchen Auswertung Steuersignale für die Ladeinfrastruktureinheiten (1) zu erzeugen und über die Kommunikationseinheit (19) zu versenden.
9. Ladeinfrastruktur (2) nach einem der vorstehenden Ansprü che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Ladeinfrastruktur (2) über einen oder mehr AC/DC- Wandler 10 an ein Niederspannungsnetz 310 und/oder ein Mittelspannungsnetz 110 und/oder ein Hochstannungsnetz , auch HV-AV-Netz, angeschlossen ist und mit elektrischer Energie versorgt wird.
10. Ladeinfrastruktur (2) nach Anspruch 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Ladeinfrastruktur (2) zusätzlich ein oder mehr Batte riespeicher (400) aufweist, die ausgestaltet sind die in der Ladeinfrastruktur (2) verbundenen Ladeinfrastruktur einheiten (1) temporär oder dauerhaft mit Energie zu ver sorgen .
11. Ladeinfrastruktur (2) nach Anspruch 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die eine oder mehr Batteriespeicher (400) zumindest teil weise mit Batteriespeichereinheiten aus gebrauchten Batte riespeichereinheiten (400), insbesondere gebrauchten Fahr zeugbatteriespeichereinheiten, aufgebaut ist.
12. Ladeinfrastruktur (2) nach Anspruch 10 oder 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die eine oder mehr Batteriespeicher (400) ausgestaltet sind Netzdienstleistungen, wie peak shaving oder Frequenz stabilisierung, zu erbringen, wobei die Netzdienstleistun gen automatisch in Abhängigkeit von Stromverläufen und Spannungsverläufen in die Ladeinfrastruktur (2) oder auf einen über die zentrale Kommunikationseinheit (19) erhal ten Steuerbefehl aus der Infrastruktur (2) oder von außer halb der Ladeinfrastruktur (2) hin zu erbringen.
13. Ladeinfrastruktur (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Ladeinfrastruktur (2) weiter ein oder mehr regenerati ve Energieerzeugungseinheiten (450) aufweisen, die elekt rische Leistung in die eine oder mehr Batteriespeicher (400) oder in ein Netz innerhalb der Ladeinfrastruktur (2) einzuspeisen .
14. Ladeinfrastruktur (2) nach Anspruch 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Ladeinfrastruktur (2) ausgestaltet ist aus Energie speichern der angeschlossenen Fahrzeuge Netzdienstleistun- gen, wie peak shaving oder Frequenzstabilisierung, zu er bringen, wobei die Netzdienstleistungen automatisch in Ab hängigkeit von Stromverläufen und Spannungsverläufen in die Ladeinfrastruktur (2) oder auf einen über die zentrale Kommunikationseinheit (19) erhalten Steuerbefehl aus der Infrastruktur (2) oder von außerhalb der Ladeinfrastruktur (2) hin zu erbringen.
15. Ladeinfrastruktur (2) nach einem der vorstehenden Ansprü che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Ladeinfrastruktur (2) eine oder mehr zentrale Boos tereinheiten (40) aufweist, die mittels einem oder mehr mechanischen Leistungsschaltern (55) oder Halbleiterleis tungsschaltern parallel zu Ladeinfrastruktureinheiten (1) und/oder zu einem oder mehr galvanisch isolierte Gleich stromstellern (30) des ersten Typs zuschaltbar sind.
16. Ladeinfrastruktur (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Energieverteilung innerhalb der Ladeinfrastruktur (2), insbesondere zwischen den Ladeinfrastruktureinheiten (1) und von Batteriespeichern (400) zu Ladeinfrastruktur einheiten (1), durch Stromschienensysteme (20) miteinan der elektrisch verbunden sind, insbesondere durch unter irdisch oder oberhalb von Fahrzeuge (5) angeordnete
Stromschienen (20) und/oder zumindest ein Teil der Lad einfrastruktureinheiten (1) über Stromschienensystem (20) kreuzweise miteinander verschaltbar sind.
17. Ladeinfrastruktur (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s zumindest die Ladeinfrastruktureinheiten (1), einen oder mehr AC/DC-Wandler (10) derart aufgebaut sind, dass diese auf einem Transportfahrzeug versetzbar angeordnet sind.
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